油相材料對(duì)乳化炸藥穩(wěn)定性的影響

李永信

摘 要：隨著現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展，在許多大規(guī)模的安全生產(chǎn)當(dāng)中，急需高質(zhì)量的工業(yè)炸藥投入其中，從而助推了工業(yè)炸藥種類與性能的不斷升級(jí)與進(jìn)步，其中具有代表性的要屬乳化炸藥為例。不同生產(chǎn)企業(yè)所用于生產(chǎn)乳化炸藥的設(shè)備、工藝以及管理都會(huì)在一定程度上影響乳化炸藥的穩(wěn)定性，其中油相材料對(duì)于乳化炸藥性能的穩(wěn)定性有著較為明顯的影響，文章將主要針對(duì)油相材料對(duì)乳化炸藥穩(wěn)定性的影響因素與具體影響內(nèi)容進(jìn)行深入分析。

關(guān)鍵詞：油相材料；乳化炸藥；穩(wěn)定性；影響

油相材料作為乳化炸藥體系中的重要構(gòu)成，是氧化劑溶液微粒的有效載體，因此，油相材料質(zhì)量與性能的優(yōu)劣、選擇方法的科學(xué)與否都會(huì)對(duì)乳化炸藥的熱穩(wěn)定性造成直接的影響。

1 原理分析

油相材料對(duì)于乳化炸藥而言，在燃燒起爆、穩(wěn)定儲(chǔ)存與抗水方面發(fā)揮著重要作用，其作用原理主要表現(xiàn)在包裹作用方面，也即是在分散相狀態(tài)下的氧化劑溶液微粒在凝聚方面有著不利影響，倘若外界溫度升高或受到猛烈撞擊，乳化炸藥則會(huì)表現(xiàn)出極強(qiáng)的不穩(wěn)定性，導(dǎo)致爆炸問題發(fā)生，對(duì)生產(chǎn)運(yùn)輸人員的生命安全造成威脅[1]。因此在乳化炸藥體系中加入油相材料，利用油相材料的分子鍵作用，依照相對(duì)應(yīng)的乳化機(jī)械要求予以剪切，保證分散相的氧化劑溶液與油相材料相融合，形成外層為油相材料，內(nèi)層為氧化劑溶液的物質(zhì)，該種物質(zhì)溶液有著非常穩(wěn)定的性能。

2 油相材料影響乳化炸藥穩(wěn)定性的主要因素

油相材料對(duì)乳化炸藥的性能與穩(wěn)定性造成影響的主要因素，包括如下幾個(gè)主要方面：

（1）含油量

一般來講，在其他物理?xiàng)l件與化學(xué)條件不變的基礎(chǔ)上，含油量越高，乳化炸藥的爆轟速度與激烈程度會(huì)越低。此外，如果油相材料的含油量過高，對(duì)于乳化炸藥爆炸、貯存的穩(wěn)定性與擴(kuò)散系數(shù)都會(huì)帶來非常負(fù)面的影響。

（2）HLB數(shù)值

就對(duì)于乳化炸藥性能穩(wěn)定性的影響而言，HLB值同樣是一個(gè)非常重要的因素。通常來講，HLB數(shù)值指的是親水-親油的平衡值，其數(shù)值越大，也即表明油相材料的親水性更好；同理說明，HLB數(shù)值越小，油相材料的親油性則更好。據(jù)大量的科學(xué)研究數(shù)據(jù)表明，當(dāng)乳化炸藥的HLB數(shù)值在3～5之間時(shí)，表明其乳化劑處在最佳狀態(tài)，且極大程度上提升了乳化炸藥的工作性能，同時(shí)大大延長(zhǎng)了乳化炸藥的存儲(chǔ)時(shí)間，有效抑制了分層與破乳現(xiàn)象的發(fā)生。

（3）粘度

作為影響乳化炸藥性能穩(wěn)定性的重要因素，油相材料的粘度同樣不容忽視，通常來講，油相材料的粘度越高，其爆炸速度與猛烈程度也會(huì)成正比增加，同時(shí)，分解膜的強(qiáng)度也會(huì)進(jìn)一步提升，正因?yàn)檫@些特性有效地避免了乳化炸藥存貯當(dāng)中破乳現(xiàn)象的發(fā)生。不過值得注意的是，油相材料粘度過高，乳化炸藥的存貯保質(zhì)期會(huì)有所下降，由此可見，油相材料粘度的合理選用，對(duì)于乳化炸藥性能穩(wěn)定性的影響有好有壞。

（4）熔點(diǎn)

油相材料的熔點(diǎn)同樣是影響乳化炸藥性能穩(wěn)定性的重要因素，熔點(diǎn)的提高能進(jìn)一步提升乳化炸藥的猛烈程度與爆炸速度，炸藥爆破的擴(kuò)散性也會(huì)有明顯的提升，在一定程度上提高了乳化炸藥的性能。

3 油相材料對(duì)乳化炸藥造成影響的具體內(nèi)容

（1）儲(chǔ)存穩(wěn)定性

在油相材料對(duì)乳化炸藥穩(wěn)定性的各項(xiàng)影響當(dāng)中，儲(chǔ)存穩(wěn)定性是其中最為重要的一項(xiàng)。在這一類油包水體系當(dāng)中，其內(nèi)層氧化劑溶液與外層油相材料之間會(huì)有密切的接觸，不管是生產(chǎn)還是運(yùn)輸過程中，外界的震動(dòng)都會(huì)造成兩種材料的劇烈摩擦，倘若在不斷的摩擦當(dāng)中油相材料的韌性不足或穩(wěn)定性不佳，其分子結(jié)構(gòu)極易遭受破壞，對(duì)乳化炸藥的質(zhì)量造成不利的影響[2]。此外，在生產(chǎn)實(shí)踐當(dāng)中，油相材料對(duì)于乳化炸藥安全儲(chǔ)存同樣十分重要，部分生產(chǎn)企業(yè)的乳化炸藥在經(jīng)過了一段時(shí)間的儲(chǔ)存之后，一部分乳化炸藥會(huì)發(fā)生出乳現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)存在無法成功起爆的質(zhì)量問題。究其原因，最重要的影響因素在于油相材料的本身質(zhì)量方面，由于不同生產(chǎn)供應(yīng)商所提供的油相材料質(zhì)量參差不齊，穩(wěn)定性方面也有較大的差異，這對(duì)于乳化炸藥的穩(wěn)定性也就造成了直接的影響。不同的油相材料對(duì)于乳化炸藥的儲(chǔ)存穩(wěn)定性有著不同的影響，詳情可見表1，從表格中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，最終可選擇2號(hào)油相材料作為乳化炸藥生產(chǎn)用料，其完全能夠滿足乳化炸藥儲(chǔ)存的安全需求。

（2）分層

在油相材料的作用之下，乳化液原本呈現(xiàn)出的分散相會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)檫B續(xù)相，均勻地分布在媒介當(dāng)中，然而在外界作用的影響下，所表現(xiàn)的連續(xù)相非常容易產(chǎn)生破壞，其原來的乳化液會(huì)分為上下兩層，并且有一定的沉淀性，其分散性在上下兩層乳化液中也有不同的表現(xiàn)。這種分層現(xiàn)象的出現(xiàn)，主要原因是由于溶液內(nèi)部分子具有透膜流動(dòng)性，其溶液會(huì)透過中間隔膜發(fā)生運(yùn)動(dòng)，不過分解膜不會(huì)產(chǎn)生破裂，這和破乳有著直接的區(qū)別。其中，乳化液中液珠微粒的移動(dòng)速度與微粒體積大小呈正比例關(guān)系，與數(shù)量呈反比關(guān)系。分散相液珠越大，分層則會(huì)更容易產(chǎn)生，進(jìn)而造成乳化液出現(xiàn)破乳現(xiàn)象。

（3）破乳

在外界因素的影響之下，乳液分散相與連續(xù)相的相對(duì)位置在持續(xù)變化當(dāng)中。分散相的微粒會(huì)直接穿透揭面膜的薄弱處，進(jìn)而匯集。同時(shí)，不同分散相液珠會(huì)相對(duì)獨(dú)立存在，這種可逆性的過程不會(huì)導(dǎo)致乳化炸藥破乳現(xiàn)象發(fā)生[3]。乳液破乳則是指乳化液遭受完全破壞的現(xiàn)象，這種情況一般發(fā)生在分散相的小液粒數(shù)量不斷減少，進(jìn)而匯集成大水滴，由于機(jī)械振動(dòng)與熱輻射效應(yīng)會(huì)造成液珠從乳液薄弱處開始形成孔洞，當(dāng)孔洞逐漸增大，界面膜會(huì)完全劈破裂，也就致使乳化炸藥的爆炸性能完全喪失。在破乳過程中，由于凝聚力的影響，氧化劑結(jié)晶會(huì)進(jìn)一步變形收縮，界面膜強(qiáng)度提升，液滴匯聚遭受的電阻也會(huì)增大，乳液系統(tǒng)則會(huì)趨向穩(wěn)定。

4 結(jié)論

總而言之，對(duì)于乳化炸藥的性能與穩(wěn)定性而言，油相材料的質(zhì)量、配比與技術(shù)指標(biāo)都會(huì)對(duì)其產(chǎn)生直接影響，為進(jìn)一步提升乳化炸藥的穩(wěn)定性，要盡量防止乳化炸藥在實(shí)際使用與儲(chǔ)存當(dāng)中出現(xiàn)破乳或起爆失敗等狀況，在此筆者認(rèn)為：①為促使溶液乳化效果達(dá)到最佳水平，HLB值應(yīng)選用3～5。②結(jié)合實(shí)際情況去選擇油相材料的粘度、熔點(diǎn)與含油量。③在油相材料的生產(chǎn)當(dāng)中，要保證管理方法的科學(xué)性，對(duì)質(zhì)量嚴(yán)格把控，切不可選用非正規(guī)廠家生產(chǎn)的油相材料。endprint