關于原材料對乳化炸藥產品質量的影響探討

摘 要：對乳化炸藥來說穩(wěn)定性是必須嚴格控制的因素，影響其穩(wěn)定性的原因有很多，其中原材料是最主要的內在因素。從某些角度來說，原材料匹配合理性、質量是否合格都會影響到乳膠基質質量。因此必須做好原材料質量性能的檢查工作，加強生產工藝控制，這樣才可以保障炸藥質量。

關鍵詞：原材料;乳化炸藥;影響因素;炸藥質量

1 氧化水溶液

在工業(yè)炸藥的生產當中，硝酸銨是非常廣泛的原材料，常被當做氧化劑用于炸藥生產。這種材料溶解梯度比較大，所以很容易出現(xiàn)析晶，進而影響氧化劑水溶液配置質量。一般來說混合氧化劑才是乳化炸藥最好的水相溶液[1]。硝酸鈉與硝酸銨混合氧化劑是目前最常用的工業(yè)氧化水溶液材料。憑借著硝酸鈉可以降低溶液析晶點，并帶來充沛的氧氣實現(xiàn)溶液氧均衡的特征，提高乳化炸藥存儲期與產品性能。在這種材料含量比例在炸藥中達到10%至15%的時候，水相溶液的析品點一般能夠得到5%至8%的控制。所以這種材料的使用需要根據(jù)季節(jié)溫度情況完成硝酸鈉配方比例的調整，是提高炸藥性能最佳的途徑。乳化炸藥存儲穩(wěn)定性和水分含量有著正比關系，密度和水分含量則為反比關系[2]。所以水分含量是必須嚴格控制的要素。如果過高炸藥將不具備爆炸能力，反之炸藥安全性將得不到控制。通過長期實驗得出，水分含量最佳比例應當控制在10%至12%。該比例的炸藥有著最佳的爆炸猛度與爆炸速度。一旦水含量超過15%，那么爆炸性能就無法得到保障。無雷管感度炸藥水分可以控制在15%至17%，一般只要在20%范圍內即可。

2 油相材料

通常情況下只要碳氫化合物的黏度合適就可以被用于油相材料，比如常見的高分子聚合物、飽和脂肪酸、石油產品、蠟等。當然乳化炸藥材料一般為上述材料的混合物，比如復合蠟。制造時根據(jù)材料特性調整油相配方，發(fā)泡劑的配置有時候可以加入防凍劑控制炸藥流散性，以便實現(xiàn)藥卷、裝藥質量的控制，保障炸藥存儲期的穩(wěn)定性。材料選擇需要考慮下述因素：

首先是溫度。對油相材料來說熔點是必須高度關注的問題。油相材料絕不能有過高的熔點，否則會影響油相材料的安全與質量，比如熔點太高就會出現(xiàn)被碳化、著火與材料揮發(fā)。此外為了控制材料穩(wěn)定性，溫度要控制在90至100攝氏度之間。季節(jié)因素也是需要著重考慮的因素，夏季下降、冬季上調。

其次是粘稠度。當粘稠度過低很有可能會出現(xiàn)敏化氣泡溢出或聚集的問題，進而出現(xiàn)更大的氣泡。該問題將直接影響炸藥感度。當黏度超出預期則會出現(xiàn)老化問題，炸藥安全性與可靠性將得不到保障。所以油性材料黏度通常被定為3.1Pa·s[3]。

最后是乳化效果。假設選擇了乳化劑則需要確保油相HLB與添加油相材料HLB相近。這樣才能夠獲得最佳乳化效果。此外還要選擇易和乳化劑反應的物質，確保生成的配位化合物可以保障炸藥穩(wěn)定性和質量。

3 乳化劑

炸藥生產中復合乳化劑、高分子乳化劑以及乳化劑SP-80都是非常常用的乳化劑材料。其中復合乳化劑由多種表面活性物質組合而成，例如磷脂類物質保障炸藥穩(wěn)定性。高分子乳化劑粘稠度很高，有著較高的成型效果和穩(wěn)定性。不過這種乳化劑本身的流動性比較差成本也相對較高。乳化劑SP-80有著很強的增溶性和滲透性，不過成品成型差、形態(tài)軟，所以很難長期儲存。

根據(jù)實驗得出使用SP-80的炸藥在沒有到達存儲期時其做功、猛度、爆速都會出現(xiàn)下降，甚至有可能出現(xiàn)拒爆、破乳問題。而T152這種乳化劑制成的炸藥雖然有著較高的存儲穩(wěn)定性，不過這種炸藥的生產成本相對較高。所以為了平衡與控制炸藥性能、價格，可以使用SP80與T152復合乳化劑。為進一步改善炸藥化學性能，通常還會添加少量乳膠穩(wěn)定劑與乳化促進劑。

4 密度調整劑

在炸藥生產中敏化劑是重要的成分，這種材料的添加會讓炸藥中出現(xiàn)小氣泡，進而調整炸藥能量和敏度。鈍感炸藥在敏化劑的作用下能夠達成傳爆與起爆目的。當前比較常用的調整劑包括膨脹珍珠巖與化學發(fā)泡劑。在工藝條件的變化以及數(shù)量的調整下，完成炸藥密度的有效控制。

無機發(fā)泡劑是目前國內企業(yè)最常使用的材料，該材料在炸藥中占比0.1%至0.5%。其成分包括醋酸、亞硝酸鈉、促進劑。由于亞硝酸鈉在接觸酸的時候會發(fā)生化學反應變成亞硝酸，隨后產生氮氣，所以有著敏化的作用。根據(jù)實驗，為了保障炸藥小氣泡能夠均勻分布，可以在發(fā)泡劑當中加入定量硝酸銨與尿素。如果使用亞硝酸鈉一般需要再加入0.05%左右的硫氰酸根化合物，該材料可以進一步加快敏化反應速度。為加快氮氣產生速度則可以加入0.01%的胺類化合物。

影響炸藥敏化的因素包括溫度、敏化劑用量。其中溫度和乳膠基質黏度為反比關系，而乳膠基質黏度將直接作用于氣泡穩(wěn)定性。也就是說溫度越高那么氣泡產生速度就越高。但是如果溫度超出了標準，則會出現(xiàn)無效大氣泡，無法保障產品穩(wěn)定性。當溫度過低就無法保障氣泡數(shù)量、氣泡質量，進而影響裝藥效果，甚至是產品存儲期限。

5 結語

對產品質量控制來說，原材料是必須高度關注的話題，其將直接影響成品質量好壞。材料性質是否穩(wěn)定、質量是否合格都會影響乳化炸藥性能。所以必須加強材料質量檢測與工藝控制。根據(jù)相關流程完成復合油、復合蠟、乳化劑、硝酸銨等材料的檢測，如果出現(xiàn)不合格材料需拒絕使用。在發(fā)生材料配方、批次變化時，需要先進行試驗，在確認沒有問題后才可以使用并做好后續(xù)追蹤。質量管理人員的培訓非常關鍵，質檢人員的工作態(tài)度、檢測水平都是必須嚴格控制的問題。

參考文獻：

[1]姜愛紅.復合油相對乳化炸藥性能的影響[J].廣東化工，2018，45（05）：156+155.

[2]夏廣方.工業(yè)包裝乳化炸藥生產過程質量控制措施探討[J].化工管理，2017（31）：166.

[3]劉曉文，李建彬，龔兵等.現(xiàn)場混裝乳化炸藥的質量控制措施[J].廣東化工，2017，44（11）：175-176.

作者簡介：羅佳勇（1987-），男，江西豐城人，本科，助理工程師，研究方向：應用化學、乳化炸藥（中低溫敏化）。