一种抗水性胶性乳化炸药
阅读说明：本技术 一种抗水性胶性乳化炸药 (Water-resistant colloidal emulsion explosive ) 是由 许雷生 殷军君 贾建强 于 2020-07-02 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种抗水性胶性乳化炸药,炸药由甲乙两组分按质量比甲:乙=10:3混合而成；甲组分中按质量份数计包括以下组分：无机氧化剂盐：50-56份,硝酸铵：60-66份,硫酸铵：42-45份,乙酸铵：10-14份,草酸铵：3-8份,柠檬酸铵：13-19份,复合油相：20-25份,硬脂酸钠：9-13份,离子液体消焰剂：5-7份；乙组分中按质量份数计包括以下组分：尿素：2-6份,醋酸：10-14份,甲苯二异氰酸酯：5-8份,癸二酸二异辛酯：2-5份,硫脲：20-24份,乳化剂：30-35份,敏化剂：6-9份,轻柴油：1-4份,动植物油脂：2-4份,复合添加剂：4-7份,水：20-24份,膨胀珍珠岩：2-5份。(The invention discloses a water-resistant colloidal emulsion explosive which is prepared by mixing a component A and a component B according to the mass ratio of (A: B =10: 3); the component A comprises the following components in parts by weight: inorganic oxidant salt: 50-56 parts of ammonium nitrate: 60-66 parts of ammonium sulfate: 42-45 parts of ammonium acetate: 10-14 parts of ammonium oxalate: 3-8 parts of ammonium citrate: 13-19 parts of a composite oil phase: 20-25 parts, sodium stearate: 9-13 parts of an ionic liquid flame retardant: 5-7 parts; the component B comprises the following components in parts by mass: urea: 2-6 parts, acetic acid: 10-14 parts of toluene diisocyanate: 5-8 parts of diisooctyl sebacate: 2-5 parts of thiourea: 20-24 parts of an emulsifier: 30-35 parts of a sensitizer: 6-9 parts of light diesel oil: 1-4 parts of animal and vegetable oil: 2-4 parts of a composite additive: 4-7 parts of water: 20-24 parts of expanded perlite: 2-5 parts.)
技术领域
本发明涉及炸药制备技术领域，具体的说是涉及一种抗水性胶性乳化炸药。
背景技术
随着我国现代化进程的发展，对资源的需求急剧增加，大规模的露天开采，为我国工业的发展做出了巨大的贡献，由于露天开采深度的逐年增加，一些矿山越来越不适应露天开采要求。为最大限度的开采利用不可再生的矿产资源，解决矿山可持续发展和稳定生产规模重大问题，采用地下开采方式生产的矿山企业逐渐增多。矿山开采技术分为露天开采和地下开采两种方式，接近地表和埋藏较浅的部分采用露天开采，深部采用地下开采，其中使用煤矿用炸药对矿山进行开采是目前操作较方便，见效较快的方式之一，现有技术中，铵油炸药指由硝酸铵和燃料组成的一种粉状或粒状爆炸性混合物，主要适用于无沼气和矿尘爆炸危险的爆破工程，因为爆燃严重、不抗水、生产过程危险及TNT的毒性造成的职业病等已被列入淘汰品种。
乳化炸药是用乳化技术制备的，使用氧化剂盐类水溶液的微滴均匀分散在含有分散气泡或空心玻璃微球等多孔性物质的油相连续介质中，形成一种油包水型的乳状含水工业炸药。乳化炸药具有优良爆破性能和抗水性能，生产过程中无毒无污染，并且在运输、贮存、使用过程中安全性较好，同时由于其呈流态的特点，在现场施工中，装填、泵送便捷，已成为我国民爆器材行业的重点发展产品。目前，随着乳化炸药的流行，国内乳化炸药生产厂家绝大多数已采用高温敏化技术，高温敏化技术在带来了大产能、高效率的同时也产生了大量的乳化废药和基质，并且不能有效的保证炸药的安全性能以及强度，安全事故频频发生，给矿山开采带来了极大的困难。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点提出一种抗水性胶性乳化炸药，增加了炸药的安全性，提高了工作效率，安全稳定，高效节能。
本发明解决以上技术问题的技术方案是：
一种抗水性胶性乳化炸药，炸药由甲乙两组分按质量比甲:乙=10:3混合而成；
甲组分中按质量份数计包括以下组分：无机氧化剂盐：50-56份，硝酸铵：60-66份，硫酸铵：42-45份，乙酸铵：10-14份，草酸铵：3-8份，柠檬酸铵：13-19份，复合油相：20-25份，硬脂酸钠：9-13份，离子液体消焰剂：5-7份；
乙组分中按质量份数计包括以下组分：尿素：2-6份，醋酸：10-14份，甲苯二异氰酸酯：5-8份，癸二酸二异辛酯：2-5份，硫脲：20-24份，乳化剂：30-35份，敏化剂：6-9份，轻柴油：1-4份，动植物油脂：2-4份，复合添加剂：4-7份，水：20-24份，膨胀珍珠岩：2-5份。
本发明进一步限定的技术方案是：
前述的抗水性胶性乳化炸药，复合油相由以下质量份数配比的原料组成：基础油 MVI：20-26份，基础油 HVI：10-15份，高氯酸钾：3-9份，石蜡：3-5份，凡士林：16-19份，大豆卵磷脂：1-4份，N －十二烷基二甲胺：3-7份，月桂酸单甘油酯：8-10份。
前述的抗水性胶性乳化炸药，离子液体消焰剂为咪唑类离子液体，咪唑类离子液体为1-丁基-3- 甲基咪唑六氟磷酸盐、1-甲基-3-(3,4,5- 三烷氧基苄基 ) 咪唑四氟硼酸盐或1-丁基-3-(4- 磺酸基丁基 ) 苯并咪唑磷酸二氢盐中的一种；乳化剂为聚异丁烯丁二酸酐-三乙醇胺乳化剂；敏化剂为MgH 2 和树脂微球的混合物，其重量比为MgH 2 ：树脂微球＝3:2。
前述的抗水性胶性乳化炸药，无机氧化剂盐按质量份数计包括以下组分：碳酸氢铵：2-6份，硫化硫酸铵：4-6份，磺酸铵：1-5份，硫酸硝酸铵：4-9份，高氯酸钾：4-10份。
前述的抗水性胶性乳化炸药，复合添加剂为氯化钠、氯化钾、氯化铵的混合物，其重量比为氯化钠：氯化钾：氯化铵＝1:1.5:4。
前述的抗水性胶性乳化炸药，炸药由甲乙两组分按质量比甲:乙=10:3混合而成；
甲组分中按质量份数计包括以下组分：无机氧化剂盐：50份，硝酸铵：60份，硫酸铵：42份，乙酸铵：10份，草酸铵：3份，柠檬酸铵：13份，复合油相：20份，硬脂酸钠：9份，离子液体消焰剂：5份；
乙组分中按质量份数计包括以下组分：尿素：2份，醋酸：10份，甲苯二异氰酸酯：5份，癸二酸二异辛酯：2份，硫脲：20份，乳化剂：30份，敏化剂：6份，轻柴油：1份，动植物油脂：2份，复合添加剂：4份，水：20份，膨胀珍珠岩：2份。
前述的抗水性胶性乳化炸药，炸药由甲乙两组分按质量比甲:乙=10:3混合而成；
甲组分中按质量份数计包括以下组分：无机氧化剂盐：56份，硝酸铵：66份，硫酸铵：45份，乙酸铵：14份，草酸铵：8份，柠檬酸铵：19份，复合油相：25份，硬脂酸钠：13份，离子液体消焰剂：7份；
乙组分中按质量份数计包括以下组分：尿素：6份，醋酸：14份，甲苯二异氰酸酯：8份，癸二酸二异辛酯：5份，硫脲：24份，乳化剂：35份，敏化剂：9份，轻柴油：4份，动植物油脂：4份，复合添加剂：7份，水：24份，膨胀珍珠岩：5份。
前述的抗水性胶性乳化炸药，炸药由甲乙两组分按质量比甲:乙=10:3混合而成；
甲组分中按质量份数计包括以下组分：无机氧化剂盐：53份，硝酸铵：64份，硫酸铵：43份，乙酸铵：12份，草酸铵：5份，柠檬酸铵：16份，复合油相：23份，硬脂酸钠：11份，离子液体消焰剂：6份；
乙组分中按质量份数计包括以下组分：尿素：4份，醋酸：12份，甲苯二异氰酸酯：6份，癸二酸二异辛酯：3份，硫脲：23份，乳化剂：32份，敏化剂：8份，轻柴油：2份，动植物油脂：3份，复合添加剂：6份，水：22份，膨胀珍珠岩：3份。
前述抗水性胶性乳化炸药的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
（一）将无机氧化剂盐、硝酸铵、硫酸铵、乙酸铵以及草酸铵加入水分在溶解罐中进行加热搅拌均匀，搅拌速度为880-900r/min，加热温度至90-110℃，停机降温至15-25℃，缓慢加入柠檬酸铵以及轻柴油，继续搅拌5-10min，搅拌后制得的溶剂再经过过滤装置过滤待用；
（二）将复合油相、硬脂酸钠以及离子液体消焰剂投入熔化罐中，用蒸气加热至100-120℃，并加入尿素、醋酸、甲苯二异氰酸酯、癸二酸二异辛酯、硫脲、乳化剂以及敏化剂搅拌均匀，停机保温3-6min，制得可燃物溶液，将可燃物溶液经过过滤装置过滤待用；
（三）将经过过滤的可燃物溶液送入乳化器，流量稳定后，开启乳化器，再加入步骤（一）所制得的溶剂，在乳化器的高速搅拌下，可燃物溶液为外相，氧化剂溶液为内相制得乳化炸药基质；
（四）制得的乳化炸药基质加入动植物油脂、复合添加剂、水以及膨胀珍珠岩继续搅拌温度保持95-100℃，时间为20-25min，冷却至室温；
（五）设定真空速度为-0.07MPa，启动真空系统，保持30min；
（六）出料，过筛造粒后烘干即得。
前述的抗水性胶性乳化炸药的制备方法，制得的超低抗水性胶性乳化炸药的技术指标为：爆速/（m/s-1）：3800-3900，殉爆距离/cm：≥：5.5，猛度/mm：≥11，作功能力/mL：≥230，有毒气体含量/（L/Kg）：≤50。
通过本发明的技术方案：本发明添加了离子液体消焰剂，从本质上克服了无机消焰剂带来的弊端，与传统的乳化炸药相比适用性强，污染小且成本低，不仅具有优良的安全性能，而且具有较强的强度，同时爆轰能力较高，爆轰能力稳定，且超低密度胶状乳化炸药的制备工艺简单，工艺中采用水作为溶剂，降低了生产成本，保护了环境，并且本发明中添加了敏化剂，提高乳化炸药的稳定性以及工作人员的工作效率，高效节能，省时省力；本发明中的炸药减少了地下散装乳化炸药爆炸产生的有毒有害气体，使有毒有害气体含量≤50；各项指标均达到或优于国家乳化炸药标准，实现地下装药自动化作业，降低劳动强度，同时降低地下爆破所需炸药成本。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种抗水性胶性乳化炸药，炸药由甲乙两组分按质量比甲:乙=10:3混合而成；甲组分中按质量份数计包括以下组分：无机氧化剂盐：50份，硝酸铵：60份，硫酸铵：42份，乙酸铵：10份，草酸铵：3份，柠檬酸铵：13份，复合油相：20份，硬脂酸钠：9份，离子液体消焰剂：5份；乙组分中按质量份数计包括以下组分：尿素：2份，醋酸：10份，甲苯二异氰酸酯：5份，癸二酸二异辛酯：2份，硫脲：20份，乳化剂：30份，敏化剂：6份，轻柴油：1份，动植物油脂：2份，复合添加剂：4份，水：20份，膨胀珍珠岩：2份；
复合油相由以下质量份数配比的原料组成：基础油 MVI：20份，基础油 HVI：10份，高氯酸钾：3份，石蜡：3份，凡士林：16份，大豆卵磷脂：1份，N －十二烷基二甲胺：3份，月桂酸单甘油酯：8份；离子液体消焰剂为咪唑类离子液体，咪唑类离子液体为1-丁基-3- 甲基咪唑六氟磷酸盐、1-甲基-3-(3,4,5- 三烷氧基苄基 ) 咪唑四氟硼酸盐或1-丁基-3-(4- 磺酸基丁基 ) 苯并咪唑磷酸二氢盐中的一种；乳化剂为聚异丁烯丁二酸酐-三乙醇胺乳化剂；敏化剂为MgH 2 和树脂微球的混合物，其重量比为MgH 2 ：树脂微球＝3:2；无机氧化剂盐按质量份数计包括以下组分：碳酸氢铵：2份，硫化硫酸铵：4份，磺酸铵：1份，硫酸硝酸铵：4份，高氯酸钾：4份；复合添加剂为氯化钠、氯化钾、氯化铵的混合物，其重量比为氯化钠：氯化钾：氯化铵＝1:1.5:4；
上述的抗水性胶性乳化炸药的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
（一）将无机氧化剂盐、硝酸铵、硫酸铵、乙酸铵以及草酸铵加入水分在溶解罐中进行加热搅拌均匀，搅拌速度为880r/min，加热温度至90℃，停机降温至15℃，缓慢加入柠檬酸铵以及轻柴油，继续搅拌5min，搅拌后制得的溶剂再经过过滤装置过滤待用；
（二）将复合油相、硬脂酸钠以及离子液体消焰剂投入熔化罐中，用蒸气加热至100℃，并加入尿素、醋酸、甲苯二异氰酸酯、癸二酸二异辛酯、硫脲、乳化剂以及敏化剂搅拌均匀，停机保温3min，制得可燃物溶液，将可燃物溶液经过过滤装置过滤待用；
（三）将经过过滤的可燃物溶液送入乳化器，流量稳定后，开启乳化器，再加入步骤（一）所制得的溶剂，在乳化器的高速搅拌下，可燃物溶液为外相，氧化剂溶液为内相制得乳化炸药基质；
（四）制得的乳化炸药基质加入动植物油脂、复合添加剂、水以及膨胀珍珠岩继续搅拌温度保持95℃，时间为20min，冷却至室温；
（五）设定真空速度为-0.07MPa，启动真空系统，保持30min；
（六）出料，过筛造粒后烘干即得；
制得的超低抗水性胶性乳化炸药的技术指标为：爆速/（m/s-1）：3800-3900，殉爆距离/cm：≥：5.5，猛度/mm：≥11，作功能力/mL：≥230，有毒气体含量/（L/Kg）：≤50。
实施例2
本实施例提供一种抗水性胶性乳化炸药，炸药由甲乙两组分按质量比甲:乙=10:3混合而成；
甲组分中按质量份数计包括以下组分：无机氧化剂盐：56份，硝酸铵：66份，硫酸铵：45份，乙酸铵：14份，草酸铵：8份，柠檬酸铵：19份，复合油相：25份，硬脂酸钠：13份，离子液体消焰剂：7份；
乙组分中按质量份数计包括以下组分：尿素：6份，醋酸：14份，甲苯二异氰酸酯：8份，癸二酸二异辛酯：5份，硫脲：24份，乳化剂：35份，敏化剂：9份，轻柴油：4份，动植物油脂：4份，复合添加剂：7份，水：24份，膨胀珍珠岩：5份；
复合油相由以下质量份数配比的原料组成：基础油 MVI：26份，基础油 HVI：15份，高氯酸钾：9份，石蜡：5份，凡士林：19份，大豆卵磷脂：4份，N －十二烷基二甲胺：7份，月桂酸单甘油酯：10份；离子液体消焰剂为咪唑类离子液体，咪唑类离子液体为1-丁基-3- 甲基咪唑六氟磷酸盐、1-甲基-3-(3,4,5- 三烷氧基苄基 ) 咪唑四氟硼酸盐或1-丁基-3-(4- 磺酸基丁基 ) 苯并咪唑磷酸二氢盐中的一种；乳化剂为聚异丁烯丁二酸酐-三乙醇胺乳化剂；敏化剂为MgH 2 和树脂微球的混合物，其重量比为MgH 2 ：树脂微球＝3:2；无机氧化剂盐按质量份数计包括以下组分：碳酸氢铵：6份，硫化硫酸铵：6份，磺酸铵：5份，硫酸硝酸铵：9份，高氯酸钾：10份；复合添加剂为氯化钠、氯化钾、氯化铵的混合物，其重量比为氯化钠：氯化钾：氯化铵＝1:1.5:4；
上述抗水性胶性乳化炸药的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
（一）将无机氧化剂盐、硝酸铵、硫酸铵、乙酸铵以及草酸铵加入水分在溶解罐中进行加热搅拌均匀，搅拌速度为900r/min，加热温度至110℃，停机降温至25℃，缓慢加入柠檬酸铵以及轻柴油，继续搅拌10min，搅拌后制得的溶剂再经过过滤装置过滤待用；
（二）将复合油相、硬脂酸钠以及离子液体消焰剂投入熔化罐中，用蒸气加热至120℃，并加入尿素、醋酸、甲苯二异氰酸酯、癸二酸二异辛酯、硫脲、乳化剂以及敏化剂搅拌均匀，停机保温6min，制得可燃物溶液，将可燃物溶液经过过滤装置过滤待用；
（三）将经过过滤的可燃物溶液送入乳化器，流量稳定后，开启乳化器，再加入步骤（一）所制得的溶剂，在乳化器的高速搅拌下，可燃物溶液为外相，氧化剂溶液为内相制得乳化炸药基质；
（四）制得的乳化炸药基质加入动植物油脂、复合添加剂、水以及膨胀珍珠岩继续搅拌温度保持100℃，时间为25min，冷却至室温；
（五）设定真空速度为-0.07MPa，启动真空系统，保持30min；
（六）出料，过筛造粒后烘干即得；
制得的超低抗水性胶性乳化炸药的技术指标为：爆速/（m/s-1）：3800-3900，殉爆距离/cm：≥：5.5，猛度/mm：≥11，作功能力/mL：≥230，有毒气体含量/（L/Kg）：≤50。
实施例3
本实施例提供一种抗水性胶性乳化炸药，炸药由甲乙两组分按质量比甲:乙=10:3混合而成；甲组分中按质量份数计包括以下组分：无机氧化剂盐：53份，硝酸铵：64份，硫酸铵：43份，乙酸铵：12份，草酸铵：5份，柠檬酸铵：16份，复合油相：23份，硬脂酸钠：11份，离子液体消焰剂：6份；乙组分中按质量份数计包括以下组分：尿素：4份，醋酸：12份，甲苯二异氰酸酯：6份，癸二酸二异辛酯：3份，硫脲：23份，乳化剂：32份，敏化剂：8份，轻柴油：2份，动植物油脂：3份，复合添加剂：6份，水：22份，膨胀珍珠岩：3份；
复合油相由以下质量份数配比的原料组成：基础油 MVI：24份，基础油 HVI：13份，高氯酸钾：6份，石蜡：4份，凡士林：17份，大豆卵磷脂：3份，N －十二烷基二甲胺：4份，月桂酸单甘油酯：9份；离子液体消焰剂为咪唑类离子液体，咪唑类离子液体为1-丁基-3- 甲基咪唑六氟磷酸盐、1-甲基-3-(3,4,5- 三烷氧基苄基 ) 咪唑四氟硼酸盐或1-丁基-3-(4- 磺酸基丁基 ) 苯并咪唑磷酸二氢盐中的一种；乳化剂为聚异丁烯丁二酸酐-三乙醇胺乳化剂；敏化剂为MgH 2 和树脂微球的混合物，其重量比为MgH 2 ：树脂微球＝3:2；无机氧化剂盐按质量份数计包括以下组分：碳酸氢铵：4份，硫化硫酸铵：5份，磺酸铵：4份，硫酸硝酸铵：6份，高氯酸钾：6份；复合添加剂为氯化钠、氯化钾、氯化铵的混合物，其重量比为氯化钠：氯化钾：氯化铵＝1:1.5:4；
上述的抗水性胶性乳化炸药的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
（一）将无机氧化剂盐、硝酸铵、硫酸铵、乙酸铵以及草酸铵加入水分在溶解罐中进行加热搅拌均匀，搅拌速度为890r/min，加热温度至100℃，停机降温至20℃，缓慢加入柠檬酸铵以及轻柴油，继续搅拌8min，搅拌后制得的溶剂再经过过滤装置过滤待用；
（二）将复合油相、硬脂酸钠以及离子液体消焰剂投入熔化罐中，用蒸气加热至110℃，并加入尿素、醋酸、甲苯二异氰酸酯、癸二酸二异辛酯、硫脲、乳化剂以及敏化剂搅拌均匀，停机保温5min，制得可燃物溶液，将可燃物溶液经过过滤装置过滤待用；
（三）将经过过滤的可燃物溶液送入乳化器，流量稳定后，开启乳化器，再加入步骤（一）所制得的溶剂，在乳化器的高速搅拌下，可燃物溶液为外相，氧化剂溶液为内相制得乳化炸药基质；
（四）制得的乳化炸药基质加入动植物油脂、复合添加剂、水以及膨胀珍珠岩继续搅拌温度保持98℃，时间为23min，冷却至室温；
（五）设定真空速度为-0.07MPa，启动真空系统，保持30min；
（六）出料，过筛造粒后烘干即得；
制得的超低抗水性胶性乳化炸药的技术指标为：爆速/（m/s-1）：3800-3900，殉爆距离/cm：≥：5.5，猛度/mm：≥11，作功能力/mL：≥230，有毒气体含量/（L/Kg）：≤50。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
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