專(zhuān)利名稱(chēng):硝酸銨高效分散劑的制作方法
硝酸銨高效分散劑技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于民用炸藥的制備技術(shù)領(lǐng)域：
，涉及一種能使硝酸銨自身 在一定工藝條件下實(shí)現(xiàn)具有爆轟敏化感度的添加劑及其制備方法。
技術(shù)背景硝酸銨是生產(chǎn)硝酸銨類(lèi)炸藥的主要原料，占炸藥組分的80%以 上。但硝酸銨本身是一種弱爆炸物，在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，為提高硝酸 銨類(lèi)炸藥的各項(xiàng)性能指標(biāo)，往往還要在其內(nèi)加入相應(yīng)的添加劑。目前 本領(lǐng)域公知的用于硝酸銨的各類(lèi)添加劑，如硝酸銨復(fù)合改性劑、硝酸 銨膨松劑及諸多的硝酸銨防結(jié)塊劑等，基本上僅是以解決硝酸銨自身 吸濕性和結(jié)塊性為目的，而難以實(shí)現(xiàn)硝酸銨的自身敏化。雖然硝酸銨 膨化劑可以通過(guò)硝銨水溶液的真空高速"沸騰"、汽化，形成硝酸銨 內(nèi)部的大量"空穴"、"空隙"和"微氣泡"，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)硝酸銨的高度 膨化并產(chǎn)生自敏化，但由它所生產(chǎn)的工業(yè)炸藥相應(yīng)存在有裝藥密度 小、單位體積炸藥爆力低，特別在堅(jiān)硬巖石或深孔小直徑條件下爆破 效果不穩(wěn)定。為解決上述問(wèn)題，以往常規(guī)的做法是在炸藥中添加一定 量的顏料類(lèi)金屬鋁、鎂粉或單質(zhì)猛炸藥(三硝基甲苯、二硝基甲苯、 一硝基甲苯)、甲胺硝酸鹽、硝酸脲等作敏化劑，但這些做法一方面 難以實(shí)現(xiàn)環(huán)保無(wú)梯炸藥的工業(yè)化生產(chǎn)，另一方面也造成炸藥成本上 升，經(jīng)濟(jì)效益差。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題加以解決，提供一種配 方簡(jiǎn)單、成本低、便于工業(yè)化生產(chǎn)，對(duì)硝酸銨具有極好的分散、助研 磨和敏化作用并能有效減小或防止硝酸銨吸濕和結(jié)塊的硝酸銨高效分散劑。用于實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的的技術(shù)解決方案是這樣的所提供的硝酸銨高效分散劑由含有下列質(zhì)量百分比的原料制備而成牛脂胺 75.0% 88.5%， 活性促進(jìn)劑 1. 5% 6. 0%,RH酸 5. 5% 23. 5%，其中，牛脂胺為碳鏈數(shù)為12 18的季銨、酰胺、仲胺、叔胺、 伯胺和/或松香胺；活性促進(jìn)劑為下列物質(zhì)的一種或幾種混合物甲 基萘磺酸鹽、萘磺酸甲醛縮合物、酚醛縮合物磺酸鹽、亞甲基雙甲基 萘磺酸鈉、木質(zhì)素磺酸鈉、木質(zhì)素磺酸鈉甲醛縮合物、芐基萘磺酸甲 醛縮合物、亞甲基雙萘磺酸鈉；RH酸為硝酸、鹽酸、硫酸、冰乙酸、 乙二酸和丙酸的一種或幾種混合酸。本發(fā)明所述硝酸銨高效分散劑的制備方法是采用活性促進(jìn)劑，促 使水溶性牛脂胺鹽在連續(xù)攪拌反應(yīng)生成的同時(shí),生成一定比例量的縮 合類(lèi)大分子復(fù)合物，從而提高了活性物的有效含量和對(duì)硝酸銨的分散 特性，其具體制備過(guò)程為1、 將組分配量中的牛脂胺與適量水及活性促進(jìn)劑一起置入帶夾 套及攪拌的溶化裝置中，均勻緩慢加熱升溫至80'C 90'C，使其物 料全部熔化溶解，成為液態(tài)混合溶液；2、 將液態(tài)混合溶液放入反應(yīng)釜設(shè)備內(nèi)加熱攪拌，在反應(yīng)釜設(shè)備 中均勻加入RH酸溶液連續(xù)攪拌，使設(shè)備內(nèi)物料反應(yīng)，定時(shí)保溫并嚴(yán) 格控制反應(yīng)升溫速度，至90'C 95'C出料，獲得內(nèi)含有0.5% 10.2% 比例的分子量為964 992的大分子量縮合物的水溶性牛脂胺類(lèi)鹽； 本步驟中所用到的反應(yīng)釜設(shè)備可以是各種具有無(wú)死點(diǎn)、無(wú)死角、能連 續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的攪拌設(shè)備，如食品用和面機(jī)、工業(yè)用捏合機(jī)、星形釜等，此 類(lèi)反應(yīng)釜設(shè)備可使攪拌槳能在設(shè)備內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)死角、多角度攪拌，并能 使反應(yīng)物料受到均勻連續(xù)剪切；3、 將反應(yīng)生成物冷卻結(jié)晶后，真空干燥，使其水分小于5%;4、 將干燥物細(xì)化成粉后，計(jì)量包裝，制得產(chǎn)品。 實(shí)際應(yīng)用中，將該分散劑按0.2% 0.5%的用量比例加入硝酸銨攪拌混勻后，通過(guò)適當(dāng)加熱和一定機(jī)械外力作用，使硝酸銨體系內(nèi)部 自身發(fā)生一系列的微物理化學(xué)變化，從而間接實(shí)現(xiàn)硝酸銨顆粒的細(xì)微 粉碎分散和硝酸銨的自身敏化。本發(fā)明所述硝酸銨高效分散劑有別于現(xiàn)有技術(shù)的作用機(jī)理和優(yōu) 點(diǎn)在于一、 分散劑分子在硝酸銨顆粒上的吸附降低了顆粒表面能，并可 引起表面層晶格、晶型的變化和位錯(cuò)遷移，從而降低了顆粒表面硬度 和強(qiáng)度，促使顆粒破裂、脆化，特別是當(dāng)硝酸銨顆粒在一定溫度條件 下加熱熱變及物理外力等綜合作用時(shí)，其表面產(chǎn)生點(diǎn)、線(xiàn)缺陷會(huì)促使 表面或近表面形成"裂紋"、"孔隙"，甚至微小氣孔，這些"裂紋"、"孔隙"和小氣孔則正是硝酸銨自身實(shí)現(xiàn)爆轟敏化的源泉和敏化點(diǎn)。二、 吸附在硝酸銨顆粒表面的分散劑分子在加熱或外力作用下向 新生裂紋、孔隙滲透或遷移，從而阻止了新生裂紋的閉合，促使裂紋 的進(jìn)一步產(chǎn)生或向較深層次的擴(kuò)展，提高了硝銨顆粒的粉碎、研磨效 果和爆轟敏化程度。三、 分散劑分子吸附于硝銨顆粒表面后使硝銨顆粒呈現(xiàn)相同正電 荷，由于同性電荷的排斥作用，從而平衡了因粉碎而產(chǎn)生的不飽和價(jià) 健，降低了分子間范德華力，使粒子間始終保持相互隔離的分散狀態(tài)。四、 該分散劑屬陽(yáng)離子型表面活性劑，其與硝酸銨顆粒吸附后， 牛脂胺鹽特別是大分子量的磺酸類(lèi)鹽縮合物的憎水基向外，可在硝酸 銨顆粒表面形成了均勻排列的包裹體保護(hù)層，從而降低或減小了硝酸 銨顆粒的吸濕或顆粒間"鹽橋"的形成。五、 該分散劑分子對(duì)硝酸銨的分散、粉碎和助研磨作用，促使了硝銨的高效粉碎分散，擴(kuò)大了負(fù)氧物質(zhì)與硝酸銨顆粒準(zhǔn)分子狀態(tài)的局 部結(jié)合，從而改善并提高了由此所形成的炸藥的爆炸性能。綜上所述，本發(fā)明所述的硝酸銨高效分散劑具有水溶性、松散、 烙點(diǎn)高、純度高、細(xì)度好、顆粒均勻、分散效果明顯、對(duì)硝酸銨敏化 功能強(qiáng)以及能有效減小或防止硝酸銨的吸濕和結(jié)塊等諸多優(yōu)點(diǎn)，它可 廣泛應(yīng)用于無(wú)梯型~工業(yè)粉狀硝銨炸藥的生產(chǎn)使用，炸藥可不含有 單質(zhì)猛炸藥及金屬鋁、鎂粉，由其所生產(chǎn)的工業(yè)炸藥的性能優(yōu)良、質(zhì) 量穩(wěn)定、成本低廉。
附圖為本發(fā)明的制備工藝路線(xiàn)圖。
具體實(shí)施方式
以下將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本
發(fā)明內(nèi)容
作進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)際 應(yīng)用結(jié)構(gòu)并不僅限于下述的實(shí)施例。 實(shí)施例本發(fā)明的一種實(shí)施例物質(zhì)由含有下列質(zhì)量百分比的原料制成碳鏈數(shù)為16 18的仲胺 77%，甲基萘磺酸鹽 2%，木質(zhì)素磺酸鈉 2%，硝酸 19%, 該分散劑的制備過(guò)程是1、 將組分配量中的仲胺、甲基萘磺酸鹽、木質(zhì)素磺酸鈉及占上 述三種物質(zhì)質(zhì)量20%的水一起置入帶夾套及攪拌的溶化罐中，均勻緩 慢地加熱升溫至8(TC 90'C,使其物料全部熔化溶解，成為液態(tài)混 合溶液；2、 將液態(tài)混合溶液放入星形反應(yīng)釜內(nèi)加熱攪拌，在反應(yīng)釜中均 勻加入計(jì)量好的硝酸溶液連續(xù)攪拌，使釜內(nèi)物料反應(yīng)，定時(shí)保溫并嚴(yán)格控制反應(yīng)升溫速度，至90'C 95'C出料，獲得內(nèi)含有一定比例的 分子量為964 992的縮合類(lèi)大分子復(fù)合物的水溶性牛脂胺類(lèi)鹽；3、 將反應(yīng)生成物冷卻結(jié)晶后，采用真空干燥，使其水分小于5%;4、 將干燥好的半成品物質(zhì)，及時(shí)加入球磨細(xì)粉設(shè)備內(nèi)磨制成粉， 要求細(xì)度不小于98%過(guò)100目篩；5、 計(jì)量包裝，裝箱。該硝酸銨高效分散劑的部分主要質(zhì)量指標(biāo)如下外觀微紅至淡灰色均勻粉狀物，無(wú)肉眼可見(jiàn)雜質(zhì)，細(xì)度(通過(guò)IOO目標(biāo)準(zhǔn)篩，％) > 98，堆積密度(g/cm3) 0. 30 0. 45，熔點(diǎn)('C) 》140，水分含量(%) 《5，分散度(%) 》90。
權(quán)利要求
1. 一種硝酸銨高效分散劑，其特征在于它由含有下列質(zhì)量百分比的原料制備而成
牛脂胺
75.0％～88.5％，
活性促進(jìn)劑
1.5％～6.0％，
RH酸
5.5％～23.5％，
其中，牛脂胺為碳鏈數(shù)為12～18的季銨、酰胺、仲胺、叔胺、伯胺和/或松香胺；活性促進(jìn)劑為下列物質(zhì)的一種或幾種混合物甲基萘磺酸鹽、萘磺酸甲醛縮合物、酚醛縮合物磺酸鹽、亞甲基雙甲基萘磺酸鈉、木質(zhì)素磺酸鈉、木質(zhì)素磺酸鈉甲醛縮合物、芐基萘磺酸甲醛縮合物、亞甲基雙萘磺酸鈉；RH酸為硝酸、鹽酸、硫酸、冰乙酸、乙二酸和丙酸的一種或幾種混合酸。
2、 一種用于制備權(quán)利要求
1所述硝酸銨高效分散劑的方法，其 特征在于包括下述工藝步驟2. 1將組分配量中的牛脂胺、活性促進(jìn)劑一起置入帶夾套及攪拌 的溶化裝置中，均勻緩慢加熱升溫至8CTC 9(TC,使其物料全部熔 化溶解，成為液態(tài)混合溶液；2. 2將液態(tài)混合溶液放入反應(yīng)釜內(nèi)加熱攪拌，在反應(yīng)釜中均勻加 入RH酸溶液連續(xù)攪拌，使釜內(nèi)物料反應(yīng)，定時(shí)保溫并嚴(yán)格控制反應(yīng) 升溫速度，至90'C 95。C出料，獲得內(nèi)含有O. 5% 10.2%比例的分子 量為964 992的大分子量縮合物的水溶性牛脂胺類(lèi)鹽；2.3將反應(yīng)生成物冷卻結(jié)晶后，真空干燥，使其水分小于5%; 2.4將干燥物細(xì)化成粉后，計(jì)量包裝。
3、 根據(jù)權(quán)利要求
2所述的制備方法，其特征在于所用的反應(yīng)釜 為食品用和面機(jī)、工業(yè)用捏合機(jī)、星形釜。
專(zhuān)利摘要
本發(fā)明涉及一種能使硝酸銨自身在一定工藝條件下實(shí)現(xiàn)具有爆轟敏化感度的硝酸銨高效分散劑，通過(guò)活性促進(jìn)劑促使水溶性牛脂胺鹽在連續(xù)攪拌反應(yīng)生成的同時(shí)，生成一定比例量的縮合類(lèi)大分子復(fù)合物，從而提高了活性物的有效含量和對(duì)硝酸銨的分散特性，產(chǎn)品具有松散、熔點(diǎn)高、純度高、細(xì)度好、分散效果明顯、對(duì)硝酸銨敏化功能強(qiáng)以及能有效減小或防止硝酸銨的吸濕和結(jié)塊等諸多優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于無(wú)梯型——工業(yè)粉狀硝銨炸藥的生產(chǎn)使用，炸藥可不含有單質(zhì)猛炸藥及金屬鋁、鎂粉，由其所生產(chǎn)的工業(yè)炸藥性能優(yōu)良、質(zhì)量穩(wěn)定、成本低廉。
文檔編號(hào)C06B31/00GKCN101255085SQ200810017881
公開(kāi)日2008年9月3日 申請(qǐng)日期2008年4月3日
發(fā)明者楊會(huì)霞, 胡建民 申請(qǐng)人:商洛秦威化工有限責(zé)任公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan