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摘 要：本文主要介绍乳化炸药生产过程中，水相、油相、乳化剂、敏化等关键工序对乳化炸药的产品质量及稳定性的影响，并对生产过程中出现可能出现的问题提出一些解决办法。
关键字：乳化炸药 水相材料 油相材料 乳化剂 敏化
中图分类号：R9 文献标识码：A 文章编号：1009-914x（2014）08-01-01
1 引言
乳化炸药是一种多组分的复杂的乳化体系，是一类典型的混合炸药。实践表明，乳化炸药的许多主要性能不仅取决合理的组分配比，还取决于正确的生产工艺及其条件控制等。不言而喻，只有我们正确认识了乳化炸药的性能特点及其影响因素，才能恰当地选择原料组分与配比，拟定比较合理的生产工艺和操作条件，即使产品的性能较好地满足实际需要，又能保持较低的成本。
2 产品质量的影响因素及其控制方法
2.1 水相各组分对产品质量的影响
由无机氧化剂盐水溶液构成的水相，是制造乳化炸药的基本组分，基本上是硝酸铵溶于水中形成的。硝酸铵虽是一种非常有效的廉价氧化剂，但由于其在水中溶解的温度梯度较大，当温度下降时，其溶解度急剧减小，产生析晶，这对乳化炸药的稳定性是不利。其次，硝酸铵本身的供氧量较小，所以普通乳化炸药一般都选用混合氧化剂来制备氧化剂水溶液。硝酸钠是目前乳化炸药中应用较广泛的一种辅助氧化剂。它与硝酸铵一样易溶于水，但溶解度温度梯度较小，可使溶于水中的硝酸铵的晶析温度降低，硝酸钠的氧含量丰富，供氧量为硝酸铵的2.35 倍，可有效调节炸药的氧平衡。由于硝酸钠溶解时放出大量的热量，有利于提高制药时的溶液温度。
2.2 油相各组分对产品质量的影响
任何粘度合适的石油产品都可以作为乳化炸药的炭质燃料组分。其选择原则是，既要形成稳定的W/O 乳化液体系，又要使该体系在确定的温度下变得粘稠。这就要求炭质燃料组分具有随温度的变化提供不同稠度的能力，如果石蜡含油率太高，乳胶基质针入度增大，炸药外观形态变软。由油分子形成的界面膜强度较低，不利于炸药稳定性的提高；在乳化强度满足要求的前提下，粘度的提高有利于增强界面膜强度，但是如果过高，不利于乳化分散，且乳化性能下降从而影响炸药质量。
2.3 乳化剂的影响
经过多次试验对比，我公司选用高分子聚烃烯衍生物作为乳化剂，它形成的较厚屏障膜能有效地分散和阻止粒子的聚集，从而提高乳化炸药的稳定性。当乳化剂的含量增多时， 油相溶液的粘度也在增高， 乳化剂含量的增多使得油相与水相可以更好的包覆， 乳化的更加完全， 有利于爆速的增长。当乳化剂含量较少时， 不能保证油包水的颗粒能够均匀的分散到乳化基质中。当乳化剂含量增加时（ 搅拌速度一定的前提下） ， 油包水的乳化颗粒可以更加充分的分散在乳化基质的各个部分。从而可以保证热点在乳化炸药中均匀的分布， 有利于爆速的增长。但是当乳化剂含量超过一定值的时候，继续增加乳化剂对油包水的乳化颗粒的分散程度影响变小。
2.4 水相析晶点对乳化炸药稳定性的影响
作为乳化炸药水相材料的无机氧化剂盐水溶液在水中的溶解度温度系数较大， 随着温度的下降， 大量的晶体从水相中析出， 使乳胶体受到严重破坏， 导致乳化炸药的爆炸性能， 贮存稳定性都大大降低。析晶点低， 水相过饱和盐溶液不易结晶， 水溶值也低。
乳化炸药是油包水型的乳状液， 是一种不稳定的热力学体系， 环境温度的变化， 给体系的物化状态带来影响， 水相过饱和盐水溶液的析晶点越低， 稳定性也越好。乳化炸药水相过饱和盐水溶液的析晶点是影响其贮存稳定性的重要因素， 其析晶点越低， 乳化炸药贮存越稳定， 基質水溶值也越小。乳化炸药水相析晶点低、 水溶值小、 稳定性好是一致的。
2.5 敏化过程的影响
敏化工序是乳化炸药生产核心工序之一，尤其是化学敏化，要保证敏化气泡细微而均匀，且固泡能力较好，必须严格生产工艺控制，选择合理的加料量及加料顺序，确定适宜的发泡温度是解决好乳化炸药敏化的关键所在。
2.5.1 敏化密度对产品性能的影响
乳化炸药敏化的目的是为了使乳化基质达到较为理想的密度，从而具有较高的起爆感度，使之具有较好的爆炸性能及使用效果 一般乳化炸药密度在0.95～1.25g/cm3之间都具有雷管感起爆感度，如表1所示，其最佳性能出现在一个特定密度区域内，其最大爆速出现在密度为1. 07g/cm3附近这是因为在一定范围内乳化炸药的爆速随着密度的增加而增大 当密度增至一定值后，由于炸药爆轰感度的显著降低，其爆速也随之降低 在一定范围内乳化炸药起爆感度是随着密度的增加而降低的，当密度超过一定值时，常常会出现半爆或拒爆现象乳化炸药爆轰性能受环境温度影响较为明显，其殉爆距离随温度下降成线性下为适应低温爆破作业，除调整配方设计外，还应将乳化炸药密度控制在1.02-1.08g/cm3之间以提高其起爆感度，确保起爆可靠性，以达到最佳性能。
冬季气温较低，应将密度控制偏低些，将乳化炸药敏化密度控制在1.02-1.08g/cm3之间，可提高炸药的爆炸性能和起爆感度，确保可靠起爆。
2.5.2敏化温度对产品性能的影响
敏化温度对乳化炸药的爆炸性能和稳定性有显著的影响， 在乳化基质相同的情况下， 敏化温度有个最佳范围. 在此温度范围内， 乳化基质的黏度适中， 有利于敏化气泡的均匀分散， 所以其爆炸性能和稳定性较好. 在乳化炸药的储存过程中， 敏化气泡的减少或消失， 都直接影响炸药的储存性能， 而气泡的稳定性主要取决于表面黏度. 对乳胶体系来讲， 在温度高时， 因基质的黏度低， 容易形成大气泡或气泡逃逸而使敏化不均匀， 造成乳化炸药的爆炸性能和稳定性差. 温度低时， 因基质的黏度大， 不利于气泡的形成和均匀分散， 会造成发泡的后效问题， 所以制得的乳化炸药爆炸性能和稳定性也相对较差.
2.5.3 发泡剂在生产过程中加人位置的确定及加入量对炸药性能的影响
化学发泡剂的发泡机理主要为在一定温度下硝酸铵与亚硝酸盐发生化学反应而产生气泡，作为乳化炸药的敏化点，因此选择合适的加发泡剂位置，既有利于发泡剂的作用，又有利于产品性能的提高。
2.5.4 促进剂在生产过程中的调整
若环境温度变化较大，例如季节性交替时，通过促进剂的加入量不能满足要求时，可以调整促进剂.
3 总结
原材料是影响产品质量的内在因素。乳化剂的影响最为关键。油相材料直接影响乳胶的形态和抗水性，具有适当粘度的油相材料对于获得高质量的乳化基质十分重要。乳化炸药的分散相采用硝酸铵和硝酸钠的混合氧化剂，可以降低过饱和溶液的析晶点，有利于在较低温度下连续乳化。
敏化效果是影响乳化炸药质量的重要因素。确定合理的工艺条件，工艺参数是控制乳化炸药产品质量的根本保证。
关键字：乳化炸药 水相材料 油相材料 乳化剂 敏化
中图分类号：R9 文献标识码：A 文章编号：1009-914x（2014）08-01-01
1 引言
乳化炸药是一种多组分的复杂的乳化体系，是一类典型的混合炸药。实践表明，乳化炸药的许多主要性能不仅取决合理的组分配比，还取决于正确的生产工艺及其条件控制等。不言而喻，只有我们正确认识了乳化炸药的性能特点及其影响因素，才能恰当地选择原料组分与配比，拟定比较合理的生产工艺和操作条件，即使产品的性能较好地满足实际需要，又能保持较低的成本。
2 产品质量的影响因素及其控制方法
2.1 水相各组分对产品质量的影响
由无机氧化剂盐水溶液构成的水相，是制造乳化炸药的基本组分，基本上是硝酸铵溶于水中形成的。硝酸铵虽是一种非常有效的廉价氧化剂，但由于其在水中溶解的温度梯度较大，当温度下降时，其溶解度急剧减小，产生析晶，这对乳化炸药的稳定性是不利。其次，硝酸铵本身的供氧量较小，所以普通乳化炸药一般都选用混合氧化剂来制备氧化剂水溶液。硝酸钠是目前乳化炸药中应用较广泛的一种辅助氧化剂。它与硝酸铵一样易溶于水，但溶解度温度梯度较小，可使溶于水中的硝酸铵的晶析温度降低，硝酸钠的氧含量丰富，供氧量为硝酸铵的2.35 倍，可有效调节炸药的氧平衡。由于硝酸钠溶解时放出大量的热量，有利于提高制药时的溶液温度。
2.2 油相各组分对产品质量的影响
任何粘度合适的石油产品都可以作为乳化炸药的炭质燃料组分。其选择原则是，既要形成稳定的W/O 乳化液体系，又要使该体系在确定的温度下变得粘稠。这就要求炭质燃料组分具有随温度的变化提供不同稠度的能力，如果石蜡含油率太高，乳胶基质针入度增大，炸药外观形态变软。由油分子形成的界面膜强度较低，不利于炸药稳定性的提高；在乳化强度满足要求的前提下，粘度的提高有利于增强界面膜强度，但是如果过高，不利于乳化分散，且乳化性能下降从而影响炸药质量。
2.3 乳化剂的影响
经过多次试验对比，我公司选用高分子聚烃烯衍生物作为乳化剂，它形成的较厚屏障膜能有效地分散和阻止粒子的聚集，从而提高乳化炸药的稳定性。当乳化剂的含量增多时， 油相溶液的粘度也在增高， 乳化剂含量的增多使得油相与水相可以更好的包覆， 乳化的更加完全， 有利于爆速的增长。当乳化剂含量较少时， 不能保证油包水的颗粒能够均匀的分散到乳化基质中。当乳化剂含量增加时（ 搅拌速度一定的前提下） ， 油包水的乳化颗粒可以更加充分的分散在乳化基质的各个部分。从而可以保证热点在乳化炸药中均匀的分布， 有利于爆速的增长。但是当乳化剂含量超过一定值的时候，继续增加乳化剂对油包水的乳化颗粒的分散程度影响变小。
2.4 水相析晶点对乳化炸药稳定性的影响
作为乳化炸药水相材料的无机氧化剂盐水溶液在水中的溶解度温度系数较大， 随着温度的下降， 大量的晶体从水相中析出， 使乳胶体受到严重破坏， 导致乳化炸药的爆炸性能， 贮存稳定性都大大降低。析晶点低， 水相过饱和盐溶液不易结晶， 水溶值也低。
乳化炸药是油包水型的乳状液， 是一种不稳定的热力学体系， 环境温度的变化， 给体系的物化状态带来影响， 水相过饱和盐水溶液的析晶点越低， 稳定性也越好。乳化炸药水相过饱和盐水溶液的析晶点是影响其贮存稳定性的重要因素， 其析晶点越低， 乳化炸药贮存越稳定， 基質水溶值也越小。乳化炸药水相析晶点低、 水溶值小、 稳定性好是一致的。
2.5 敏化过程的影响
敏化工序是乳化炸药生产核心工序之一，尤其是化学敏化，要保证敏化气泡细微而均匀，且固泡能力较好，必须严格生产工艺控制，选择合理的加料量及加料顺序，确定适宜的发泡温度是解决好乳化炸药敏化的关键所在。
2.5.1 敏化密度对产品性能的影响
乳化炸药敏化的目的是为了使乳化基质达到较为理想的密度，从而具有较高的起爆感度，使之具有较好的爆炸性能及使用效果 一般乳化炸药密度在0.95～1.25g/cm3之间都具有雷管感起爆感度，如表1所示，其最佳性能出现在一个特定密度区域内，其最大爆速出现在密度为1. 07g/cm3附近这是因为在一定范围内乳化炸药的爆速随着密度的增加而增大 当密度增至一定值后，由于炸药爆轰感度的显著降低，其爆速也随之降低 在一定范围内乳化炸药起爆感度是随着密度的增加而降低的，当密度超过一定值时，常常会出现半爆或拒爆现象乳化炸药爆轰性能受环境温度影响较为明显，其殉爆距离随温度下降成线性下为适应低温爆破作业，除调整配方设计外，还应将乳化炸药密度控制在1.02-1.08g/cm3之间以提高其起爆感度，确保起爆可靠性，以达到最佳性能。
冬季气温较低，应将密度控制偏低些，将乳化炸药敏化密度控制在1.02-1.08g/cm3之间，可提高炸药的爆炸性能和起爆感度，确保可靠起爆。
2.5.2敏化温度对产品性能的影响
敏化温度对乳化炸药的爆炸性能和稳定性有显著的影响， 在乳化基质相同的情况下， 敏化温度有个最佳范围. 在此温度范围内， 乳化基质的黏度适中， 有利于敏化气泡的均匀分散， 所以其爆炸性能和稳定性较好. 在乳化炸药的储存过程中， 敏化气泡的减少或消失， 都直接影响炸药的储存性能， 而气泡的稳定性主要取决于表面黏度. 对乳胶体系来讲， 在温度高时， 因基质的黏度低， 容易形成大气泡或气泡逃逸而使敏化不均匀， 造成乳化炸药的爆炸性能和稳定性差. 温度低时， 因基质的黏度大， 不利于气泡的形成和均匀分散， 会造成发泡的后效问题， 所以制得的乳化炸药爆炸性能和稳定性也相对较差.
2.5.3 发泡剂在生产过程中加人位置的确定及加入量对炸药性能的影响
化学发泡剂的发泡机理主要为在一定温度下硝酸铵与亚硝酸盐发生化学反应而产生气泡，作为乳化炸药的敏化点，因此选择合适的加发泡剂位置，既有利于发泡剂的作用，又有利于产品性能的提高。
2.5.4 促进剂在生产过程中的调整
若环境温度变化较大，例如季节性交替时，通过促进剂的加入量不能满足要求时，可以调整促进剂.
3 总结
原材料是影响产品质量的内在因素。乳化剂的影响最为关键。油相材料直接影响乳胶的形态和抗水性，具有适当粘度的油相材料对于获得高质量的乳化基质十分重要。乳化炸药的分散相采用硝酸铵和硝酸钠的混合氧化剂，可以降低过饱和溶液的析晶点，有利于在较低温度下连续乳化。
敏化效果是影响乳化炸药质量的重要因素。确定合理的工艺条件，工艺参数是控制乳化炸药产品质量的根本保证。