新型乳化炸药乳化剂的应用研究
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关键词：乳化炸药；乳化剂；应用 引言
２０ 世纪 ７０ 年代作为无灰分散剂发展起来的聚异丁烯丁二酸 酐类高分子乳化剂在乳化炸药领域发展迅速［１］，相比传统的聚异 丁烯丁二酰亚胺类高分子乳化剂［２］和 ｓｐａｎ ８０ 乳化剂［３］，聚异丁烯 丁二酸酐类高分子乳化剂具有高温稳定性，制得的乳化炸药具有 优良的乳化性能和储存稳定性［４］。
（ａ） 自制乳化剂
（ｂ） 路博润 ＬＺ２７３１ 图 １ 两种乳化剂的红外谱图 三、在乳化炸药中的应用 1.乳胶基质制备 乳胶基质的实验条件按照本公司配方，先称取乳化剂在乳化 器罐中，加入柴油，加热使其熔化，控制温度在 １００°Ｃ，形成油 相；将硝酸铵加入水中，加热至 ９０°Ｃ 溶解。在乳化器中将水相
路博润 ＬＺ２７３１ 高分子乳化剂为目前市售性能较好的乳化 剂，故选其与自制的高分子乳化剂进行红外对比分析。图 １ 为两 种乳化剂的红外谱图。
通过对比，两种乳化剂谱图中在出 １７３０ｃｍ－１ 左右均有酯键 峰，说明其都为酯型高分子乳化剂；１５７０ｃｍ－１ 为聚异丁烯丁二酸 酐的羧基峰，其中自制乳化剂的峰强度较小，说明反应较为完 全。在红外谱图（ａ）中，７２３ｃｍ－１为缩合剂的特征吸收峰，说明乳化 剂被成功制备。
[1]汪旭光. 乳化炸药[M]. 第 2 版. 北京：冶金工业出版社， 2008.
[2]吴龙祥, 金耀清. 用乳化剂 Span-80 与 8045 制备的乳化炸 药稳定性浅析[J]. 爆破器材, 1992, (2): 8-12.
[3]王鼎聪, 吴颖, 姜春华. LRH-A 型乳化炸药专用复合剂性 能的研究[J]. 爆破器材, 2000, 29 (4): 12-17.
本文以聚异丁烯丁二酸酐为母体，选用缩合剂与其缩合反应 得到一种新型的乳化炸药乳化剂。通过红外谱图分析、高低温循 环和爆速测试对其制备的乳化炸药性能进行研究。 一、实验原料
自制新型乳化炸药乳化剂：通过聚异丁烯丁二酸酐和缩合剂 缩合制备。
市售乳化炸药乳化剂：路博润 ＬＺ２７３１ 高分子乳化剂。 二、红外图谱对比分析
质量管理
ຫໍສະໝຸດ Baidu
新型乳化炸药乳化剂的应用研究
董云 赵华平 贾紫永（葛洲坝易普力股份有限公司 重庆 ４０１１２１）
摘 要：以聚异丁烯丁二酸酐为母体，用缩合剂与其缩合反 应制备出一种新型的乳化炸药乳化剂。通过红外谱图对比，其与 路博润 LZ2731 乳化剂结构相近，为酯类高分子乳化剂。通过人 工制备乳化炸药对比，新型乳化剂制备的乳化炸药表现出良好的 储 存 稳 定 性 ，爆 速 优 于 路 博 润 2731 乳 化 剂 制 备 乳 化 炸 药 ，为 3333m/s。
胶基质通过表 ２ 对比可以看出，２７３１ 乳化剂制备的乳胶基质经过 ５ 个高低温循环已出现微量析晶和变硬，自制乳化剂在乳胶基质 储存稳定性表现良好。
表 ２ 乳胶基质稳定性比较
编号
乳化剂
５ 循环 析出 硬化
１０ 循环 析出 硬化
１
２７３１
微量
部分硬 化
大量
完全硬 化
２
自制
无
无
无
无
３． 爆速测定
爆速是衡量炸药爆炸性能的重要指标，乳化基质经过珍珠岩 敏化后通过人工填装在药卷里，每个药卷重量在 ２００ｇ。
国内聚异丁烯丁二酸酐类高分子乳化剂开发较晚，一些企业 如山西永济，抚顺石油化工研究院等［１］研制了新型高分子乳化剂 并取得了一定的进展，但与国外高分子乳化剂相比仍存在差距。
聚异丁烯丁二酸酐类高分子乳化剂通常通过聚异丁烯丁二 酸酐和一种或几种小分子（如季戊四醇［５］，甘油［６］或三乙醇胺［７］等） 缩合而得，由于缩合剂种类繁多，制备出的乳化剂性能也就参差 不齐。
表 ３ 乳化炸药爆速测定
测试项目
ＬＺ２７３１
自制乳化剂
爆速（ｍ／ｓ）
３２６８ （５ｃｍ）
３３３３（５ｃｍ）
５ 个高低温循环后 爆速（ｍ／ｓ）
拒爆 （２ｃｍ）
２７２７ （２ｃｍ）
由表 ３ 可以看出，自制乳化剂在制备乳化炸药后其爆速与 ２７３１ 相当，为 ３３３３ ｍ／ｓ，在 ５ 个高低温循环后，其爆速为 ２７２７ ｍ／ｓ，但用 ２７３１ 制备的乳化炸药拒爆。由于手工制药，其爆速达
１８４
２０１４ 年 ２ 月
不到生产线产品的爆速值，但通过对比，也说明自制乳化剂用于 乳化炸药要优于 ２７３１ 制备的炸药，表现出良好的贮存性能。 结论
本文自制得到一种新型的乳化炸药乳化剂。通过红外谱图 分析，高低温循环和爆速测试，新型乳化剂制备的乳化炸药表现 出良好的贮存稳定性，爆速为 ３３３３ｍ／ｓ，性能优于目前市售的路
博润 ２７３１ 乳化剂，具有良好的应用价值和市场价值。 参考文献：
[4]张少明, 罗大慧. 聚异丁烯丁二酸季戊四醇酯无灰分散荆 的研制[J]. 润滑油, 1996, 11(2): 28-32．
[5] LeSureW. M. Polymerized Olefin Substituted Succinic Acid Esters: US, 3381022 [P]. 1968-04-30.
缓慢加入到油相中，乳化器搅拌速度为 １０３０ ｒ／ｍｉｎ，搅拌 ４５ｓ 后 即形成乳胶基质。水相，油相配方见表 １。
表 １ 乳胶基质制备配方
硝酸铵
水
乳化剂（含 ５０％稀释油） 柴油
５７０ｇ
１６０ｇ
１８． ４ｇ
３６． ６ｇ
2.乳胶基质稳定性测试 通常用高低温循环测定乳胶基质的储存稳定性。将乳胶基 质在－１５°Ｃ 低温下存放 １６ｈ，然后在 ５０°Ｃ 的高温下存放 ８ｈ，依 次循环，通过乳胶基质是否析出晶体变硬来判断其破坏程度。乳
２０ 世纪 ７０ 年代作为无灰分散剂发展起来的聚异丁烯丁二酸 酐类高分子乳化剂在乳化炸药领域发展迅速［１］，相比传统的聚异 丁烯丁二酰亚胺类高分子乳化剂［２］和 ｓｐａｎ ８０ 乳化剂［３］，聚异丁烯 丁二酸酐类高分子乳化剂具有高温稳定性，制得的乳化炸药具有 优良的乳化性能和储存稳定性［４］。
（ａ） 自制乳化剂
（ｂ） 路博润 ＬＺ２７３１ 图 １ 两种乳化剂的红外谱图 三、在乳化炸药中的应用 1.乳胶基质制备 乳胶基质的实验条件按照本公司配方，先称取乳化剂在乳化 器罐中，加入柴油，加热使其熔化，控制温度在 １００°Ｃ，形成油 相；将硝酸铵加入水中，加热至 ９０°Ｃ 溶解。在乳化器中将水相
路博润 ＬＺ２７３１ 高分子乳化剂为目前市售性能较好的乳化 剂，故选其与自制的高分子乳化剂进行红外对比分析。图 １ 为两 种乳化剂的红外谱图。
通过对比，两种乳化剂谱图中在出 １７３０ｃｍ－１ 左右均有酯键 峰，说明其都为酯型高分子乳化剂；１５７０ｃｍ－１ 为聚异丁烯丁二酸 酐的羧基峰，其中自制乳化剂的峰强度较小，说明反应较为完 全。在红外谱图（ａ）中，７２３ｃｍ－１为缩合剂的特征吸收峰，说明乳化 剂被成功制备。
[1]汪旭光. 乳化炸药[M]. 第 2 版. 北京：冶金工业出版社， 2008.
[2]吴龙祥, 金耀清. 用乳化剂 Span-80 与 8045 制备的乳化炸 药稳定性浅析[J]. 爆破器材, 1992, (2): 8-12.
[3]王鼎聪, 吴颖, 姜春华. LRH-A 型乳化炸药专用复合剂性 能的研究[J]. 爆破器材, 2000, 29 (4): 12-17.
本文以聚异丁烯丁二酸酐为母体，选用缩合剂与其缩合反应 得到一种新型的乳化炸药乳化剂。通过红外谱图分析、高低温循 环和爆速测试对其制备的乳化炸药性能进行研究。 一、实验原料
自制新型乳化炸药乳化剂：通过聚异丁烯丁二酸酐和缩合剂 缩合制备。
市售乳化炸药乳化剂：路博润 ＬＺ２７３１ 高分子乳化剂。 二、红外图谱对比分析
质量管理
ຫໍສະໝຸດ Baidu
新型乳化炸药乳化剂的应用研究
董云 赵华平 贾紫永（葛洲坝易普力股份有限公司 重庆 ４０１１２１）
摘 要：以聚异丁烯丁二酸酐为母体，用缩合剂与其缩合反 应制备出一种新型的乳化炸药乳化剂。通过红外谱图对比，其与 路博润 LZ2731 乳化剂结构相近，为酯类高分子乳化剂。通过人 工制备乳化炸药对比，新型乳化剂制备的乳化炸药表现出良好的 储 存 稳 定 性 ，爆 速 优 于 路 博 润 2731 乳 化 剂 制 备 乳 化 炸 药 ，为 3333m/s。
胶基质通过表 ２ 对比可以看出，２７３１ 乳化剂制备的乳胶基质经过 ５ 个高低温循环已出现微量析晶和变硬，自制乳化剂在乳胶基质 储存稳定性表现良好。
表 ２ 乳胶基质稳定性比较
编号
乳化剂
５ 循环 析出 硬化
１０ 循环 析出 硬化
１
２７３１
微量
部分硬 化
大量
完全硬 化
２
自制
无
无
无
无
３． 爆速测定
爆速是衡量炸药爆炸性能的重要指标，乳化基质经过珍珠岩 敏化后通过人工填装在药卷里，每个药卷重量在 ２００ｇ。
国内聚异丁烯丁二酸酐类高分子乳化剂开发较晚，一些企业 如山西永济，抚顺石油化工研究院等［１］研制了新型高分子乳化剂 并取得了一定的进展，但与国外高分子乳化剂相比仍存在差距。
聚异丁烯丁二酸酐类高分子乳化剂通常通过聚异丁烯丁二 酸酐和一种或几种小分子（如季戊四醇［５］，甘油［６］或三乙醇胺［７］等） 缩合而得，由于缩合剂种类繁多，制备出的乳化剂性能也就参差 不齐。
表 ３ 乳化炸药爆速测定
测试项目
ＬＺ２７３１
自制乳化剂
爆速（ｍ／ｓ）
３２６８ （５ｃｍ）
３３３３（５ｃｍ）
５ 个高低温循环后 爆速（ｍ／ｓ）
拒爆 （２ｃｍ）
２７２７ （２ｃｍ）
由表 ３ 可以看出，自制乳化剂在制备乳化炸药后其爆速与 ２７３１ 相当，为 ３３３３ ｍ／ｓ，在 ５ 个高低温循环后，其爆速为 ２７２７ ｍ／ｓ，但用 ２７３１ 制备的乳化炸药拒爆。由于手工制药，其爆速达
１８４
２０１４ 年 ２ 月
不到生产线产品的爆速值，但通过对比，也说明自制乳化剂用于 乳化炸药要优于 ２７３１ 制备的炸药，表现出良好的贮存性能。 结论
本文自制得到一种新型的乳化炸药乳化剂。通过红外谱图 分析，高低温循环和爆速测试，新型乳化剂制备的乳化炸药表现 出良好的贮存稳定性，爆速为 ３３３３ｍ／ｓ，性能优于目前市售的路
博润 ２７３１ 乳化剂，具有良好的应用价值和市场价值。 参考文献：
[4]张少明, 罗大慧. 聚异丁烯丁二酸季戊四醇酯无灰分散荆 的研制[J]. 润滑油, 1996, 11(2): 28-32．
[5] LeSureW. M. Polymerized Olefin Substituted Succinic Acid Esters: US, 3381022 [P]. 1968-04-30.
缓慢加入到油相中，乳化器搅拌速度为 １０３０ ｒ／ｍｉｎ，搅拌 ４５ｓ 后 即形成乳胶基质。水相，油相配方见表 １。
表 １ 乳胶基质制备配方
硝酸铵
水
乳化剂（含 ５０％稀释油） 柴油
５７０ｇ
１６０ｇ
１８． ４ｇ
３６． ６ｇ
2.乳胶基质稳定性测试 通常用高低温循环测定乳胶基质的储存稳定性。将乳胶基 质在－１５°Ｃ 低温下存放 １６ｈ，然后在 ５０°Ｃ 的高温下存放 ８ｈ，依 次循环，通过乳胶基质是否析出晶体变硬来判断其破坏程度。乳