【摘 要】
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众所周知,乳化炸药的油包水结构属于一种热力学不稳定体系,乳化炸药整体的稳定性时常会因为受到外界环境温度的影响。例如在高寒地区使用常规乳化炸药会发生因为乳化炸药耐低温性能较差发生拒爆的现象发生,给工程项目带来巨大的安全隐患和财产损失。从乳化炸药的连续相——油相材料出发,研究油相材料对乳化炸药耐低温性能的影响具有重要意义。本文选取8种油相材料,型号分别是PI-3型、PA-165型、PSW-803型、P
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众所周知,乳化炸药的油包水结构属于一种热力学不稳定体系,乳化炸药整体的稳定性时常会因为受到外界环境温度的影响。例如在高寒地区使用常规乳化炸药会发生因为乳化炸药耐低温性能较差发生拒爆的现象发生,给工程项目带来巨大的安全隐患和财产损失。从乳化炸药的连续相——油相材料出发,研究油相材料对乳化炸药耐低温性能的影响具有重要意义。本文选取8种油相材料,型号分别是PI-3型、PA-165型、PSW-803型、PF-530型、PF-1型、PT-3型、PT-30型、PT-40型。通过对上述8种油相材料进行密度、滴熔点、核磁共振实验分析,比较8种油相材料的理化性质差异,其中油相材料物质组成存在大量的烷烃结构,其中PA-165、PF-530、PF-1、PT-40含有苯环结构,且PT-40峰强度较低。将8种油相材料制备成乳化炸药,通过将8组乳化炸药置于-20℃条件下冷冻储存的低温实冷冻验5d、15d,观察其物理状态,使用电导率仪测定5d、15d的乳化炸药的电导率变化和甲醛法测定冷冻保存15d后的乳化炸药析晶率,综合分析确定出耐低温性能较优的乳化炸药为PF-1型乳化炸药、PF-530型乳化炸药、PA-165型乳化炸药,并对该三组乳化炸药使用显微观察法和Image J图像处理软件,确定低温冷冻15d后的乳化炸药体系内部的微观结构参数。对三种油相制备的乳胶基质做热分解实验,对实验结果分别采用Ozawa法、KAS法、Kissinger法计算三组乳化炸药活化能大小。最后利用爆速仪测定三组乳化炸药的爆速值大小,确定三组乳化炸药的爆轰性能。针对上述实验结果分析油相材料对乳化炸药的耐低温性能影响。实验结果如下:（1）在冷冻保存实验中,8种油相材料制备的乳化炸药除PT-3型乳化炸药在-20℃低温保存条件下变为硬质,其他类乳化炸药均保持软质状态;在电导率实验中PF-1型乳化炸药的电导率测试值最小,说明其析晶情况最小,在-20℃条件下保存15d后仍能保证较好的状态,PF-530其次。在甲醛法测定析晶率的实验中,PF-1型乳化炸药在-20℃的条件下保存15d后的析晶率最小,综合电导率实验可以判断出在8种油相中PF-1油相制备的乳化炸药在低温环境下稳定性最好,从分子结构上分析,物质组成中含有苯环这种立体结构的油相材料制备成的乳化炸药在低温环境中的稳定性相对更优。（2）用Ozawa法、KAS法、Kissinger法计算的三种乳胶基质的活化能值,PF-1 型乳胶基质分别是 78.913kJ·mol-1、90.285 kJ·mol-1、82.259 kJ·mol-1;PF-530型乳胶基质分别是 90.887 kJ·mol-1、107.554 kJ·mol-1、103.297 kJ·mol-1、PA-165型乳胶基质分别是 109.086 kJ·mol-1、132.815 kJ·mol-1、134.101 kJ·mol-1。（3）对比三种乳化炸药的爆速,PF-1型乳化炸药的平均爆速为3937.67m·s-1,PF-530型乳化炸药的平均爆速为4027.3 m·s-1,PA-165型乳化炸药的平均爆速为4123m·s-1。图[18]表[24]参[90]
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