几种乳化剂在混装车用乳胶基质中的应用探索

斯林　包红印　李旺旺

摘 要：文章通过几种乳化剂及其复配试验，选择出适宜的乳化剂进行小批量生产和爆破试验，并结合理论和成本对比，指出了不同乳化剂及复配乳化剂的优缺点。

关键词：混装车；乳胶基质；乳化炸药；乳化剂

引言

现场混装炸药技术已逐步在国内得到推广，它具有机械化、高效率作业，最大消毒提高炸药制备、运输和使用安全性能等优越性，这已成为当今民用炸药技术的一个主要发展方向[1]。而以车载水油相材料现场制备乳化炸药的第一代现场混装乳化炸药技术逐渐普及的同时，地面站制备混装车用乳胶基质且便于远程配送的第二代技术也得到了推广应用，而车乳胶基质需满足易乳化、抗颠簸、高稳定性的特点。

1 乳化炸药用乳化剂分类

乳化剂是乳化炸药形成和影响其爆炸性能的关键组分，现有乳化炸药用乳化剂主要有以下几类：（1）SP-80：化学名失水山梨醇单油酸酯，已在包装乳化炸药和第一代混装乳化炸药中广泛应用。（2）丁二酰亚胺类乳化剂：以T152、T154为代表的一类高分子乳化剂，具有高粘度、框架结构和微乳化结构[2]。（3）其它高分子乳化剂：以LZ2731为代表的混装车用乳胶基质专用高分子乳化剂，国内近年来出现了相似替代品H031乳化剂并得到了应用。（4）复合乳化剂：两种或两种以上乳化剂复配制得的复合乳化剂。

2 乳化剂乳化试验

2.1 乳化剂乳化试验

为考察几种乳化剂的性能，选择SP-80、T154、LZ2731、H031取样并参照现有配方分别进行乳化试验，试验配方和结果见表1和表2。试验方法：制备水相溶液（95℃）和油相溶液（85℃），再在搅拌器搅拌下将水相缓慢加入油相当中制备乳胶基质，观察其起乳情况，测试其粘度，并贮存。

从以上几种乳化剂乳化和贮存试验可看出，SP-80具备易乳性，但制备出的乳胶基质稳定性差，这与其分子结构有关，形成的胶束水相液滴较大，因而稳定性较差；而T154不易乳化，这与其自身粘度高易乳性差有关；H031与LZ2731乳化和贮存状况相当，印证了实际生产选择这两种乳化剂用于制备乳胶基质是可行的。乳化剂的选择既要考虑其性能亦要考虑其成本，这四种乳化剂每吨单价如表3所示：

2.2 几种乳化剂的复配试验

直接用H031分别与SP-80和T154按1：1的比例复配再按表一的配方进行乳化试验，其结果见表4。

由此试验可见：sp-80与H031可以进行复配，所制备的乳胶基质具有一定贮存性能，且成本有所降低，本试验仅按1：1进行了试验，后期可研究不同复配比例进行试验。

3 爆炸性能对比试验

针对前期试验结果，按照表一配方分别进行小批量试生产，并敏化后进行爆炸速对比试验，试验结果见表5。

由表5可见，只用SP-80制备的混装炸药爆速较低，这是其乳化形成的胶体颗粒较大，油相与水相反应界面相对较小的结果。国内研究表明以LZ2731为代表的混装车用高分子乳化剂具有与聚异丁烯丁二酸酯类乳化剂相似的结构[3]，这也使得LZ2731、H031及其复配乳化剂所制备的混装炸药具备一定的微乳性，乳化后水相溶液和油相材料接触面积更大，氧化剂和还原剂反应界面大有利于爆炸反应进行，因而爆炸性能优于SP-80制备的混装乳化炸药[4]。

4 结束语

（1）使用SP-80与H031两种乳化剂复配生产出的乳胶基质，可以满足爆炸性能要求且药态较好，能在一定程度上降低混装车用乳胶基质成本，具备一定的贮存性能，但较纯LZ2731和H031制备的乳胶基质有所降低。（2）T154乳化剂由于其分子结构的原因粘度高不易乳化，因而无法直接用于乳胶基质的生产，与H031复配亦效果差，不适合只用于混装车用乳胶基质的制备。（3）SP-80价格便宜易乳化但生产出的乳胶基质药态差会影响贮存性能，LZ2731、H031乳化剂更适合混装车用乳胶基质的制备，而H031乳化剂能够替代LZ2731乳化剂且更具成本优势。

参考文献

[1]徐成光.乳化炸药现场混装技术的新进展[J].西北水电，2006（1）：15-18.

[2]朱翠玲，闫芳，张美松，等.乳化炸药中乳化剂发展的状况及趋势[J].中国石油和化工标准与质量，2013（1）：28.

[3]柯成银.新型乳化炸药乳化剂的应用研究[J].化工管理，2014，32.

[4]叶志文，吕春绪，刘祖亮.聚异丁烯双丁二酰亚胺作为乳化炸药乳化剂的技术特点研究[J].精细石油化工，2003（1）：54-56.