抑爆柴油的配制及影响因素研究

论文摘要

抑爆柴油是指具有很高耐火性能,能够在各种杀伤武器的作用下保持高度稳定性,作为燃料使用时与普通柴油的燃烧性能基本接近,而在油箱被炮弹击中时不会引起着火而发生二次爆炸的一种柴油。目前抑爆柴油的制备主要是通过制备柴油微乳液的方法来实现。本研究中将柴油、乳化剂、助乳化剂和水混合,制备出澄清透明的柴油微乳液。并分别研究了体系内除柴油外的所有物质——乳化剂、助乳化剂和水对体系的影响。具体内容如下：1、分别用阴离子型乳化剂和非离子型乳化剂制备了微乳液。研究并对比了两种乳化剂对微乳体系的增溶水量和理化性质的影响。结果表明,阴离子型乳化剂中亲油基团和反离子会对体系增溶水量和某些理化性质产生影响。与柴油分子相似的亲油基团油酸基团和体积小的反离子单乙醇胺离子对水的增溶效果好。而非离子型乳化剂中,随着其亲水基团聚氧乙烯单元数量增加,容易吸附亲油的醇并出现最大增溶水量。阴离子型乳化剂体系增溶水量和醇吸附量均大于非离子型体系；而非离子乳化剂型体系则需要有为更亲水的助表面活性剂。2、用碳链长度从1到8的正构醇作为助乳化剂制备了柴油微乳液,并从体系最大增溶水量和理化性质两方面讨论了助乳化剂对体系的影响。结果表明,只有当助乳化剂醇的碳链具有适当长度时才能形成微乳液。随着其的增加,油酸单乙醇胺体系、Span-80/ATX-100体系和Span-80/ATX-114体系的增溶水量均呈现先增加再减小的趋势,而环烷酸体系的增溶水量减少。不同醇参与形成的体系理化性质不同。正构醇癸醇比带双键和苯环的松油醇吸附醇量小,增溶水量多。结构规整的醇做助乳化剂更高效。随着助乳化剂醇用量增多,体系凝点和粘度变化不大,闪点下降,稳定性提高。3、配制了不同含水量的微乳化柴油,并表征了其常规理化性能和抑爆性能。结果表明,水量的变化对体系闪点和凝点的影响不大。随着含水量的增加,体系粒径和粘度增大。当含水量超过15%时,油料爆炸时间延迟。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 抑爆军用柴油
• 1.2 研究进展
• 1.2.1 发展简史
• 1.2.2 国外最近研究成果
• 1.2.3 国内最新研究成果
• 1.3 微乳液理论
• 1.3.1 微乳液的定义
• 1.3.2 微乳液的结构分类及应用
• 1.3.3 微乳液的形成机理
• 1.3.4 微乳液的制备方法
• 1.3.5 微乳液的燃烧和节能降污机理
• 1.3.6 微乳燃油重要的理化指标
• 1.3.7 微乳液的应用
• 1.4 表面活性剂理论
• 1.4.1 表面活性剂的结构特点
• 1.4.2 表面活性剂的分类
• 1.4.3 表面活性剂在界面上的吸附及应用
• 1.4.4 表面吸附的影响因素
• 1.5 本实验的研究内容及创新点
• 第二章 乳化剂对柴油微乳液体系的影响
• 2.1 引言
• 2.2 实验试剂与仪器
• 2.2.1 实验试剂
• 2.2.2 实验仪器
• 2.3 实验部分
• 2.3.1 乳化剂的制备
• 2.3.2 微乳液的制备
• 2.3.3 理化性质的测定
• 2.4 结果与讨论
• 2.4.1 阴离子类乳化剂
• 2.4.2 非离子类乳化剂
• 2.4.3 比较阴离子类和非离子类乳化剂
• 2.5 小结
• 第三章 助乳化剂对柴油微乳体系的影响
• 3.1 引言
• 3.2 实验试剂与仪器
• 3.2.1 实验试剂
• 3.2.2 实验仪器
• 3.3 实验部分
• 3.3.1 柴油微乳液的制备
• 3.3.2 柴油微乳液体系三元相图的绘制
• 3.3.3 柴油微乳液理化性质的表征
• 3.4 结果与讨论
• 3.4.1 助乳化剂醇的链长对体系的影响
• 3.4.2 助乳化剂醇的结构对体系的影响
• 3.4.3 助乳化剂醇的用量对体系的影响
• 3.5 小结
• 第四章 增溶水量对柴油微乳体系的影响
• 4.1 引言
• 4.2 实验试剂与仪器
• 4.3 实验部分
• 4.4 结果与讨论
• 4.4.1 水的用量对体系常规理化性质的影响
• 4.4.2 水的用量对体系抑爆性能的影响
• 4.5 小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 研究成果及发表的学术论文
• 导师及作者介绍
• 附录