Эмульсионный взрывчатый состав типа "вода в масле"

Изобретение относится к промышленным взрывчатым веществам, а именно к эмульсионным взрывчатым составам типа «вода в масле» (обратным эмульсиям). Предложен эмульсионный взрывчатый состав типа «вода в масле», содержащий аммиачную селитру, минеральное масло, воду и эмульгатор. Эмульгатор получен путем смешения полиизобутиленянтарного или полиизобутиленбисянтарного ангидрида с продуктом его взаимодействия с органическим моно- или полиамином, введения в полученную смесь при постоянном перемешивании эфиров жирных кислот с многоатомными спиртами, последующего добавления алкилбензосульфонатов Са, К, Mg, Мо или их смеси в виде 20-70% раствора в индустриальном масле, перемешивания и фильтрования полученной смеси. Изобретение направлено на снижение стоимости эмульсионного взрывчатого состава за счет уменьшения содержания эмульгатора в эмульсионном взрывчатом составе при одновременном увеличении времени его жизни. 1 табл.

 

Изобретение относится к промышленным взрывчатым веществам (ВВ), а именно к эмульсионным взрывчатым составам типа "вода в масле" (обратным эмульсиям). Такие взрывчатые составы могут применяться для взрывных работ на открытых и подземных горных разработках по породам любой крепости и любой обводненности, при ведении взрывных работ в строительстве, сельском хозяйстве.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является эмульсионный взрывчатый состав типа "вода в масле", включающий аммиачную селитру, минеральное (индустриальное) масло, воду и эмульгатор для производства эмульсионного взрывчатого состава, полученный путем смешения алкиленянтарного (в частности, полиизобутиленянтарного) ангидрида с продуктом его взаимодействия с органическим моно- или полиамином (пат. РФ №2155094, опублик. 2000).

В известном взрывчатом составе при введении в него 2 мас.% эмульгатора получают достаточно высокую стабильность эмульсии при хранении в течение 1 месяца (30 суток).

Однако возрастающие требования к эмульсионным взрывчатым составам по их стабильности во времени приводят к необходимости разработки новых более высокоэффективных эмульсионных ВВ.

Технической задачей изобретений является снижение стоимости эмульсионного взрывчатого состава за счет уменьшения содержания эмульгатора в эмульсионном взрывчатом составе до 1 мас.% при одновременном увеличении времени его жизни.

Указанный технический результат достигается тем, что эмульсионный взрывчатый состав включает аммиачную селитру, минеральное масло, воду и эмульгатор, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Аммиачная селитра	78,0-80,0
Минеральное масло	4,0-5,5
Эмульгатор	0,5-2,0
Вода	остальное,

при этом эмульгатор получают путем смешения полиизобутиленянтарного или полиизобутиленбисянтарного ангидрида с продуктом его взаимодействия с органическим моно- или полиамином, в полученную смесь при температуре 70-150°С и постоянном перемешивании вводят эфиры жирных кислот с многоатомными спиртами, затем добавляют при температуре 20-150°С алкилбензосульфонаты Са, К, Mg, Mo, или их смеси в виде 20-70% раствора в индустриальном масле и после перемешивания при температуре 100-150°С полученную смесь фильтруют при температуре 100-150°С, причем процесс осуществляют при следующем соотношении компонентов, мас.%:

полиизобутиленянтарный или
полиизобутиленбисянтарный ангидрид	1-10
продукт взаимодействия
полиизобутиленянтарного или
полиизобутилебисянтарного
ангидрида с органическим моно- или полиамином	40-90
эфиры жирных кислот с многоатомными
спиртами	2-30
алкилбензосульфонаты Са, К, Mg, Mo
или их смеси	6-30

Полиизобутиленянтарный ангидрид можно получить, например, способом, описанным в РФ №2048881. Полиизобутиленбисянтарный ангидрид получают, увеличивая, соответственно, в 2 раза соотношение малеиновый ангидрид:полиизобутилен. Предпочтительная молекулярная масса от 500 до 2000.

Продукт взаимодействия полиизобутиленянтарного или полиизобутиленбисянтарного ангидрида с моно- или полиамином получают, например, способом, описанным в патенте РФ №2155094.

В качестве моно- или полиамина можно использовать, например, триэтаноламин, кубовые остатки производства этилендиамина, полиэтиленполиамин и др.

В качестве эфиров жирных кислот с многоатомными спиртами можно использовать, в частности, эфиры дистиллированного таллового масла (или его смеси с льняным, подсолнечным и др.) и пентаэритрита. Возможно использование эфиров фракций жирных кислот от С₁₂-С₁₆ до С₂₁-С₂₅ с пентаэритритом, глицерином, полиглицерином и др. многоатомными спиртами, а также их моноэфиры с одноосновными жирными кислотами и т.п.

Возможно использование любых алкилбензосульфонатов металлов (Са, К, Mg, Mo или их смесей), в частности, по ТУ 2421-002-00209906-93.

Пример 1.

Смешивают полиизобутиленянтарный ангидрид с продуктом его взаимодействия с триэтаноламином (молекулярная масса 800), поднимают температуру до 100°С и вводят эфир на основе фракции С₁₂-С₁₆-жирных кислот и пентаэритрита, перемешивают в течение 0,5 часа, затем вводят 50%-ный раствор алкилбензосульфоната Са (по ТУ 2421-002-00209906-93) в индустриальном масле, перемешивают 0,5 часа при температуре 100°С и затем фильтруют полученную смесь при той же температуре.

Массовые соотношения компонентов и свойства эмульсионного взрывчатого состава с использованием полученного эмульгатора приведены в таблице.

Пример 2.

Способ осуществляют по примеру 1, но используют полибутиленбисянтарный ангидрид с молекулярной массой 1500 и продукт его взаимодействия с кубовыми остатками производства этилендиамина. В качестве алкилбензосульфонатов металлов используют смесь солей Mg и Мо в массовом соотношении 1:1.

Массовые соотношения компонентов и свойства эмульсионного взрывчатого состава с использованием эмульгатора приведены в таблице.

Пример 3.

Водный раствор аммиачной селитры, приготовленный при 85°С, медленно, при интенсивном перемешивании вводится в раствор эмульгатора по примеру 1 в минеральном масле. Полученную эмульсию ВВ перемешивают 3 минуты.

Состав ВВ, мас.%:

Аммиачная селитра	79,0
Минеральное масло	5,5
Эмульгатор	0,5
Вода	15,0

Пример 4.

Эмульсионный взрывчатый состав получают по примеру 3, но используют эмульгатор, полученный по примеру 2.

В таблице приведены данные о времени жизни эмульсии ВВ (время до начала кристаллизации) и ее водоустойчивости (потеря массы с единицы поверхности эмульсии в непроточной воде при температуре 20°С).

Таблица.
Состав эмульгатора (мас.%) и св-ва ВВ на его основе	Пример 1	Пример 2
Полиизобутиленянтарный ангидрид	8	-
Полиизобутиленбисянтарный ангидрид	-	4
Продукт взаимодействия полиизобутиленянтарного ангидрида с триэтаноламином	50	-
Продукт взаимодействия полиизобутиленбисянтарного ангидрида с кубовыми остатками производства этилендиамина	-	80
Эфир на основе фракции С12-C16-жирных кислот и пентаэритрита	25	10
Алкилбензосульфонат Са	17	-
Смесь алкилбензосульфонатов Mg и Мо	-	6
Водоустойчивость ВВ, кг/м2	0,2	0,1
Время жизни эмульсии ВВ, сутки	180	300

Эмульсионный взрывчатый состав типа вода в масле, включающий аммиачную селитру, минеральное масло, воду и эмульгатор, отличающийся тем, что в качестве эмульгатора он содержит эмульгатор, который получают путем смешения полиизобутиленянтарного или полиизобутиленбисянтарного ангидрида с продуктом его взаимодействия с органическим моно- или полиамином, в полученную смесь при температуре 70-150°С и постоянном перемешивании вводят эфиры жирных кислот с многоатомными спиртами, затем добавляют при температуре 20-150°С алкилбензосульфонаты Са, К, Mg, Mo или их смеси в виде 20-70%-ного раствора в индустриальном масле и после перемешивания при температуре 100-150°С полученную смесь фильтруют при температуре 100-150°С, причем процесс осуществляют при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Полиизобутиленянтарный или
полиизобутиленбисянтарный ангидрид	1-10
Продукт взаимодействия
полиизобутиленянтарного или
полиизобутиленбисянтарного ангидрида с органическим
моно- или полиамином	40-90
Эфиры жирных кислот с многоатомными спиртами	2-30
Алкилбензосульфонаты Са, К, Mg, Mo или их смеси	6-30

при этом эмульсионный взрывчатый состав включает входящие в него компоненты в следующем соотношении, мас.%:

Аммиачная селитра	78,0-80,0
Минеральное масло	4,0-5,5
Эмульгатор	0,5-2,0
Вода	Остальное