幾種乳化劑在混裝車用乳膠基質(zhì)中的應(yīng)用探索

斯林　包紅印　李旺旺

摘 要：文章通過幾種乳化劑及其復(fù)配試驗，選擇出適宜的乳化劑進(jìn)行小批量生產(chǎn)和爆破試驗，并結(jié)合理論和成本對比，指出了不同乳化劑及復(fù)配乳化劑的優(yōu)缺點。

關(guān)鍵詞：混裝車；乳膠基質(zhì)；乳化炸藥；乳化劑

引言

現(xiàn)場混裝炸藥技術(shù)已逐步在國內(nèi)得到推廣，它具有機(jī)械化、高效率作業(yè)，最大消毒提高炸藥制備、運(yùn)輸和使用安全性能等優(yōu)越性，這已成為當(dāng)今民用炸藥技術(shù)的一個主要發(fā)展方向[1]。而以車載水油相材料現(xiàn)場制備乳化炸藥的第一代現(xiàn)場混裝乳化炸藥技術(shù)逐漸普及的同時，地面站制備混裝車用乳膠基質(zhì)且便于遠(yuǎn)程配送的第二代技術(shù)也得到了推廣應(yīng)用，而車乳膠基質(zhì)需滿足易乳化、抗顛簸、高穩(wěn)定性的特點。

1 乳化炸藥用乳化劑分類

乳化劑是乳化炸藥形成和影響其爆炸性能的關(guān)鍵組分，現(xiàn)有乳化炸藥用乳化劑主要有以下幾類：（1）SP-80：化學(xué)名失水山梨醇單油酸酯，已在包裝乳化炸藥和第一代混裝乳化炸藥中廣泛應(yīng)用。（2）丁二酰亞胺類乳化劑：以T152、T154為代表的一類高分子乳化劑，具有高粘度、框架結(jié)構(gòu)和微乳化結(jié)構(gòu)[2]。（3）其它高分子乳化劑：以LZ2731為代表的混裝車用乳膠基質(zhì)專用高分子乳化劑，國內(nèi)近年來出現(xiàn)了相似替代品H031乳化劑并得到了應(yīng)用。（4）復(fù)合乳化劑：兩種或兩種以上乳化劑復(fù)配制得的復(fù)合乳化劑。

2 乳化劑乳化試驗

2.1 乳化劑乳化試驗

為考察幾種乳化劑的性能，選擇SP-80、T154、LZ2731、H031取樣并參照現(xiàn)有配方分別進(jìn)行乳化試驗，試驗配方和結(jié)果見表1和表2。試驗方法：制備水相溶液（95℃）和油相溶液（85℃），再在攪拌器攪拌下將水相緩慢加入油相當(dāng)中制備乳膠基質(zhì)，觀察其起乳情況，測試其粘度，并貯存。

從以上幾種乳化劑乳化和貯存試驗可看出，SP-80具備易乳性，但制備出的乳膠基質(zhì)穩(wěn)定性差，這與其分子結(jié)構(gòu)有關(guān)，形成的膠束水相液滴較大，因而穩(wěn)定性較差；而T154不易乳化，這與其自身粘度高易乳性差有關(guān)；H031與LZ2731乳化和貯存狀況相當(dāng)，印證了實際生產(chǎn)選擇這兩種乳化劑用于制備乳膠基質(zhì)是可行的。乳化劑的選擇既要考慮其性能亦要考慮其成本，這四種乳化劑每噸單價如表3所示：

2.2 幾種乳化劑的復(fù)配試驗

直接用H031分別與SP-80和T154按1：1的比例復(fù)配再按表一的配方進(jìn)行乳化試驗，其結(jié)果見表4。

由此試驗可見：sp-80與H031可以進(jìn)行復(fù)配，所制備的乳膠基質(zhì)具有一定貯存性能，且成本有所降低，本試驗僅按1：1進(jìn)行了試驗，后期可研究不同復(fù)配比例進(jìn)行試驗。

3 爆炸性能對比試驗

針對前期試驗結(jié)果，按照表一配方分別進(jìn)行小批量試生產(chǎn)，并敏化后進(jìn)行爆炸速對比試驗，試驗結(jié)果見表5。

由表5可見，只用SP-80制備的混裝炸藥爆速較低，這是其乳化形成的膠體顆粒較大，油相與水相反應(yīng)界面相對較小的結(jié)果。國內(nèi)研究表明以LZ2731為代表的混裝車用高分子乳化劑具有與聚異丁烯丁二酸酯類乳化劑相似的結(jié)構(gòu)[3]，這也使得LZ2731、H031及其復(fù)配乳化劑所制備的混裝炸藥具備一定的微乳性，乳化后水相溶液和油相材料接觸面積更大，氧化劑和還原劑反應(yīng)界面大有利于爆炸反應(yīng)進(jìn)行，因而爆炸性能優(yōu)于SP-80制備的混裝乳化炸藥[4]。

4 結(jié)束語

（1）使用SP-80與H031兩種乳化劑復(fù)配生產(chǎn)出的乳膠基質(zhì)，可以滿足爆炸性能要求且藥態(tài)較好，能在一定程度上降低混裝車用乳膠基質(zhì)成本，具備一定的貯存性能，但較純LZ2731和H031制備的乳膠基質(zhì)有所降低。（2）T154乳化劑由于其分子結(jié)構(gòu)的原因粘度高不易乳化，因而無法直接用于乳膠基質(zhì)的生產(chǎn)，與H031復(fù)配亦效果差，不適合只用于混裝車用乳膠基質(zhì)的制備。（3）SP-80價格便宜易乳化但生產(chǎn)出的乳膠基質(zhì)藥態(tài)差會影響貯存性能，LZ2731、H031乳化劑更適合混裝車用乳膠基質(zhì)的制備，而H031乳化劑能夠替代LZ2731乳化劑且更具成本優(yōu)勢。

參考文獻(xiàn)

[1]徐成光.乳化炸藥現(xiàn)場混裝技術(shù)的新進(jìn)展[J].西北水電，2006（1）：15-18.

[2]朱翠玲，閆芳，張美松，等.乳化炸藥中乳化劑發(fā)展的狀況及趨勢[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2013（1）：28.

[3]柯成銀.新型乳化炸藥乳化劑的應(yīng)用研究[J].化工管理，2014，32.

[4]葉志文，呂春緒，劉祖亮.聚異丁烯雙丁二酰亞胺作為乳化炸藥乳化劑的技術(shù)特點研究[J].精細(xì)石油化工，2003（1）：54-56.