耐热型多孔粒状铵油炸药及其制备方法.pdf

本发明公开了一种耐热型多孔粒状铵油炸药，由多孔粒状硝酸铵和油相材料组成，其特征在于：所述多孔粒状硝酸铵含量按重量比例为92％-98％，油相材料含量按重量比例为2％-8％，所述油相材料为基础油，或所述油相材料为基础油与抗氧化剂的混合物。本发明还公开了该种耐热型多孔粒状铵油炸药的制备方法。本发明采用基础油与多孔粒状硝酸铵的配合，基础油易被多孔粒状硝酸铵吸附，混合更均匀，提高了炸药的爆轰感度。制得的炸药能在温度120℃以上使用，解决了高温条件下多孔粒状铵油炸药耐热性能差的问题。

权利要求书
1.  一种耐热型多孔粒状铵油炸药，由多孔粒状硝酸铵和油相材料组成，其特征在于：所述多孔粒状硝酸铵含量按重量比例为92％-98％，油相材料含量按重量比例为2％-8％，所述油相材料为基础油，或所述油相材料为基础油与抗氧化剂的混合物。

2.  根据权利要求1所述耐热型多孔粒状铵油炸药，其特征在于：所述基础油为第二类、第三类、第四类基础油中的至少一种。

3.  根据权利要求1或2所述耐热型多孔粒状铵油炸药，其特征在于：所述基础油的闪点大于200℃。

4.  根据权利要求3所述耐热型多孔粒状铵油炸药，其特征在于：按照质量百分比，所述油相材料中的抗氧化剂的量小于等于1％。

5.  根据权利要求3所述耐热型多孔粒状铵油炸药，其特征在于：所述多孔粒状硝酸铵含量按重量比例为93％-96％，油相材料含量按重量比例为4％-7％。

6.  根据权利要求3所述耐热型多孔粒状铵油炸药，其特征在于：所述多孔粒状硝酸铵含量按重量比例为94％-95％，油相材料含量按重量比例为5％-6％。

7.  根据权利要求3所述耐热型多孔粒状铵油炸药，其特征在于：所述油相材料中，基础油与抗氧化剂的质量百分比为99.3％-99.8％：0.2％-0.7％。

8.  根据权利要求3所述耐热型多孔粒状铵油炸药，其特征在于：所述油相材料中，基础油与抗氧化剂的质量百分比为99.5％-99.8％：0.2％-0.5％。

9.  根据权利要求1或2所述耐热型多孔粒状铵油炸药，其特征在于：所述抗氧化剂为2,6-二叔丁基苯酚、2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚、N,N'-二仲丁基对苯二 胺中的至少一种。

10.  一种耐热型多孔粒状铵油炸药的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)按照权利要求1的比例将油相材料加入到油相制备罐中，加热搅拌至完全溶解；
(2)将上述油相材料加入到多孔粒状硝酸铵中，并持续搅拌，混合10～30min后得到耐热型散装多孔粒状铵油炸药。

说明书耐热型多孔粒状铵油炸药及其制备方法
技术领域
本发明涉及工业炸药配方领域，具体说是涉及一种耐热型多孔粒状铵油炸药及其制备方法。
背景技术
高温火区爆破作业一直是露天煤矿火区开采需要解决的一项重大难题，前人在爆破作业方式上，提出了很多解决方法：①炮孔降温灭火；②选用耐高温隔热材料；③选用耐高温爆破器材；④优化爆破实用等，这些方法都只是短时间内保证炸药处在安全温度环境下，而没有从根本上解决炸药的耐热性能。
科研人员曾考虑采用耐高温单质炸药，但这类炸药价格高昂，让人望而却步。
目前多孔粒状铵油炸药由多孔粒状硝酸铵和油相材料组成，如CN101973827A和CN102942427A公开的多孔粒状铵油炸药，其耐热性能差。不能满足高温火区爆破作业时使用。
发明内容
针对现有的问题，本发明的第一目的在于提供一种经济、实用的耐热型多孔粒状铵油炸药。本发明的第二目的在于提供该种炸药的制备方法。
为了实现上述目的，本发明的技术方案为：一种耐热型多孔粒状铵油炸药，由多孔粒状硝酸铵和油相材料组成，其特征在于：所述多孔粒状硝酸铵含量按 重量比例为92％-98％，油相材料含量按重量比例为2％-8％，所述油相材料为基础油，或所述油相材料为基础油与抗氧化剂的混合物。
本发明采用基础油与多孔粒状硝酸铵的配合，基础油易被多孔粒状硝酸铵吸附，混合更均匀，提高了炸药的爆轰感度。制得的炸药能在温度120℃以上使用，解决了高温条件下多孔粒状铵油炸药耐热性能差的问题。
作为优选：所述基础油为第二类、第三类、第四类基础油的至少一种。这些基础油的闪点较高，与多孔粒状硝酸铵配合能制成在120℃高温下都能使用的炸药。
在上述方案中：所述基础油的闪点大于200℃。这样制得的炸药耐热性能更好。
在上述方案中为了获得更好的炸药性能：按照质量百分比，所述油相材料中的抗氧化剂的量小于等于1％。
在上述方案中为了获得更好的炸药性能：所述多孔粒状硝酸铵含量按重量比例为93％-96％，油相材料含量按重量比例为4％-7％。
在上述方案中为了获得更好的炸药性能：所述多孔粒状硝酸铵含量按重量比例为94％-95％，油相材料含量按重量比例为5％-6％。
在上述方案中为了获得更好的炸药性能：所述油相材料中，基础油与抗氧化剂的质量百分比为99.3％-99.8％：0.2％-0.7％。
在上述方案中为了获得更好的炸药性能：所述油相材料中，基础油与抗氧化剂的质量百分比为99.5％-99.8％：0.2％-0.5％。
在上述方案中为了获得更好的炸药性能：所述抗氧化剂为2,6-二叔丁基苯酚、2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚、N,N'-二仲丁基对苯二胺中的至少一种。
本发明的另一目的是这样实现的：一种耐热型多孔粒状铵油炸药的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)按照权利要求1的比例将油相材料加入到油相制备罐中，加热搅拌至完全溶解；
(2)将上述油相材料加入到多孔粒状硝酸铵中，并持续搅拌，混合10～30min后得到耐热型散装多孔粒状铵油炸药。制备方法简单，多孔粒状硝酸铵与基础油混合在较高温度下进行(步骤(1)加热温度在80-85℃)，使得基础油与多孔粒状硝酸铵混合更均匀，基础油的在多孔粒状硝酸铵上吸附更好。具有良好的应用前景和经济效益。
本发明的有益效果是：本发明耐热型多孔粒状铵油炸药由于采用了耐高温油相材料，能够胜任120℃以上的较高温度的工况。主要用于现场混装炸药车生产制备，也可以用于定点工业炸药生产企业的多孔粒状铵油炸药生产。
本发明与现有技术相比，具有显著优点：①解决了高温条件下普通多孔粒状铵油炸药耐热性能差的问题；②解决了现有高粘度油相材料难于被多孔粒状硝酸铵吸附的问题；③多孔粒状硝酸铵与基础油混合在较高温度下进行，提高了多孔粒状硝酸铵与油相材料的混合均匀性，由于更好的接触，也提高了炸药的爆轰感度。本发明技术基于混装炸药车技术，对后期高温火区大规模开采提供技术保证，具有良好的应用前景和经济效益。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的描述：
实施例1
以生产1吨耐热型多孔粒状铵油炸药为例：耐热性多孔粒状铵油炸药由以 下组分组成：多孔粒状硝酸铵945kg，油相材料55kg。所述油相材料由第二类基础油(闪点大于200℃)54.7kg和抗氧化剂2,6-二叔丁基苯酚0.3kg组成。
按照如下方法制备：
(1)将基础油和抗氧化剂加入到油相制备罐中，加热搅拌，直至溶解完全，温度达到80℃。
(2)将上述溶有抗氧化剂的基础油加入到多孔粒状硝酸铵中，持续搅拌混合15min后得到耐热型散装多孔粒状铵油炸药。
当炸药温度下降至40℃以下后，将炸药装袋或直接泵入炮孔。
通过差示扫描量热法测试，耐热型多孔粒状铵油炸药在120℃条件下恒温2小时，未出现分解、放热等现象，热稳定性好。爆破试验测得速为4345m/s(炮孔内测得)，爆后岩石块度小，粒度分布均匀，爆破效果良好。
实施例2
以生产1吨耐热型多孔粒状铵油炸药为例：耐热性多孔粒状铵油炸药由以下组分组成：多孔粒状硝酸铵940kg，油相材料60kg。所述油相材料由第三类基础油(闪点大于200℃)59.7kg和抗氧化剂2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚0.3kg组成。
按照如下方法制备
(1)将基础油和抗氧化剂加入到油相制备罐中，加热搅拌，直至溶解完全，温度达到80℃。
(2)将上述溶有抗氧化剂的基础油加入到多孔粒状硝酸铵中，持续搅拌混合10min后得到耐热型散装多孔粒状铵油炸药。
当炸药温度下降至40℃以下后，将炸药装袋或直接泵入炮孔。
通过差示扫描量热法测试，耐热型多孔粒状铵油炸药在150℃条件下恒温2小时，未出现分解、放热等现象，热性能稳定。爆破试验测得爆速为4057m/s(炮孔内测得)，爆后岩石块度较小，粒度分布较均匀，爆破效果较好。
实施例3
以生产1吨耐热型多孔粒状铵油炸药为例：耐热性多孔粒状铵油炸药由以下组分组成：多孔粒状硝酸铵950kg，油相材料50kg。所述油相材料由第四类基础油(闪点大于200℃)组成。
耐热型铵油炸药制备方法，包括以下步骤：
将基础油加热至85℃后加入到多孔粒状硝酸铵中，持续搅拌混合18min后得到耐热型散装多孔粒状铵油炸药。
当炸药温度下降至40℃以下后，将炸药装袋或直接泵入炮孔。
通过差示扫描量热法测试，耐热型多孔粒状铵油炸药在120℃条件下恒温2小时，未出现分解、放热等现象，热性能稳定。爆破试验测得爆速为4150m/s(炮孔内测得)，爆后岩石块度相较好，分布均匀，爆破效果较好。
实施例4
以生产1吨耐热型多孔粒状铵油炸药为例：耐热性多孔粒状铵油炸药由以下组分组成：多孔粒状硝酸铵920kg，油相材料80kg。所述油相材料由第四类基础油(闪点大于200℃)79.84kg和抗氧化剂N,N'-二仲丁基对苯二胺0.16kg。
按照如下方法制备
(1)将基础油和抗氧化剂加入到油相制备罐中，加热搅拌，直至溶解完全， 温度达到80℃。
(2)将上述溶有抗氧化剂的基础油加入到多孔粒状硝酸铵中，持续搅拌混合18min后得到耐热型散装多孔粒状铵油炸药。
当炸药温度下降至40℃以下后，将炸药装袋或直接泵入炮孔。
通过差示扫描量热法测试，耐热型多孔粒状铵油炸药在120℃条件下恒温2小时，未出现分解、放热等现象，热性能稳定。爆破试验测得爆速为4380m/s(炮孔内测得)，爆后岩石块度相较好，分布均匀，爆破效果较好。
实施例5
以生产1吨耐热型多孔粒状铵油炸药为例：耐热性多孔粒状铵油炸药由以下组分组成：多孔粒状硝酸铵980kg，油相材料20kg。所述油相材料由第三类基础油(闪点大于200℃)19.86kg和抗氧化剂N,N'-二仲丁基对苯二胺0.14kg。
按照如下方法制备
(1)将基础油和抗氧化剂加入到油相制备罐中，加热搅拌，直至溶解完全，温度达到80℃。
(2)将上述溶有抗氧化剂的基础油加入到多孔粒状硝酸铵中，持续搅拌混合30min后得到耐热型散装多孔粒状铵油炸药。
当炸药温度下降至40℃以下后，将炸药装袋或直接泵入炮孔。
通过差示扫描量热法测试，耐热型多孔粒状铵油炸药在120℃条件下恒温2小时，未出现分解、放热等现象，热性能稳定。爆破试验测得爆速为4080m/s(炮孔内测得)，爆后岩石块度相较好，分布均匀，爆破效果较好。
实施例6
以生产1吨耐热型多孔粒状铵油炸药为例：耐热性多孔粒状铵油炸药由以下组分组成：多孔粒状硝酸铵930kg，油相材料70kg。所述油相材料由第二类基础油(闪点大于200℃)69.65kg和抗氧化剂N,N'-二仲丁基对苯二胺0.35kg。
按照如下方法制备
(1)将基础油和抗氧化剂加入到油相制备罐中，加热搅拌，直至溶解完全，温度达到80℃。
(2)将上述溶有抗氧化剂的基础油加入到多孔粒状硝酸铵中，持续搅拌混合18min后得到耐热型散装多孔粒状铵油炸药。
通过差示扫描量热法测试，耐热型多孔粒状铵油炸药在120℃条件下恒温2小时，未出现分解、放热等现象，热性能稳定。爆破试验测得爆速为4210m/s(炮孔内测得)，爆后岩石块度相较好，分布均匀，爆破效果较好。
实施例7
以生产1吨耐热型多孔粒状铵油炸药为例：耐热性多孔粒状铵油炸药由以下组分组成：多孔粒状硝酸铵960kg，油相材料40kg。所述油相材料由第二类基础油(闪点大于200℃)和第三类基础油(闪点大于200℃)按照1:1的质量比组成。
将基础油加热至83℃完全溶解后加入到多孔粒状硝酸铵中，持续搅拌混合18min后得到耐热型散装多孔粒状铵油炸药。
当炸药温度下降至40℃以下后，将炸药装袋或直接泵入炮孔。
通过差示扫描量热法测试，耐热型多孔粒状铵油炸药在120℃条件下恒温2 小时，未出现分解、放热等现象，热性能稳定。爆破试验测得爆速为4120m/s(炮孔内测得)，爆后岩石块度相较好，分布均匀，爆破效果较好。
本发明不局限于上述具体实施例，应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。总之，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。