Смесь углеводородов для производства эмульсионных взрывчатых составов и эмульсионный взрывчатый состав на её основе (варианты)



Смесь углеводородов для производства эмульсионных взрывчатых составов и эмульсионный взрывчатый состав на её основе (варианты)
Смесь углеводородов для производства эмульсионных взрывчатых составов и эмульсионный взрывчатый состав на её основе (варианты)
Смесь углеводородов для производства эмульсионных взрывчатых составов и эмульсионный взрывчатый состав на её основе (варианты)

 


Владельцы патента RU 2605111:

Общество с ограниченной ответственностью "Глобал Майнинг Эксплозив - Раша" (RU)

Группа изобретений относится к смеси углеводородов для эмульсионных взрывчатых составов (ЭВС) и эмульсионным взрывчатым составам, полученным на её основе. Горючая смесь углеводородов включает, мас.%: поверхностно-активное соединение - полиизобутиленянтарный ангидрид с алканоламином или их смесь 22-33, полимерный стабилизатор - изомеры полиизобутилена 10-30, дополнительный стабилизатор смеси - плавкий углеводород в виде петролатума с температурой каплепадения 48°С или 72°С 16-20 и жидкое горючее - масло индустриальное - остальное до 100. Четыре варианта эмульсионных составов приготовлены на основе данной смеси углеводородов с четырьмя видами сенсибилизаторов: водным раствором нитрита натрия, микросферами из стекла, микросферами из полимера и полимерными микросферами в виде вспененного полистирола. Полученные составы сохраняют стабильные физико-химические и взрывчатые характеристики при сроке хранения не менее 6-ти месяцев и температуре переработки не выше 85°С. 5 н. и 3 з.п. ф-лы, 3 табл., 15 пр.

 

Изобретение относится к области компонентов и эмульсионных взрывчатых составов (ЭВС), изготавливаемых на их основе.

В заявленной области опубликовано много патентов, охватывающих широкий круг качественных и количественных соотношений веществ и соединений, входящих как в горючую фазу ЭВВ, представленную смесью углеводородов, так и в окислительную водную фазу. Смесь углеводородов включает углеводородное горючее, эмульгаторы, технологические и стабилизирующие добавки (US №№4448619, 4473418, 4545829, GB №№1593163,2128601, ЕР №№0097030, 0107891 и др.).

Типичным примером, иллюстрирующим многообразие компонентов смеси углеводородов, является патент Австрии - В-40006185. В состав смеси углеводородов по этому патенту могут входить: «насыщенные и ненасыщенные алифатические и ароматические углеводороды и их смеси. Предпочтение имеет рафинированное (белое) минеральное масло, топливо дизельное, динитротолуол, стирол, ксилол и их смеси». Если применимость в ЭВС масла и топлива дизельного не вызывает сомнений, то целесообразность использования веществ, относящихся к легко воспламеняющимся жидкостям и довольно токсичных, весьма сомнительна.

В US WO89/05786 предполагает возможность применения в ЭВС практически любых углеводородов: парафиновых, олефиновых, нафтеновых, ароматических насыщенных или ненасыщенных в форме масла или воска или их смеси, а также природных масел - касторового, сланцевого или любых восков с температурой плавления ~25°C.

ЭВС российской разработки отличает значительно меньшее разнообразие компонентов, входящих в смесь углеводородов. Как правило, это масла общетехнического назначения с технологическими и стабилизирующими добавками плавких углеводородов (RU №№2123488, 2258055).

Топливо дизельное применяют в ЭВС, выпускаемых по импортированным технологиям, как, например, серия «Тован» или в качестве технологической добавки в гранулированных составах (RU №2263097).

По патенту RU №2123488 в смесь углеводородов для производства эмульсионных взрывчатых составов входят масло индустриальное, эмульгатор и плавкие углеводороды в виде парафина, битума или петролатума. По своему составу эта смесь является ближайшим аналогом заявляемого решения в части объекта - смесь углеводородов для производства эмульсионных взрывчатых составов.

Данная смесь углеводородов была исследована, примеры приведены ниже.

Пример A (RU №2123488)

Готовили смесь углеводородов (ГС) состава (мас.%): масло индустриальное - 48,39; петролатум - 30,11; эмульгатор - 21,5. Поддерживали температуру ГС на уровне плюс 85°C. Готовили водный раствор окислителей (РО) состава (мас.%): 16,54 - воды, 72,43 - аммиачной селитры и 11,03 - натриевой селитры. Поддерживали температуру РО на уровне плюс 85°C. Затем к 9,3 массовых частей ГС приливали 90,7 массовых частей РО и перемешивали (эмульгировали) в течение 5 минут. Получили эмульсию (матрицу). К матрице добавили 1,5 мас.%. водного раствора (концентрацией 10%) нитрита натрия и перемешали. Полученным составом наполнили полиэтиленовые оболочки диаметром 40 мм. После выдержки 60 минут для завершения реакции газонасыщения состав имел плотность 0,98 г/см3 и детонировал со скоростью 4,42-4,48 км/с при инициировании электродетонатором №8.

Компонентный состав (мас.%) рассмотренной в примере А эмульсии приведен в таблице 1.

Пример Б (RU №2123488).

Готовили смесь углеводородов (ГС) состава (мас.%.): масло индустриальное - 62,5; парафин - 18,75; эмульгатор - 18,75. Поддерживали температуру ГС на уровне плюс 85°C. Готовили водный раствор окислителей (РО) состава (мас.%): 16,54 - воды, 72,43 - аммиачной селитры и 11,03 - натриевой селитры. Поддерживали температуру РО на уровне плюс 85°C. Затем к 8,0 массовых частей ГС приливали 92,0 массовых частей РО и перемеживали (эмульгировали) в течение 5 минут. Получили эмульсию (матрицу). К полученной эмульсионной матрице добавили 4 мас.%. стеклянных микросфер при температуре 88°C, перемешали и получили состав с плотностью 1,06 г/см3. Полученным составом наполнили полиэтиленовые оболочки диаметром 40 мм. Заполненные составом оболочки детонировали со скоростью 4,78-4,83 км/с при инициировании электродетонатором №8.

Компонентный состав (мас.%) рассмотренной в примере Б эмульсии приведен в таблице 2.

Пример В (RU №2123488)

Готовили смесь углеводородов (ГС) состава (мас.%.): масло индустриальное - 4,0; битум - 1,5; эмульгатор - 2,0. Поддерживали температуру ГС на уровне плюс 85°C. Готовили водный раствор окислителей (РО) состава (мас.%): 16,54 - воды, 72,43 - аммиачной селитры и 11,03 натриевой селитры. Поддерживали температуру РО на уровне плюс 85°C. Затем к 7,5 массовых частей ГС приливали 92,5 массовых частей РО и перемеживали (эмульгировали) в течение 5 минут. Получили эмульсию (матрицу). К полученной эмульсионной матрице добавили 5 мас.%. фенолформальдегидных микросфер, перемешали и получили состав с плотностью 1,14 г/см3. Полученным составом наполнили полиэтиленовые оболочки диаметром 40 мм. Заполненные составом оболочки детонировали со скоростью 4,52-4,66 км/с при инициировании электродетонатором №8.

Компонентный состав (мас.%) рассмотренной в примере В эмульсии приведен в таблице 3.

Петролатум, парафин и битум выполняют в рассматриваемых составах ЭВВ основную рецептурно-технологическую задачу стабилизации эмульсии. В то же время, описанные в аналоге ГС не оптимизированы по соотношениям входящих в нее компонентов, имеют повышенную вязкость, что требует более высокой температуры при ее (ГС) изготовлении и переработке, одновременно увеличивая длительность вспомогательных операций (нагрев до более высокой температуры требует более продолжительного времени).

Известен смесевой эмульгатор (СЭ) по патенту RU №2317281, предназначенный для применения в составе ГС ЭВВ в качестве поверхностно-активного соединения (ПАС). Одновременно с активным веществом такой СЭ содержит от 2 до 30 мас.%. стабилизатора эмульсии в виде полиизобутилена молекулярной массой 500-2000. Полиизобутилен в ПАС вводят либо на конечной стадии приготовления СЭ, либо обеспечивают требуемое содержание активного вещества, повышая мольные соотношения полиизобутилена к малеиновому ангидриду (1,002-1,30):1,0 на стадии термической конверсии. При применении такого СЭ остаток полиизобутилена, образовавшийся после завершения химической реакции полиизобутилена с малеиновым ангидридом, повышает эффект стабилизации эмульсий (увеличивает время жизни получаемой эмульсии от момента ее изготовления до начала ее расслоения или кристаллизации), но одновременно (за счет дороговизны полиизобутилена) увеличивает стоимость конечного ЭВВ, что нежелательно.

В то же время, согласно патенту США №6200398, в зависимости от условий реакции, получаемый СЭ может содержать от 8,6% до 22% остатка непрореагировавшего полиизобутилена, что обусловлено присутствием в исходном полиизобутилене, кроме α-изомера, других менее реакционноспособных его изомеров.

На основе анализа имеющихся фактов техническая задача заявляемого решения заключается в подборе компонентного состава смеси углеводородов, включающей ПАС, углеводородное горючее и стабилизатор эмульсии, которое обеспечивало бы требуемую стабильность эксплуатационных характеристик получаемых на ее основе ЭВС и технологичность их производства.

Из патента RU №2123488 известен также эмульсионный взрывчатый состав, включающий аммиачную селитру, окислительную и углеводородную фазы и сенсибилизирующую добавку, отличающийся тем, что окислительная фаза представляет собой водный раствор солей-окислителей, таких, как нитрат натрия или нитрат кальция, и/или аммоний хлорнокислый, или нитрат метиламина, или динитрат этилендиамина, или натрий хлорнокислый, углеводородная фаза включает индустриальное масло, плавкие углеводороды, такие как петролатум или парафин, или битум и эмульгатор, содержащий продукты конденсации полиолефинов, мол.м. 300-3000, предпочтительно 900-1500, с малеиновым ангидридом и алканоламином, предпочтительно триэтаноламином или полиолом, например глицерином, или полиглицерином, или пентаэритритом, или смеси этих продуктов с эфирами жирных кислот фракции C17-C25, или эфирами жирных кислот таллового масла с глицерином или полиглицерином, или пентаэритритом, а сенсибилизирующая добавка представляет собой раствор нитрита натрия или смесь раствора нитрата натрия с формалином, или пористые добавки типа перлита при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Нитрат натрия - 5,0-15,0

Или нитрат кальция - 5,0-25,0

И/или аммоний хлорнокислый - 5,0-15,0

Или нитрат метиламина - 5,0-15,0

Или динитрат этилендиамина - 5,0-30,0

Или натрий хлорнокислый - 5,0-25,0

Вода - 5,0-25,0

Масло индустриальное - 2,0-7,0

Петролатум - 0,5-4,0

Или парафин - 1,0-2,0

Или битум - 0,5-2,5

Продукт конденсации полиолефина с малеиновым ангидридом и алканоламином или полиолом, или смеси этих продуктов с эфирами жирных кислот фракции C17-C25, или эфирами жирных кислот таллового масла с глицерином, или полиглицерином или

пентаэритритом - 1,0-3,0

Раствор нитрита натрия - 0,2-5,0

Или смесь раствора нитрита натрия с формалином (3:1) - 0,005-5,0

Или стеклянные микросферы - 2,0-6,0

Или фенол-формальдегидные микросферы - 3,0-7,0

Или полистирольные микросферы - 3,0-6,0

Или микросферы из отходов ТЭЦ - 4,0-10,0

Или перлит - 2,0-6,0

Аммиачная селитра - остальное до 100

По своему составу эта смесь ЭВС является ближайшим аналогом заявляемого решения в части объекта - варианты исполнения эмульсионного взрывчатого состава.

Достигаемый при этом технический результат заключается в повышении технологичности смеси и ЭВС для сохранения стабильности физико-химических и взрывчатых характеристик при сроке хранения не менее 6 месяцев и температуре переработки не выше 85°C.

Указанный технический результат достигается тем, что в смеси углеводородов для производства эмульсионных взрывчатых составов, включающей поверхностно-активное соединение, включающее в себя полимерный стабилизатор, дополнительный стабилизатор смеси из плавкого углеводорода, и масло индустриальное, указанные компоненты характеризуются следующим соотношением компонентов в смеси, (мас.%):

поверхностно-активное соединение 22-33, в том числе:
полимерный стабилизатор 10-30
дополнительный стабилизатор смеси из
плавкого углеводорода с температурой
каплепадения 48-72°C 16-20
масло индустриальное - остальное до 100.

При этом в качестве поверхностно-активного соединения использован полиизобутиленянтарный ангидрид или его аминоэфир с массовой долей не прореагировавших изомеров 20% в виде продукта конденсации полиизобутиленянтарного ангидрида с алканол-амином или их смесь. Или в качестве поверхностно-активного соединения использован полиизобутиленаминоэфира с массовой долей непрореагировавших изомеров 10%. Или в качестве поверхностно-активного соединения использован полиизобутиленянтарный ангидрид с массовой долей непрореагировавших изомеров 30%. А в качестве полимерного стабилизатора смеси использованы изомеры полиизобутилена, оставшиеся в реакционной массе непрореагировавшими при синтезе поверхностно-активного соединения. Дополнительный стабилизатор смеси представляет собой плавкий углеводород в виде петролатума с температурой каплепадения 48°C или в виде петролатума с температурой каплепадения 72°C.

Указанный технический результат достигается тем, что в эмульсионном взрывчатом составе, содержащем смесь углеводородов, содержащую поверхностно-активное соединение, включающее в себя полимерный стабилизатор, дополнительный стабилизатор смеси из плавкого углеводорода, и масло индустриальное, а также диспергированный в смеси углеводородовводный раствор соли окислителя, сенсибилизатор в виде газовых пузырьков и твердую фазу в виде гранул селитры аммиачной, компоненты смеси углеводородов, водного раствора соли окислителя, сенсибилизатора и твердой фазы характеризуются следующим массовым соотношением компонентов, %:

смесь углеводородов: 5,05-6,50, в том числе:
- поверхностно-активное соединение 1,43-4,66, в том числе:
- полимерный стабилизатор эмульсии в виде
изомеров полиизобутилена 0,17-0,43
- дополнительный стабилизатор
эмульсии - петролатум 1,0-1,6
- масло индустриальное 2,37-4,03
водный раствор соли-окислителя: 57,96-61,30, в том числе:
- вода 8,19-11,40
- селитра аммиачная 47,64-48,57
- карбамид 1,26-1,33
твердая фаза 33,0-37,0

Указанный технический результат достигается тем, что в эмульсионном взрывчатом составе, содержащем поверхностно-активное соединение, включающее в себя полимерный стабилизатор, дополнительный стабилизатор смеси из плавкого углеводорода, и масло индустриальное, а также диспергированный в смеси углеводородовводный раствор солей окислителей, сенсибилизатор в виде микросфер из стекла и твердую фазу в виде гранул селитры аммиачной, компоненты смеси углеводородов, водного раствора солей окислителей, сенсибилизатора и твердой фазы характеризуются следующим массовым соотношением компонентов, %:

смесь углеводородов: 6,52-7,50, в том числе:
- поверхностно-активное соединение 1,30-2,46, в том числе:
- полимерный стабилизатор эмульсии в
-виде изомеров полиизобутилена 0,25-0,40
- дополнительный стабилизатор
эмульсии - петролатум 0,95-1,48
- масло индустриальное 3,50-5,25
водный раствор солей окислителей: 71,50-75,26, в том числе:
- вода 8,28-12,60
- селитра натриевая 6,0-6,8
- селитра аммиачная 50,20-60,58
- карбамид 0,39-0,41
твердая фаза 14,0-17,0
сенсибилизатор 2,5-4,0

Указанный технический результат достигается тем, что в эмульсионном взрывчатом составе, содержащем поверхностно-активное соединение, включающее в себя полимерный стабилизатор, дополнительный стабилизатор смеси из плавкого углеводорода, и масло индустриальное, а также диспергированный в смеси углеводородовводный раствор солей окислителей, сенсибилизатор в виде микросфер из полимера и твердую фазу в виде гранул селитры аммиачной, отличающийся тем, что компоненты смеси углеводородов, водного раствора солей окислителей, сенсибилизатора и твердой фазы характеризуются следующим массовым соотношением компонентов, %:

смесь углеводородов: 6,26-7,70, в том числе:
- поверхностно-активное соединение 1,44-2,54, в том числе:
- полимерный стабилизатор эмульсии в виде
изомеров полиизобутилена 0,30-0,43
- дополнительный стабилизатор
эмульсии - петролатум 1,04-1,54
- масло индустриальное 3,38-4,05
водный раствор солей окислителей: 75,07-77,90, в том числе:
- вода 9,0-12,53
- селитра натриевая 6,50-6,85
- селитра аммиачная 57,61-59,49
- карбамид 0,41-0,43
твердая фаза 14,0-18,0
сенсибилизатор 0,3-0,5

Указанный технический результат достигается тем, что в эмульсионном взрывчатом составе, содержащем поверхностно-активное соединение, включающее в себя полимерный стабилизатор, дополнительный стабилизатор смеси из плавкого углеводорода, и масло индустриальное, а также диспергированный в смеси углеводородовводный раствор солей окислителей, сенсибилизатор в виде полистирола вспененного и твердую фазу в виде гранул селитры аммиачной, отличающийся тем, что компоненты смеси углеводородов, водного раствора солей окислителей, сенсибилизатора и твердой фазы характеризуются следующим массовым соотношением компонентов, %:

смесь углеводородов 7,38-8,30, в том числе:
- поверхностно-активное соединение 1,62-2,74, в том числе:
- полимерный стабилизатор эмульсии в виде
изомеров полиизобутилена 0,27-0,48
- дополнительный стабилизатор эмульсии -
петролатум 1,18-1,66
- масло индустриальное 4,32-4,90
водный раствор солей окислителей: 89,4-91,02, в том числе:
- вода 9,84-13,40
- селитра натриевая 7,15-7,87
- селитра аммиачная 68,4-72,82
- карбамид 0,45-0,49
сенсибилизатор 1,6-2,3

Приведенный технический результат достигается оптимизацией соотношения поверхностно-активного соединения, стабилизатора эмульсии и масла индустриального; при этом стабилизатор является комбинированным, включающим полиизобутилен как составную часть ПАС и плавкий углеводород с температурой каплепадения 48-72°C.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.

Настоящее изобретение поясняется конкретными примерами исполнения, которые, однако, не являются единственно возможными, но наглядно демонстрируют возможность достижения требуемого технического результата.

В рамках настоящего изобретения рассматривается смесь углеводородов для производства ЭВС, которая представляет собой эмульсию, составленную из смеси, включающей поверхностно-активное соединение, содержащее полимерный стабилизатор, дополнительный стабилизатор смеси из плавкого углеводорода и масло индустриальное, при этом указанные компоненты характеризуются следующим соотношением компонентов в смеси, (мас.%):

поверхностно-активное соединение 22-33, в том числе:
полимерный стабилизатор 10-30
дополнительный стабилизатор смеси из
плавкого углеводорода с температурой
каплепадения 48-72°C 16-20
масло индустриальное - остальное до 100.

В такой смеси в качестве поверхностно-активного соединения использован полиизобутиленянтарный ангидрид или его аминоэфир с массовой долей не прореагировавших изомеров 20% в виде продукта конденсации полиизобутиленянтарного ангидрида с алканол-амином или их смесь. Или в качестве поверхностно-активного соединения использован полиизобутиленаминоэфир с массовой долей непрореагировавших изомеров 10%. Или в качестве поверхностно-активного соединения использован полиизобутиленянтарный ангидрид с массовой долей непрореагировавших изомеров 30%. А в качестве полимерного стабилизатора смеси использованы изомеры полиизобутилена, оставшиеся в реакционной массе непрореагировавшими при синтезе поверхностно-активного соединения. Дополнительный стабилизатор смеси представляет собой плавкий углеводород в виде петролатума с температурой каплепадения 48°C или в виде петролатума с температурой каплепадения 72°C.

Положительный эффект применения в ЭВС заявляемой смеси углеводородов состоит в следующем:

- обеспечивается высокая стабильность физико-химических и взрывчатых характеристик при сроке хранения не менее 6 месяцев, в том числе в патронах диаметром от 32 мм;

- технологически необходимая и достаточная для переработки температура - не выше 85°C;

- универсальность процесса, позволяющая выпускать ЭВС, сенсибилизированные химическим газонасыщением, стеклянными или полимерными микросферами;

- возможность получать ЭВС на основе смесей эмульсионной матрицы с твердой фазой в виде гранул селитры аммиачной, что способствует повышению теплоты взрыва и снижению себестоимости продукции.

Проверку реализуемости заявляемого решения проводили на примерах смеси углеводородов и ЭВС, приготовленных на ее основе, содержащих следующее сырье:

- поверхностно-активное соединение (ПАС) в виде полиизобутиленянтарного ангидрида с массовой долей непрореагировавших изомеров 30% - (I);

- ПАС в виде полиизобутиленаминоэфира с массовой долей непрореагировавших изомеров 10% - (II);

- ПАС в виде смеси (50/50) полиизобутиленянтарного ангидрида и его аминоэфира с массовой долей не прореагировавших изомеров 20% - (III);

- селитра аммиачная ГОСТ 2-85;

- селитра натриевая ГОСТ 828-77;

- карбамид ГОСТ 2081-92;

- масло индустриальное марки И-40А ГОСТ 20799-88;

- плавкий стабилизатор эмульсии - петролатум по ТУ 38.401166-90 с температурой каплепадения 48°C или петролатум по ТУ 38.301-29-110-99 с температурой каплепадения 72°C.

Технология приготовления смеси углеводородов для производства ЭВС состоит в следующем.

В емкость с обогревом и перемешивающим устройством помещали порции масла индустриального и ПАС, перемешивали 5-7 мин, добавляли петролатум и перемешивали еще 3-5 мин до полного расплавления петролатума и подъема температуры до 70-80°C. Полученную смесь в требуемом количестве применяли для приготовления ЭВС.

Процедура приготовления ЭВС известна и описана во многих публикациях.

В обогреваемый аппарат с перемешивающим устройством помещали требуемую навеску смеси углеводородов и при включенной мешалке приливали за 1-3 мин порцию водного раствора окислителя (или их смеси) и после перемешивания 3-5 мин получали эмульсионную матрицу заданного компонентного соотношения. К матрице добавляли сенсибилизатор в виде водного раствора реагента-газообразователя или микросфер, или дополнительно - твердую фазу в виде гранул селитры аммиачной. Полученный ЭВС патронировали в полимерные оболочки требуемого размера и тестировали общепризнанными методами.

Пример 1.

Приготовлена смесь углеводородов по номинальным значениям, %: масло индустриальное - 4,5, петролатум - 2,8, эмульгатор - 2,0. Смесь перемешали при 85°C 10 мин и прилили 90,7% водного раствора окислителей: 15% воды, 65,7% селитры аммиачной и 10% селитры натриевой, эмульгировали 5 мин и получили эмульсионную матрицу с температурой 92°C. К матрице добавили 1,5% водного раствора (концентрацией 10%) нитрита натрия и перемешали. Составом наполнили полиэтиленовые оболочки диаметром 40 мм. После выдержки 60 мин для завершения реакции газонасыщения заряды имели плотность 0,98 г/см3 и детонировали со скоростью 4,42-4,48 км/с при инициировании электродетонатором №8.

Пример 2.

Повторена процедура получения эмульсионной матрицы примера 1 с использованием стабилизатора в виде парафина, %: масло индустриальное - 5,0, парафин - 1,5, эмульгатор - 1,5. Водный раствор окислителей примера 1 в количестве 92%. К полученной эмульсионной матрице добавили 4% стеклянных микросфер при температуре 88°C, перемешали и получили состав с плотностью 1,06 г/см3, который, будучи помещенным в оболочку диаметром 40 мм, детонировал со скоростью 4,78-4,83 км/с от импульса электродетонатора №8.

Пример 3.

Повторена процедура примера 1 с использованием стабилизатора в виде битума, %: масло индустриальное - 4,0, битум - 1,5, эмульгатор - 2,0. Смесь перемешали при 95°C 10 мин и прилили 92,5% водного раствора окислителей примера 1. К полученной эмульсионной матрице добавили 5% фенолформальдегидных микросфер, перемешали при 93°C. Полученный ЭВС имел плотность 1,14 г/см3 и детонировал в заряде диаметром 40 мм со скоростью 4,52-4,66 км/с от импульса электродетонатора №8.

Пример 4 и последующие - по заявленному решению.

Приготовлена смесь углеводородов, имеющая состав, %: ПАС (I) в виде полиизобутиленянтарного ангидрида с массовой долей стабилизатора из непрореагировавших изомеров полиизобутилена 30% - 22; дополнительный стабилизатор эмульсии в виде петролатума с температурой каплепадения 48°C -16; масло индустриальное - до 100% - 62,0. К 10% смеси при перемешивании добавили 90% водного раствора, содержащего 14,7% воды; 2% карбамида и 73,3% селитры аммиачной; эмульгировали смесь 5 мин и получили эмульсионную матрицу с температурой 85°С. ЭВС приготовили перемешиванием 65% эмульсионной матрицы и 35% твердой фазы из гранул селитры аммиачной с добавкой (сверх 100%) 1,2% водного раствора нитрита натрия концентрацией 15%. После перемешивания состав при температуре 62°C помещен в полиэтиленовую оболочку диаметром 90 мм и выдержан 2 часа до завершения сенсибилизации газонасыщением. Конечная плотность заряда 1,23 г/см3, скорость детонации при инициировании шашкой из прессованного тротила 4,86-5,12 км/с. После хранения 6 месяцев скорость детонации - 4,92-5,34 км/с.

Компоненты в полученный ЭВС входили в следующих расчетных массовых соотношениях, %:

матрица эмульсионная 65,0, в том числе:
смесь углеводородов: 6,5, в том числе:
- поверхностно-активное соединение (ПАС-1) 1,43, в том числе,
- стабилизатор из непрореагировавшего полиизобутилена 0,43
- дополнительный стабилизатор эмульсии - петролатум 1,6
- масло индустриальное 4,03
водный раствор солей окислителя: 58,5, в том числе:
- вода 9,56
- карбамид 1,3
- селитра аммиачная 47,64
твердая фаза из гранул селитры аммиачной 35,0

Пример 5.

Приготовленная смесь углеводородов имела состав, %: ПАС (II) - полиизобутиленаминоэфир с массовой долей непрореагировавших изомеров полиизобутилена 10% - 33,0; дополнительный стабилизатор эмульсии - петролатум с температурой каплепадения 62°C - 20,0; масло индустриальное - 47,0. Для приготовления эмульсионной матрицы взяли 8% смеси углеводородов и при перемешивании прилили 92% водного раствора, содержащего 13,0% воды, 2,0% карбамида и 77,0% селитры аммиачной с температурой 90°C. Эмульгировали 7 мин и получили эмульсионную матрицу с температурой 82°C.

ЭВС приготовили смешением 63% матрицы и 37% твердой фазы из гранул селитры аммиачной с добавлением 2,0% водного раствора нитрита натрия концентрацией 10% (сверх 100%). После перемешивания состав имел температуру 58°C и будучи помещенным в полиэтиленовую оболочку диаметром 90 мм после выдержки 2 часа имел плотность заряда 1,17 г/см3. При инициировании аналогично примеру 4 детонировал со скоростью 4,58-4,72 км/с. После хранения 6 месяцев скорость детонации - 4,63-4,70 км/с.

Компоненты в полученный ЭВС входили в следующих расчетных массовых соотношениях, %:

матрица эмульсионная: 63,0, в том числе:
смесь углеводородов: 5,04, в том числе:
- ПАС - II 1,66, в том числе:
- стабилизатор из изомеров полиизобутилена 0,17
- дополнительный стабилизатор эмульсии -
петролатум 1,0
- масло индустриальное 2,37
водный раствор соли окислителя: 57,96, в том числе:
- вода 8,19
- карбамид 1,26
- селитра аммиачная 48,51
твердая фаза из гранул селитры аммиачной 37,0

Пример 6.

Приготовлена смесь углеводородов, имеющая состав, %:

ПАС (III) - смесь 50/50 полиизобутиленянтарного ангидрида и его аминоэфира с массовой долей стабилизатора эмульсии из непрореагировавших изомеров полиизобутилена 20% - 28,0, дополнительный стабилизатор эмульсии - петролатум с температурой каплепадения 72°C - 18,0, масло индустриальное - 54,0.

К 8,5% этой смеси при перемешивании добавили 91,5% водного раствора окислителя, который содержал 17,0 воды, 2,0% карбамида и 72,5% селитры аммиачной; эмульгирование длилось 5 мин. Полученная эмульсионная матрица имела температуру 80°C.

ЭВС приготовили смешением 67% эмульсионной матрицы, 33% твердой фазы из гранул селитры аммиачной и 0,7% (сверх 100%) водного раствора нитрита натрия концентрацией 20%. После смешения состав имел температуру 64°C и будучи помещенным в полиэтиленовую оболочку диаметром 90 мм после выдержки 2 часа имел плотность 1,15 г/см3 и детонировал со скоростью 4,92-5,16 км/с при инициировании аналогично примеру 4. После хранения 6 месяцев скорость детонации - 4,89-5,21 км/с.

Компоненты в полученный ЭВС входили в следующих расчетных массовых соотношениях, %:

матрица эмульсионная: 67,0, в том числе:
смесь углеводородов: 5,7, в том числе:
- (ПАС (III) 1,59, в том числе:
- стабилизатор из изомеров
полиизобутилена 0,32
- дополнительный стабилизатор эмульсии -
петролатум 1,03
- масло индустриальное 3,08
водный раствор соли окислителя: 61,3, в том числе:
- вода 11,4
- карбамид 1,33
- селитра аммиачная 48,57
твердая фаза из гранул селитры аммиачной 33,0

Варианты ЭВС, реализация которых подтверждена примерами 4-6, содержат компоненты в следующих расчетных массовых пределах, %:

матрица эмульсионная: 63,0-67,0, в том числе:
смесь углеводородов: 5,04-6,5, в том числе:
- ПАС I, II, III 1,43-1,66, в том числе:
- полимерный стабилизатор эмульсии -
полиизобутилен 0,17-0,43
- дополнительный стабилизатор
эмульсии - петролатум 1,0-1,6
- масло индустриальное 2,37-4,03
водный раствор соли окислителя: 57,96-61,3, в том числе:
- вода 8,19-11,4
- карбамид 1,26-1,33
- селитра аммиачная 47,64-48,57
твердая фаза из гранул селитры
аммиачной 33,0-37,0.

Реагент-газообразователь в конечной ЭВС не входит, поскольку в результате нескольких реакций превращается в незначительные количества нитрата натрия, воды и газообразный азот, обеспечивающий заряду требуемую плотность и восприимчивость к инициирующему импульсу.

Все составы сохранили установленный при испытаниях уровень способности к детонации в течение 6 месяцев, что достаточно для практических целей.

Следующая группа примеров охватывает эмульсионные составы, сенсибилизация которых осуществляется микросферами из стекла (примеры 7-9) и полимерными (примеры 10-12). Экономически целесообразно применение сенсибилизации микросферами ЭВС, предназначенных для патронов малого диаметра - 32, 36 мм.

Процедура получения этой группы составов не имеет принципиальных отличий от приведенных выше примеров: готовят смесь углеводородов с нагреванием при перемешивании, к ней приливают водный раствор смеси окислителей (из двух селитр и карбамида), эмульгируют, полученную матрицу смешивают с микросферами и твердой фазой в виде гранул селитры. Температурные режимы процессов находятся в пределах предыдущих примеров. Преимуществом ЭВС, содержащих микросферы, является высокая воспроизводимость детонационных свойств независимо от температуры, времени и условий перемешивания в отличие от сенсибилизации химическим газонасыщением.

Пример 7

Для приготовления ЭВС использована смесь углеводородов, отвечающая примеру 4: ПАС-(1) - 22% с массовой долей непрореагировавших изомеров полиизобутилена 30%; дополнительный стабилизатор эмульсии - петролатум -16%; масло индустриальное - 62,0%.

К 7,5% этой смеси углеводородов при перемешивании добавили 92,5% водного раствора окислителей: 15% воды; 0,5% карбамида, 8% натриевой селитры, 69% селитры аммиачной. Смесь эмульгировали 5 мин и получили эмульсионную матрицу с температурой 80°С.

ЭВС получили смешением 79% матрицы, 17% твердой фазы в виде гранул селитры аммиачной и 4% стеклянных микросфер. Начальная температуре при смешивании 80°С, конечная - 65°С; продолжительность - 10 мин.

Полученный ЭВС имел плотность 1,08 г/см3, и, будучи помещенным в полимерные оболочки диаметром 32 и 36 мм, детонировал со скоростью 4,58-4,66 км/с соответственно при инициировании электродетонатором №8. После хранения 6 месяцев скорость детонации - 4,62-4,71 км/с.

Компоненты в полученный ЭВС входили в следующих расчетных массовых соотношениях, %:

матрица эмульсионная: 79,0, в том числе:
смесь углеводородов: 7,5, в том числе:
- (ПАС-1) 1,3, в том числе:
- стабилизатор эмульсии из
полиизобутилена 0,4
- дополнительный стабилизатор эмульсии -
петролатум 0,95
- масло индустриальное 5,25
водный раствор солей окислителей: 71,5, в том числе:
- вода 12,8
- селитра натриевая 6,8
- карбамид 0,4
- селитра аммиачная 50,2
твердая фаза - селитра аммиачная
гранулированная 17,0
сенсибилизатор - микросферы из стекла 4,0.

Пример 8

Для приготовления ЭВС использована смесь углеводородов, аналогичная примеру 5: ПАС (П) - 33% с массовой долей непрореагировавших изомеров полиизобутилена 10%; дополнительный стабилизатор эмульсии - петролатум 20,0%; масло индустриальное - 47,0%.

К 9% этой смеси углеводородов при перемешивании добавили 91% водного раствора окислителей: 11,0% воды, 0,5% карбамида, 8% натриевой селитры, 71,5% селитры аммиачной. Время эмульгирования 7 мин; температура эмульсионной матрицы 84°C.

ЭВС приготовили смешением 82,7% матрицы, 14,0% твердой фазы в виде гранул селитры аммиачной и 3,3% стеклянных микросфер. Начальная температуре при смешивании 80°C, конечная 60°C; продолжительность 8 мин.

Полученный ЭВС имел плотность 1,16 г/см3 и, будучи помещенным в полимерные оболочки диаметром 32 и 36 мм, детонировал со скоростью 4,51 и 4,62 км/с соответственно при инициировании электродетонатором №8. После хранения 6 месяцев скорость детонации - 4,48-4,56 км/с.

Компоненты в полученный ЭВС входили в следующих расчетных массовых соотношениях, %:

матрица эмульсионная: 82,7, в том числе:
смесь углеводородов 7,44, в том числе:
- ПАС - II 2,46, в том числе:
- стабилизатор из полиизобутилена 0,25
- дополнительный стабилизатор эмульсии
петролатум 1,48
- масло индустриальное 3,5
водный раствор солей окислителей: 75,26, в том числе:
- вода 8,28
- селитра натриевая 6,0
- карбамид 0,4
- селитра аммиачная 60,58
твердая фаза - селитра аммиачная
гранулированная 14,0
сенсибилизатор - микросферы из стекла 3,3.

Пример 9

Для приготовления ЭВС использована смесь углеводородов, аналогичная примеру 6: ПАС-III - 28% с массовой долей непрореагировавших изомеров полиизобутилена 20%; дополнительный стабилизатор эмульсии - петролатум - 18,0%; масло индустриальное - 54,0%.

К 8,0% этой смеси углеводородов при перемешивании добавили 92% водного раствора окислителей: 13,0% воды, 0,5% карбамида, 8,0% натриевой селитры, 70,5% селитры аммиачной. Время эмульгирования 3 мин, полученная эмульсионная матрица имела температуру 80°С.

ЭВС получили смешением 81,5% матрицы, 16,0% твердой фазы - гранулы селитры аммиачной и 2,5% стеклянных микросфер. Начальная температура при смешивании 78°С, конечная 65°С; продолжительность 8 мин.

Полученный ЭВС имел плотность 1,21 г/см3 и, будучи помещенным в полимерные оболочки диаметром 32 и 36 мм, детонировал со скоростью 4,8 и 4,95 км/с соответственно при инициировании электродетонатором №8. После хранения 6 месяцев скорость детонации - 4,69-4,83 км/с.

Компоненты в полученный ЭВС входили в следующих расчетных массовых соотношениях, %:

матрица эмульсионная: 81,5, в том числе:
смесь углеводородов: 6,52, в том числе: 1,83, в том
- ПАС-III числе:
- стабилизатор эмульсии
полиизобутилена 0,37
- дополнительный стабилизатор
эмульсии - петролатум 1,17
- масло индустриальное 3,52
водный раствор солей окислителей: 92,0, в том числе:
- вода 10,6
- селитра натриевая 6,52
- карбамид 0,4
- селитра аммиачная 57,46
твердая фаза - селитра аммиачная
гранулированная 16,0.
сенсибилизатор - микросферы из стекла 2,5.

Варианты ЭВС, реализация которых подтверждена примерами 7-9, содержат компоненты в следующих расчетных массовых пределах, %:

матрица эмульсионная: 79,0-82,7, в том числе:
смесь углеводородов: 6,52-7,50, в том числе:
- поверхностно-активное соединение - I, II, III 1,3-2,46, в том числе:
- полимерный стабилизатор эмульсии -
полиизобутилен 0,25-0,40
- дополнительный стабилизатор
эмульсии - петролатум 0,95-1,48
- масло индустриальное 3,50-5,25
водный раствор солей окислителей: 71,5-75,26, в том числе:
- вода 8,28-12,6
- селитра натриевая 6,0-6,8
- карбамид 0,39-0,41
- селитра аммиачная 50,20-60,58
твердая фаза - селитра аммиачная
гранулированная 14,0-17,0
сенсибилизатор - микросферы из стекла 2,5-4,0

Последующие примеры 10-12 охватывают ЭВС, которые сенсибилизировали полимерными микросферами, например, марки «Expancel». Преимущество этого вида микросфер обусловлено тем, что они имеют низкую истинную плотность - 0,025 г/см3 против 0,20-0,22 г/см3 для стеклянных. Благодаря этому эффективное количество их в ЭВС составляет 0,3-0,5%. Кроме того, материал этих микросфер, сгорая при взрыве, хотя и незначительно, но повышает энергетику состава.

Пример 10

Приготовлена смесь углеводородов, идентичная примеру 7: ПАС-1 - 22%, содержащее 30% полимерного стабилизатора в виде полиизобутилена; дополнительный стабилизатор - петролатум - 16%; масло индустриальное - 62,0%.

К 8,0% этой смеси углеводородов при перемешивании добавили 92,% водного раствора окислителей: 11,0% воды, 8,0% натриевой селитры, 0,5% карбамида и 72,5% селитры аммиачной. При температуре 80°C смесь углеводородов и раствор окислителей перемешали 5 мин и получили эмульсионную матрицу.

ЭВС приготовили смешением 81,6% эмульсионной матрицы, 18% твердой фазы - гранулы селитры аммиачной и 0,4% микросфер «Expancel». Начальная температура смешения 75°C, конечная - 65°C, продолжительность 5 мин.

Полученный состав имел плотность 1,15 г/см3, и, будучи помещенным в полимерные оболочки диаметром 32 и 36 мм, детонировал со скоростью 4,72 и 4,80 км/с соответственно при инициировании электродетонатором №8. После хранения 6 месяцев скорость детонации - 4,68-4,83 км/с.

Компоненты в полученный ЭВС входили в следующих расчетных массовых соотношениях, %:

матрица эмульсионная: 81,6, в том числе:
смесь углеводородов: 6,53, в том числе:
-ПАС - 1 1,44, в том числе:
- полимерный стабилизатор эмульсии - полиизобутилен 0,43
- дополнительный стабилизатор
эмульсии - петролатум 1,04
- масло индустриальное 4,05
водный раствор солей окислителей: 75,07, в том числе:
- вода 9,0
- селитра натриевая 6,5
- карбамид 0,41
- селитра аммиачная 59,19
твердая фаза - селитра аммиачная
гранулированная 18,0.
Сенсибилизатор - микросферы полимерные
«Expancel» 0,4.

Пример 11

Приготовлена смесь углеводородов, идентичная примеру 8: ПАС - (П) - 33%, содержащая 10% полимерного стабилизатора в виде полиизобутилена; дополнительный стабилизатор - петролатум 20,0%; масло индустриальное - 47,0%.

К 9% этой смеси углеводородов при перемешивании добавили 91% водного раствора окислителей: 13,0% воды, 8,0% натриевой селитры, 0,5% карбамида, 69,5% селитры аммиачной. При температуре 85°C смесь углеводородов и раствор окислителей перемешали 3 мин с получением эмульсионной матрицы.

ЭВС приготовили смешением 85,7% матрицы, 14,0% твердой фазы - гранул селитры аммиачной и 0,3% микросфер «Expancel»; начальная температуре смешения 83°C, конечная - 72°C; продолжительность 7 мин.

Полученный состав имел плотность 1,21 г/см3 и, будучи помещенным в полимерные оболочки диаметром 32 и 36 мм, детонировал со скоростью 4,26 и 4,33 км/с соответственно при инициировании электродетонатором №8. После хранения 6 месяцев скорость детонации - 4,28-4,36 км/с.

Компоненты в полученный ЭВС входили в следующих расчетных массовых соотношениях, %:

матрица эмульсионная: 85,7, в том числе:
смесь углеводородов: 7,7, в том числе:
- ПАС - II 2,54, в том числе:
- полимерный стабилизатор
эмульсии - полиизобутилен 0,3
- дополнительный стабилизатор
эмульсии - петролатум 1,54
- масло индустриальное 3,62
водный раствор солей окислителей 77,9, в том числе:
- вода 11,13
- селитра натриевая 6,85
- карбамид 0,43
- селитра аммиачная 59,49
твердая фаза - селитра аммиачная гранулированная 14,0
сенсибилизатор - микросферы полимерные «Expancel» 0,3

Пример 12

Приготовлена смесь углеводородов, идентичная примеру 9: ПАС - III - 28%, содержащая 20% полимерного стабилизатора в виде полиизобутилена; дополнительный стабилизатор эмульсии - петролатум - 18,0%; масло индустриальное - 54,0%.

К 7,5% этой смеси углеводородов при перемешивании добавили 83,6% водного раствора окислителей: 15,0% воды; 8,0% натриевой селитры; 0,5% карбамида; 60,1% селитры аммиачной. При температуре 75°C смесь углеводородов и раствор окислителей перемешали 7 мин, с получением эмульсионной матрицы.

ЭВС приготовили смешением 83,5% матрицы, 16,0% твердой фазы - гранул селитры аммиачной и 0,5% микросфер «Expancel»; начальная температура смешения 73°C, конечная - 68°C; продолжительность смешения 5 мин.

Полученный состав имел плотность 1,12 г/см3 и, будучи помещенным в полимерные оболочки диаметром 32 и 36 мм, детонировал со скоростью 4,87 и 4,96 км/с соответственно при инициировании электродетонатором №8. После хранения 6 месяцев скорость детонации - 4,86-5,03 км/с.

Компоненты в полученный ЭВС входили в следующих расчетных массовых соотношениях, %:

матрица эмульсионная: 83,5, в том числе:
смесь углеводородов: 6,26, в том числе:
-ПАС - III 1,75, в том числе:
- полимерный стабилизатор
эмульсии - полиизобутилен 0,35
- дополнительный стабилизатор
эмульсии - петролатум 1,13
- масло индустриальное 3,38
водный раствор солей окислителей: 77,24, в том числе
- вода 12,53
- селитра натриевая 6,68
- карбамид 0,42
- селитра аммиачная 57,61
твердая фаза - селитра аммиачная
гранулированная 16,0
сенсибилизатор - микросферы 0,5

Варианты ЭВС, реализация которых подтверждена примерами 10-12, содержат компоненты в следующих расчетных массовых пределах, %:

матрица эмульсионная: 81,6-85,7, в том числе:
смесь углеводородов: 6,26-7,70, в том числе:
- поверхностно-активное соединение - I, II, III 1,44-2,54, в том числе:
- полимерный стабилизатор
эмульсии - полиизобутилен 0,3-0,43
- дополнительный стабилизатор
эмульсии - петролатум 1,04-1,54
- масло индустриальное 3,38-4,05
водный раствор солей окислителей: 75,07-77,9, в том числе:
- вода 9,0-12,53
- селитра натриевая 6,5-6,85
- карбамид 0,41-0,43
- селитра аммиачная 57,61-59,49
твердая фаза - селитра аммиачная
гранулированная 14,0-18,0
сенсибилизатор - микросферы
полимерные 0,3-0,5

После хранения в течение 6 месяцев составы сохранили установленный уровень способности к детонации.

Как частный случай сенсибилизации ЭВС полимерными микросферами следует рассматривать применение с этой целью вспененного полистирола. Обычно при его вспенивании получаются частицы, размеры которых составляют 3-8 мм. Они практически не пригодны для введения в ЭВС, применяющихся в патронах малого диаметра. Этой цели отвечают частицы диаметром от 1 до 5 мм, что обеспечивают подбором дисперсности исходного (не вспененного) полистирола и режимом вспенивания. Привлекательная особенность ЭВС при сенсибилизации полистиролом состоит в низкой скорости детонации - обычно в диапазоне 1,5-2,5 км/с. Область применения таких ЭВС связана с добычей ценного кристаллосырья, например алмазов, и обеспечением требуемого профиля выработок при минимальном воздействии на окружающий массив - тоннели, нарезные выработки в шахтах и т.п., определяемых как контурное взрывание.

Примеры 13-15 показывают возможность реализации ЭВС, сенсибилизированных вспененным полистиролом и детонирующих в низкоскоростном режиме. Для их сенсибилизации применяли частицы полистирола размером в интервале 1-4 мм.

Компоненты в смесь углеводородов вводили в соотношениях, идентичных описанным примерами 4-12.

Пример 13.

Приготовлена смесь углеводородов, %: ПАС-I с массовой долей полиизобутиленового стабилизатора эмульсии 30,0% - 22,0; дополнительный стабилизатор эмульсии - петролатум - 16,0%; масло индустриальное - 62,0%.

К 7,5% этой смеси добавили 92,5% водного раствора окислителей, содержащего 10,0% воды; 0,5% карбамида; 8,0% натриевой селитры; 71,5% селитры аммиачной, эмульгировали 5 мин и получили эмульсионную матрицу с температурой 80°C.

ЭВС приготовили смешением 98,4% матрицы и 1,6% вспененного полистирола с размером частиц от 1 до 4 мм, перемешали 10 мин и получили состав с плотностью 1,12 г/см3, который, будучи помещенным в полимерную оболочку диаметром 36 мм, детонировал со скоростью 2,3 км/с от импульса электродетонатора №8. После хранения 6 месяцев скорость детонации - 2,12 км/с.

Компоненты в полученный ЭВС входили в следующих расчетных массовых соотношениях, %:

матрица эмульсионная: 94,4, в том числе:
смесь углеводородов: 7,38, в том числе:
- ПАС - 1 1,62, в том числе:
- стабилизатор эмульсии - полиизобутилен 0,48
- дополнительный стабилизатор
эмульсии - петролатум 1,18
- масло индустриальное 4,58
водный раствор солей окислителей 97,02, в том числе:
- вода 9,84
- карбамид 0,49
- селитра натриевая 7,87
- селитра аммиачная 72,82
сенсибилизатор - полистирол вспененный 1,6

Пример 14

Приготовленная смесь углеводородов имела состав, %: ПАС - II с массовой долей полиизобутиленового стабилизатора эмульсии 10,0% - 33,0; дополнительный стабилизатор эмульсии - петролатум - 20,0; масло индустриальное - 47,0.

К 8,5% этой смеси добавили 91,5% водного раствора окислителей, содержащего 15,0% воды; 0,5% карбамида; 8,0% натриевой селитры; 68,0% селитры аммиачной, эмульгировали 7 мин и получили эмульсионную матрицу с температурой 82°C.

ЭВС приготовили смешением 91,1% матрицы и 2,3% вспененного полистирола с предельными размерами частиц 1-4 мм, перемешали 10 мин и получили состав с плотностью 0,92 г/см3, который, будучи помещенным в полимерную оболочку диаметром 36 мм, детонировал со скоростью 1,58 км/с от импульса электродетонатора №8. После хранения 6 месяцев скорость детонации - 1,46 км/с.

Компоненты в полученный ЭВС входили в следующих расчетных массовых соотношениях, %:

матрица эмульсионная: 97,7, в том числе:
смесь углеводородов: 8,3, в том числе:
- ПАС - II 2,74, в том числе:
- стабилизатор эмульсии - полиизобутилен 0,27
- дополнительный стабилизатор эмульсии -
петролатум 1,66
- масло индустриальное 4,9
водный раствор солей окислителей: 89,4, в том числе:
- вода 13,4
- карбамид 0,45
- селитра натриевая 7,15
- селитра аммиачная 68,4
сенсибилизатор - полистирол вспененный 2,3

Пример 15

Приготовлена смесь углеводородов, имеющая состав, %: ПАС - III с массовой долей полиизобутиленового стабилизатора эмульсии 20,0% - 28,0; дополнительный стабилизатор эмульсии - петролатум - 18,0; масло индустриальное - 54,0.

К 8,0% этой смеси добавили 92,0% водного раствора окислителей, содержащего 12,5% воды; 0,5% карбамида; 8,0% натриевой селитры; 71,0% селитры аммиачной, эмульгировали 3 мин и получили эмульсионную матрицу с температурой 80°C.

ЭВС приготовили смешением 98,1% матрицы и 1,9% вспененного полистирола с предельными размерами частиц 1-4 мм, перемешали 5 мин и получили состав с плотностью 1,03 г/см3, который, будучи помещенным в полимерную оболочку диаметром 36 мм, детонировал со скоростью 1,96 км/с от импульса электродетонатора №8. После хранения 6 месяцев скорость детонации - 1,78 км/с.

Компоненты в полученный ЭВС входили в следующих расчетных массовых соотношениях, %:

матрица эмульсионная 98,1, в том числе:
- смесь углеводородов 8,0, в том числе:
- ПАС - III 2,24, в том числе:
- стабилизатор эмульсии -
полиизобутилен 0,45
- дополнительный стабилизатор
эмульсии - петролатум 1,44
- масло индустриальное 4,32
водный раствор солей окислителей: 90,1, в том числе:
- вода 11,26
- карбамид 0,45
- селитра натриевая 7,21
- селитра аммиачная 71,18
сенсибилизатор - полистирол вспененный 1,9

Варианты ЭВС, сенсибилизированных вспененным полистиролом, реализация которых подтверждена примерами 13-15, содержат компоненты в следующих расчетных массовых пределах, %:

матрица эмульсионная: 97,7-98,4, в том числе:
смесь углеводородов: 7,38-8,3, в том числе:
- ПАС - I, II, III 1,62-2,74, в том числе:
- стабилизатор эмульсии -
полиизобутилен 0,27-0,48
- дополнительный стабилизатор
эмульсии - петролатум 1,18-1,66
- масло индустриальное 4,32-4,90
водный раствор окислителей: 89,4-91,02, в том числе:
- вода 9,84-13,4
- карбамид 0,45-0,49
- селитра натриевая 7,15-7,87
- селитра аммиачная 68,4-72,82
сенсибилизатор - полистирол вспененный 1,6-2,3

1. Смесь углеводородов для производства эмульсионных взрывчатых составов, включающая поверхностно-активное соединение, включающее в себя полимерный стабилизатор, дополнительный стабилизатор смеси из плавкого углеводорода, и масло индустриальное, отличающаяся тем, что в качестве поверхностно-активного соединения содержит полиизобутиленянтарный ангидрид иди его аминоэфир в виде продукта конденсации полиизобутиленянтарного ангидрида с алканоламином или их смесь, в качестве полимерного стабилизатора - изомеры полиизобутилена, оставшиеся в реакционной массе непрореагировавшими при синтезе поверхностно-активного соединения, а в качестве дополнительного стабилизатора смеси - плавкий углеводород в виде петролатума с температурой каплепадения 48°С или в виде петролатума с температурой каплепадения 72°С при следующем соотношении компонентов, мас.%: поверхностно-активное соединение 22-33, полимерный стабилизатор 10-30, дополнительный стабилизатор смеси 16-20, масло индустриальное - остальное до 100.

2. Смесь углеводородов по п. 1, характеризующаяся тем, что использован полиизобутиленянтарный ангидрид с массовой долей непрореагировавших изомеров 20%.

3. Смесь углеводородов по п. 1, характеризующаяся тем, что использован полиизобутиленянтарный ангидрид с массовой долей непрореагировавших изомеров 10%.

4. Смесь углеводородов по п. 1, характеризующаяся тем, что использован полиизобутиленянтарный ангидрид с массовой долей непрореагировавших изомеров 30%.

5. Эмульсионный взрывчатый состав, содержащий смесь углеводородов, содержащую поверхностно-активное соединение, включающее полимерный стабилизатор и дополнительный стабилизатор смеси из плавкого углеводорода, и масло индустриальное, а также диспергированный в смеси водный раствор соли окислителя, сенсибилизатор в виде водного раствора нитрита натрия и твердую фазу в виде гранул селитры аммиачной, отличающийся тем, что компоненты смеси углеводородов, водного раствора соли окислителя, сенсибилизатора и твердой фазы характеризуются следующим массовым соотношением компонентов, %:

смесь углеводородов: 5,05-6,50,
в том числе:
поверхностно-активное соединение 1,43-4,66,
в том числе:
полимерный стабилизатор эмульсии в виде
изомеров полиизобутилена 0,17-0,43
дополнительный стабилизатор
эмульсии - петролатум с температурой
каплепадения 48°С 1,0-1,6
масло индустриальное 2,37-4,03
водный раствор соли окислителя: 57,96-61,30,
в том числе:
вода 8,19-11,40
селитра аммиачная 47,64-48,57
карбамид 1,26-1,33
твердая фаза 33,0-37,0
сенсибилизатор 0,7-2,0 (сверх 100%)

6. Эмульсионный взрывчатый состав, содержащий смесь углеводородов, содержащую поверхностно-активное соединение, включающее полимерный стабилизатор и дополнительный стабилизатор смеси из плавкого углеводорода, и масло индустриальное, а также диспергированный в смеси водный раствор солей окислителей, сенсибилизатор в виде микросфер из стекла и твердую фазу в виде гранул селитры аммиачной, отличающийся тем, что компоненты смеси углеводородов, водного раствора солей окислителей, сенсибилизатора и твердой фазы характеризуются следующим массовым соотношением компонентов, %:

смесь углеводородов: 6,52-7,50,
в том числе:
поверхностно-активное соединение 1,30-2,46,
в том числе:
полимерный стабилизатор эмульсии в
виде изомеров полиизобутилена 0,25-0,40
дополнительный стабилизатор
эмульсии - петролатум 0,95-1,48
масло индустриальное 3,50-5,25
водный раствор солей окислителей: 71,50-75,26,
в том числе:
вода 8,28-12,60
селитра натриевая 6,0-6,8
селитра аммиачная 50,20-60,58
карбамид 0,39-0,41
твердая фаза 14,0-17,0
сенсибилизатор 2,5-4,0

7. Эмульсионный взрывчатый состав, содержащий смесь углеводородов, содержащую поверхностно-активное соединение, включающее полимерный стабилизатор и дополнительный стабилизатор смеси из плавкого углеводорода, и масло индустриальное, а так же диспергированный в смеси водный раствор солей окислителей, сенсибилизатор в виде полимерных микросфер Expancel и твердую фазу в виде гранул селитры аммиачной, отличающийся тем, что компоненты смеси углеводородов, водного раствора солей окислителей, сенсибилизатора и твердой фазы характеризуются следующим массовым соотношением компонентов, %:

смесь углеводородов: 6,26-7,70,
в том числе:
поверхностно-активное соединение 1,44-2,54,
в том числе:
полимерный стабилизатор эмульсии в виде
изомеров полиизобутилена 0,30-0,43
дополнительный стабилизатор
эмульсии - петролатум 1,04-1,54
масло индустриальное 3,38-4,05
водный раствор солей окислителей: 75,07-77,90,
в том числе:
вода 9,0-12,53
селитра натриевая 6,50-6,85
селитра аммиачная 57,61-59,49
карбамид 0,41-0,43
твердая фаза 14,0-18,0
сенсибилизатор 0,3-0,5

8. Эмульсионный взрывчатый состав, содержащий смесь углеводородов, содержащую поверхностно-активное соединение, включающее полимерный стабилизатор и дополнительный стабилизатор смеси из плавкого углеводорода, и масло индустриальное, а также диспергированный в смеси водный раствор солей окислителей, сенсибилизатор в виде полистирола вспененного, отличающийся тем, что компоненты смеси углеводородов, водного раствора солей окислителей, сенсибилизатора характеризуются следующим массовым соотношением компонентов, %:

смесь углеводородов: 7,38-8,30,
в том числе:
поверхностно-активное соединение 1,62-2,74,
в том числе:
полимерный стабилизатор эмульсии в виде
изомеров полиизобутилена 0,27-0,48
дополнительный стабилизатор эмульсии -
петролатум 1,18-1,66
масло индустриальное 4,32-4,90
водный раствор солей окислителей: 89,4-91,02,
в том числе:
вода 9,84-13,40
селитра натриевая 7,15-7,87
селитра аммиачная 68,4-72,82
карбамид 0,45-0,49
сенсибилизатор 1,6-2,3



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к пиротехническому материалу и способу его изготовления, и, в частности, к пиротехническим цепям, пригодным для использования в системах задержки с одинарными или множественными цепями для передачи зажигания и детонации.
Изобретение относится к области водосодержащих промышленных взрывчатых составов на основе гелеобразной матрицы, сенсибилизированной пироксилиновым порохом или мощным взрывчатым веществом (ВВ).
Изобретение относится к твердым ракетным топливам. Топливо содержит метилполивинилтетразол, смесь микродисперсного порошка алюминия марки АСД-6 и нанодисперсного порошка алюминия марки ALEX, отвердитель, пластификатор и энергетическую добавку.
Изобретение относится к области газогенерирующих составов и может быть использовано в различных системах пожаротушения на основе газогенераторов, автономных системах подъема затонувших объектов, подушках безопасности автомобилей, системах интенсификации добычи нефти, для получения селективных газов.

Изобретение относится к области газогенерирующей техники, в частности к высокоэнергетическим твердотопливным газогенерирующим составам, и может быть использовано в различных системах пожаротушения на основе газогенераторов, автономных системах подъема затонувших объектов, подушках безопасности автомобилей, системах интенсификации добычи нефти.

Изобретение относится к твердотопливным газогенерирующим составам. .
Изобретение относится к области взрывчатых веществ. .
Изобретение относится к взрывным работам, а именно к составам промышленных взрывчатых веществ, используемым при ведении взрывных работ на земной поверхности разрезов и карьеров с температурой от минус 50 до плюс 50°С на породах и рудах любой крепости.

Изобретение относится к разработке взрывчатых составов, используемых в качестве шпуровых и скважинных зарядов в горнодобывающей промышленности. .
Изобретение относится к области взрывчатых веществ. .

Изобретение относится к области водосодержащих взрывчатых веществ на основе гелеобразных растворов окислителей, сенсибилизированных порохами и взрывчатыми веществами.
Наверх