專利名稱:一種抗水型植物質(zhì)復合油相的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種應用于改性銨油炸藥、膨化硝銨炸藥的抗水型植物質(zhì)復合油相及其制備方法。
背景技術：
近年來，我國強制淘汰了粉狀銨梯炸藥，相關科研單位通過對硝酸銨進行改性、使用復合油相，相繼研發(fā)出了新型粉狀類炸藥如膨化硝銨炸藥、改性銨油炸藥。由于在炸藥中取消了 TNT，這對于提高炸藥生產(chǎn)的本質(zhì)安全，改善生產(chǎn)條件與環(huán)境質(zhì)量有著重大意義。
但是，在由硝酸銨、復合油相、木粉組成的粉狀改性銨油炸藥中，由于取消了敏化劑單質(zhì)炸藥TNT，相比粉狀銨梯炸藥而言，炸藥的爆轟感度、爆炸性能明顯降低。為此，通常的做法是對硝酸銨進行改性或自敏化，以提高炸藥性能如在中國專利公開號為CN101417909A，專利名稱為“一種粉狀硝銨炸藥及其制備方法、設備”，中國專利公開號為CN101139236A，專利名稱為“一種改性銨油炸藥負壓靜態(tài)連續(xù)生產(chǎn)方法”，中國專利公開號為92107873. 0，專利名稱為“輕質(zhì)微孔硝酸銨及其制造方法”，中國專利公開號為 CN1517325A，專利名稱為“高性能粉狀銨油炸藥及其制法”的專利，上述發(fā)明均是通過對硝酸銨表面或內(nèi)部進行改性來達到改善炸藥性能的目的；后來也有人通過在油相中添加高能量物質(zhì)以達到提高炸藥性能的目的如中國專利公開號CN101172915A，專利名稱為“用于粉狀硝銨炸藥的復合油相”，是添加硝基甲烷；中國專利公開號CN101088972A，專利名稱為 “一種新型高威力膨化硝銨炸藥配方”，是添加二硝基甲苯，但高能量物質(zhì)的加入導致炸藥各種感度增加，不利于生產(chǎn)安全。
目前廣泛反映改性銨油炸藥、膨化炸藥不如以前的銨梯炸藥做功能力大，尤以改性銨油炸藥為甚。究其根源在于改性銨油炸藥傳爆感度低，易出現(xiàn)殘炮、拒爆。我們在研究中發(fā)現(xiàn)導致炸藥傳爆感度低的根源又在于炸藥不抗水，一旦炮孔中有少量水的存在便導致爆轟波在傳播途中自動熄滅而出現(xiàn)殘炮現(xiàn)象，從而導致炸藥做功能力差。改性銨油炸藥與膨化硝銨炸藥不具備抗水、防水性能是限制其無法象乳化炸藥那樣廣泛應用的主要原因。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所解決的技術問題在于提供一種抗水型植物質(zhì)復合油相，以解決上述背景技術中的缺點。
本發(fā)明所解決的技術問題采用以下技術方案來實現(xiàn)
為實現(xiàn)上述目的，一種抗水型植物質(zhì)復合油相，組分及其質(zhì)量分數(shù)范圍為
氫化植物脂肪酸5% 30%
植物蠟5% 20%
植物油腳20% 50%
植物油脂5% 20%
減壓蠟膏20 % 50 %[0013]表面活性劑0· 5% 3%
一種抗水型植物質(zhì)復合油相，組分質(zhì)量分數(shù)的常用范圍為
氫化植物脂肪酸10 % 30 %
植物蠟5% 15%
植物油腳30% 50%
植物油脂5% 15%
減壓蠟膏25% 45%
表面活性劑1 % 2. 5 %
一種抗水型植物質(zhì)復合油相，組分質(zhì)量分數(shù)的最佳范圍為
氫化植物脂肪酸15% 25%
植物蠟5% 10%
植物油腳30% 45%
植物油脂5% 10%
減壓蠟膏30 % 45 %
表面活性劑1. 5% 2. 5%
本發(fā)明中，所述植物油脂為豆油、棉油、花生油、玉米油、棕櫚油、葵花子油、米糠油、亞麻籽油、芝麻油、蓖麻油中的一種或幾種。
所述植物油脂中可以按照植物油脂質(zhì)量的30% 50%摻入動物油脂，如豬油、 魚油、牛油、羊油。
本發(fā)明中，所述氫化植物脂肪酸為組分中的植物油脂肪酸經(jīng)加氫氫化而成的一種或幾種混合物。
本發(fā)明中，所述植物油腳為棉油、菜油、米糠油、豆油、花生油提取物的一種或幾種的混合物。
本發(fā)明中，所述減壓蠟膏為石油精煉過程中減二線、減三線或減四線蠟膏的一種或幾種的混合物。
所述表面活性劑為失水山梨醇單油酸酯、失水山梨醇倍半油酸酸、失水山梨醇油酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇酯類、石油磺酸鹽、十二烷基磺酸鹽、十二烷基硫酸鈉、擴散劑MF 中的一種或幾種，優(yōu)選為失水山梨醇單油酸酯、十二烷基硫酸鈉、擴散劑MF中的一種或幾種。
一種抗水型植物質(zhì)復合油相，其制備的工藝步驟為
先將各種組分在單獨的熔化槽內(nèi)加熱升溫至75 85°C，再將組分按配比要求通過油泵經(jīng)電子秤計量后依次泵入反應釜內(nèi)，攪拌、升溫至105°C 110°C后，開啟真空泵進行脫水、過濾、成型、包裝。
傳統(tǒng)的抗水型粉狀銨梯炸藥抗水劑一般為浙青與石蠟，浙青因軟化點高、膠質(zhì)成分多，而存在熔化加工困難、易沉積和堵塞管道與計量設備、難以與硝酸銨等混合均勻等現(xiàn)象，使用不方便。本發(fā)明所述的抗水型植物質(zhì)復合油相，不采用浙青做為炸藥的抗水材料， 滴點與粘度適中，不堵塞管道，方便泵送與計量。
本發(fā)明提供的一種抗水型植物質(zhì)復合油相，含有多種含氧基團，其氧平衡為-2. 9 -3. Og/g，低于傳統(tǒng)礦物燃料油的氧平衡，更方便炸藥組分氧平衡的調(diào)節(jié)，以獲取更大的爆炸能量。
本發(fā)明涉及的一種抗水型植物質(zhì)復合油相的原理是利用自活化技術與表面活性技術，以植物質(zhì)燃料為主要成分，輔之以減壓蠟膏復配成高熱值的具有良好抗水性能的用于改性銨油炸藥與膨化炸藥的新型抗水型復合油相。植物燃料碳鏈長度一般為14 30個碳原子，燃燒熱值高，氫化脂肪酸為飽和羧酸，植物蠟主要成分為脂肪酸、高碳醇及酯的混合物。由于植物燃料中含有多種活性基團，并能提供有效氧，使復合油相自身活化，進而提高復合油相的燃燒熱；同時復合油相的主要成分是直鏈的植物油脂，有多種活性基團，在表面活性劑的雙親特性作用下，親水基以氫鍵和靜電作用與硝酸銨顆粒緊密結(jié)合，而親油基指向硝酸銨間的外側(cè)，當復合油相與硝酸銨顆?；旌蠒r便容易高度分散在硝酸銨粉粒表面進而形成均一穩(wěn)定的油膜，不僅增大了兩者間的接觸面積和結(jié)合緊密程度，利于爆轟反應的形成與加速，而且可能封閉形成微小氣泡，利于“熱點”的形成；其次植物油脂油腳含有高濃度的疏水性極強的物質(zhì)，分散與包裹力強，在硝酸銨顆粒表面形成均一穩(wěn)定的疏水油膜， 從而具有良好的抗水性能。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有如下顯著優(yōu)點
1、可再生的植物油脂類物質(zhì)在復合油相中的占比超過60 %，低碳環(huán)保。
2、植物油脂中既含有活性的氧化性基團，又含有可燃性基團，與燃料油相容性好， 具有自身活化作用，能進一步提高復合油相的燃燒作用，使炸藥具有良好的爆炸性能。
3、利用植物油脂中的疏水性物質(zhì)做為粉狀銨油類炸藥與膨化炸藥的抗水劑在國內(nèi)外尚無報道，炸藥抗水效果優(yōu)于傳統(tǒng)的石蠟與浙青抗水劑，尤為突出的是使膨化炸藥真正具有優(yōu)良的抗水性能。
4、本發(fā)明的復合油相燃燒熱值高達lOOOOkcal/kg以上，粘度適中，易于泵送，特別是易于分散在硝銨顆粒表面，形成防潮、抗水性極強的油膜。
5、該抗水型植物質(zhì)復合油相在常溫下呈固體，方便包裝與貯存運輸，其制造工藝簡單、可靠，具有良好的經(jīng)濟效益，便于工業(yè)化生產(chǎn)與應用。
具體實施方式
為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面利用具體實施例進一步闡述本發(fā)明。
實施例1
組分為減二線蠟膏35%，氫化植物脂肪酸17.5%，豆油油腳35%，菜油5%，植物蠟5%，失水山梨醇單油酸酯2%，十二烷基硫酸鈉0. 5%
取上述組分按以下步驟制備為抗水型植物質(zhì)復合油相
先將各種物料在單獨的熔化槽內(nèi)加熱升溫至75°C熔化，再將物料按配比要求通過油泵經(jīng)電子秤計量后依次泵入反應釜內(nèi)，攪拌、升溫至105°C后，開啟真空泵進行脫水、過濾、成型、包裝。
應用(1)稱取860kg硝酸銨，水80kg，采用實施例1制作的復合油相53kg，膨化劑1. 2kg ； (2)將硝酸銨、水在110 120°C下制成水相溶液；(3)將復合油相、膨化劑在 100 105°C下制成油相溶液；(4)在上述溫度下，將水相溶液與油相溶液經(jīng)螺桿泵、流量計計量后按比例泵入靜態(tài)混合器或動態(tài)混合器進行混合；( 將均勻的混合液泵入真空制粉器中，保持真空度在-0. 085 -0. 095MPa、溫度80 85°C，將其真空干燥去除水分，形成疏松多孔的產(chǎn)品后，卸料、冷卻、粉碎后即成改性銨油炸藥。
在某廠液混式改性銨油炸藥連續(xù)化生產(chǎn)線上按上述工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品，其性能為 藥卷密度0. 85 0. 90g/cm3,殉爆浸水前6 8cm，浸水后3 5cm，猛度14. 5 16. 5mm, 爆速3700 4000m/s。
實施例2
組分為減三線蠟膏30%，氫化植物脂肪酸15%，菜油油腳40%，蓖麻油5%，植物蠟8 %，失水山梨醇單油酸酯2 %。
取上述組分按以下步驟制備為抗水型植物質(zhì)復合油相
先將各種物料在單獨的熔化槽內(nèi)加熱升溫至80°C熔化，再將物料按配比要求通過油泵經(jīng)電子秤計量后依次泵入反應釜內(nèi)，攪拌、升溫至100°c后，開啟真空泵進行脫水、過濾、成型、包裝。
應用(1)稱取920kg硝酸銨，采用實施例2制作的復合油相3^g，木粉4^g，改性劑3kg ； (2)將復合油相在85 95°C下熔化成溶液；(3)將硝酸銨破碎后與改性劑混勻隨120°C左右的熱風一起進入改性預處理機進行改性處理；C3)將改性預處理的物料經(jīng)旋風分離后送入研磨機進行研磨、改性；(4)將改性硝酸銨物料與復合油相、木粉經(jīng)連續(xù)球磨機的進料裝置進入機內(nèi)混合，出料后即成改性銨油炸藥。
在某廠改性塔生產(chǎn)工藝的改性銨油炸藥連續(xù)化生產(chǎn)線上按上述工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品， 其性能為藥卷密度1. 00 1. 05g/cm3,殉爆浸水前5 6cm，浸水后3 km，猛度14 16mm，爆速3600 3800m/s。
實施例3
組分為減四線蠟膏37%，氫化植物脂肪酸22.5%，棉油油腳30%，棕櫚油5%，植物蠟5 %，失水山梨醇單油酸酯2 %，擴散劑MF0. 5 %。
取上述組分按以下步驟制備為抗水型植物質(zhì)復合油相
先將各種物料在單獨的熔化槽內(nèi)加熱升溫至85°C熔化，再將物料按配比要求通過油泵經(jīng)電子秤計量后依次泵入反應釜內(nèi)，攪拌、升溫至110°c后，開啟真空泵進行脫水、過濾、成型、包裝。
應用(1)稱取944kg硝酸銨，水7^^，采用實施例3制作復合油相5^g，膨化劑l^kg，木粉將硝酸銨、水在130°C下制成水相溶液；C3)將復合油相、膨化劑在 90°C下制成油相溶液；(4)將油相材料分散在水相溶液中形成水包油分散體系；( 將上述 (4)之分散體系以30kg/min的速度吸至真空度為-0. 085 0. 095MPa的真空罐內(nèi)，進行真空干燥去除其中的水分；(6)解除真空罐的真空，粉碎后加入木粉，并冷卻至40°C以下，即得膨化炸藥。
在某廠液混式膨化炸藥連續(xù)化生產(chǎn)線上按上述工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品，其性能為藥卷密度0. 88 0. 93g/cm3,殉爆浸水前7 9cm，浸水后3 5cm，猛度15 17mm，爆速 3600 4000m/so
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求
書及其等效物界定。
權利要求
1、一種抗水型植物質(zhì)復合油相，其特征在于，組分及其質(zhì)量分數(shù)范圍為 氫化植物脂肪酸5% 30% ；植物蠟5% 20% ； 植物油腳20% 50% ； 植物油脂5% 20% ； 減壓蠟膏20% 50% ； 表面活性劑0. 5% 3%。
2、根據(jù)權利要求
1所述的一種抗水型植物質(zhì)復合油相，其特征在于，所述組分質(zhì)量分數(shù)的常用范圍為氫化植物脂肪酸10% 30% ； 植物蠟5% 15% ； 植物油腳30% 50% ； 植物油脂5% 15% ； 減壓蠟膏25% 45% ； 表面活性劑1% 2. 5%。
3、根據(jù)權利要求
1或2所述的一種抗水型植物質(zhì)復合油相，其特征在于，所述組分質(zhì)量分數(shù)的最佳范圍為氫化植物脂肪酸15% 25% ； 植物蠟5% 10% ； 植物油腳30% 45% ； 植物油脂5% 10% ； 減壓蠟膏30% 45% ； 表面活性劑1. 5% 2. 5%。
4、根據(jù)權利要求
1所述的一種抗水型植物質(zhì)復合油相，其特征在于，制備工藝步驟為 先將各種組分在單獨的熔化槽內(nèi)加熱升溫至75 85°C熔化，再將組分按配比要求通過油泵經(jīng)電子秤計量后依次泵入反應釜內(nèi)，攪拌、升溫至105°C 110°C后，開啟真空泵進行脫水、過濾、成型、包裝。
5、根據(jù)權利要求
1所述的一種抗水型植物質(zhì)復合油相，其特征在于，所述植物油脂為豆油、棉油、花生油、玉米油、棕櫚油、葵花子油、米糠油、亞麻籽油、芝麻油、蓖麻油中的一種或幾種。
6、根據(jù)權利要求
1所述的一種抗水型植物質(zhì)復合油相，其特征在于，所述氫化植物脂肪酸為組分中的植物油脂經(jīng)加氫氫化而成的一種或幾種混合物。
7、根據(jù)權利要求
1所述的一種抗水型植物質(zhì)復合油相，其特征在于，所述植物油腳為棉油、菜油、米糠油、豆油提取剩余物的一種或幾種的混合物。
8、根據(jù)權利要求
1所述的一種抗水型植物質(zhì)復合油相，其特征在于，所述減壓蠟膏為減二線、減三線或減四線蠟膏的一種或幾種的混合物。
9、根據(jù)權利要求
1所述的一種抗水型植物質(zhì)復合油相，其特征在于，所述表面活性劑為失水山梨醇單油酸酯、失水山梨醇倍半油酸酸、失水山梨醇油酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇酯類、石油磺酸鹽、十二烷基磺酸鹽、十二烷基硫酸鈉、擴散劑MF中的一種或幾種。
10、根據(jù)權利要求
1所述的一種抗水型植物質(zhì)復合油相，其特征在于，所述表面活性劑優(yōu)選為失水山梨醇單油酸酯、十二烷基硫酸鈉、擴散劑MF中的一種或幾種。
專利摘要
一種抗水型植物質(zhì)復合油相，組分及其質(zhì)量分數(shù)范圍為氫化植物脂肪酸5％～30％；植物蠟5％～20％；植物油腳20％～50％；植物油脂5％～20％；減壓蠟膏20％～50％；表面活性劑0.5％～3％，并采用如下步驟制備先將各種組分在單獨的熔化槽內(nèi)加熱升溫至75～85℃熔化，再將組分按配比要求通過油泵經(jīng)電子秤計量后依次泵入反應釜內(nèi)，攪拌、升溫至105℃～110℃后，開啟真空泵進行脫水、過濾、成型、包裝。本發(fā)明克服改性銨油炸藥、膨化炸藥抗水性能不足，提供了一種質(zhì)優(yōu)價廉的用于改性銨油炸藥與膨化炸藥的抗水型植物質(zhì)復合油相，使用此復合油相生產(chǎn)的炸藥而具有良好的抗水性，尤其是使膨化炸藥真正具有了優(yōu)良的抗水性能。
文檔編號C06B31/28GKCN102001900 B發(fā)布類型授權 專利申請?zhí)朇N 201010502489
公開日2011年9月28日 申請日期2010年10月11日
發(fā)明者謝斌 申請人:謝斌導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (1),