油相材料对乳化炸药稳定性的影响

李永信

摘 要：随着现代工业的不断发展，在许多大规模的安全生产当中，急需高质量的工业炸药投入其中，从而助推了工业炸药种类与性能的不断升级与进步，其中具有代表性的要属乳化炸药为例。不同生产企业所用于生产乳化炸药的设备、工艺以及管理都会在一定程度上影响乳化炸药的稳定性，其中油相材料对于乳化炸药性能的稳定性有着较为明显的影响，文章将主要针对油相材料对乳化炸药稳定性的影响因素与具体影响内容进行深入分析。

关键词：油相材料；乳化炸药；稳定性；影响

油相材料作为乳化炸药体系中的重要构成，是氧化剂溶液微粒的有效載体，因此，油相材料质量与性能的优劣、选择方法的科学与否都会对乳化炸药的热稳定性造成直接的影响。

1 原理分析

油相材料对于乳化炸药而言，在燃烧起爆、稳定储存与抗水方面发挥着重要作用，其作用原理主要表现在包裹作用方面，也即是在分散相状态下的氧化剂溶液微粒在凝聚方面有着不利影响，倘若外界温度升高或受到猛烈撞击，乳化炸药则会表现出极强的不稳定性，导致爆炸问题发生，对生产运输人员的生命安全造成威胁[1]。因此在乳化炸药体系中加入油相材料，利用油相材料的分子键作用，依照相对应的乳化机械要求予以剪切，保证分散相的氧化剂溶液与油相材料相融合，形成外层为油相材料，内层为氧化剂溶液的物质，该种物质溶液有着非常稳定的性能。

2 油相材料影响乳化炸药稳定性的主要因素

油相材料对乳化炸药的性能与稳定性造成影响的主要因素，包括如下几个主要方面：

（1）含油量

一般来讲，在其他物理条件与化学条件不变的基础上，含油量越高，乳化炸药的爆轰速度与激烈程度会越低。此外，如果油相材料的含油量过高，对于乳化炸药爆炸、贮存的稳定性与扩散系数都会带来非常负面的影响。

（2）HLB数值

就对于乳化炸药性能稳定性的影响而言，HLB值同样是一个非常重要的因素。通常来讲，HLB数值指的是亲水-亲油的平衡值，其数值越大，也即表明油相材料的亲水性更好；同理说明，HLB数值越小，油相材料的亲油性则更好。据大量的科学研究数据表明，当乳化炸药的HLB数值在3～5之间时，表明其乳化剂处在最佳状态，且极大程度上提升了乳化炸药的工作性能，同时大大延长了乳化炸药的存储时间，有效抑制了分层与破乳现象的发生。

（3）粘度

作为影响乳化炸药性能稳定性的重要因素，油相材料的粘度同样不容忽视，通常来讲，油相材料的粘度越高，其爆炸速度与猛烈程度也会成正比增加，同时，分解膜的强度也会进一步提升，正因为这些特性有效地避免了乳化炸药存贮当中破乳现象的发生。不过值得注意的是，油相材料粘度过高，乳化炸药的存贮保质期会有所下降，由此可见，油相材料粘度的合理选用，对于乳化炸药性能稳定性的影响有好有坏。

（4）熔点

油相材料的熔点同样是影响乳化炸药性能稳定性的重要因素，熔点的提高能进一步提升乳化炸药的猛烈程度与爆炸速度，炸药爆破的扩散性也会有明显的提升，在一定程度上提高了乳化炸药的性能。

3 油相材料对乳化炸药造成影响的具体内容

（1）储存稳定性

在油相材料对乳化炸药稳定性的各项影响当中，储存稳定性是其中最为重要的一项。在这一类油包水体系当中，其内层氧化剂溶液与外层油相材料之间会有密切的接触，不管是生产还是运输过程中，外界的震动都会造成两种材料的剧烈摩擦，倘若在不断的摩擦当中油相材料的韧性不足或稳定性不佳，其分子结构极易遭受破坏，对乳化炸药的质量造成不利的影响[2]。此外，在生产实践当中，油相材料对于乳化炸药安全储存同样十分重要，部分生产企业的乳化炸药在经过了一段时间的储存之后，一部分乳化炸药会发生出乳现象，严重时还会存在无法成功起爆的质量问题。究其原因，最重要的影响因素在于油相材料的本身质量方面，由于不同生产供应商所提供的油相材料质量参差不齐，稳定性方面也有较大的差异，这对于乳化炸药的稳定性也就造成了直接的影响。不同的油相材料对于乳化炸药的储存稳定性有着不同的影响，详情可见表1，从表格中的数据进行分析，最终可选择2号油相材料作为乳化炸药生产用料，其完全能够满足乳化炸药储存的安全需求。

（2）分层

在油相材料的作用之下，乳化液原本呈现出的分散相会转变为连续相，均匀地分布在媒介当中，然而在外界作用的影响下，所表现的连续相非常容易产生破坏，其原来的乳化液会分为上下两层，并且有一定的沉淀性，其分散性在上下两层乳化液中也有不同的表现。这种分层现象的出现，主要原因是由于溶液内部分子具有透膜流动性，其溶液会透过中间隔膜发生运动，不过分解膜不会产生破裂，这和破乳有着直接的区别。其中，乳化液中液珠微粒的移动速度与微粒体积大小呈正比例关系，与数量呈反比关系。分散相液珠越大，分层则会更容易产生，进而造成乳化液出现破乳现象。

（3）破乳

在外界因素的影响之下，乳液分散相与连续相的相对位置在持续变化当中。分散相的微粒会直接穿透揭面膜的薄弱处，进而汇集。同时，不同分散相液珠会相对独立存在，这种可逆性的过程不会导致乳化炸药破乳现象发生[3]。乳液破乳则是指乳化液遭受完全破坏的现象，这种情况一般发生在分散相的小液粒数量不断减少，进而汇集成大水滴，由于机械振动与热辐射效应会造成液珠从乳液薄弱处开始形成孔洞，当孔洞逐渐增大，界面膜会完全劈破裂，也就致使乳化炸药的爆炸性能完全丧失。在破乳过程中，由于凝聚力的影响，氧化剂结晶会进一步变形收缩，界面膜强度提升，液滴汇聚遭受的电阻也会增大，乳液系统则会趋向稳定。

4 结论

总而言之，对于乳化炸药的性能与稳定性而言，油相材料的质量、配比与技术指标都会对其产生直接影响，为进一步提升乳化炸药的稳定性，要尽量防止乳化炸药在实际使用与储存当中出现破乳或起爆失败等状况，在此笔者认为：①为促使溶液乳化效果达到最佳水平，HLB值应选用3～5。②结合实际情况去选择油相材料的粘度、熔点与含油量。③在油相材料的生产当中，要保证管理方法的科学性，对质量严格把控，切不可选用非正规厂家生产的油相材料。endprint