不同种类乳化剂对乳化炸药基质稳定性的影响及其分析

2023-03-02

引言

乳化炸药的稳定性是指保持化学性质、物理性质、爆轰性能稳定不变的性质, 即在常温下在一定的时间内不发生变型、分层、破乳, 以保持乳化炸药的爆炸性能, 它是衡量乳化炸药质量的一项重要技术指标。

一、实验部分

仪器:高口烧杯 (500m L) 、小烧杯 (100m L) 、容量瓶 (250m L) 、锥形瓶 (250m L) 、温度计、电子天平、DWK套式电热器、JBSO-D型增力电动搅拌器、电热恒温烘箱、离心机、

试剂:水、硝酸按、硝酸钠、复合蜡、Span-80、酚酞、尿素、磷脂、Lz2727、NB2424、MBQ-1。

1. 乳化炸药中乳胶基质的制备

乳胶基质各组分的质量百分比如下所示:

2. 离心分离实验

取已经做好的四种基质各46g (含油相2.99g, 含水7.36g) , 分别置于标记的离心管中, 放置在TGL-10C高速台式离心机中, 设置转速和时间等条件 (11000r/min, 15min, 6#) 。离心结束, 分别称量出水出油量。

3. 高低温循环法

首先把乳胶基质放在51oC±2oC的恒温箱里8h, 然后再放入10oC±2oC冰箱里冷冻14h。多次循环往复, 直至乳胶基质变硬或表层有油水渗出为止。以乳胶基质所能承受的实际循环次数和进行每个循环后观察硝酸盐是否结晶析出作为判定基质稳定性的结果。

4. 水溶值测试法

将乳化炸药基质 (或成品) 置于已干燥称过重的培养皿 (Φ6Omm) 中, 用玻璃棒轻轻刮平, 称量记录样品重量。将培养皿置于25Oml烧杯中, 沿烧杯壁精确注入180 ml蒸馏水, 于室温下静止浸泡24h, 后将浸泡液倒入另一个洗净的干燥的小烧杯中, 用移液管移取25ml置于锥形瓶中, 加入2滴酚酞指示剂, 中性甲醛溶液10ml, 用0.1mol/L的氢氧化钠标准溶液滴定游离的硝酸铵的量, 滴定至微红色, 30s内不消失为终点。

二、实验结果及其分析

1. 实验结果

2. 结果分析与讨论

从我们实验中所选的乳化剂着手分析, 这四种乳化剂所形成乳化炸药所需的乳化温度都是92℃左右, 其中NB2424乳化剂的起乳时间最短, 为7s、LZ2727、MBQ-1、Span-80这三种乳化剂的起乳时间都是12s, NB2424的离心出油率为0, 说明形成的乳胶基质最难破乳, 而其他三种乳化剂的离心出油率相对比较高, 就说明在离心作用下, 破乳很严重。在高低温循环实验中, NB2424依然表现出了很好的稳定性, 水溶值实验也进一步说明了这一点。以上四种乳化剂中, NB2424、LZ2727、MBQ-1这三种乳化剂属于高分子类型的乳化剂, 相对于Span-80系列的乳化剂来说, 由于其稳定的化学结构, 形成的乳胶基质不容易破乳, 而高分子乳化剂所形成的乳胶基质破乳也是有很大区别。由表2可以看出MBQ-1和Span-80复配稳定性也能达到生产要求, 成本也比较合适, 被大量采用。不同种类乳化剂对乳化炸药基质稳定性的影响比较明显, 尤其在生产成品乳化炸药时。因此在很多乳化炸药生产线上采用高分子乳化剂和Span-80混合使用, 以提高乳化炸药的稳定性。而合适的高分子乳化剂也需要根据生产线的要求进行选择, 目前高分子乳化剂中NB2424比较好, 但是成本太高。能满足生产需求而且成本比较合适的高分子乳化剂我们首选MBQ-1和Lz2727和Span-80进行复配。以提高乳化炸药基质的稳定性。

摘要：本文研究了几种类型乳化剂所制成的乳化炸药的基质稳定性问题进行比较分析, 并针对工业生产乳化炸药时, 如何选择合适的乳化剂进行了分析讨论。

关键词：乳化炸药,破乳,乳化剂,稳定性