CN1097001A - 炸药组合物及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了炸药反应成分被吸附并保持在有 机微小中空体粒子表面或及其中空体之间的炸药组 合物及其制造方法。

Description

本发明涉及工业炸药，特别涉及广泛应用于土木建筑、采石、采煤、采矿等矿业领域以及排水、灌溉、开荒、拔根、采伐等农林领域的爆破、破碎、掘削等方面的炸药组合物。

现有的含水炸药主要有浆状炸药和乳化炸药。这些炸药都是由氧化剂水溶液、可燃物和敏感剂组成的;在炸药成分、气泡以及构造添加剂存在的条件下，这些炸药能够保持高浓度稳定构造。这类含水炸药主要是由雷管来起爆。在浆状炸药的构造中，为了确保以自由状态掺入的气泡和化学泡的敏感剂的性能，使用很多以愈疮胶为主的水性凝胶作为构造添加剂。在乳化炸药中，氧化剂水溶液和作为可燃剂的油类在以构造添加剂为主的界面活性剂存在下形成了油包水（W/O）型乳化炸药的构造。这样在该炸药中就形成了掺入的气泡以及主要以玻璃和树脂性微气球为主的其它气泡。

为了更进一步地改善含水炸药的起爆性能和密度调整，使用了如上述例子的树脂性微气球。美国专利3773573和日本特开昭54-92614公报记载了有关的浆状炸药，日本特开昭56-100192公报和特开昭59-78994公报记载了有关的乳化炸药。在美国专利3773573中，浆状炸药中广泛使用了树脂性微气球，在制造浆状炸药的过程中，将未发泡的树脂微小粒子加热到能够发泡的温度。由于加热是浆状炸药制造过程中不必要的步骤，所以树脂发泡是没有实用性的。更进一步地，即使加热发泡是制造过程中必不可少的步骤，那么也可由特昭54-92614公报中能够理解。从安全性观点来看，必须采取先加热不含敏感剂的组合物使其发泡，然后再与敏感剂成分混合的两步法。

为了维持这类不含敏感剂的含水炸药的起爆性能，对炸药成分的凝胶体构造和乳化剂构造进行微妙的调整是必要的，如同调整甘油炸药中的硝化甘油成分。这一过程需要非常高深的制造技术。因为受到构造形成的过程及混合炸药成分质量的影响，所以不得不在原料的质量管理和制造条件控制上花费相当大的时间和劳力。即使如此，其结果仍然制造了在实际的贮藏中不持久的质量恶劣的炸药，且会发生经一段时间后爆炸性能显著下降的问题。特别是在应用于调整炸药密度的化学泡及发泡剂的量变多的情况下，不仅仅得到炸药的初级性能比较困难，而且经过一段时间后炸药性能下降的问题也一并表现出来了。

再加上浆状炸药所特有的凝胶体弹性、欠缺可塑性的特点，在作为药包使用的情况下，药包自身柔软、易折，故会导致使用困难;同时又由于插入炮眼也比较困难，所以导致爆破作业效益下降，炸药成形加工困难。另外，如果除去药包而作为裸药状态作用，又会出现新的困难。

同时，对乳化炸药急剧加压会破坏乳化炸药的构造，使其丧失爆炸性能（称为压死现象），因此，通常的爆破作业采用延迟爆破。再有，未爆的残药时有发生，爆破后的处理也是令人苦恼的问题。

由于要保持炸药长贮的安定性和良好爆炸性能，所以本发明的目的不是采用现有含水炸药的凝胶体构造和乳化剂构造，而是要提供基本上由氧化剂/水/有机微小中空球体组成的炸药组合物。另一目的就是使该炸药使用安全、爆炸后的残药较少，产生的气体的有害程度降低。再一个目的是克服现有炸药在低密度范围具有较差的安定爆炸性能及不能提供低爆速炸药的困难。

本发明对彻底解决上述问题进行认真研究的结果达到了发明的目的。

本发明即新的炸药组合物，其特征在于，主要成分是氧化剂和水，但实质上不含有粘状的液相成分，该氧化剂和水吸附并保持在可燃物有机微小中空体表面和/或中空体之间。

图1是在显微镜照片显示下的与本发明有关的组合物的细微构造。图2（a）是表示该模式的图面、（b）和（c）是与现有技术有关的炸药及组合物模式的图面。

根据显微镜照片，可观察到本发明炸药组合物的细微构造。其代表性的构造如图1所示，高浓度的氧化剂水溶液1附着在有机微小中空体2的周围，形成了构造体的集合。更进一步地，利用概念性的附图来说明，本发明的炸药组合物如图2（a）所示，有机微小中空体2变成了炸药组合物的构造中心;与此相对，浆状炸药如图2（b）所示，掺入的气泡5及中空体4均匀地分散在被凝胶化的氧化剂、敏感剂相3中，乳化炸药如图2（c）所示，带孔微小气球等的中空体4分散在被乳化的氧化剂水溶液相6中。由此可清楚地看到，本发明的炸药组合物与现有的浆状炸药和乳化炸药比较起来，气泡的形状、氧化剂水溶液的形状以及组合物的构造是完全不同的。更详细地，与现有的浆状炸药不同，本发明的组合物不需要凝胶化剂，由于以气泡为主的可燃剂成分有机微小中空体稳定地包含在其中，所以构成完全不同。同时，与乳化炸药比较，作为可燃剂的油相、形成乳化的界面活性剂以及保持气泡的玻璃微小气球等是没有必要的，由这一点来看也是完全不同的。

现有的浆状炸药中采用了众所周知的如前所述的树脂微小气球，从炸药组合物的安定性和爆炸性能的观点来看，该发泡体的量实际上提高了2%。惊奇地，在实质上由氧化剂水溶液和有机微小中空体组成的本发明组合物中，该中空体的比例在相当高的情况下，即使没有凝胶化剂和蜡（界面活性剂），也能得到具有稳定起爆性能的组合物。更一步地，为了使该中空体具有可燃剂的作用，象煤粉、铝粉一样的可燃剂以及以有机硝酸盐和/或无机硝酸盐为主体的敏感剂等也是必要的。这样就可以提供性能优良的炸药。

惊奇地，在本发明的炸药组合物中，作为主要构成氧化剂成分的液相成分的分离以及用肉眼也几乎观察不到的氧化剂的析出结晶能够保持稳定的构造，而且，通过雷管起爆传爆药能够起爆大范围覆盖的炸药组合物。特别例如，如果在显微镜下观察到的有机微小中空体周围的炸药成分层的平均厚度小于大约20μm，那么就可以得到更加稳定的组合物。

本发明采用的氧化剂在炸药类技术领域内是公知的，例如硝酸、氯酸、高氯酸等无机酸的铵盐、碱金属盐及碱土金属盐等，它们可单独或有选择地组合使用。其中硝酸铵在水中的溶解度高且易得到，所以它是比较优良的氧化剂。本发明氧化剂的用量是由所要达到的目的以及炸药的设计方法共同确定的，通量采用是量占全部组成的重量的50-90%。如果此比例过小，那么可燃剂和氧的平衡就向负方向移动，爆炸后的有害气体增加，所以不够理想。反之，如果此比例过大，那么爆炸的反应性下降，阻碍了爆轰传播，所以也不理想。

本发明采用的水量通常占全部组成的重量的3-20%。如果此比例过小，炸药组合物容易成为固体成分，恐怕不能发挥稳定的爆炸性能;反之，如果此比例过大，那么起爆性能会下降，故也不够理想。

本发明采用的有机微小中空体以有机高分子化合物为基础比较理想，可作为有机高分子化合物的例子有苯酚树脂、环氧树脂、尿素树脂、不饱和聚酯树脂、聚酰亚胺树脂、马来酸树脂、密胺甲醛树脂、纤维素类等等，还有氯乙烯、二氯亚乙烯、丙烯腈、丙烯酸、丙烯酸盐类、丙烯酸酯类、乙-甲基丙烯酸、2-甲基丙烯酸盐类、2-甲基丙烯酸酯类、苯乙烯、乙烯、丙烯、丁二烯、醋酸乙烯酯等的单聚合物或其两种以上的共聚物，还有聚碳酸酯、聚砜、聚缩醛、聚酰胺类、聚乙烯氧化物、聚次苯基氧化物等可单独使用或以二种以上聚合物混合使用。这类有机高分子化合物中具有热可塑性的例子有二氯亚乙烯-丙烯腈共聚物、二氯亚乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸酯共聚物、丙烯腈-丙烯酸酯共聚物等，它们被用于本发明的实施是很受欢迎的。特别地，在二氯亚乙烯-丙烯腈共聚物和甲基丙烯酸甲酯-二氯亚乙烯共聚物中，包在未发泡微粒子中的低沸点烃通过加热易形成微小中空体，所以能够采用与炸药成分混合后再加热发泡的方法。

由于内部包含着气体和空气，所以本发明的有机微子中空体的形状为球形。中空体的内部可以是独立的空间，也可以是保持连续的空间。为了形成起爆初期的高效的热点，炸药组合物采用中空球状是比较理想的。在有机微小中空体中存在的气体为空气，而低沸点烃和其它可燃性气体及其混合物也是可以的。有机微小中空体的粒径大约在1000μm以下为理想，超过了这一粒径范围，由于起爆初期热点数量的减少，所以确保其稳定的爆炸性能是比较困难的。比较理想的有机微小中空体的粒径范围在20-200μm之间，这样既能使爆轰速度不下降又能得到稳定的爆轰性能。构成有机微小中空体的膜厚度应该是使其强度足以使炸药组合物构成空间，通常采用0.1-5μm的厚度。同时，形成有机微小中空体的有机高分子化合物具有热可塑性，从而满足炸药组合物加热发泡的要求。发泡状态时的膜厚度为0.1-2μm。在干燥状态下测定炸药组合物中有机微小中空体的膨松密度通常大约为0.01-0.3。所用的有机微小中空体的量通常占全部组成的重量的2-15%左右，根据有机微小中空体的量来调整炸药组合物的密度。一般情况下，如果有机微小中空体的比例过小，不仅其起爆性能下降，而且经长贮后也很难维持其稳定的爆炸性能;反之，如果此比例过大，那么爆炸威力会下降，并且爆炸可靠性也会下降。

对于本发明的炸药组合物，当利用有机微小中空体的发泡度将密度调整至0.2-1.4g/cm³时，就可得到稳定的爆炸性能，此时爆速通常在1500-5500m/s的范围之间。

作为例子，本发明的炸药组合物的制造方法是先将氧化剂和水的混合物加热到几乎全部溶解的程度，然后再与有机微小中空体混合均匀。

采用加热发泡性有机微小中空体发泡的方法并不是限定性的。具体地举例有下述方法，（1）将这种混合溶液加热到使氧化剂、水和发泡性有机微小粒子大致混合均匀的温度之后，将该混合溶液的液滴和飞沫置于温度被调整到发泡性有机微小粒子开始发泡的温度以上的加热板上，或者在这种气氛条件下滴加或喷射含在这种混合溶液中的有机微小粒子，使其发泡;（2）将这种混合溶液加热到使氧化剂、水和发泡性有机微小粒子大致混合均匀的温度之后，将该混合溶液注入到温度被调整到发泡性有机微小粒子开始发泡的温度以上的金属管内，包含在混合溶液内的发泡性有机微小粒子在金属管内发泡;（3）将氧化剂、水和发泡性有机微小粒子的混合溶液加入到温度由外浴加热到发泡性有机微小粒子开始发泡的温度以上的容器中，包含在混合溶液中的发泡性有机微小粒子在容器中发泡;（4）将这种混合溶液加热到使氧化剂、水和发泡性有机微小粒子大致混合均匀的温度之后，将估计了体积膨胀量的混合溶液填充到耐热性膜式管中，在除去该膜式管内的空气并密闭后，通过水浴或油浴将其温度加热到发泡性有机微小粒子开始发泡的温度以上，包含在混合溶液中的发泡性有机微小粒子在膜式管中发泡;（5）在热的氧化剂和水的混合物中添加的氧化剂等固体盐类大部分溶解之后，在温度为发泡性有机微小粒子开始发泡的温度以上时，将高浓度盐溶液与未发泡的有机微小粒子混合。在这类制造方法中，可根据组合物中水的蒸发情况预测水的蒸发量，从而向炸药组合物中添加过量的水。同时，根据与本发明有关的炸药组合物的制造方法，由温度调整可任意变化发泡状态。根据用一发雷管即能起爆传爆药，相应炸药的设计已成为可能。在加热未发泡有机微小粒子时，随着内部压力的升高，粒子从接近有机高分子膜开始软化的温度开始发泡，体积膨胀比大约为20-100倍。然而，过于加热会使有机微小中空体破裂，得到所需的炸药性能就比较困难。因此选择未达到过发泡的温度前就停止加热是理想的。

本发明炸药组合物的形态有固态状、粉末状、薄片状、糊状等。考虑到各种各样的形态、性状和用途范围，现有技术中已知的包装材料例如纸、层合纸、塑料薄膜、层合塑料薄膜、纸筒及塑料筒等等，它们都可用作包装品。

在本发明的炸药组合物中，作为炸药的必要条件是十分满足的。尤其是为了提高性能，加入了一些附加的敏感剂如低级饱和脂肪族胺的有机硝酸盐和硝酸肼的无机硝酸盐等，特别是在寒冷地区可使用这种方法。再者，考虑到隧道和地下矿山等爆破后的有害气体，可以补充如煤粉、铝粉等固体可燃物。此外，添加磷酸酯等活性剂、尿素等分解抑制剂等也是不成问题的。

根据本发明的炸药组合物及其制造方法，可以得到从传爆药起爆的炸药、雷管起爆的炸药到大密度范围的炸药，几乎覆盖了全部现有的炸药。同时改进了乳化炸药中常见的压死现象，换言之，就是提高了耐压死的性能。更进步地，由于爆破或残药的减少，提高了爆破现场的安全性。至于制造方法，无需制造现有的浆状炸药和乳化炸药的极高的制造技术，可采用既简单又安全的方法制得。

本发明的炸药组合物可由公知的方法来起爆，如电雷管、工业雷管、火雷管、气体火焰雷管、电磁起爆方式的雷管、激光起爆方式的雷管、无线起爆方式的雷管、导火索、导爆索等等，根据不同的场合，还可以用传爆药起爆方式。

［实施例］

下面通过实施例可更详细地描述本发明的内容，但在本发明的权利要求中不受此限定。还有，雷管起爆性能、传爆药起爆性能、爆轰速度、钢管内药包的传爆性能以及砂中压死性能的测定可通过下述方式进行。

［雷管起爆性能的测定］

首先，将密实填充的聚乙烯层合纸筒或尼龙66膜式管炸药包（药包直径20mm或30mm、药长约200mm）放置在大约-30℃的冷冻库中贮藏15小时，然后通过边调整药包温度边用6号雷管起爆的方式，测定炸药包完全爆炸时的速度。其次，为了评价其长贮性能，使用制造一年后的产品测定其起爆性能。

［传爆药起爆性能的测定］

首先，在长度方向一侧密闭的钢管（JISG3452 32A;内径约36mmφ、长350mmφ）中填充试验炸药，经由传爆药（装有6号雷管的2号朴甘油炸药50g）起爆，根据钢管中的破坏情况用目视来测定其是否完全爆炸。其次，为了评价其长贮性能，使用制造一年后的产品测定其起爆性能。

（药包填充物的爆轰速度的测定）

首先，将填充的聚乙烯层合纸筒或尼龙66膜式管炸药包（药包直径20mm或30mm、药长300mm）经由6号雷管起爆，通过离子间隙法测定爆轰速度。其次，为了评价其长贮性能，使用制造一年后的产品测定其起爆性能。

［钢管内填充物的爆轰速度的测定］

首先，将填充在钢管（JISG3452 32A;内径约36mmφ、长350mm）中的炸药经由传爆药（装有6号雷管的2号朴甘油炸药50g）起爆，通过离子间隙法测定爆轰速度。其次，为了评价其长贮性能，使用制造一年后的产品测定其起爆性能。

［钢管内药包传爆性能的测定］

首先，在不使钢管（JISG3452 40A;内径约41.6φ、管长3000mm）长度方向变形的情况下，将约20发填充炸药的聚乙烯层合纸筒或尼龙66膜式管炸药包（药包直径约20mmφ、药长约150mm）并列装药后，端部炸药包由6号雷管起爆，测定破坏的钢管长度作钢管内的传爆性能。其次，为了评价其长贮性能，使用制造一年后的产品测定其起爆性能。

［砂中压死性能的测定］

首先，准备两发填充炸药的聚乙烯层合纸或尼龙66膜式管炸药包（药包直径30mm、药长约150mm），其中一发炸药包装有瞬发6号电雷管，另一发装有10ms延期电雷管，在80cm深的砂中平行并列地埋着，将该两发电雷管直接结线，使其爆破。此试验重复进行5次。测定装有10ms延期电雷管的炸药包是否完全爆炸作为砂中压死性能。其次，为了评价其长贮性能，使用制造一年后的产品测定其起爆性能。

［实施例1］

将805g硝酸铵和135g水混合，加热到90℃。一方面，将60g有机微小中空体（二氯亚乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸酯共聚物，クマノ-ド社的商品名为エタマパソセル551DE）置于聚乙烯袋中准备计量。接着，将上述混合物加入到聚乙烯袋中，再将此袋封口，从袋的侧面加压10分钟，混合搅拌后经水冷却即可得到密度为0.40g/cm³的炸药组合物。将上述炸药组合物装入长度方向一侧封装的钢管（JISG3452 32A;内径约36mmφ、长350mm）内，由传爆药（装有6号雷管的2号朴甘油炸药50g）起爆时，完全爆轰。更进一步地，使用制造一年后的产品再进行上述同样试验时，显示出同样的性能。

［实施例2］

将1608g硝酸铵、310g水和82g有机微小中空体（二氯亚乙烯与丙烯腈与甲基丙烯酸酯的共聚物，松本油脂株式会社的商品，名为ミクロパ-ルF-30）装入金属容器中，在80℃的外浴中混合搅拌，得到了约70℃的混合物。一方面，准备加热到约100-150℃的金属板。接着，将上述混合物慢慢地滴在上述金属板上，在很短时间内即可得到粗粒状炸药组合物。

本发明研究了细分后填充此炸药组合物约30g-40g的20mmφ和30mmφ的聚乙烯层合纸筒炸药包的爆炸性能。上述30mmφ炸药包在密度为0.35g/cm³、药温为-10℃时，能够被6号雷管起爆，药温为5℃时的爆速为1900m/s。又，将上述20mmφ炸药包装入内径41.6mmφ、长3m的钢管中，上述炸药包装药总共3m长，当一端用6号雷管起爆时，该装药的全部炸药包能够完全爆炸，被破坏的钢管长度为3m。更进一步地，将2发上述30mmφ的炸药包以15cm的间隔平行埋放在80cm深的砂中在其中一发安装瞬发6号雷管，另一发安装10ms延期电雷管，然后起爆，重复进行5次这种砂中压死试验，全部两发药包都能完全爆炸。进一步地，使用制造1年后的产品再进行上述同样试验时，显示出同样的性能。相对于此，对于一般方法制造的现有的浆状炸药和乳化炸药，调整炸药密度，当进行同样的试验时，6号雷管无论如何也不能起爆药温在0℃以下的炸药包。同时，即使在钢管内进行炸药包的传爆试验，大约在1.2m处爆轰中断，被破坏的钢管长度约为0.8-1.6m。更进一步地，在砂中压死试验中，对于装有10ms分段电雷管的炸药包，分别有2发没有完全爆炸。又更进一步地，利用制造一年后的产品进行同样的试验，6号雷管无论如何也不能起爆这些产品，说明性能已变差。

［实施例3、4、5］

与实施例2相同，制造下列的炸药组合物，再分别研究其爆炸性能。

<实施例3>  <实施例4>  <实施例5>

硝酸铵  1530g  1550g  1530g

水  270g  270g  270g

未发泡有机微小粒子1  200g  -  -

未发泡有机微子粒子2  180g  -

未发泡有机微子粒子3  -  200g

还有，所采用的未发泡有机微向粒子1与实施例2中的相同，未发泡有机微小粒子2为丙烯腈和甲基丙烯酸甲酯的共聚物（エクマパンセル社商品名;0.53WU），未发泡的有机微小粒子3为丙烯腈和丙烯酸酯的共聚物（松本油脂株式会社商品名;ミクロパ-ルF-50）。

上述三种炸药组合物的20mmφ、30mmφ炸药包的密度分别为0.23、0.30和0.40，药温为-10℃的30mmφ炸药包能够被6号雷管起爆，在药温为5℃时的爆速分别为1900m/s、2000m/s和2200m/s。又，将上述200mmφ炸药包装入内径41.6mmφ、长3m的钢管中，炸药包装药，共3m长当一端用6号雷管起爆时，该装药的全部炸药包能够完全爆炸，被破坏的钢管长度为3m。进一步地，利用制造1年后的产品进行上述同样的试验，显示出同样的性能。相对于此，对于一般方法制造的现有的浆状炸药和乳化炸药，调整炸药密度，当进行同样的试验时，6号雷管无论如何也不能起爆药温在0℃以下的炸药包。同时，即使在钢管内进行炸药包的传爆试验，大约在0.8-1.6m的地方爆轰中断，被破坏的钢管长度约为0.8-1.6m。更进一步地，利用制造1年后的产品进行同样的试验，6号雷管无论如何也不能起爆这些产品，说明性能已变差。

［实施例6］

将1608g硝酸铵、310g水和82g未发泡有机微小粒子（二氧亚乙烯与丙烯腈与甲基丙烯酸酯的共聚物，松本油脂株式会社商品名;ミクロパ-ルF-30）装入金属容器中，在70℃的水浴中混合搅拌，得到了约70℃的混合物。将上述混合物从加热到约100-150℃的20mmφ金属管（管内部为特氟隆加工）的一端加压注入，从另一端即可得到连续发泡的线状炸药组合物。

本发明研究了细分并填充此炸药组合物的炸药包的爆炸性能。20mmφ炸药包的密度为0.45g/cm³，药温在-5℃时能够用6号雷管起爆，药温为5℃时的爆速为1900m/s。又，将此药包装入内径41.6mmφ、长3m的钢管中，炸药包装药共3m长，当一端用6号雷管起爆时，该装药的全部炸药包能够完全爆炸，被破坏的钢管长度为3m。更进一步地，将2发上述30mmφ的炸药包以15cm的距离平行埋放在80cm深的砂中，在其中一发安装瞬发6号雷管，另一端安装10ms延期电雷管，然后起爆，重复进行5次这种砂中压死试验，全部两发药包均能完全爆炸。又更进一步地，使用制造1年后的产品再进行上述同样的试验时，显示出同样的性能。

［实施例7］

将1524g硝酸铵、280g水和190g未发泡有机微小粒子（二氯亚乙烯与丙烯腈与甲基丙烯酸酯的共聚物，松本油脂株式会社商品名为ミクロパ-ルF-30）装入金属容器中，在约90℃外浴中混合搅拌，得到了约70-80℃的混合物。将上述混合物从加热到大约90-110℃的20mmφ金属管（管内部为特氟隆加工）的一端加压注入，从另一端的开口部即可得到奶油状、密度为1.35g/cm³的炸药组合物。

首先，将上述炸药组合物填充在长度方向一侧密闭的钢管（JISG3452 32A;内径约36mmφ、长350mm）内，当用传爆药（装有6号雷管的2号朴甘油炸药50g）起爆时，能够完全爆轰，此时的爆速为5460m/s。更进一步地，利用制造1年后的产品进行上述同样的试验时，显示出同样的性能。

［实施例8、9、10］

与实施例7相同，制造下列的炸药组合物，再分别研究其爆炸性能。

<实施例8>  <实施例9>  <实施例10>

硝酸铵  1560g  1524g  1530g

水  320g  286g  270g

未发泡有机微小粒子1  120g  -  -

未发泡有机微小粒子2  -  190g  -

未发泡有机微小粒子3  -  -  200g

还有，所采用的未发泡有机微小粒子1与实施例7中的相同，未发泡有机微小粒子2为丙烯腈和甲基丙烯酸甲酯的共聚物（エクマパンセル社商品名;0.53WU），未发泡的有机微小粒子3为丙烯腈和丙烯酸酯的共聚物（松本油脂株式会社商品名;ミクロパ-ルF-50）。

上述三种炸药组合物的密度分别为138g/cm³、1.30g/cm³和1.35g/cm³。将上述炸药组合物分别填充在长度方向一侧密诸的钢管（JISG3452 32A;内径约36mmφ、长350mm）内，当用传爆药（装有6号雷管的2号朴甘油炸药50g）起爆时，每种均能完全爆轰，此时的爆速分别为5500m/s、4600m/s和5100m/s。更进一步地，利用制造1年后的产品进行上述同样的试验时，显示出同样的性能。

［实施例11］

将1608g硝酸铵、310g水和82g未发泡有机微小粒子（二氯亚乙烯与丙烯腈与甲基丙烯酸酯的共聚物，松本油脂株式会社商品名，ミクロパ-ルF-30）装入不锈钢容器中，在大约100℃-130℃油浴中边加热边慢慢地搅拌，得到了奶油状炸药组合物。本发明研究了细分并填充此炸药组合物50g的20mmφ和30mmφ聚乙烯层合纸筒炸药包的爆炸性能。上述30mmφ炸药包的密度为0.70g/cm³，当药温为-5℃时能够用6号雷管起爆，药温为5℃时的爆速为2500m/s。又，将上述20mmφ炸药包装入内径41.6mmφ、长3m的钢管中，炸药包装药共3m长，当一端用6号雷管起爆时，该装药的全部炸药包能够完全爆炸，被破坏的钢管长度为3m。进一步地，将2发上述30mmφ炸药包以15cm的距离平行埋放在80cm深的砂中，在其中一发安装6号雷管，另一发安装10ms延期电雷管，然后同时起爆，重复进行5次这种砂中压死试验，全部两发药包均能完全爆炸。又更进一步地，使用制造1年后的产品再进行上述同样的试验时，显示出同样的性能。

［实施例12］

将1250g硝酸铵、170g水、160g硝酸钠、300g硝酸-甲胺和120g未发泡有机微小粒子（二氯亚乙烯与丙烯腈与甲基丙烯酸的共聚物，松本油脂株式会社商品名;ミクロ-ルF-30）加热到大约70℃，并使基成为均匀的混合溶液。仔细分析估计该混合溶液的20mmφ尼龙66膜式管的体积膨胀，在除去空隙处的空气、封住尼龙66膜式管的两端部之后，使其在水浴中加热到100-150℃。加热该混合液，使包含在混合液中的未发泡有机微小粒子发泡，然后再在尼龙66膜式管中填充炸药组合物，从而测定这种炸药组合物的爆炸性能。上述20mmφ尼龙66膜式管炸药包的密度为0.35g/cm³，当药温为-10℃时能够用6号雷管起爆。药温为5℃时的爆速为2200m/s。又，将上述20mmφ尼龙66膜式管炸药包装入内径41.6mmφ、长3m的钢管中，炸药包装药共3m长，当一端用6号雷管起爆时，该装药的全部炸药包能够完全爆炸，被破坏的钢管长度为3m。更进一步地，使用制造1年后的产品再进行上述同样的试验时，显示出同样的性能。

［实施例13］

将1050g硝酸铵、170g水、300g硝酸钠和360g硝酸-甲胺混合后在大约70℃的温度下加热调整成为混合物。一方面将120g有机微小粒子中空体（二氯亚乙烯-丙烯腈甲基丙烯酸酯共聚物，ケマノ-ド社的商品名为エクマパンセル551DE）置于聚乙烯袋中准备计量。接着，将上述混合物加入到聚乙烯袋中，再将此袋封口，然后从袋的侧面加压10分钟，混合搅拌后经冷却即可得到炸药组合物。本发明研究了细分并填充此炸药混合物约30g-40g的20mmφ和30mmφ的聚乙烯层合纸筒炸药包的爆炸性能。上述30mm炸药包在密度为0.35g/cm³、药温为-20℃时，能够被6号雷管起爆，药温为5℃时的爆速为2300m/s。又，将上述20mmφ炸药包装入内径41.6mmφ、长3m的钢管中，炸药包装药共3m长，当一端用6号雷管起爆时，该装药的全部炸药包能够完全爆炸，被破坏的钢管长度为3m。更进一步地，将2发上述30mmφ的炸药包以15cm的距离平行埋放在80cm深的砂中，在其中一发安装瞬发6号雷管，另一发安装10ms延期电雷管，然后同时起爆，重复进行5次这种砂中压死试验，全部两发炸药包都能完全爆炸。更进一步地，使用制造1年后的产品再进行上述同样的试验时，显示出同样的性能。

［实施例14、15］

与实施例13相同，制造下列炸药组合物，分别测定其爆炸性能。

<实施例14>  <实施例15>

硝酸铵  1520g  1330g

水  80g  170g

硝酸-甲胺  350g  300g

硝酸钠  -  160g

有机微小中空体  50g  40g

上述两种炸药组合物的30mmφ炸药包的密度分别为0.95和1.02，在药温为0℃时能被6号雷管起爆，药温为5℃时的爆速分别为3200m/s和3700m/s。进一步地，使用制造1年后的产品再进行上述同样的试验，显示出同样的性能。

［实施例16］

将1296g硝酸铵、164g水、358g硝酸-甲胺和78g未发泡有机微小粒子（二氯亚乙烯与丙烯腈与甲基丙烯酸的共聚物，松本油脂株式会社商品名为ミクロパ-ルF-30）装入到金属容器中，在大约70℃水浴中混合搅拌，得到了大约70℃的混合物。一方面，准备好加热到大约100-150℃的金属板（表面为特氟隆加工）。接着，将上述混合物慢慢地逐滴加入到上述金属板的表面上，在很短的时间内即可得到粗粒状炸药组合物。

本发明研究了细分并填充此炸药组合物约30-40g的20mmφ和30mmφ的聚乙烯层合纸筒炸药包的爆炸性能。上述30mmφ炸药包在密度为0.80g/cm³、药温为-15℃时，能够被6号雷管起爆，药温为5℃时的瀑速为3700m/s。又，将上述20mmφ炸药包装入内径41.6mmφ、长3m的钢管中，炸药包装药共3m长，当一端用6号雷管起爆时，该装药的全部炸药包能够完全爆炸，被破坏的钢管长度为3m。进一步地，将2发上述30mmφ的炸药包以15cm的距离平行埋放在80cm深的砂中，在其中一发安装瞬发6号雷管，另一发安装10ms延期电雷管，然后同时起爆，重复进行5次上述砂中压死试验，全部两发炸药包都能完全爆炸。更进一步地，使用制造1年后的产品再进行上述同样的试验时，显示出同样的性能。

［实施例17、18、19］

与实施例16相同，制造下列炸药组合物，分别测定其爆炸性能。

<实施例17>  <实施例18>  <实施例19>

硝酸铵  1338g  1490g  1470g

水  210g  170g  170g

硝酸-甲胺  300g  240g  240g

硝酸钠  -  140g  -

未发泡有机微小粒子1  152g  -  -

未发泡有机微小粒子2  -  100g  -

未发泡有机微小粒子3  -  -  120g

还有，所采用的未发泡有机微小粒子1与实施例16中的相同，未发泡有机微小粒子2为丙烯腈与甲基丙烯酸甲酯的共聚物（エクスパンセル社商品名，053WU），未发泡有机微小粒子3为丙烯腈与丙烯酸酯的共聚物（松本油脂株式会社商品名，ミタロパ-ルF-50）。

上述三种炸药组合物的20mmφ和30mmφ炸药包的密度分别为0.20、0.30和0.45，药温为-25℃的30mmφ炸药包能够被6号雷管起爆，药温为5℃时的爆速分别为1900m/s、2300m/s和2500m/s。又，将上述20mmφ炸药包装入内径41.6mmφ、长3m的钢管中，炸药包总共进行3m长的装药，当一端用6号雷管起爆时，该装药的全部炸药包能够完全爆炸，被破坏的钢管长度为3m。进一步地，使用制造1年后的产品再进行上述同样试验时，显示出同样的性能。

［实施例20］

将46g硝酸铵、240g水、80g硝酸钠、174g硝酸-甲胺和160g未发泡有机微小粒子（二氯亚乙烯与丙烯腈与甲基丙烯酸酯的共聚物，松本油脂株式会社商品名：ミタロパ-ルF-30）装入不锈钢中容器，在大约80-90℃的油浴中边加热边慢慢地搅拌，得到炸药密度为138g/cm³的炸药组合物。首先，将上述炸药组合物填充到长度方向一侧封闭的钢管（JISG3452 32A;内径约36mmφ、长350mm）之中，由传爆药（装有6号雷管的2号朴甘油炸药50g）起爆时，炸药完全爆轰。此时的爆速为5600m/s。进一步地，使用制造1年后的产品再进行上述同样的试验时，显示出同样的性能。

工业上利用的可能性

本发明的炸药组合物是由邻接在微小球体的表面和/或间隙中的氧化剂和水或者是敏感剂、氧化剂和水组成的。作为构造体，上述成分被连续保持着。在该炸药组合物中，保持现有含水炸药组合物性质所必须的粘接剂实质上是没有必要的，本发明炸药组合物不仅仅能长期保持炸药的性能，而且还能克服现有含水炸药的低比重产品在实用上的困难。再者，由低比重炸药爆破时产生的噪音、振动能得到显著地一下降。

Claims (28)

1、一种由氧化剂、水和有机微小粒子中空体组成的炸药组合物，其特征在于：由氧化剂和水组成的相被吸附和保持在有机微小中空体表面和/或该中空体之间。

2、根据权利要求1中的炸药组合物，其特征在于：有机微小中空体的形状为球形。

3、根据权利要求1和2中的炸药组合物，其特征在于：有机微小中空体具有热可塑性。

4、根据权利要求1、2和3中的炸药组合物，其特征在于，热可塑性有机微小中空体为二氯亚乙烯-丙烯腈共聚物。

5、根据权利要求1、2和3中的炸药组合物，其特征在于，热可塑性有机性微小中空体为二氯亚乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸酯共聚物。

6、根据权利要求1、2或3中的任一种炸药组合物，其特征在于，热可塑性有机微小中空体为丙烯腈-丙烯酸酯共聚物。

7、将权利要求1、2、3、4、5或6中的任一种炸药组合物由包装材料包装而形成的炸药组合物的包装品。

8、一种实质上由氧化剂、水和有机微小中空体组成，以有机微小中空体为可燃成分的炸药组合物的制造方法，包括：将2-15%（重量）发泡性有机微小粒子、3-20%（重量）水及主要是由氧化剂组成的剩余成分混合，调整实质上不含掺入气泡的组合物;接着，加热该组合物使其发泡。

9、根据权利要求8中的炸药组合物的制造方法，其特征在于：发泡性有机微小粒子的形状为球形。

10、根据权利要求8或9中的炸药组合物的制造方法，其特征在于：发泡性有机微小粒子具有热可塑性。

11、根据权利要求8、9或10中任一种炸药组合物的制造方法，其特征在于：热可塑性发泡性有机微小粒子为二氯亚乙烯-丙烯腈共聚物。

12、根据权利要求8、9或10中任一种炸药组合物的制造方法，其特征在于：热可塑性发泡性有机微小粒子为二氯亚乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸酯共聚物。

13、根据权利要求8、9或10中的任一种炸药组合物的制造方法，其特征在于，热可塑性发泡性有机微小粒子为丙烯腈-丙烯酸酯共聚物。

14、将权利要求8、9、10、11、12和13中的任一种炸药组合物由包装材料包装而形成的炸药组合物的包装品。

15、一种由氧化剂、敏感剂和有机微小中空体组成的炸药组合物，其特征在于：由敏感剂、氧化剂和水组成的相被吸附和保持在上所有机微小中空体表面和/或中空体之间。

16、根据权利要求15中的炸药组合物，其特征在于：有机微小中空体的形状为球形。

17、根据权利要求15或16中的炸药组合物，其特征在于：有机微小中空体具有热可塑性。

18、根据权利要求15、16或17中的任一种炸药组合物，其特征在于：热可塑性有机微小中空体为二氯亚乙烯-丙烯腈共聚物。

19、根据权利要求15、16或17中任一种炸药组合物，其特征在于：热可塑性有机微小中空体为二氯亚乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸酯共聚物。

20、根据权利要求15、16或17中的任一种炸药组合物，其特征在于：热可塑性有机微小中空体为丙烯腈-丙烯酸酯共聚物。

21、将权利要求15、16、17、18、19或20中任一种炸药组合物由包装材料包装而形成的炸药组合物的包装品。

22、一种实质上由敏感剂、氧化剂、水和有机微小中空体组成的炸药组合物的制造方法，包括：将2-15（重量）发泡性有机微小粒子、3-20%（重量）水及主要是由敏感剂和氧化剂组成的剩余成分混合，调整实质上不含掺入气泡的组合物，接着，加热该组合物使其发泡。

23、根据权利要求22中的炸药组合物的制造方法，其特征在于：发泡性有机微小粒子的形状为球形。

24、根据权利要求22或23中的炸药组合物的制造方法，其特征在于：发泡性有机微小粒子具有热可塑性。

25、根据权利要求22、23或24中的任一种炸药组合物的制造方法，其特征在于：热可塑性发泡性有机微小粒子为二氯亚乙烯-丙烯腈共聚物。

26、根据权利要求22、23或24中的任一种炸药组合物的制造方法，其特征在于：热可塑性发泡性有机微小粒子为二氯亚乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸酯共聚物。

27、根据权利要求22、23或24中的任一种炸药组合物的制造方法，其特征在于：热可塑性发泡性有机微小粒子为丙烯腈-丙烯酸酯共聚物。

28、将根据权利要求22、23、24、25、26或27中的任一种制造方法制造的炸药组合物，由包装材料包装而形成的炸药组合物的包装品。

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