现场混装乳化炸药基质的流变性研究

从流动性、黏弹性和触变性3方面研究了现场混装乳化炸药基质的流变性。从流动性曲线可知,在低速剪切区域,乳化基质呈现牛顿流体性质。剪切速率继续升高后,乳化基质呈现剪切变稀型非牛顿流体性质。触变性试验结果说明,乳化基质结构恢复能力和所受外力大小有关,外力越大,乳化基质的结构越难恢复。黏弹性曲线表明,应变升高后,乳化基质逐渐从弹性形变转变成黏性形变。此外,乳化基质流变性受分散相液滴尺寸的影响较大。液滴尺寸减小,黏度和储能模量升高,外力消除后,乳化基质的结构恢复能力提高。     

井下乳化基质输送流变特性分析

井下乳化基质的流变特性对乳化基质长距离输送压力有很大影响。采用软固体测试流变仪对井下乳化基质在固定剪切率条件下进行了时变性测试,在变剪切率条件下进行了流型测试。测试数据和试验现象表明,乳化基质是一种触变性流体,其流动形态可以用Hershal-Bulkley流变模型来表示,测得的井下乳化基质的本构方程为τ=247.59+56.93γ0.52。在输送井下乳化基质时,可以通过提前进行不破坏其稳定性的低剪切率搅拌的方法降低输送压力。     

几种高分子乳化剂在乳化炸药中的性能研究

选取几种不同性能指标的聚异丁烯丁二酰亚胺类高分子乳化剂,通过低剪切乳化、低浓度乳化(乳化剂质量占基质比:0.1%)测试了乳化剂的乳化能力;按照现场散装乳化炸药配方制备了乳化基质,通过动力黏度、自然储存、高低温循环、超声波法等评价了基质的基本性能,测定了乳化炸药的敏化速率和初始爆速。结果表明:EMU-3高分子乳化剂制备的乳化基质储存稳定性和抗颠簸性能好,基质黏度适中,敏化速率适宜,炸药爆速达4 436 m/s,适宜于现场散装乳化炸药的生产。     

几种高分子乳化剂在乳化炸药中的性能研究

选取几种不同性能指标的聚异丁烯丁二酰亚胺类高分子乳化剂,通过低剪切乳化、低浓度乳化(乳化剂质量占基质比:0.1%)测试了乳化剂的乳化能力;按照现场散装乳化炸药配方制备了乳化基质,通过动力黏度、自然储存、高低温循环、超声波法等评价了基质的基本性能,测定了乳化炸药的敏化速率和初始爆速。结果表明:EMU-3高分子乳化剂制备的乳化基质储存稳定性和抗颠簸性能好,基质黏度适中,敏化速率适宜,炸药爆速达4 436 m/s,适宜于现场散装乳化炸药的生产。     

含Fe3+乳化基质的热行为实验研究

为研究乳化基质中混入Fe³⁺对其热分解特性的影响，采用差式扫描热量法(DSC)和恒温热解实验研究了含不同质量分数Fe³⁺的乳化基质的热分解行为。结果表明：在DSC测试中，Fe³⁺降低了乳化基质热分解反应初期的活化能，促进了热分解反应的发生，在反应的中后期，Fe³⁺表现出一定的抑制作用，利用?atava-?esták法的计算表明Fe³⁺的加入将使乳化基质的三维扩散机理变为随机成核和随后生长机理；在恒温热解实验中，随着环境温度由240℃升高到260℃,含Fe³⁺的乳化基质的热分解起始时间更早，反应程度更剧烈，促进乳化基质热分解的效果越显著，并与其浓度成正比。因此在实际生产作业中，应定期检修生产、存储设备，避免因金属老化腐蚀、意外损坏等因素导致乳化基质中混入过多Fe³⁺。     

论乳化工艺对乳化基质雷管感度的影响

论乳化工艺对乳化基质雷管感度的影响安徽省当涂化工厂沈华承乳化基质的雷管感度虽然与其它感度之间没有当量关系，但从乳化炸药敏化的方法与机理来看与外部机械作用引爆机理有些地方是相似的，因此，可能存在着某些互相有关的因素和联系；又因用现有的测试方法和手段很难...     

含废机油混装乳化炸药可行性研究

为研究废机油用于制备混装乳化炸药的可行性,采用正交实验的方法制备乳化基质,利用偏光显微镜和扫描电镜记录新制、自然储存和高、低温循环乳化基质的微观形态,并分析了废机油对乳化炸药成乳性、储存性能和爆炸能力的影响。结果表明:废机油和乳化剂在油相中的含量会影响乳化基质的成乳性,废机油与成乳性指数的相关性指数为-0.697,废机油和乳化剂的比值与成乳性指数的相关性指数为-0.674。说明废机油比例越高,废机油与乳化剂的比值越高,越难形成乳化基质。成乳后含废机油乳化基质的储存性与废机油在油相中的含量没有明显的直接关系,含废机油混装乳化炸药爆速与不含废机油混装乳化炸药接近,含废机油乳化炸药可以满足工程爆破对乳化炸药的性能要求。     

以乳化基质敏化的硝铵炸药的研究

文章研究了以乳化基质取代ＴＮＴ作硝铵炸药敏化剂的可行性，以及炸药的配方，工艺等。表明了乳化基质可作为硝铵炸药的敏化剂使用，其敏化的硝铵炸药性能达到了国际标准的要求；炸药原材料成本得到了降低。     

含废机油混装乳化炸药可行性研究

为研究废机油用于制备混装乳化炸药的可行性,采用正交实验的方法制备乳化基质,利用偏光显微镜和扫描电镜记录新制、自然储存和高、低温循环乳化基质的微观形态,并分析了废机油对乳化炸药成乳性、储存性能和爆炸能力的影响。结果表明:废机油和乳化剂在油相中的含量会影响乳化基质的成乳性,废机油与成乳性指数的相关性指数为-0.697,废机油和乳化剂的比值与成乳性指数的相关性指数为-0.674。说明废机油比例越高,废机油与乳化剂的比值越高,越难形成乳化基质。成乳后含废机油乳化基质的储存性与废机油在油相中的含量没有明显的直接关系,含废机油混装乳化炸药爆速与不含废机油混装乳化炸药接近,含废机油乳化炸药可以满足工程爆破对乳化炸药的性能要求。     

乳化炸药基质燃烧机理的研究

国内乳化炸药基质制备和输送过程中发生过若干次爆炸事故,为分析乳化炸药基质的热安定性,用改进的铁板实验方法,研究了乳化炸药基质在恒温开放系统条件下的燃烧过程和机理,得到乳化炸药基质热分解温度和燃烧温度与时间的变化曲线,计算了乳化炸药基质燃烧的化学反应热动力学参数.研究表明,改进的铁板实验具有良好的实验精度和重复性,可以评价乳化炸药的热安定性.同时乳化炸药基质在恒温开放系统下的燃烧经历了升温、恒温、发火、燃烧、熄火5个阶段,燃烧过程比较复杂.     

电导率法检测乳化炸药储存稳定性的实验研究

采用破乳剂Tween80,在温度70℃、搅拌速度400 r/min的条件下将乳化基质、乳化炸药在400 mL的水溶液中进行破乳。检测破乳过程中水溶液的电导率变化,绘制电导率-时间曲线,以此判断乳化基质、乳化炸药储存期间的稳定性。论述了实验原理及影响实验的因素。实际检测了乳化基质和乳化炸药在自然储存及冷冻储存条件下电导率-时间曲线的变化规律。检测结果与显微镜观察破乳情况和实际爆破性能对比表明,电导率法检测得到的结论与显微镜观察的析晶破乳状态及实际爆破性能基本一致。最终,通过大量的生产线检测数据确定了一组电导率-时间曲线作为标准曲线,以此为依据可快速判断乳化炸药的储存期。     

工业硝酸铵添加剂对乳胶基质的影响

为了改善工业硝酸铵的吸湿结块性能,通常会加入添加剂(有机包覆剂或无机改性剂),而工业硝酸铵作为乳化炸药的主要原料,其添加剂对乳化炸药的制备和性能会产生影响。因此,分别对采用有机包覆剂蜡的泰国产工业硝酸铵和采用无机改性剂的俄罗斯产工业硝酸铵,开展了制备现场散装乳胶基质的工业试验。结果表明:两类工业硝酸铵均可作为乳化炸药原材料使用,但有机包覆剂会沉入水相罐底部或粘附在输送管道内壁,对水相和乳胶基质制备造成不利影响,因此需要在水相制备环节分离去除包覆剂蜡;硝酸镁、硝酸钙等无机改性剂对乳胶基质制备无影响,但生产的乳胶基质稳定性较差,通过调整乳化剂的种类和配比以及乳化器的转速可得到一定改进。     

工业硝酸铵添加剂对乳胶基质的影响

为了改善工业硝酸铵的吸湿结块性能,通常会加入添加剂(有机包覆剂或无机改性剂),而工业硝酸铵作为乳化炸药的主要原料,其添加剂对乳化炸药的制备和性能会产生影响。因此,分别对采用有机包覆剂蜡的泰国产工业硝酸铵和采用无机改性剂的俄罗斯产工业硝酸铵,开展了制备现场散装乳胶基质的工业试验。结果表明:两类工业硝酸铵均可作为乳化炸药原材料使用,但有机包覆剂会沉入水相罐底部或粘附在输送管道内壁,对水相和乳胶基质制备造成不利影响,因此需要在水相制备环节分离去除包覆剂蜡;硝酸镁、硝酸钙等无机改性剂对乳胶基质制备无影响,但生产的乳胶基质稳定性较差,通过调整乳化剂的种类和配比以及乳化器的转速可得到一定改进。     

不同核结构复合胶乳的制备及压敏特性

采用半连续乳液聚合法制备了三种不同核结构的复合乳液:P(BA-co-AA)、PMMA/P(BA-co-AA)和MPS-SiO2/P(BA-co-AA)复合胶乳,乳液聚合反应转化率高,乳胶粒最终粒径控制得基本相同.将此三种乳液涂布在PET薄膜上,测定了核结构对压敏胶粘接性能(如初粘、180°剥离和耐剪切等)的影响.热失重分析、动态机械热分析表征了热性能和动态力学性能.结果表明,丙烯酸酯聚合物中加入纳米二氧化硅有助于改善其耐热性能,而压敏胶的耐剪切性能显著提高.     

表面活性剂浓度对乳胶基质平均粒径的影响和机理分析

乳胶基质内相液滴的平均粒径大小直接反映了可燃剂和氧化剂的混合均匀程度,是影响乳化炸药爆炸性能和稳定性能的重要因素。主要研究了油相中表面活性剂浓度对乳胶基质内相液滴平均粒径的影响。使用5种含有不同表面活性剂浓度的外相材料制备乳胶基质,并且使用激光粒度仪测试了所有样品的平均粒径。实验结果表明:油相材料中表面活性剂的浓度越大,则制备出的乳胶基质平均粒径越小。然后通过表面张力的理论分析和外相动力粘度的实验测试,进而分析出增加表面活性剂降低乳胶基质的平均粒径的机理:表面活性剂的增加导致了外相材料的动力粘度的增大,进而使乳胶基质平均粒径变小,和表面张力无关。     

乳胶基质生产线破乳监测系统研究与应用

在乳胶基质生产线上,引入压力测试技术的破乳监测系统,可在第一时间处理乳胶基质破乳产生的废料,确保乳胶基质的合格率。破乳监测系统基于流体力学中的液阻效应,当乳胶基质粘度较大时,螺杆泵出口压力和精乳器出、入口压力相对较高,精乳器出、入口的压力差较大;当废品流动性较好时,螺杆泵出口压力和精乳器出、入口压力相对较低,压力差较小。为此,在精乳器出、入口安装了破乳监测系统,通过设置两端压力值和压力差值,监测乳胶基质制备时破乳的异常状态。如果乳胶基质出现破乳,精乳器两端的压力就会大幅降低,压力差缩小,乳胶基质输送泵就会自动停止输送,并将水相和油相转入自动循环状态,同时发出乳胶基质破乳的预警信息,提醒操作人员及时分离废料与合格产品,避免废料与储罐中乳胶基质混合在一起,保证了储罐中乳胶基质的质量,有效降低了成本。破乳监测系统的在线应用,提高了乳胶基质生产线的自动化、智能化管理水平,避免了高温作业现场危害,降低了操作人员暴露于危险环境中的风险,在民爆企业尚属首例。     

乳胶基质生产线破乳监测系统研究与应用

在乳胶基质生产线上,引入压力测试技术的破乳监测系统,可在第一时间处理乳胶基质破乳产生的废料,确保乳胶基质的合格率。破乳监测系统基于流体力学中的液阻效应,当乳胶基质粘度较大时,螺杆泵出口压力和精乳器出、入口压力相对较高,精乳器出、入口的压力差较大;当废品流动性较好时,螺杆泵出口压力和精乳器出、入口压力相对较低,压力差较小。为此,在精乳器出、入口安装了破乳监测系统,通过设置两端压力值和压力差值,监测乳胶基质制备时破乳的异常状态。如果乳胶基质出现破乳,精乳器两端的压力就会大幅降低,压力差缩小,乳胶基质输送泵就会自动停止输送,并将水相和油相转入自动循环状态,同时发出乳胶基质破乳的预警信息,提醒操作人员及时分离废料与合格产品,避免废料与储罐中乳胶基质混合在一起,保证了储罐中乳胶基质的质量,有效降低了成本。破乳监测系统的在线应用,提高了乳胶基质生产线的自动化、智能化管理水平,避免了高温作业现场危害,降低了操作人员暴露于危险环境中的风险,在民爆企业尚属首例。     

水性室温交联聚丙烯酸酯乳液的流变性

以两种加料方法合成了含双丙酮丙烯酰胺(DAAM)功能单体的聚丙烯酸酯乳液,添加己二酰肼,获得单组分室温可固化乳液,并对两种乳液的流变性作了研究。研究发现,乳液的表观黏度(aη)、稠度系数(K)、零剪切黏度(0η)随DAAM含量的增加而增加,而流动指数(n)则减小;两段均预乳化法的aη、K、0η均大于仅一段预乳化法。