[发明专利]一种多孔粒状铵油炸药用表面活性剂、性能增强剂及炸药

说明书

本发明属于功能化学品领域，具体涉及一种多孔粒状铵油炸药用表面活性剂、一种多孔粒状铵油炸药用性能增强剂及其制备方法和一种多孔粒状铵油炸药。其中，所述表面活性剂包含通式I、通式II和通式III所代表的化合物中的至少一种。将本发明的表面活性剂进一步制成用于多孔粒状铵油炸药的性能增强剂，使用后ANFO具有优异的爆轰性能和储存稳定性。

技术领域

本发明属于功能化学品领域，具体涉及一种多孔粒状铵油炸药用表面活性剂、一种多孔粒状铵油炸药用性能增强剂及其制备方法和一种多孔粒状铵油炸药。

背景技术

多孔粒状铵油炸药，简称ANFO，是一种常见的现场混装炸药，是将多孔粒状硝酸铵和油相通过物理混合制备而成，具有生产工艺简单，成本低廉，性价比高等优点。ANFO是典型的非均相混合炸药，所用多孔粒状硝酸铵是一种具有高孔隙率、高比表面积的物质，比表面积可高达1000cm²·g^-1，通常情况下，为了满足爆炸所需氧化剂和还原剂的“零氧平衡”，较适宜的重量占比为94％～95％。目前对于ANFO所用油相有大量的研究，从理论上讲，凡是燃烧后能生成二氧化碳和水的碳氢燃料都可以作为ANFO的油相组分。在实际生产中最常用的油相组分是柴油，其具有较高的热值和优异的流动性能，与多孔粒状硝酸铵通过物理吸附、充分接触会形成为稳定的物质，具有良好的爆轰性能。但是柴油缺点同样明显：闪点较低、挥发性强，在现场操作上会有较为强烈的刺激性气味。且从微观上看，在吸附过程中，柴油会在多孔粒状硝酸铵的表层铺展，由于两者较大的表面张力差，且在外界振动颠簸下，两者很容易发生脱附，造成ANFO的溢油现象，影响了其使用性能的稳定。因此近年来，为了改善ANFO的各项使用性能，很多材料应用于ANFO的油相组分，主要有以下几大类：

第一类是废弃油：近年来随着能源危机的加剧，能源日趋短缺，石油衍生产品常常出现供不应求的局面，与之对应的是国内每年产生大量的废弃油，如废弃矿物油、废食用油等。如果大量的废弃油的后处理不得当，不但造成较大的能源浪费，并且对环境造成不可估量地污染。因此很多研究人员将废弃油引入到ANFO的应用中，实现了废弃油再生的循环利用。如宋日[宋日.爆破器材,2016,45(03):51-54.]将产生的废矿物油替代部分柴油，油相组分为2.75％废矿物油和2.75％柴油，40℃运动粘度为12.0～17.7mm²·s^-1，吸油率为9.8％。废矿物油和柴油的组合物既保证了油相组分适宜的黏度和吸油率，且制备的ANFO符合GB 17583-1998的各项规定。CN 107311828A公开了将废弃矿物油(废机油、液压油、齿轮油等)、热值增加剂(二茂铁、过氧化锌、硝酸酯等)和抗冻剂(醇类、环烷酸、航空煤油等)等制备的油相组分，调节粘度低至0.82g·cm^-3，热值高达4200kJ·kg^-1，其抗冻性能好，适宜于北方寒冷地区现场混装ANFO的使用，其爆速最高可达3612m·s^-1。岳中文等人[岳中文,于强,李玉清,等.工程爆破,2015,21(04):1-5,44.]利用油脂和柴油良好的相容性，按照废弃食用油脂和柴油1:1的配比，运动黏度适宜，且保证了多孔粒状硝酸铵的吸油率，生产出的ANFO爆速高达3287m·s^-1。总之，再生油在ANFO的应用，不但大幅降低了生产成本，提高了经济效益，且对产生的大量的废弃油的循环利用和环境保护起到了一定的作用，具有较强的社会意义。