工业雷管中DP微起爆药研究

摘要

二硝基重氮酚（简称DDNP）是一种原料来源广泛、制造成本低廉、不含重金属离子且具有良好的起爆性能的起爆药，使得它在民用工业雷管中仍被广泛使用，但是纯DDNP起爆药在生产过程中会产生大量的废水，这些废水严重污染环境，且难以从根本上治理。本文探索在制备DDNP过程中添加太安(简称PETN)和添加剂，制备出性能良好的新起爆药。目的是减少DDNP在工业雷管中的装药量，从而减轻其废水对环境的污染。
　　 采用化学沉淀法在制备DDNP的重氮化反应过程中加入PETN和添加剂，DDNP和PETN通过添加剂作用微细观地结合在一起，合成出了DDNP/PETN微起爆药，简称DP微起爆药。对制备的DP微起爆药以极限起爆药量为指标优化出了一种性能优良的微起爆药。该DP微起爆药不仅能够大幅度地减少工业雷管中DDNP的装药量，减轻纯DDNP起爆药的生产废水对环境的污染，同时还降低了起爆药的热感度和机械感度。
　　 正交实验优化出了含30.86％PETN的DP微起爆药。利用扫描电子显微镜对合成出的DP微起爆药的微观表面结构、粒子结晶形态进行直观地观测和分析。通过极限起爆药量、5s爆发点实验、撞击感度实验、铅板穿孔实验和水下爆炸能量测试实验测试了该DP微起爆药的起爆性能。测试出微起爆药的极限药量为0.12g，与纯DDNP起爆药对黑索金的极限药量相当；微起爆药的5s爆发点为180.0℃，活化能为91.97kJ/mol，热感度相对降低，化学安定性优于纯DDNP起爆药；爆炸百分数为98％，机械感度相对于纯DDNP有所降低；铅板穿孔实验表明该微起爆药有良好的起爆性能；水下爆炸能量测试实验表明微起爆药装药雷管的比冲击波能较纯DDNP起爆药有明显升高，起爆能量有一定幅度增加。