关于原材料对乳化炸药产品质量的影响探讨

    摘 要：对乳化炸药来说稳定性是必须严格控制的因素，影响其稳定性的原因有很多，其中原材料是最主要的内在因素。从某些角度来说，原材料匹配合理性、质量是否合格都会影响到乳胶基质质量。因此必须做好原材料质量性能的检查工作，加强生产工艺控制，这样才可以保障炸药质量。

    关键词：原材料;乳化炸药;影响因素;炸药质量

    1 氧化水溶液

    在工业炸药的生产当中，硝酸铵是非常广泛的原材料，常被当做氧化剂用于炸药生产。这种材料溶解梯度比较大，所以很容易出现析晶，进而影响氧化剂水溶液配置质量。一般来说混合氧化剂才是乳化炸药最好的水相溶液[1]。硝酸钠与硝酸铵混合氧化剂是目前最常用的工业氧化水溶液材料。凭借着硝酸钠可以降低溶液析晶点，并带来充沛的氧气实现溶液氧均衡的特征，提高乳化炸药存储期与产品性能。在这种材料含量比例在炸药中达到10%至15%的时候，水相溶液的析品点一般能够得到5%至8%的控制。所以这种材料的使用需要根据季节温度情况完成硝酸钠配方比例的调整，是提高炸药性能最佳的途径。乳化炸药存储稳定性和水分含量有着正比关系，密度和水分含量则为反比关系[2]。所以水分含量是必须严格控制的要素。如果过高炸药将不具备爆炸能力，反之炸药安全性将得不到控制。通过长期实验得出，水分含量最佳比例应当控制在10%至12%。该比例的炸药有着最佳的爆炸猛度与爆炸速度。一旦水含量超过15%，那么爆炸性能就无法得到保障。无雷管感度炸药水分可以控制在15%至17%，一般只要在20%范围内即可。

    2 油相材料

    通常情况下只要碳氢化合物的黏度合适就可以被用于油相材料，比如常见的高分子聚合物、饱和脂肪酸、石油产品、蜡等。当然乳化炸药材料一般为上述材料的混合物，比如复合蜡。制造时根据材料特性调整油相配方，发泡剂的配置有时候可以加入防冻剂控制炸药流散性，以便实现药卷、装药质量的控制，保障炸药存储期的稳定性。材料选择需要考虑下述因素：

    首先是温度。对油相材料来说熔点是必须高度关注的问题。油相材料绝不能有过高的熔点，否则会影响油相材料的安全与质量，比如熔点太高就会出现被碳化、着火与材料挥发。此外为了控制材料稳定性，温度要控制在90至100摄氏度之间。季节因素也是需要着重考虑的因素，夏季下降、冬季上调。

    其次是粘稠度。当粘稠度过低很有可能会出现敏化气泡溢出或聚集的问题，进而出现更大的气泡。该问题将直接影响炸药感度。当黏度超出预期则会出现老化问题，炸药安全性与可靠性将得不到保障。所以油性材料黏度通常被定为3.1Pa·s[3]。

    最后是乳化效果。假设选择了乳化剂则需要确保油相HLB与添加油相材料HLB相近。这样才能够获得最佳乳化效果。此外还要选择易和乳化剂反应的物质，确保生成的配位化合物可以保障炸药稳定性和质量。

    3 乳化剂

    炸药生产中复合乳化剂、高分子乳化剂以及乳化剂SP-80都是非常常用的乳化剂材料。其中复合乳化剂由多种表面活性物质组合而成，例如磷脂类物质保障炸药稳定性。高分子乳化剂粘稠度很高，有着较高的成型效果和稳定性。不过这种乳化剂本身的流动性比较差成本也相对较高。乳化剂SP-80有着很强的增溶性和渗透性，不过成品成型差、形态软，所以很难长期储存。

    根据实验得出使用SP-80的炸药在没有到达存储期时其做功、猛度、爆速都会出现下降，甚至有可能出现拒爆、破乳问题。而T152这种乳化剂制成的炸药虽然有着较高的存储稳定性，不过这种炸药的生产成本相对较高。所以为了平衡与控制炸药性能、价格，可以使用SP80与T152复合乳化剂。为进一步改善炸药化学性能，通常还会添加少量乳胶稳定剂与乳化促进剂。

    4 密度调整剂

    在炸药生产中敏化剂是重要的成分，这种材料的添加会让炸药中出现小气泡，进而调整炸药能量和敏度。钝感炸药在敏化剂的作用下能够达成传爆与起爆目的。当前比较常用的调整剂包括膨胀珍珠岩与化学发泡剂。在工艺条件的變化以及数量的调整下，完成炸药密度的有效控制。

    无机发泡剂是目前国内企业最常使用的材料，该材料在炸药中占比0.1%至0.5%。其成分包括醋酸、亚硝酸钠、促进剂。由于亚硝酸钠在接触酸的时候会发生化学反应变成亚硝酸，随后产生氮气，所以有着敏化的作用。根据实验，为了保障炸药小气泡能够均匀分布，可以在发泡剂当中加入定量硝酸铵与尿素。如果使用亚硝酸钠一般需要再加入0.05%左右的硫氰酸根化合物，该材料可以进一步加快敏化反应速度。为加快氮气产生速度则可以加入0.01%的胺类化合物。

    影响炸药敏化的因素包括温度、敏化剂用量。其中温度和乳胶基质黏度为反比关系，而乳胶基质黏度将直接作用于气泡稳定性。也就是说温度越高那么气泡产生速度就越高。但是如果温度超出了标准，则会出现无效大气泡，无法保障产品稳定性。当温度过低就无法保障气泡数量、气泡质量，进而影响装药效果，甚至是产品存储期限。

    5 结语

    对产品质量控制来说，原材料是必须高度关注的话题，其将直接影响成品质量好坏。材料性质是否稳定、质量是否合格都会影响乳化炸药性能。所以必须加强材料质量检测与工艺控制。根据相关流程完成复合油、复合蜡、乳化剂、硝酸铵等材料的检测，如果出现不合格材料需拒绝使用。在发生材料配方、批次变化时，需要先进行试验，在确认没有问题后才可以使用并做好后续追踪。质量管理人员的培训非常关键，质检人员的工作态度、检测水平都是必须严格控制的问题。

    参考文献：

    [1]姜爱红.复合油相对乳化炸药性能的影响[J].广东化工，2018，45（05）：156+155.

    [2]夏广方.工业包装乳化炸药生产过程质量控制措施探讨[J].化工管理，2017（31）：166.

    [3]刘晓文，李建彬，龚兵等.现场混装乳化炸药的质量控制措施[J].广东化工，2017，44（11）：175-176.

    作者简介：罗佳勇（1987-），男，江西丰城人，本科，助理工程师，研究方向：应用化学、乳化炸药（中低温敏化）。