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摘要：伴随着经济的发展，我国石油化工行业取得了较快的发展，两性表面活性剂是与合成纤维和合成橡胶同时兴起的一种全新的化学品。目前，两性表面活性剂在众多行业取得广泛应用，从实际发展过程中可以明显看出，两性表面活性剂已经成为众多行业发展的主要原材料之一，其用量虽然很少，但实际效益却非常突出。笔者结合多年工作经验，从两性表面活性剂的分类着手，对其在乳化炸药中的应用做了简单介绍。
关键词：两性表面活性剂;合成;乳化炸药;应用
表面活性剂的种类划分以其离子型为依据，通常可以划分为阴离子、阳离子、非离子和两性表面活性剂四种类型。其中两性表面活性剂在众多行业的发展建设过程中获得广泛应用，并且取得了良好的发展效益。在实际发展过程中，两性表面活性剂实际生产量不较少，但是其应用效果却十分明显，并且具有刺激性小和有一定抗菌能力的特征，其重要性正随着研究的深入不断增强，社会各界对其投入了高度的重视。
一、两性表面活性剂的分类
两性表面活性剂顾名思义其具有两种离子的实际特性，由阴离子、阳离子和非阴离子中任何两种离子共同组成。在实际生产和生活中，运用最多的是由阴离子和阳离子共同组成的两性表面活性剂。通常情况下，两性表面活性剂中阳离子成分的亲水基以铵或季铵盐为主，因此，如果以两性表面活性剂中的阳离子为划分依据，那么可以将其划分为氨基酸型两性表面活性剂和甜菜碱型两性表面活性剂两种类型;如果以阴离子为划分依据，则可以划分如下图1所示的类型。
图1：按阴离子的极性基的两性表面活性剂的分类
二、两性表面活性剂的合成
（一）氨基酸型两性表面活性剂
氨基酸型两性表面活性剂的合成十分复杂，在实际生产过程中，丙烯酸甲酯和烷基胺发生反应后，采用氢氧化钠皂就可以合成N-烷基-30氨基丙酸钠，综合使用马来酸酯及巴豆酸酯进行反应后，既可以合成n-烷氨基-丁二酸盐和N-烷基-3 氨基异丁酸盐两种物质，既可以合成氨基酸型两性表面活性剂。
（二）甜菜型两性表面活性剂
目前，相关研究人员结合实际实验结果发现，可以将叔胺置放于氧化酯环境下，既可以合成甜菜碱型两性表面活性剂。磺酸甜菜碱及硫酸酯甜菜碱是甜菜碱型两性表面活性剂中的一种类型，这种类型的活性剂通常可以利用卤代磺酸盐将长链叔胺进行季胺化处理，既可以获得磺酸甜菜碱及硫酸酯甜菜碱型两性表面活性剂。
（三）咪唑啉型两性表面活性剂
咪唑啉型两性表面活性剂在现代诸多行业的发展建设过程中有广泛的应用。在满足某种条件后，该种类型的两性表面活性剂也属于氨基酸型两性表面活性剂和甜菜型两性表面活性剂的范畴，通常，人们还是习惯称其为咪唑性两性表面活性剂。咪唑性两性表面活性剂的合成以脂肪酸和N-乙二胺制成的烷基咪唑啉中间体为依据。咪唑啉环在酸性水溶液中具有较强的稳定性，但是遇到碱水后，就很容易开环形成酰胺;在无水条件下，2-烷基咪唑啉综合使用氯代醋酸甲酯季铵化合，在使用酸加水分解后，既可以合成咪唑啉型两性表面活性剂。
三、两性表活性剂在乳化炸药中的应用
（一）两性表面活性剂对硝酸铵热稳定性的影响
硝酸铵在现代工业领域占据着至关重要的作用，它同时具有热分解和热稳定性的特征，在保障炸药系统的安全性和稳定性方面发挥着重要的作用。在综合使用差示扫描量热法后，通过加热，常温、常压下具有稳定性的硝酸铵在受热的情况下会产生热分解效应。硝酸铵分解实验过程中各项参数必须有严格控制，其中升温速度应该控制在20K/min左右;流量为30.0mL/min;开始温度不低于20℃;实验结束时的温度应该控制在300℃左右。实验结束后，既可以明确两性表面活性剂对硝酸铵热稳定性的影响作用十分小，通常不會加快硝酸铵的分解速度，还能与硝酸铵相互溶解。
（二）乳胶体系的稳定性
乳胶基质分为水相和油相两组，其中各组组成元素的百分比状况依次是：水相中硝酸铵占74%;硝酸钠7.5&;尿素3%;水10%，油相中复合蜡占4.4%;Span占3%。实验过程中需要将10毫升的乳胶体注入离心管中，实验环境依旧保持在4000r/min，离心每隔5min，从实验结果中可以看出，两性表面活性剂与Span80的复配形成的乳胶体系中有部分位置稳定性较高，与实际乳化剂的乳化力保持一致。
（三）乳化炸药的爆轰性能
要想了解乳化炸药的爆轰性能首先应该明确乳化炸药的配方。下表1是乳化炸药的配方参数。
成分 含量（%） 氧平衡 质量（g）
NH4NO3 85 30 160
NaNO3 7.5 48 12
尿素 3 -70 5
复合蜡 4.4 -345 8
Span80 3 -243 5
两性表面活性剂 0.4 - 0.7
水 12 - 23
表1：乳化炸药配方
炸药爆炸后，炸药内部的氧气如果出现刚好够用、剩余或者不足等情况，也就是常说的正氧平衡、零氧平衡以及负氧平衡三种状态。从实验结果中可以看出，实际使用的乳化摘要的氧平衡接近于零，与工业炸药的配方要求基本上保持一直，是比较实用的生产材料。如果把两性表面活性剂用于炸药生产，在爆轰性能方面与实际要求基本保持一直，在合成两性表面活
性剂的过程中，乳胶体系越稳定的材料其爆轰性能越好，如果碳链长度不断增加，爆轰性能将会随之下降，这值得研究人员进行深入研究探讨。
（四）乳化炸药的稳定性
乳化炸药的稳定性是两性表面活性剂在乳化炸药应用中最终要的特性指标之一，它直接决定炸药的实际性能，因此，必须对乳化炸药的稳定性在实际应用中的状况进行实验研究。实验人员通过高温和低温循环实验的方法对乳化炸药的稳定性进行了深入研究，研究结果表明：在乳化炸药中加入两性表面活性剂，其高温状态下循环的次数比普通炸药循环的次数多，加入不同类型的活性剂其循环次数也不一样。由此可见，两性表面活性剂在乳化炸药中的应用进一步增强了炸药的稳定性。
结束语
总之，两性表面活性剂在乳化炸药的生产过程中发挥着至关重要的作用。研究人员应该在明确两性表面活性剂的分类的前提下，明确其合成的要素，并对其应用进行深入研究和探讨，为我国化工行业的发展提供技术保障。
参考文献：
[1]张凯铭，倪欧琪，俞珍权等.醇胺乳化剂的合成及其在乳化炸药中的应用[J].爆破器材，2013，（04）.
[2]胡坤伦，汤志健，刘媛媛.Span-80甲基丙烯酸酯的合成及在乳化炸药中的运用[J].爆破，2014，（01）.
[3]张换换，刘浪浪，刘军海.双子表面活性剂的合成及在制革业中的应用[J].西部皮革，2010，（01）.
关键词：两性表面活性剂;合成;乳化炸药;应用
表面活性剂的种类划分以其离子型为依据，通常可以划分为阴离子、阳离子、非离子和两性表面活性剂四种类型。其中两性表面活性剂在众多行业的发展建设过程中获得广泛应用，并且取得了良好的发展效益。在实际发展过程中，两性表面活性剂实际生产量不较少，但是其应用效果却十分明显，并且具有刺激性小和有一定抗菌能力的特征，其重要性正随着研究的深入不断增强，社会各界对其投入了高度的重视。
一、两性表面活性剂的分类
两性表面活性剂顾名思义其具有两种离子的实际特性，由阴离子、阳离子和非阴离子中任何两种离子共同组成。在实际生产和生活中，运用最多的是由阴离子和阳离子共同组成的两性表面活性剂。通常情况下，两性表面活性剂中阳离子成分的亲水基以铵或季铵盐为主，因此，如果以两性表面活性剂中的阳离子为划分依据，那么可以将其划分为氨基酸型两性表面活性剂和甜菜碱型两性表面活性剂两种类型;如果以阴离子为划分依据，则可以划分如下图1所示的类型。
图1：按阴离子的极性基的两性表面活性剂的分类
二、两性表面活性剂的合成
（一）氨基酸型两性表面活性剂
氨基酸型两性表面活性剂的合成十分复杂，在实际生产过程中，丙烯酸甲酯和烷基胺发生反应后，采用氢氧化钠皂就可以合成N-烷基-30氨基丙酸钠，综合使用马来酸酯及巴豆酸酯进行反应后，既可以合成n-烷氨基-丁二酸盐和N-烷基-3 氨基异丁酸盐两种物质，既可以合成氨基酸型两性表面活性剂。
（二）甜菜型两性表面活性剂
目前，相关研究人员结合实际实验结果发现，可以将叔胺置放于氧化酯环境下，既可以合成甜菜碱型两性表面活性剂。磺酸甜菜碱及硫酸酯甜菜碱是甜菜碱型两性表面活性剂中的一种类型，这种类型的活性剂通常可以利用卤代磺酸盐将长链叔胺进行季胺化处理，既可以获得磺酸甜菜碱及硫酸酯甜菜碱型两性表面活性剂。
（三）咪唑啉型两性表面活性剂
咪唑啉型两性表面活性剂在现代诸多行业的发展建设过程中有广泛的应用。在满足某种条件后，该种类型的两性表面活性剂也属于氨基酸型两性表面活性剂和甜菜型两性表面活性剂的范畴，通常，人们还是习惯称其为咪唑性两性表面活性剂。咪唑性两性表面活性剂的合成以脂肪酸和N-乙二胺制成的烷基咪唑啉中间体为依据。咪唑啉环在酸性水溶液中具有较强的稳定性，但是遇到碱水后，就很容易开环形成酰胺;在无水条件下，2-烷基咪唑啉综合使用氯代醋酸甲酯季铵化合，在使用酸加水分解后，既可以合成咪唑啉型两性表面活性剂。
三、两性表活性剂在乳化炸药中的应用
（一）两性表面活性剂对硝酸铵热稳定性的影响
硝酸铵在现代工业领域占据着至关重要的作用，它同时具有热分解和热稳定性的特征，在保障炸药系统的安全性和稳定性方面发挥着重要的作用。在综合使用差示扫描量热法后，通过加热，常温、常压下具有稳定性的硝酸铵在受热的情况下会产生热分解效应。硝酸铵分解实验过程中各项参数必须有严格控制，其中升温速度应该控制在20K/min左右;流量为30.0mL/min;开始温度不低于20℃;实验结束时的温度应该控制在300℃左右。实验结束后，既可以明确两性表面活性剂对硝酸铵热稳定性的影响作用十分小，通常不會加快硝酸铵的分解速度，还能与硝酸铵相互溶解。
（二）乳胶体系的稳定性
乳胶基质分为水相和油相两组，其中各组组成元素的百分比状况依次是：水相中硝酸铵占74%;硝酸钠7.5&;尿素3%;水10%，油相中复合蜡占4.4%;Span占3%。实验过程中需要将10毫升的乳胶体注入离心管中，实验环境依旧保持在4000r/min，离心每隔5min，从实验结果中可以看出，两性表面活性剂与Span80的复配形成的乳胶体系中有部分位置稳定性较高，与实际乳化剂的乳化力保持一致。
（三）乳化炸药的爆轰性能
要想了解乳化炸药的爆轰性能首先应该明确乳化炸药的配方。下表1是乳化炸药的配方参数。
成分 含量（%） 氧平衡 质量（g）
NH4NO3 85 30 160
NaNO3 7.5 48 12
尿素 3 -70 5
复合蜡 4.4 -345 8
Span80 3 -243 5
两性表面活性剂 0.4 - 0.7
水 12 - 23
表1：乳化炸药配方
炸药爆炸后，炸药内部的氧气如果出现刚好够用、剩余或者不足等情况，也就是常说的正氧平衡、零氧平衡以及负氧平衡三种状态。从实验结果中可以看出，实际使用的乳化摘要的氧平衡接近于零，与工业炸药的配方要求基本上保持一直，是比较实用的生产材料。如果把两性表面活性剂用于炸药生产，在爆轰性能方面与实际要求基本保持一直，在合成两性表面活
性剂的过程中，乳胶体系越稳定的材料其爆轰性能越好，如果碳链长度不断增加，爆轰性能将会随之下降，这值得研究人员进行深入研究探讨。
（四）乳化炸药的稳定性
乳化炸药的稳定性是两性表面活性剂在乳化炸药应用中最终要的特性指标之一，它直接决定炸药的实际性能，因此，必须对乳化炸药的稳定性在实际应用中的状况进行实验研究。实验人员通过高温和低温循环实验的方法对乳化炸药的稳定性进行了深入研究，研究结果表明：在乳化炸药中加入两性表面活性剂，其高温状态下循环的次数比普通炸药循环的次数多，加入不同类型的活性剂其循环次数也不一样。由此可见，两性表面活性剂在乳化炸药中的应用进一步增强了炸药的稳定性。
结束语
总之，两性表面活性剂在乳化炸药的生产过程中发挥着至关重要的作用。研究人员应该在明确两性表面活性剂的分类的前提下，明确其合成的要素，并对其应用进行深入研究和探讨，为我国化工行业的发展提供技术保障。
参考文献：
[1]张凯铭，倪欧琪，俞珍权等.醇胺乳化剂的合成及其在乳化炸药中的应用[J].爆破器材，2013，（04）.
[2]胡坤伦，汤志健，刘媛媛.Span-80甲基丙烯酸酯的合成及在乳化炸药中的运用[J].爆破，2014，（01）.
[3]张换换，刘浪浪，刘军海.双子表面活性剂的合成及在制革业中的应用[J].西部皮革，2010，（01）.