盧軍(葛洲壩易普力湖北昌泰民爆有限公司,湖北 宜昌 443100)
復合蠟運動粘度對乳化炸藥硬度的影響
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本文主要對幾種不同復合蠟運動粘度對乳化炸藥硬度性能的影響進行了探討,并對作用機理進行了初步分析。
復合蠟;乳化炸藥;硬度
國內乳化炸藥裝藥設備種類較多,旋轉式裝藥機、KP機等不同設備對乳化炸藥硬度均有不同的要求;同時,乳化炸藥硬度還直接影響爆破現場炸藥使用操作。國內部分文獻從乳化炸藥配方、原材料種類、生產工藝等方面對乳化炸藥硬度的影響進行了研究,但未進一步闡述關鍵材料復合蠟對乳化炸藥硬度的影響。本文主要從復合蠟運動粘度角度對乳化炸藥硬度的影響進行了初步探究,以尋找可準確控制乳化炸藥硬度的復合蠟關鍵性能指標。
1.1 試驗試劑與儀器
硝酸銨、硝酸鈉、水、檸檬酸、亞硝酸鈉、珍珠巖、乳化劑、復合蠟(滴熔點:59℃-62℃;含油量:25%-35%);ME204E電子天平、溫度計、不銹鋼杯(2L)、ZJR-5/10/15L型高速分散機、運動粘度測定器(KD-R0515)、毛細管粘度計(YD-265-2)、錐入度測定儀(KD-L1025)
1.2 乳化炸藥制備
水相:硝酸銨73.3%、水11.0%、硝酸鈉9.0%,溫度95℃-100℃
油相:復合蠟63%、乳化劑37%,完全熔化、均勻混合
乳化:乳化轉速1500r/min、乳化時間60s
敏化:發泡劑A2‰、發泡劑B1.4‰、珍珠巖1.7%,溫度50℃-55℃,半成品密度1.16-1.17g/cm3
1.3 乳化炸藥硬度檢測
以錐入度指標表征乳化炸藥硬度,乳化炸藥硬度隨錐入度的減小而增大。錐入度檢測方法為:取炸藥樣品400g置于錐入度測量杯中,并將樣品表面輕輕抹平。將裝有炸藥樣品的測量杯放置在25℃恒溫水浴中,至量杯內樣品均勻冷卻至25℃后檢測炸藥錐入度。
2.1 不同復合蠟的運動粘度
連續測定不同復合蠟在75-100℃下的運動粘度,結果見圖1。由圖1可知,不同溫度下復合蠟C、D、F的運動粘度整體高于復合蠟A、B、E,在75℃=85℃低溫區間內復合蠟運動粘度差異更為明顯。

圖1 75℃-100℃下不同復合蠟運動粘度值
2.2 不同復合蠟制得乳化炸藥錐入度性能
使用不同復合蠟按表1所述乳化炸藥配方工藝制備乳化炸藥,考察不同復合蠟制備的乳化炸藥錐入度性能(25℃),結果見圖2。由圖2可知,復合蠟C、D、F制備的乳化炸藥錐入度明顯大于復合蠟A、B、E;同時,復合蠟A、B、E制備的乳化炸藥冷卻至25℃時表面有明顯蠟質硬感、藥態硬,而復合蠟C、D、F制備的乳化炸藥25℃下藥態軟、無蠟質硬感。

圖2 不同復合蠟制備的乳化炸藥硬度情況
綜合圖1、圖2中復合蠟運動粘度與乳化炸藥錐入度的對應關系,運動粘度小的復合蠟制備的乳化炸藥錐入度小、硬度高,這可能與復合蠟物質組成、結構有關:在含油量、滴熔點等物理指標相差不大的情況下,運動粘度小的復合蠟分子量小,支鏈或環狀等結構較少,蠟晶體結構更為細密,導致制備的乳化炸藥硬度較大;而運動粘度大的復合蠟分子量較大,支鏈或環狀等異型結構較多,蠟晶體結構排列疏松,導致制備的乳化炸藥硬度相對較低。
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