摘要
水胶炸药的诸多优点，被广泛用于工业生产，但是水胶炸药有个缺点就是低温下拒爆。水胶炸药中的水在低温下会结冰，硝酸铵受温度影响较大，温度降低，会有大量硝酸铵晶体析出，导致爆轰难以传播下去。 (1)从水胶炸药的组分和作用进行分析，根据水胶炸药的配方设计原则，设计出基础配方。配方主要组分为硝酸铵46.4％，硝酸甲胺31％，硝酸钠10.5％，水10.3％。 (2)本实验选择了大量的抗冻剂来做硝酸铵的抗冻试验，发现了多元醇和糖类抗冻效果较好。实验表明:复配的抗冻剂比单质抗冻剂效果好，其中乙二醇和二甲基亚砜，乙二醇和蔗糖以及甲酰胺和山梨醇的这三种复配最佳。-15℃不结冰，且低温下硝酸铵析晶较少。特别是乙二醇和二甲基亚砜的复配，在-16℃下，硝酸铵溶液的溶解度达到70g。 (3)低温下硝酸铵溶液仍然会析出晶体，并且这些晶体会聚集在一起，影响水胶炸药的传爆，降低感度和威力。实验中通过添加三类表面活性剂和阴/阳离子复配的表面活性剂来改善硝酸铵(AN)的析晶形貌和大小。实验得出结论，非离子表面活性剂对硝酸铵的晶形几乎不产生影响;阴离子表面活性剂比阳离子表面活性剂效果要好;添加阴/阳离子复配的表面活性剂的AN晶体尺寸要明显小于单一表面活性剂下的晶体。十二烷基硫酸钠和十六烷基三甲基溴化铵的按摩尔配比在4∶1～7∶1的配比下效果最佳，晶体呈絮状，有少许小晶粒沉淀。 (4)加入体积比为1∶1的复配抗冻剂（乙二醇和二甲基亚砜）其添加量为3％到水胶炸药中，放到冰箱中后，药卷外观较软，但是并不能正常起爆。说明仅仅加入抗冻剂并不能提升水胶炸药的低温性能。 (5)加入体积比为1∶1的复配抗冻剂（乙二醇和二甲基亚砜）添加量为3％以及十二烷基硫酸钠和十六烷基三甲基溴化铵摩尔比为4∶1的复配的表面活性剂添加量为0.1％加入到水胶炸药体系中，实验发现，该种抗冻水胶炸药在-15℃成功传爆，而且爆速达到了3000m/s。 (6)优化抗冻水胶炸药的配方，使该配方能够适应更加恶劣环境。加入高能物质铝粉，最终该抗冻水胶炸药在低温下爆速能达到3500m/s。
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