具有稳定凝胶体系防AN析晶型水胶炸药的研制

发布时间：2020-08-07 05:48

【摘要】：为了稳定水胶炸药中的固相和液相物质，使其具有良好的爆炸性能及储存稳定性，通过胶凝剂、交联剂及水的化学交联形成具有稳定网状结构的凝胶体系，实现水胶炸药整个体系的均匀稳定，满足在实际应用中的基本需求，具备良好的使用可靠性。凝胶体系的稳定性，对于水胶炸药具有良好的爆炸性能和储存稳定性的来说具有非常重要的意义。本文主要研究了水胶炸药中硝酸铵（AN）的析晶现象及其原理，通过优化配方维持了凝胶体系的稳定。通过研究胶凝剂田菁胶的粘度，确定了各个因素对粘度的影响规律，改进了水胶炸药的制备工艺。具体工作如下：（1）针对震源水胶炸药存在的AN析晶的问题，除了采用加入尿素、硝酸钠来与AN形成低共熔混合物来降低AN析晶点外，通过添加2.5%的抗冻剂乙二醇来提高水胶炸药的抗冻性能，使炸药在低温下的冻结硬化趋势大大减弱，本质是AN的析晶得到了大大的缓解。除了添加抗冻剂乙二醇，使用晶形控制剂糊精对水胶炸药的抗析晶性能的提升也有很好的效果，添加量为0.1%。二者的协同作用不仅大大缓解了AN的析晶，并且没有削弱炸药的爆炸性能，炸药依然能保持较高的爆速。（2）在水胶炸药交联之前，对田菁胶液的粘度进行了详细的研究，水胶炸药制备中的各个因素对粘度的影响几乎全部涵盖在内，通过研究浓度、溶胀水合时间、分散度、转速、温度、PH、盐浓度等对田菁胶粘度的影响，确定了在水胶炸药的制备工艺过程中的具体操作步骤以及其他需要注意的事项。使用复合交联剂重铬酸钾/硼砂使田菁胶发生化学交联使水胶炸药体系更加的稳定，对于防止AN析晶、稳定气泡以及水胶炸药抗水来说都具有重要的作用。
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TQ560
【图文】：

敏化方式,析晶,化学,凝胶体系

中北大学学位论文续失水导致 AN 的进一步析晶。亚硝酸钠导致 AN 析晶的原因可以认为是亚硝酸钠与 AN 反应生成的大量气泡使田菁胶形成的胶液中存在许多空隙，这些空隙使得整个胶液的连续性较差，从而影响面所形成的凝胶体系。在凝胶体系中，大量气泡的存在占用了具有体型网状结构凝胶系中的大量空间，使得由于温度降低而已经少量析出的 AN 晶体受到了排挤，加之体中水的渗透作用，并外界环境的影响，溶解在水中的 AN 就会随之脱离凝胶体系导致晶。虽然两种密度调节方式都可以导致 AN 的析晶，详见图 3.1，图 3.2。

析晶,敏化方式,爆炸性能,炸药

抗冻剂,冷冻实验,溶液

图 3.3AN 的三种饱和抗冻剂溶液冷冻实验结果可以发现，AN 的甲酰胺溶液完全冻住，在常温下解冻后有变色这一结果有待进一步探究）。而 AN 的丙三醇溶液流液流动性几乎没变。综合考虑 AN 在抗冻剂中的溶解度作为水胶炸药的抗冻剂最为合理。剂循环试验，观察 AN 析晶的晶粒，发现常常呈现短粗的炸药的爆炸性能。作为 AN 的晶形控制剂，表面活性剂，使析出的晶体不呈现方形或柱状，从而改善水胶炸药药在低温下的爆炸性能不会损失过大。[30]选取了几种常见的表面活性剂，添加在水胶炸药中，作用，具体为：阴离子表面活性剂十二烷基磺酸钠、两

【参考文献】