盧軍(葛洲壩易普力湖北昌泰民爆有限公司,湖北 宜昌 443100)
復(fù)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(fù)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(fù)合蠟;乳化炸藥;硬度
國內(nèi)乳化炸藥裝藥設(shè)備種類較多,旋轉(zhuǎn)式裝藥機、KP機等不同設(shè)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(xiàn)場炸藥使用操作。國內(nèi)部分文獻從乳化炸藥配方、原材料種類、生產(chǎn)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(guān)鍵材料復(fù)合蠟對乳化炸藥硬度的影響。本文主要從復(fù)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(zhǔn)確控制乳化炸藥硬度的復(fù)合蠟關(guān)鍵性能指標(biāo)。
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(fù)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(fù)合蠟63%、乳化劑37%,完全熔化、均勻混合
乳化:乳化轉(zhuǎn)速1500r/min、乳化時間60s
敏化:發(fā)泡劑A2‰、發(fā)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(biāo)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(nèi)樣品均勻冷卻至25℃后檢測炸藥錐入度。
2.1 不同復(fù)合蠟的運動粘度
連續(xù)測定不同復(fù)合蠟在75-100℃下的運動粘度,結(jié)果見圖1。由圖1可知,不同溫度下復(fù)合蠟C、D、F的運動粘度整體高于復(fù)合蠟A、B、E,在75℃=85℃低溫區(qū)間內(nèi)復(fù)合蠟運動粘度差異更為明顯。
圖1 75℃-100℃下不同復(fù)合蠟運動粘度值
2.2 不同復(fù)合蠟制得乳化炸藥錐入度性能
使用不同復(fù)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(fù)合蠟制備的乳化炸藥錐入度性能(25℃),結(jié)果見圖2。由圖2可知,復(fù)合蠟C、D、F制備的乳化炸藥錐入度明顯大于復(fù)合蠟A、B、E;同時,復(fù)合蠟A、B、E制備的乳化炸藥冷卻至25℃時表面有明顯蠟質(zhì)硬感、藥態(tài)硬,而復(fù)合蠟C、D、F制備的乳化炸藥25℃下藥態(tài)軟、無蠟質(zhì)硬感。
圖2 不同復(fù)合蠟制備的乳化炸藥硬度情況
綜合圖1、圖2中復(fù)合蠟運動粘度與乳化炸藥錐入度的對應(yīng)關(guān)系,運動粘度小的復(fù)合蠟制備的乳化炸藥錐入度小、硬度高,這可能與復(fù)合蠟物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)有關(guān):在含油量、滴熔點等物理指標(biāo)相差不大的情況下,運動粘度小的復(fù)合蠟分子量小,支鏈或環(huán)狀等結(jié)構(gòu)較少,蠟晶體結(jié)構(gòu)更為細密,導(dǎo)致制備的乳化炸藥硬度較大;而運動粘度大的復(fù)合蠟分子量較大,支鏈或環(huán)狀等異型結(jié)構(gòu)較多,蠟晶體結(jié)構(gòu)排列疏松,導(dǎo)致制備的乳化炸藥硬度相對較低。
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