乳化基质自然储存失稳机理研究.pdf
第34卷 第2期 2017年6月 爆 破 BLASTING Vol. 34 No. 2 Jun. 2017 doi10. 3963/ j. issn. 1001 -487X. 2017. 02. 021 乳化基质自然储存失稳机理研究 王 阳 1, 汪旭光1,2, 陶铁军3, 王尹军2, 赵明生3 (1.北京科技大学土木与资源工程学院, 北京100083;2.北京矿冶研究总院, 北京100160; 3.贵州新联爆破工程集团有限公司, 贵阳550002) 摘 要 为更有效研发高稳定性乳化基质, 避免因乳胶基质失稳造成的生产和工程安全事故, 务必深入研 究乳化基质自然储存失稳机理。首先总结一般乳液的五大失稳机理 分层、 絮凝、 相反转、 奥氏熟化和聚合, 理论分析了乳化基质的失稳的机理可能为奥氏熟化和聚合。然后对制备的三种乳化基质进行自然储存和高 低温循环实验, 并使用激光粒度仪全程检测平均粒径变化。实验结果可知三种乳化基质的平均粒径都在 0. 2 μm范围内变化, 属于仪器测试误差。则乳胶基质的平均粒径在老化过程中无变化, 计算可知乳化基 质不存在奥氏熟化和聚合过程。最后使用显微镜观测到乳化基质析晶的三个过程 晶核生成、 晶体生长、 晶 体聚集。因此, 乳化基质在自然储存老化过程中, 不存在分层、 絮凝、 相反转、 奥氏熟化和聚合, 主要失稳机理 是内相过饱和无机盐水溶液的析晶。 关键词 乳化液;乳化炸药;失稳机理;析晶 中图分类号 TJ55 文献标识码 A 文章编号 1001 -487X(2017)02 -0110 -07 Instability Mechanism of Emulsion Explosive Matrix Suffering Longtime Storage WANG Yang1,WANG Xuguang1, 2, TAO Tiejun3,WANG Yinjun2,ZHAO Mingsheng3 (1. School of Civil and Environmental Engineering,University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083,China;2. Beijing General Research Institute of Mining and Metallurgy,Beijing 100160,China;3. Guizhou Xinlian Blasting Engineering Group Co Ltd,Guiyang 550002,China) Abstract It is essential to study the instability mechanism of emulsion matrix to effectively explore the formula of highstability emulsion matrix. Firstly,based on the instability mechanism of general emulsions,such as creaming, sedimentation,flocculation,Ostwald ripening and coalescence,the possible instability mechanisms of emulsion explo sive matrices were analyzed and deduced in theory. Secondly,natural storage tests and freezethaw cycle tests of three emulsion matrices were carried out and the average sizes of dispersed particles in emulsion matrices were measured by laser particle analyzer. The result indicated that the average diameter of dispersed particles was in range of 0. 2 μm,which means Ostwald ripening and coalescence did not occur in emulsion matrices before seriously crys tallization. Finally,three processes of crystallization in emulsion explosive matrices,including crystal nucleation,crys tal growth and crystal aggregation,were observed by microscope. In conclusion,creaming,sedimentation,flocculation, Ostwald ripening and coalescence did not occur in emulsion matrices and the dominating mechanism of aging of e mulsion explosive matrix was the crystallization of a supersaturation salt solution. Key words emulsified liquid;emulsion explosive;instability process;crystallization 万方数据 收稿日期2017 -01 -09 作者简介王 阳(1988 -) , 男, 山东省聊城人, 北京科技大学在读 博士, 主要从事乳化炸药研究,(Email)13552665270@ 126. com。 通讯作者陶铁军(1985 -) , 男, 湖北省襄樊市人, 贵州新联爆破工 程集团有限公司研究员,主要从事工业炸药研究,(E mail)332752002@ qq. com。 基金项目国家自然科学基金资助(批准号50704005) ; 中国工程院 咨询项目( 批准号2016XZ09) 高内相乳液在工业应用非常广泛, 包括食品、 乳 化炸药、 化妆品等[ 1]。乳液的内相体积分数 Φ可以 从0到接近为1, 即从极稀乳液到高浓乳液, 乳液的 物理化学性质差别很大。对于较稀的乳液, 分散相 液滴以互不相连的球形分散在连续相中, 被布朗运 动主导, 表现为牛顿黏性流体。高内相乳液(high internal phase emulsion,HIPE)是指分散相体积分数 大于74. 05%的一类乳液。而当乳液浓度超过 74.05%( 单分散球状最大紧密堆积值) , 液滴之间 就会发生相互挤压, 被含有表面活性剂的连续相薄 膜隔离, 成为多面体形的液胞, 形成了高内相乳液, 表现为黏弹性流体[ 2]。 乳化基质是一类内相体积分数大于90%的油 包水型(W/ O)高内相乳液[ 3]。内相是以硝酸铵为 主的无机盐过饱和水溶液, 连续相是石油产品等油 类物质。由于其较高的内相比, 且分散相为过饱和 的氧化剂水溶液, 相对于一般的高内相乳液有着十 分特殊的物理化学性质[ 4]。乳化基质的稳定性是 评价乳化炸药质量的重要指标, 是乳化炸药研究的 重要课题[ 5]。乳化基质的老化失稳, 会对乳化炸药 的爆破性能、 泵送特性和运输能力产生很大影响。 目前国内对于乳化基质稳定性的研究主要在影响其 稳定性的因素上[ 610]。但对于乳化基质的失稳机理 研究较少, 缺乏理论分析和实验验证[ 1113]。通过对 一般乳液的失稳机理的理论分析, 提出乳化基质在 自然储存过程中发生失稳的可能机理, 并通过实验 进行验证。 1 理论分析 乳液是一种热力学不稳定体系, 其稳定性主要 取决于界面的亚稳定状态。对于一般乳液, 其失稳 机理有[ 14]分层( creaming or sedimentation) 、絮凝 (flocculatin) 、相反转(phase inversion) 、奥氏熟化 (Ostwald ripening) 和聚合(coalescence) 。每个过程 的作用结果如图1所示。 1. 1 分层 分层不是内外相的完全分离, 而是由于内相材 料密度和连续相材料密度不同造成的在乳液上部或 者下部集中的现象。机理是内相液滴在重力的作用 下, 克服了布朗运动, 产生了上下部分集中现象。对 于极稀乳液,Φ <0. 01, 分层的速率遵从斯托特斯法 则; 对于较浓一些的乳液,0. 1 < Φ < 0. 2, 必须考虑 液滴间的流体力学作用, 其分层的速度则不遵从斯 托特斯法则, 实际分层速率比斯托特斯速率小[ 15]; 对于Φ >0. 2的乳液, 乳液分层速度随着内相体积 分数Φ的增大而呈指数降低, 当体积分数增加到临 界值Φp =74%, 此时乳液的分层速度几乎为0[ 16]。 对于乳化基质, 内相体积分数Φ >90%, 内相液滴被 压缩为不规则多面体, 乳化颗粒很难自由移动。因 此乳化基质是不会发生分层的, 即分层不是乳化基 质的失稳机理。 图1 乳液失稳的过程 Fig. 1 Schematic representation of the breakdown processes in emulsions 1. 2 絮凝 絮凝是两个或者多个内相液滴聚集的现象。在 絮凝过程中, 分散相的液滴聚集成团, 但是小液滴仍 然存在。它是一个非常弱的可逆的过程, 液滴的数 量和粒径都不会发生变化。如果乳液中发生了絮 凝, 简单摇晃会让部分絮凝的液滴重新分开。絮凝 本身对内相液滴没有破坏性作用, 但是它可能会引 起或加速乳液的分层和聚合。对于乳化基质这种高 内相乳液, 界面膜厚约8 nm[ 1], 并且内相液滴处于 被压缩状态, 液滴间斥力远大于引力。因此乳化基 质是不会发生絮凝的, 即絮凝不是乳化基质的失稳 机理。 1. 3 相反转 相反转就是内外相材料换位。一定条件下, O/ W( 或W/ O)型乳液转变为W/ O(或O/ W)型乳 液。例如不断增加内相材料的体积分数、 体系温度 的改变、 乳化剂的种类和浓度的改变、 连续相的黏度 改变等都会导致发生相反转[ 17]。在制备乳化基质 111第34卷 第2期 王 阳, 汪旭光, 陶铁军, 等 乳化基质自然储存失稳机理研究 万方数据 的过程中, 如果加料速度异常或油相材料黏度过大, 随着水相溶液的加入, 会出现先成乳然后油水完全 分离的现象, 这就发生了相转变。但是乳化基质稳 定性较高, 且乳化剂为油溶性的非离子表面活性剂, 一旦制乳完成很难发生相转变。因此相反转不是乳 化基质的失稳机理。 1. 4 奥氏熟化 奥氏熟化是Wilhelm Ostwald在1896年发现小 颗粒的晶体或化体颗粒重新溶解在大颗粒表面或大 化体内部的现象。本质上是粒子大小不同导致的自 由能不同, 而使大的粒子(具有较低的自由能)逐步 长大, 小粒子( 较高的自由能)逐步减小的过程。由 于小颗粒消溶, 大颗粒长大, 则单位质量的比界面能 减小, 系统总的自由能降低。根据内相材料转移的 机理不同, 奥氏熟化机理分为两种[ 18] 扩散控制机 理(diffusioncontrolled ripening,Ω3) 和表面控制机理 (surfacecontrolled ripening,Ω2) 。 dDα dt = Ωα 式中,D为粒子的平均直径。当内相液滴为亚 微米级的稀乳液, 奥氏熟化速率粒径变化的三次方 和时间成直线函数关系, 遵从扩散控制机理(Ω3) 。 扩散控制奥氏熟化是由于拉普拉斯压力的存在使得 不同粒径液滴的溶解度不同, 驱使内相物质从小液 滴扩散到大液滴中去。奥氏熟化速率主要取决于内 相材料在外相材料中的分子扩散速度, 可以用Lif shitzSlyozov理论公式计算[ 19]。Schmitt研究了内相 体积分数Φ高达80%的O/ W型乳液[ 20]。实验结 果计算的奥氏熟化的速率和LifshitzSlyozov公式计 算的Ω3的值不相符, 而粒径的平方和时间成直线 关系。这说明高内相乳液奥氏熟化是表面控制机理 Ω2。他们认为两个液滴间会产生热力学活化的通 道。如果产生的通道较小, 内相物质转移完成后会 自动消失, 则发生奥氏熟化; 如果产生的通道较大, 则会导致两个液滴发生聚合。 乳化基质作为高内相乳化体系, 不仅界面膜很 薄, 并且被压缩成多面体不规则, 内相液滴和周围液 滴接触面非常大。因此乳化基质如果发生奥氏熟 化, 则是表面控制机理(Ω2) 。由于Ω2基于活化通 道理论, 目前没有理论模型可以用来计算。只能通 过测试和拟合粒径的平方和时间的直线关系Ω2= dD2/ dt, 可以得到奥氏熟化速率。 1. 5 聚合 聚合就是由小液滴融合为大液滴的现象。高内 相乳液聚合发生的机理为[ 21] 液滴间首先随机生成 分子量级的小通道( 直径为r) , 活化能为E; 在表面 张力的作用下通道直径不断增大, 当通道直径达到 临界值r, 活化能为Ea, 此后液滴便开始慢慢发生 聚合。液滴间生成活化通道的过程和活化能变化如 图2所示。 图2 液滴生成活化通道过程和通道的活化能变化曲线 Fig. 2 Scheme of the hole nucleation process and variation of the energy cost with hole radius r 由于乳液系统的复杂性和热力学常数的难测 性, 目前没有公式可以预测乳液聚合速度, 只能通过 测试乳液物化性质的变化计算其聚合速率[ 22]。 Schmitt制备了内相体积分数为78%的辛烷SDS水 乳液[ 23], 存放在室温 20℃。每隔一段时间使用激 光粒度仪测试粒径分布, 使用D[3,2]表征平均粒 径, 计算并研究变化规律。分析实验结果认为 此种 高内相乳液先进行奥氏熟化然后进行聚合; 当粒径 分布较窄并且d2(D[3,2] )/ dt2<0时, 乳液正在发 生奥氏熟化, 且此过程为表面控制机理(Ω2) ; 当粒 径分布较宽并且d2(D[3,2] )/ dt2>0时, 乳液正在 发生聚合, 并理论推导了乳液内相液滴的聚合速率 公式, 这个公式适用于高内相高黏度, 并且D[3,2] <10 μm的乳液。 ω = - 1 π d dt 1 D[3,0] 3 D[3,2] 乳化基质是高内相高黏度体系, 并且D[3,2] <10 μm, 理论上可以使用该公式来计算聚合速率。 因此研究乳化基质聚合速率的方法是 首先应测试 平均粒径D[3,2]随时间的变化曲线,然后计算 d2(D[3,2] )/ dt2值, 如果该值小于零则乳化基质处 于奥氏熟化过程, 如果该值大于零则乳化基质处于 聚合过程; 然后通过公式计算值聚合速率ω即可。 2 实验部分 2. 1 乳化基质制备 2. 1. 1 实验原料和仪器 实验原料 硝酸铵, 分析纯, 台山市粤侨试剂塑 料有限公司; 硝酸钠, 分析纯, 成都金山化学试剂有 限公司;SpanTM80, 非离子表面活性剂, 阿拉丁;0#柴 油, 中石油; 机油, 昆仑天润SG15W40, 中石油; 蒸 211爆 破 2017年6月 万方数据 馏水, 自制。 仪器 激光粒度分析仪,BT9003S, 丹东百特仪 器有限公司;Motic生物显微镜,BA3102506, 麦克奥 迪实业集团有限公司; 高低温化变试验箱,GDWJ JC50, 上海化程试验设备厂;IKA乳化器,RW20, 艾 卡( 广州)仪器设备有限公司;精密天平,ME403, METTLER TOLEDO; 循环浴,SYX/10L, 郑州长城科 工贸有限公司。 2. 1. 2 制备过程 将称量好的SpanTM80、 机油、 柴油混合在一起, 然后转移到夹套烧杯中。开启恒温循环水浴, 温度 设置为75 ℃。把硝酸铵和硝酸钠溶解在蒸馏水中, 加热到75 ℃, 待无机盐全部溶解完毕。把乳化器的 转速调整到500 rpm, 在1 min内将水溶液通过加料 漏斗均匀倒入夹套烧杯中。加料结束后, 可以明显 观察到烧杯中的液体变得非常粘稠, 即可判断完全 成乳。然后将乳化器的转速调至1200 rpm, 对乳化 基质进行高速剪切, 设定时间为5 min。乳化基质即 制备完毕。乳化设备如3所示。 图3 乳化设备示意图 Fig. 3 Schematic of emulsification system 为了保证实验有效性, 同时制备三种乳化基质 E1、E2、E3。配方如表1所示。 表1 乳化基质样品配方表(质量分数) Table 1 The formula of Emulsion matrixs Sample/ % SpanTM 80/ % Lubricating oil/ % Diesel/ % Ammonium nitrate/ % Sodium nitrate/ % H2O/ % E121. 253. 7570716 E222. 502. 5070716 E323. 751. 2570716 2. 2 粒径测试及误差分析 本实验使用激光粒度仪器测试乳化基质内相液 滴的粒径, 激光粒度仪器是采用HeNe激光器, 测 试分析软件使用仪器自带软件, 测试范围是测量范 围0. 1 ~716 μm。测试时, 将乳化基质样品稀释在 柴油中, 浓度控制在0. 01% ~0. 1%, 然后滴加在激 光粒度仪的样品池中进行测试。所使用的平均粒径 均为面积平均粒径D[3,2](Sauter average diame ter) [1]。使用激光粒度仪测试乳化基质粒径的误差 主要有两个 一是稀释过后的内相液滴在柴油中由 于布朗运动等作用力发生絮凝, 导致测试结果偏大; 二是乳化基质在分散到柴油过程中可能会被破坏, 导致测试结果偏小。为了保证测试数据的准确性, 需要对可能出现的误差进行验证。 (1) 待激光粒度仪的测试完毕后, 取测试液, 置 于显微镜(400 ) 下观察内相液滴分布情况, 如图4 所示。 图4 乳化基质柴油稀释液的微观图像 Fig. 4 The microscopic image of emultion delution in diesel 通过图4可以看到 测试液中的内相液滴在柴 油中完全成单分散形态。因此, 误差一可以忽略。 (2)将乳化基质E1在柴油中进行不同时间的 分散, 然后取样测试。测试结果如表2所示。 表2 不同分散时间的E1平均粒径 Table 2 The Sauter average diameter of dispered particles in E1 emulsion dilution with different disperse times Disperse time30 s1 min1. 5 min2 min D[3,2]4. 783 μm 4. 775 μm 4. 796 μm4. 809 μm 从表2可以看出分散时间对粒径分布几乎没有 影响, 并且测试的最终取值为4. 8 μm, 精确值取到 0. 1 μm, 因此误差二可以忽略。误差二小的原因可 能是分散中的剪切速度远小于制备乳化基质时乳化 器的剪切速度, 较弱的分散对乳化基质的粒径几乎 不造成影响。 为了验证激光粒度仪测试乳化基质粒径的精确 度。将乳化基质E1制备三次, 分别为E11、E12、 E13, 每个样品都使用激光粒度仪测试三次。测试 结果如表3所示。 表3 乳化基质E11、E12、E13的测量结果 Table 3 The Sauter average diameter of dispered particles in emulsion E11,E12,E13 Sample123 E114. 9 μm5. 0 μm4. 9 μm E124. 8 μm4. 8 μm4. 9 μm E134. 9 μm4. 9 μm4. 9 μm 311第34卷 第2期 王 阳, 汪旭光, 陶铁军, 等 乳化基质自然储存失稳机理研究 万方数据 通过表3可以看出 对于乳化基质的激光粒度 测试, 同一个样品的测试误差不大于 0. 1 μm, 同 一种配方的测试误差不大于 0. 2 μm。同一配方 的误差稍微偏大可能是由于乳化操作和称量的产生 误差造成的。因此,如果测试的平均粒径变化在 0. 2 μm范围内, 可视为粒径无变化。 3 结果与讨论 3. 1 新制备乳化基质 激光粒度仪测试的新制备乳化基质E1、E2、E3 的粒径分布曲线如图5所示。 图5 新制备乳化基质的粒径分布曲线 Fig. 5 The curve of drop size distribution of new prepared emulsion matrixes 从测试结果上看, 乳化基质的粒径基本服从正 态分布, 且峰值直径E1 > E2 > E3。平均直径D[3, 2] 的计算结果值列于表4中。 表4 新制备乳化基质的平均粒径 Table 4 The Sauter average diameter of dispered particles for new prepared emulsion SampleE1E2E3 D[3,2]4. 8 μm3. 6 μm2. 5 μm 对于乳化基质E1、E2、E3, 配方的唯一区别是 柴油和机油的比例不同, 分别为1∶ 2,1∶ 1,2∶ 1。可 以看出油相材料中机油含量越多, 所制备乳化基质 的平均粒径越小。 3. 2 自然储存的乳化基质 将新制备的乳化基质E1、E2、E3封口放置试剂 柜中, 自然储存不同的天数后取3个基质的样品, 进 行粒度分析和平均粒径计算, 直到出现严重析晶现 象后停止实验。实验结果总汇到表5中。 表5 自然储存过程的乳化基质平均粒径变化 Table 5 The Sauter average diameter of dispered particles in emulsion matrixes sufferring longtime storage Storage time/ (days) E1/( μm )E2/( μm )E3/( μm ) 04. 83. 62. 5 74. 73. 52. 7 124. 83. 62. 7 204. 73. 72. 5 354. 73. 52. 7 554. 83. 62. 6 704. 83. 72. 6 853. 62. 5 1003. 72. 5 2003. 52. 6 表5中没有数据的为乳化基质已经发生了严重 的析晶, 准备样品时不能有效将晶体分离, 因此不再 进行粒径测试。从表中可以看出, 在乳化基质发生 严重析晶之前, 乳化基质E1的平均粒径都在4. 7 ~ 4. 8 μm, 乳化基质E2的粒径都在3. 5 ~3. 7 μm, 乳 化基质E3的粒径都在2. 5 ~ 2. 7 μm。根据误差分 析可以推出 在乳化基质发生严重析晶之前, 乳化基 质的内相液滴平均直径基本没有发生变化。 不同储存时间的乳化基质E2的粒径分布曲线 如图6所示。如果把全部的曲线使用同样的纵坐标 轴, 则这些曲线几乎完全重叠, 因此把这些曲线纵坐 标处理后上下分离进行对比。 图6 不同自然储存时间后乳化基质E2的粒径分布曲线 Fig. 6 The histogram of drop size distribution of E2 suffering longtime storage 从图6中可以看出, 在严重析晶前, 随着储存时 间的增加, 乳化基质的粒径分布曲线几乎没有变化。 不仅平均粒径没有变化, 粒径分布曲线的峰值和跨 度也几乎没有变化。 411爆 破 2017年6月 万方数据 3. 3 高低温循环后的乳化基质 高低温循环实验是乳化炸药行业的代替自然储 存实验的常用的一种加速老化测试方法, 此方法大 大降低了测试实验时间[ 1]。将新制备的乳化基质 E1、E2、E3封口放置于高低温化变试验箱中, 内置 电脑设置-10℃,16 h;50℃,8 h。一个循环为24 h。 每次循环结束, 取3个基质的样品, 进行粒度分析和 平均粒径计算, 直到出现严重析晶现象后停止实验。 实验结果总汇到表6中。 表6 不同高低温循环后乳化基质的平均粒径 Table 6 The Sauter average diameter of dispered particles in emulsion matrixes sufferring freezethaw cycles FreezeThaw cycles E1/( μm )E2/( μm )E3/( μm ) 04. 83. 62. 5 14. 83. 72. 5 24. 83. 72. 6 34. 73. 72. 5 44. 73. 62. 6 53. 62. 5 63. 62. 6 73. 52. 6 83. 62. 5 93. 62. 7 103. 52. 6 113. 52. 6 123. 72. 6 133. 52. 6 163. 72. 7 17 从表6中可以看出, 在乳化基质发生严重析晶 之前, 乳化基质E1的平均粒径都在4. 7 ~4. 8 μm, 乳化基质E2的粒径都在3. 5 ~ 3. 7 μm, 乳化基质 E3的粒径都在2. 5 ~ 2. 7 μm。根据误差分析可以 推出 在乳化基质发生严重析晶之前, 乳化基质的内 相液滴平均直径基本没有发生变化。 不同高低温循环之后乳化基质E2的粒径分布 曲线如图7所示。 从图7中可以看出, 在严重析晶前, 随着老化时 间的增加, 乳化基质的粒径分布曲线也几乎没有变 化。不仅平均粒径没有变化, 粒径分布曲线的峰值 和跨度也几乎没有变化。 3. 4 乳化基质失稳机理分析 上述理论分析和实验结果说明 对于乳化基质, 分层、 絮凝、 相反转是不会发生的; 对于奥氏熟化, 由 于乳化基质在老化过程中的D[3,2]没有变化, 因 此Ω2= d(D[3,2] ) 2 / dt =0, 说明乳化基质未发生奥 氏熟化; 对于聚合,d(D[3,2] )/ dt和d2(D[3,2] )/ dt2都为0, 说明乳化基质中也无聚合发生。因此可 以推断出分层、 絮凝、 相反转、 奥氏熟化、 聚合都不是 乳化基质失稳破乳的机理。更加严格的说, 在乳化 基质的大量析晶前, 这些过程都没发生或者发生的 速率很小无法检测。 图7 不同高低温循环乳化基质E2的粒径分布曲线 Fig. 7 The histogram of drop size distribution of E2 suffering freezethaw cycles 为了寻求除了内相液滴粒径变化之外的微观变 化, 使用显微镜跟踪观测乳化基质的失稳过程。乳 化基质微观变化的主要四个阶段为图8所示。 图8 乳化基质逐渐失稳的微观图像 Fig. 8 Microscopic images of aging process of emulsion matrix 图8中 (a)图是新制备基质, 由于乳化完全, 新基质中几乎无任何无机盐晶体; (b)图中有少量 的针状晶体出现, 由于晶核的体积在纳米级, 不能在 显微镜中看到晶核, 只能看到已经长到微米级的小 晶体; (c) 图可以看出随着不断老化, 晶体数量的增 多和体积的增大; (d)图中的乳化基质已经严重老 化, 晶体的数量和体积也是不断增加, 并且大量的晶 体产生聚集。 4 结论和展望 通过实验数据和理论分析可知 对于乳化基质 来说, 分层、 絮凝、 相反转、 奥氏熟化、 聚合不是其失 稳机理。即使发生了这些过程, 也是微弱的可以忽 略的。乳化基质中的乳化剂一般是高分子乳化剂, 511第34卷 第2期 王 阳, 汪旭光, 陶铁军, 等 乳化基质自然储存失稳机理研究 万方数据 其和油相材料组成的界面膜有着很高的强度, 并且 乳化基质是高内相高黏度乳液, 这些特性降低了液 滴间发生碰撞和接触的机会。因此对于乳化基质而 言, 过饱和无机盐溶液的析晶则是乳化基质失稳的 最主要的机理。乳化基质的析晶主要有三个过程 晶核生成、 晶体生长、 晶体聚集。 本课题组未来工作主要研究乳化基质析晶动力 学过程, 包括晶核生成机理和晶体的生长动力学, 并 且研究其影响因素和规律。通过研究乳化基质的析 晶机理和动力学, 可以更加有效的控制乳化基质的 稳定性。 参考文献(References) [1] 汪旭光.乳化炸药[M].第2版.北京 冶金工业出版 社,2008. [2] WANG Liqiong,WANG Nafeng,FANG Jie. Rheology of typical emulsifiers and effects on stability of emulsion ex plosives[J]. Journal of Beijing Institute of Technology, 2011(3) 295300. [3] 宋锦泉, 汪旭光.乳化炸药的稳定性探讨[J].火炸药 学报,2002(1) 3640. [3] SONG Jinquan,WANG Xuguang. Discussion on stability of emulsion explosives[J]. Chinese Journal of Explosives and Propellants,2002(1) 3640.(in Chinese) [4] VILLAMAGNA F. Modelling of interfaces in emulsion ex plosives[M]. McGill University,1992. [5] 闫国斌, 汪旭光, 王尹军.用显微三维断层扫描仪观察 乳化炸药及其基质内部微结构[J].工程爆破, 2016(1) 3841,85. [5] YAN Guobin,WANG Xuguang,WANG Yinjun. Ob servation of the interior microstructure of emulsion explosive and matrix by microscopic threedimensional CT scanner [J]. Engineering Blasting,2016(1) 3841,85.(in Chinese) [6] 王志敏.乳化剂种类对乳化炸药稳定性及爆炸性能的 影响[J].广东化工,2016(17) 6970. [6] WANG Zhimin. Research progress on synthesis and per formance of emulsifier used for emulsion explosives[J]. Guangdong Chemical Industry,2016(17) 6970.(in Chinese) [7] 闫国斌, 汪旭光, 王尹军.乳化炸药微观结构对其宏观 性能的影响分析[J].工程爆破,2016(5) 4044. [7] YAN Guobin,WANG Xuguang,WANG Yinjun. Influ ence of microstructure of emulsion explosive on macro performance[J]. Engineering Blasting,2016(5) 4044. (in Chinese) [8] 汪宏祥, 曲桂梅, 黄文尧, 等.模拟W/ O法测乳化炸药 水相析晶点的研究[J].爆破器材,2016(5) 4245. [8] WANG Hongxiang,QU Guimei,HUANG Wenyao,et al. Study on the crystallization point of water phase of e mulsion explosive by simulating W / O method[J]. Explo sive Materials,2016(5) 4245.(in Chinese) [9] 单艳玲.复合油相材料对乳化炸药稳定性的影响[J]. 云南化工,2015(3) 2123. [9] SHAN Yanling. Influence of composite oil phase material on the stability of emulsion explosives[J]. Yunnan Chem ical Technology,2015(3) 2123.(in Chinese) [10] 张 阳, 汪旭光, 王尹军, 等.高低温循环与电导率法 对乳化炸药稳定性的试验研究[J].工程爆破, 2014(1) 4749. [10] ZHANG Yang,WANG Xuguang,WANG Yinjun,et al. Study on the stability of the emulsion explosive by com bining the electric conductivity[J]. Engineering Blas ting,2014(1) 4749.(in Chinese) [11] 刘 杰, 徐志祥, 孔 煜.乳化炸药稳定性及其破乳 机理研究[J].爆破器材,2015(6) 3842. [11] LIU Jie,XU Zhixiang,KONG Yu. Storage stability and demulsion mechanism of emulsion explosives[J]. Explo sive Materials,2015(6) 3842.(in Chinese) [12] 王 起, 白 兰, 蒙苏利.乳化炸药生产工艺及其对 产品稳定性的影响[J].广东化工,2016(7) 102103. [12] WANG Qi,BAI Lan,MENG Suli. Emulsion explosive production process and its affection the stability of the product[J]. Guangdong Chemical Industry,2016(7) 102103.(in Chinese) [13] 曹 勇.乳化炸药中乳化剂的合成及性能研究进展 [J].科技视界,2016(9) 154,159. [13] CAO Yong. Research progress on synthesis and perform ance of emulsifier used for emulsion explosives[J]. Sci ence & Technology Vision,2016(9) 154,159.(in Chi nese