乳化炸药的稳定性及其表征方法的研究

论文摘要

本文系统地总结出乳化炸药稳定性的基本理论,提出了提高乳化炸药稳定的基本途径。参照某炸药生产线炸药的基本组成和生产工艺,采用不同的乳化剂、复合乳化剂、复合油相进行试验,通过实验优选了两种复合乳化剂,同时改良了乳化炸药的基本配方组成和配比。对工艺条件实验研究中,分析了如搅拌速度、剪切强度、乳化温度、乳化时间等工艺条件对乳化炸药稳定性的影响,最后确定了本次实验的工艺条件和流程。本次实验还分析了目前国内的乳化炸药的不同敏化方法,最终确定选用是化学发泡法。并选取了五个不同的温度段对乳化基质进行化学敏化。在表征方法方面,通过对试样乳化炸药的显微观测和粒径分布规律的测试,可以根据测试结果判断不同组成乳化炸药稳定性差异,从微观结构和粒度分布来判定乳化炸药的稳定性。通过对乳化炸药的高低温、硝酸铵析出量以及电导率的测试,来判定乳化炸药的环境储存稳定性,把滴定法,爆速测试法,电导率法同高低温循环法结合在一起,更好的衡量了乳化炸药的稳定性和爆炸性能,通过对样品的测试,更进一步认证了显微观察和粒径分析测试的结果。通过对乳化炸药水下抗冲击能力的测试,对不同品种乳化炸药受冲击荷载前后爆轰性能的变化,来比较和判定各个试样乳化炸药的稳定性。经过数据的处理和计算,结果证明6号和9号样品的稳定性效果优于其它的试样。最后通过对同一组成和敏化工艺条件不同的乳化炸药进行稳定性和爆炸性能考察,得出敏化温度在65℃左右敏化的乳化炸药,无论是爆炸性能还是稳定性都优于其它温度敏化的乳化炸药,同时证明了本次实验优选出来的复合乳化剂品种,在制药中不但能降低生产成本,而且使乳化炸药具有良好的储存稳定性和爆炸性能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 1 绪论
• 1.1 乳化炸药发展的历史背景
• 1.2 乳化炸药的定义及其稳定性的概述
• 1.2.1 乳化炸药的定义
• 1.2.2 稳定性概述
• 1.3 乳化炸药性能特征及局限性
• 1.3.1 乳化炸药性能特征
• 1.3.2 乳化炸药的局限性
• 1.4 国内外研究现状
• 1.5 乳化炸药研究目的及意义
• 1.5.1 研究目的
• 1.5.2 研究本课题的意义
• 2 乳化炸药稳定性影响因素
• 2.1 序言
• 2.2 乳状液理论
• 2.2.1 乳状液
• 2.2.2 乳状液稳定理论
• 2.2.3 乳状液破坏的基本过程
• 2.2.4 乳状液破坏过程的防止
• 2.3 乳化炸药稳定性影响因素分析
• 2.3.1 乳化炸药结构与稳定性的关系
• 2.3.2 界面膜强度对乳化炸药稳定性影响
• 2.4 乳化剂对乳化炸药稳定性影响
• 2.4.1 乳化剂的基本参数
• 2.4.2 乳化炸药用乳化剂的基本类型
• 2.4.3 乳化活性物和酸值
• 2.4.4 乳化剂性能对乳化炸药稳定性的影响
• 2.4.5 乳化剂种类的影响
• 2.4.6 乳化剂含量的影响
• 2.5 油相材料对稳定性影响
• 2.6 内相对乳化炸药稳定性影响
• 2.7 添加剂对稳定性影响
• 2.7.1 添加稳定剂种类的影响
• 2.7.2 添加消焰剂的影响
• 2.8 工艺条件对稳定性影响
• 2.8.1 乳化工艺的影响
• 2.8.2 其它工艺条件的影响
• 2.9 敏化剂对稳定性影响
• 2.10 提高乳化炸药稳定性的技术途径
• 2.10.1 降低氧化剂盐水溶液的析晶点，抑制晶体的析出和增长
• 2.10.2 恰当选择油相材料，控制外相的粘度
• 2.10.3 合适的乳化剂种类及其含量
• 2.10.4 选择适当的添加剂
• 2.10.5 利用高分子技术提高乳化炸药的稳定性
• 2.10.6 稳定工艺条件
• 2.11 本章小结
• 3 乳化炸药配方及敏化
• 3.1 引言
• 3.2 乳化炸药配方设计原则
• 3.3 乳化炸药试样的实验室制备和配方的优选
• 3.3.1 乳化炸药配方设计
• 3.3.2 制备方法及操作工艺流程
• 3.4 复合乳化剂配比和优选
• 3.4.1 多种单一乳化剂的复合配比
• 3.4.2 复合乳化剂优选
• 3.5 试样的敏化
• 3.5.1 敏化方式及配方
• 3.5.2 发泡温度的选择
• 3.6 本章小结
• 4 乳化炸药基质粒度分布与稳定性关系的研究
• 4.1 引言
• 4.2 乳胶粒子的激光粒度分析
• 4.2.1 仪器简介
• 4.2.2 测试步骤
• 4.2.3 结果及分析
• 4.3 乳化炸药基质粒子的显微观测
• 4.3.1 显微观测的目的
• 4.3.2 实验器材和实验药品
• 4.3.3 仪器简介
• 4.3.5 试样的制备
• 4.3.6 观测方法与照相方法
• 4.3.7 观测结果
• 4.3.8 结果与分析
• 4.4 本章小结
• 5 铁板实验研究乳化炸药热稳定性
• 5.1 引言
• 5.2 铁板实验原理简介
• 5.2.1 主要实验仪器
• 5.2.2 实验步骤
• 5.3 结果与分析
• 5.4 本章小结
• 6 乳化炸药环境储存稳定性实验研究
• 6.1 引言
• 6.2 乳化炸药高低温循环法试验研究
• 6.2.1 测试原理
• 6.2.2 乳化炸药试样准备
• 6.2.3 结果与分析
• 6.3 乳化炸药硝酸铵析出量试验研究
• 6.3.1 测试原理
• 6.3.2 实验仪器及试剂
• 6.3.3 操作步骤
• 6.3.4 结果与分析
• 6.4 乳化炸药电导法试验研究
• 6.4.1 测试原理
• 6.4.2 操作方法
• 6.4.3 测试结果
• 6.4.4 结果与分析
• 6.5 本章小结
• 7 乳化炸药抗冲击作用力与稳定性研究
• 7.1 引言
• 7.2 水下冲击波测试原理简介
• 7.2.1 水下爆炸冲击波的基本理论
• 7.2.2 实验原理与方法
• 7.2.3 实验装置
• 7.2.4 实验操作步骤
• 7.3 测试结果及分析
• 7.3.1 乳化炸药测试样品的准备
• 7.3.2 测试结果
• 7.3.3 减敏方法的表述
• 7.3.4 结果与分析
• 7.4 本章小结
• 8 结论与展望
• 8.1 结论
• 8.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 攻读硕士期间发表的论文目录