水基炸药包括乳状液、混悬液或凝胶形式的燃料和水性氧化剂溶液。可用在本文所述的水基炸药中的氧化剂的实例包括铵、钠或钾的硝酸盐、氯酸盐或高氯酸盐、肼类、有机胺(例如，一甲胺硝酸胺)、以及它们的组合。
可用在水基炸药中的燃料的实例包括能够在本文所限定的水基炸药中被氧化的任何燃料。具体的实例包括燃料油、柴油、汽油、煤油、喷气燃料、白油(例如，矿物油等)、植物油(玉米油等)、动物油(例如海豹油、鲸油等)、醇、蜡以及固态有机和金属粒子(例如，铝等)。
本文所述的水基炸药包括纳米粒子稳定化的泡沫。纳米粒子稳定化的泡沫包括通常均匀地分散在整个组合物内的气隙(即，泡)。泡沫是持久的，并且优选地包括其中气隙的形式为闭孔的细胞状结构。
在一些实施例中，纳米粒子是分散在整个水性氧化剂溶液-燃料混合物中的单独的、无缔合的(即，非聚集的)纳米粒子，并且优选地不会不可逆地彼此缔合。术语“与…缔合”包括共价键、氢键、静电吸引、伦敦力和/或疏水性相互作用。
纳米粒子可以是无机的和/或有机的。合适的无机纳米粒子的实例包括二氧化硅和金属氧化物纳米粒子(例如，氧化锆、二氧化钛、二氧化铈、氧化铝、氧化铁、氧化钒、氧化锑、氧化锡、氧化铝/二氧化硅以及它们的组合)。纳米粒子具有最高至100纳米的中值粒径(在一些实施例中，最高至50纳米；在一些实施例中，从3纳米至50纳米，从3纳米至20纳米，乃至从3纳米至10纳米)。如果纳米粒子聚集，则聚集的粒子的最大横截面尺寸在这些特定范围中的任何一个范围内。
纳米粒子可以是胶态分散体的形式。可用的市售未改性的二氧化硅纳米尺寸的胶态二氧化硅(作为胶态二氧化硅)的实例包括来自伊利诺伊州内珀维尔市的纳尔科化学公司(Nalco Chemical Co.，Naperville，IL)的商品名为“NALCO 1040”、“NALCO 1050”、“NALCO 1060”、“NALCO 2326”、“NALCO 2327”和“NALCO 2329”的那些。
可用的金属氧化物胶态分散体包括胶态氧化锆和胶态二氧化钛，胶态氧化锆的合适的实例在美国专利No.5,037,579(Matchett)中有所描述(该专利的公开内容以引用方式并入本文中)，胶态二氧化钛的可用的实例(例如)在于1998年7月30日提交的名称为“Nanosize MetalOxide Particles for Producing Transparent Metal Oxide Colloids andCeramers”(用于制备透明金属氧化物胶体和陶瓷的纳米尺寸的金属氧化物粒子)(Arney等人)的PCT公开No.WO 00/06495中有所描述，该PCT公开的公开内容以引用方式并入本文中。
示例性的有机纳米粒子还包括其表面已经化学改性的巴克球(富勒烯)、树枝状体(dendrimer)、支化的和高支化的“星型”聚合物(例如4、6或8臂的聚氧化乙烯(例如可得自威斯康星州密尔沃基市的奥德里奇化学公司(Aldrich Chemical Company，Milwaukee，WI)或亚拉巴马州亨茨维尔市的什尔沃特公司(Shearwater Corporation，Huntsville，AL)))。富勒烯的具体实例包括C60、C70、C82和C84。树枝状体的具体实例包括2代至10代(G2-G10)的聚酰胺基胺(PAMAM)树枝状体(例如，也可得自奥德里奇化学公司)。其它的有机纳米粒子材料包括有机聚合纳米球、不溶糖(例如乳糖、海藻糖、葡萄糖或蔗糖)以及不溶氨基酸。在一些实施例中，另一类的有机聚合纳米球包括包含聚苯乙烯的纳米球(例如，可得自印弟安纳州费舍尔有限公司的邦斯实验室(Bangs Laboratories，Inc.of Fishers，IN)的作为粉体或分散体的那些)。一般来讲，这样的有机聚合纳米球将具有范围为10纳米至60纳米的平均粒度。
选择纳米粒子，使得用纳米粒子形成的组合物没有一定程度的粒子凝聚或聚集，粒子凝聚或聚集将会妨碍组合物的所需的性质，包括组合物的发泡能力。选择纳米粒子，使其与将要发泡的水性氧化剂溶液-燃料混合物相容。对于包括各种组分的水性氧化剂溶液-燃料混合物，可以选择纳米粒子使其与水性氧化剂溶液-燃料混合物的至少一种组分相容。
评价纳米粒子与水性氧化剂溶液-燃料混合物的相容性的一种方法包括：确定当将发泡剂引入到组合物中时所得的组合物是否形成持久的泡沫。对于透明的水性氧化剂溶液-燃料混合物，评价纳米粒子与透明的水性氧化剂溶液-燃料混合物的相容性的一种可用的方法包括：将纳米粒子与水性氧化剂溶液-燃料混合物掺混，并观察纳米粒子看起来是否溶解在水性氧化剂溶液-燃料混合物中使得所得的组合物是透明的。粒子中的无机粒子组分的本性将抑制粒子真实地溶解在水性氧化剂溶液-燃料混合物中(即，纳米粒子将分散在水性氧化剂溶液-燃料混合物中)，然而，纳米粒子与水性氧化剂溶液-燃料混合物的相容性将赋予纳米粒子溶解在水性氧化剂溶液-燃料混合物中的表象。随着纳米粒子的尺寸增大，一般来讲，水性氧化剂溶液-燃料混合物的浊度增大。在一些实施例中，选择纳米粒子，使得它们不从水性氧化剂溶液-燃料混合物沉淀出来。在一些实施例中，评价水性氧化剂溶液-燃料混合物与纳米粒子的相容性的另外的步骤包括：确定在后续引入发泡剂时组合物是否发泡。
在一些实施例中，纳米粒子包括表面改性的纳米粒子。表面改性的纳米粒子具有改变纳米粒子的溶解度特性的表面基团。选择表面基团，使得粒子与水性氧化剂溶液-燃料混合物(例如水性氧化剂溶液-燃料混合物的组分)相容，其中，粒子被设置成使得所得的组合物在发泡时形成持久的泡沫。
还可根据表面基团和水性氧化剂溶液-燃料混合物的溶解度参数选择合适的表面基团。在一些实施例中，表面基团或者试剂(表面基团是该试剂的反应产物)的溶解度参数与将要发泡的水性氧化剂溶液-燃料混合物的溶解度参数相近。当将要发泡的水性氧化剂溶液-燃料混合物是疏水性的时，例如，本领域技术人员可以从各种疏水性表面基团中选择，从而实现与疏水性水性氧化剂溶液-燃料混合物相容的表面改性的粒子。相似地，当将要发泡的水性氧化剂溶液-燃料混合物是亲水性的时，本领域技术人员可以选自亲水性表面基团。粒子可以包括至少两种不同的表面基团，所述至少两种不同的表面基团组合，从而得到溶解度参数与水性氧化剂溶液-燃料混合物的溶解度参数相近的粒子。
可以对表面基团进行选择以提供在统计上平均的无规的表面改性的粒子。
表面基团以足以得到随后能够分散在水性氧化剂溶液-燃料混合物中而没有聚集的表面改性的粒子的量存在于粒子的表面上。一些实施例中的表面基团以足以形成单层(优选的是连续的单层)的量存在于粒子的表面上。
表面改性基团可以是表面改性剂的反应产物。示意性地，可以用式A-B来表示表面改性剂，其中A基团能够附接到粒子的表面，B基团是可以与组合物的组分反应或不反应的相容化基团。可以选择相容化基团以赋予粒子相对更多的亲水性或疏水性。
表面改性剂的合适的种类包括硅烷、有机酸、有机碱和醇。
具体可用的表面改性剂包括硅烷。可用的硅烷的实例包括有机硅烷，有机硅烷包括：烷基氯硅烷；烷氧基硅烷(例如甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、正丙基三甲氧基硅烷、正丙基三乙氧基硅烷、异丙基三甲氧基硅烷、异丙基三乙氧基硅烷、丁基三甲氧基硅烷、丁基三乙氧基硅烷、己基三甲氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷、3-巯丙基三甲氧基硅烷、正辛基三乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、聚三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基二甲基乙氧基硅烷、乙烯基甲基二乙酰氧基硅烷、乙烯基甲基二乙氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三苯氧基硅烷、乙烯基三(叔丁氧基)硅烷、乙烯基三(异丁氧基)硅烷、乙烯基三(异丙烯氧基)硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷和异辛基三甲氧基硅烷)；三烷氧基芳基硅烷；氨基甲酸N-(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)甲氧基乙氧基乙氧基乙酯；硅烷官能化的(甲基)丙烯酸酯(例如3-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧基)丙基三乙氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧基)丙基甲基二甲氧基硅烷、3-(丙烯酰氧基丙基)甲基二甲氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧基)甲基三乙氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧基)甲基三甲氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧基)丙基二甲基乙氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧基)丙烯基三甲氧基硅烷和3-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷)；聚二烷基硅氧烷(例如聚二甲基硅氧烷)；芳基硅烷(例如取代的和未取代的芳基硅烷)；烷基硅烷(例如取代的和未取代的烷基硅烷(例如甲氧基和羟基取代的烷基硅烷))；以及它们的组合。
例如，在美国专利No.4,491,508(Olsen等人)、No.4,455,205(Olsen等人)、No.4,478,876(Chung)、No.4,486,504(Chung)和No.5,258,225(Katsamberis)中描述了使用硅烷官能化的(甲基)丙烯酸酯对二氧化硅进行表面改性的方法，这些专利的公开内容以引用方式并入本文中。
可用的表面改性的二氧化硅纳米粒子包括用硅烷表面改性剂(例如，丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-巯丙基三甲氧基硅烷、正辛基三甲氧基硅烷、异辛基三甲氧基硅烷以及它们的组合)表面改性的二氧化硅纳米粒子。可以用多种表面改性剂(例如醇、有机硅烷(例如烷基三氯硅烷、三烷氧基芳基硅烷、三烷氧基(烷基)硅烷以及它们的组合)、有机钛酸酯和它们的混合物)对二氧化硅纳米粒子进行处理。
可用的有机酸表面改性剂例如是碳的含氧酸(例如羧酸)、硫和磷的含氧酸以及它们的组合。
具有羧酸官能度的极性表面改性剂的代表性实例包括CH3O(CH2CH2O)2CH2COOH(在下文中称为MEEAA)、具有化学结构CH3OCH2CH2OCH2COOH的2-(2-甲氧基乙氧基)乙酸(在下文中称为MEAA)和单(聚乙二醇)琥珀酸酯。
具有羧酸官能度的非极性表面改性剂的代表性实例包括辛酸、十二烷酸和油酸。
合适的含磷酸的实例包括膦酸(例如，辛基膦酸、月桂基膦酸、癸基膦酸、十二烷基膦酸和十八烷基膦酸)。
可用的有机碱表面改性剂包括烷基胺(例如，辛基胺、癸基胺、十二烷基胺和十八烷基胺)。
其它可用的非硅烷表面改性剂的实例包括丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸β-羧乙酯、琥珀酸单-2-(甲基丙烯酰氧基乙基)酯以及它们的组合。对纳米粒子赋予极性特性和反应性的可用的表面改性剂是单(甲基丙烯酰氧基聚乙二醇)琥珀酸酯。
合适的表面改性醇的实例包括脂族醇(例如，十八烷醇、十二烷醇、月桂醇和糠醇)、脂环醇(例如，环己醇)和芳香醇(例如，酚和苄醇)以及它们的组合。
多种方法可用于对纳米粒子的表面进行改性(例如，将表面改性剂添加到(例如粉体或胶态分散体形式的)纳米粒子中，并使表面改性剂与纳米粒子反应)。其它可用的表面改性方法在(例如)美国专利No.2,801,185(Iler)和No.4,522,958(Das等人)中有所描述，这些美国专利的公开内容以引用方式并入本文中。
可用的表面改性的氧化锆纳米粒子包括吸附到粒子表面上的油酸和丙烯酸的结合。
除了使本文所述的炸药内的泡沫稳定之外，纳米粒子还可用作乳状液稳定剂(即，不需要额外的乳化剂)。
在一些实施例中，本文所述的炸药前体组合物包括水性氧化剂溶液、燃料、纳米粒子和乳化剂。添加乳化剂，以生成水性氧化剂溶液盐的过饱和水溶液进入到燃料相中的乳状液。可用的乳化剂包括山梨醇酯、硬质酸酯、聚异丁烯酐的衍生物，以及它们的组合。关于乳化剂的说明，美国专利No.4,594,118(Curtin等人)中也描述了可用的乳化剂，该专利的公开内容以引用方式并入本文中。
一般来讲，可以以通常按重量计0.5％-2.5％的量将乳化剂用在炸药前体组合物中。
可以采用各种方法将纳米粒子和水性氧化剂溶液-燃料混合物掺混。在一种方法中，将纳米粒子的胶态分散体与燃料混合物掺混。然后，将纳米粒子-燃料混合物与水性氧化剂溶液共混。可任选地是，对于添加水性氧化剂溶液-燃料混合物之前的某些胶态分散体(例如，水性胶态分散体)，可以将共溶剂(例如，甲氧基-2-丙醇或N-甲基吡咯烷酮)添加到胶态分散体，以帮助去除水。在添加水性氧化剂溶液-燃料混合物之后，去除水和共溶剂。
将纳米粒子的胶态分散体加入到水性氧化剂溶液-燃料混合物中的另一方法包括：将纳米粒子的胶态分散体干燥成粉体，然后添加纳米粒子将分散在其中的水性氧化剂溶液-燃料混合物或水性氧化剂溶液-燃料混合物的至少一种组分。可以利用传统手段，例如烘箱干燥或喷雾干燥，完成干燥步骤。优选的是，表面改性的纳米粒子的表面基团量足以在干燥时阻止不可逆的凝聚或不可逆的聚集。优选使表面覆盖率小于100％的纳米粒子的干燥时间和干燥温度最小化。
可以按照足以得到能够发泡的组合物的量(优选按照足以得到能够形成持久的泡沫的组合物的量)将纳米粒子的胶态分散体添加到水性氧化剂溶液-燃料混合物。
纳米粒子可以以不同的量(基于组合物的总重量，以干重计约0.01％至以干重计约30％，在一些实施例中，以干重计约0.01％至以干重计约10％和以干重计约0.01％至以干重计约5％)存在于水性氧化剂溶液-燃料混合物中。应当理解，纳米粒子的量的范围也包括以干重计0.01％和以干重计30％之间的任何全部量或部分量。在一些实施例中，纳米粒子分散在整个水性氧化剂溶液-燃料混合物中(在一些实施例中，均匀地分散在整个水性氧化剂溶液-燃料混合物中)。
可以向组合物添加共溶剂，以提高表面改性剂和纳米粒子与组合物中其它组分的相容性(例如，溶解性或可混合性)。
在一些实施例中，在纳米粒子已经分散在整个水性氧化剂溶液-燃料混合物中之后(在一些实施例中，在纳米粒子已经均匀地分散在整个水性氧化剂溶液-燃料混合物中之后)，使组合物发泡。
利用多种机理(例如，机械机理、化学机理和它们的组合)在组合物中形成气隙来使组合物发泡。
可用的机械发泡机理例如是搅拌(例如，摇动、搅动或抖动)组合物，将气体注入到组合物中(例如，将喷嘴插在组合物的表面之下，并向组合物中吹气)以及它们的组合。
可用的化学发泡机理例如是通过化学反应就地制备气体、组合物组分(例如，在热分解时放出气体的组分)的分解、使组合物的组分蒸发(例如，液化气，通过减小组合物上的压力或加热组合物使组合物中的气体挥发)以及它们的组合。
原则上，可以使用任何发泡剂(例如，化学发泡剂和物理发泡剂(例如，无机发泡剂和有机发泡剂))使组合物发泡。
化学发泡剂的实例包括水、偶氮类分子、碳酸盐(或酯)类分子和酰肼类分子(例如4，4′-氧双(苯磺酰)肼、4，4′-氧苯磺酰氨基脲、偶氮甲酰胺、对甲苯磺酰氨基脲、偶氮二羧酸钡、偶氮二异丁腈、苯磺酰肼、三肼基三嗪、偶氮二羧酸的金属盐、草酸酰肼、1，2-亚肼基羧酸盐(或酯)、二苯醚-4，4′-二磺酰肼、四唑化合物、碳酸氢钠、碳酸氢铵、碳酸盐(或酯)化合物和聚碳酸的制备物、柠檬酸和碳酸氢钠的混合物、N，N′-二甲基-N，N′-二亚硝基-对苯二酰胺、N，N′-二亚硝基五亚甲基四胺，以及它们的组合)。
合适的无机物理发泡剂包括氮、氩、氧、水、空气、氦、六氟化硫以及它们的组合。另外，可以单独地使用无机化学发泡剂(例如亚硝酸钠)，或者可以将其与促进剂(例如硫氰酸钠、乙醇胺硝酸盐、丙烯酰胺和脲)一起使用。
可用的有机物理发泡剂包括二氧化碳、脂族烃、脂族醇、脂族醚、完全或部分卤化的脂族烃以及它们的组合。合适的脂族烃发泡剂的实例包括烃中的烷烃系列的成员(例如甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷以及它们的共混物)。可用的脂族醇例如是甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇以及它们的组合。可用的脂族醚包括二甲醚。合适的完全或部分卤化的脂族烃例如是碳氟化合物、氯碳化合物、含氯氟烃以及它们的组合。
碳氟化合物发泡剂的实例包括甲基氟、全氟甲烷、乙基氟、1，1-二氟乙烷(HFC-152a)、氟代乙烷(HFC-161)、1，1，1-三氟乙烷(HFC-143a)、1，1，1，2-四氟乙烷(HFC-134a)、1，1，2，2-四氟乙烷(HFC-134)、1，1，1，3，3-五氟丙烷、五氟乙烷(HFC-125)、二氟甲烷(HFC-32)、全氟乙烷、2，2-二氟丙烷、1，1，1-三氟丙烷、全氟丙烷、二氯丙烷、二氟丙烷、全氟丁烷、全氟环丁烷以及它们的组合。
可以以单一组分、混合物及它们的组合使用发泡剂。按照足以实现所需的泡沫密度的量向组合物添加发泡剂。
水性氧化剂溶液-燃料混合物还可包括成核剂。成核剂可以是任何常规的成核剂。将要被添加的成核剂的量取决于所需的泡孔尺寸、所选择的发泡剂以及水性氧化剂溶液-燃料混合物的密度。小颗粒形式的无机成核剂的实例包括粘土、滑石、热解法二氧化硅、沉淀二氧化硅和硅藻土。有机成核剂可以在给定的温度分解或反应。
有机成核剂的一个实例是多元羧酸的碱金属盐与碳酸盐或碳酸氢盐的组合。可用的多元羧酸的碱金属盐的实例包括2，3-二羟基-琥珀酸的单钠盐(即，酒石酸氢钠)、琥珀酸的单钾盐(即，琥珀酸氢钾)、2-羟基-1，2，3-丙三羧酸的三钠盐(即，柠檬酸钠)和三钾盐(即，柠檬酸钾)、草酸的二钠盐(即，草酸钠)和多元羧酸(例如，2-羟基-1，2，3-丙三羧酸)，以及它们的组合。碳酸盐和碳酸氢盐的实例包括碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸钾、碳酸钙和它们的组合。一种预期的组合是多元羧酸的单碱金属盐(例如，柠檬酸单钠或酒石酸单钠)与碳酸盐或碳酸氢盐。预期的是，可以将不同成核剂的混合物添加到水性氧化剂溶液-燃料混合物。其它可用的成核剂包括柠檬酸和碳酸氢钠的化学计量的混合物。
现在还将通过以下实例的方式来描述本公开。除非另外指明，否则实例中所述的所有份数、比率、百分数和量都是按重量计的。
实例
用混合的方法在庚烷(30克)中掺混25.20克三(2-甲氧基乙氧基)乙烯基硅烷(可购自威斯康星州密尔沃基市的西格玛-奥德里奇公司(Sigma-Aldrich，Milwaukee，WI))和20.00克七甲基二硅氧烷(可购自宾西法尼亚州塔利镇的吉尔伊斯特有限公司(Gelest，Inc.，Tullytown，PA))来制备七甲基(2-[三(2-甲氧基乙氧基)甲硅烷基]乙基)三硅氧烷偶联剂(“硅烷偶联剂A”)。将一滴铂(0)二乙烯基四甲基二硅氧烷催化剂(按照美国专利No.3,814,730(Karstedt)的实例1中所描述的进行制备，该专利的公开内容以引用方式并入本文中)添加到0.3克庚烷中，从而形成溶液。将十分之一克的该溶液添加到上述反应混合物中，然后将反应混合物在氮气氛中搅拌过夜(不加热)。反应继续进行直至完成，其中，使用红外光谱分析(IR)由Si-H峰的消失来确定所述完成。通过减压蒸发从组合物去除庚烷，从而得到“硅烷偶联剂A”：(CH3OCH2CH2O)3SiCH2CH2Si(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)3。
用混合的方法在4升的玻璃广口瓶中掺混220克胶态二氧化硅(按重量计15％的固态氨稳定化的胶态二氧化硅，具有5nm的平均粒度和约600m2/g的表面积，可以商品名“NALCO 2326”购自伊利诺伊州内珀维尔市的纳尔科化学公司)、37.38克硅烷偶联剂A和388克1-甲氧基-2-丙醇(可购自西格玛-奥德里奇公司)。密封包含混合物的广口瓶，将广口瓶放置在通风的烘箱中，并在80℃下加热过夜。然后，将混合物转移到用于干燥的蒸发皿，并在通流烘箱中于150℃下进行干燥，从而制备出白色颗粒状固体(“材料I”)。
向配备有机械搅拌器和回流冷凝器的500mL的圆底三颈烧瓶中称取100克胶态二氧化硅(“NALCO 2326”)。在烧杯中独立地制备18.6克聚乙二醇-硅烷(可以商品名“SILQUEST A1230”购自康涅狄格州格林威治市的OSi特品公司(OSi Specialties，Greenwich，CT))和50克1-甲氧基-2-丙醇(可购自西格玛-奥德里奇公司)的溶液。边搅拌边通过开口将聚乙二醇-硅烷(“SILQUEST A1230”)/甲氧基丙醇溶液添加到烧瓶中。用额外量的甲氧基丙醇(52.5克)清洗烧杯，然后将这些甲氧基丙醇添加到搅拌的混合物中。完成添加之后，塞住烧瓶中的开口，并将烧瓶放置在油浴中。随后将油浴加热到80℃，并使反应进行16.5小时。在通流烘箱中于90℃下去除溶剂。回收到粘稠的黄色液体(“材料II”)。
使用标题为“Preparation of isooctyl Surface Modified SilicaNanoparticles”(异辛基表面改性的二氧化硅纳米粒子的制备)的美国专利No.6,586,483(Kolb等人)(该专利的公开内容以引用方式并入本文中)中描述的方法制备表面改性的纳米粒子分散体(尺寸为5nm，异辛基/甲基表面改性的)，并在烘箱中于150℃下干燥该纳米粒子分散体以去除溶剂(“材料III”)。
发泡测试
当摇动1克浓度为0.5重量％的材料I的可生物降解的氢化油(可以商品名“VASSA LP90”购自委内瑞拉加拉加斯市的瓦萨公司(Vassa，Caracas Venezuela))溶液时，该溶液产生持久的泡沫头(foam head)。
当摇动1克浓度为0.5重量％的材料III的可生物降解的氢化油(可以商品名“VASSA LP90”购自委内瑞拉加拉加斯市的瓦萨公司)溶液时，该溶液产生持久的泡沫头。
当摇动可生物降解的氢化油(“VASSA LP90”)(单独的)样品时，其不产生泡沫。
当摇动1克浓度为0.5重量％的材料II的水溶液时，该溶液产生持久的泡沫头。
当摇动水(单独的)样品时，其不产生泡沫。
将0.5克浓度为0.5重量％的材料II的水溶液与0.5克浓度为0.5重量％的材料III的可生物降解的氢化油(“VASSA LP90”)(单独的)溶液掺混，并摇动。形成了稳定的乳状液。
当混合并摇动0.5克水和0.5克可生物降解的氢化油(“VASSALP90”)(单独的)时，这两相立即分开。
水相制备(预言性实例)：
可通过将硝酸铵(7550重量份)(可得自西格玛-奥德里奇公司)、硫脲(10重量份)(可得自西格玛-奥德里奇公司)、三水乙酸钠(35重量份)(可得自西格玛-奥德里奇公司)和水(1905重量份)装入不锈钢烧杯中来制备硝酸铵的水溶液。可以将搅拌的混合物加热到70℃，并添加硝酸(可得自威斯康星州密尔沃基市的西格玛-奥德里奇公司)以将组合物的pH调整至大约4.3，从而得到水相。
油相制备(预言性实例)：
可以边搅拌边将材料III添加到#2燃料油(380重量份；可得自弗吉尼亚州费尔法克斯市的埃克森美孚公司(Exxon Mobil Corp，Fairfax，VA))和山梨糖醇单油酸酯(100重量份；可得自新泽西州奥利弗山的巴斯夫公司(BASF，mount Olive，NJ))中。可以搅拌混合物直至纳米粒子均匀地分散并且#2燃料油澄清，从而得到油相。
硝酸铵燃料油乳状液的制备(预言性实例)：
可将水相(在70℃)缓慢添加到快速搅拌的油相共混物(在20℃)中，并且进一步搅拌1分钟。可以向随之产生的乳状液添加亚硝酸钠(20重量份的亚硝酸钠水溶液，亚硝酸钠∶水＝1∶2)，并持续搅拌10秒钟。最终的乳状液的密度可以在1.05至1.25g/mL的范围内。乳状液中的燃料与氧化剂的重量比将是96.2至4.8，虽然更典型的所需的比率将是94.5至5.5。
在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对本发明的各种修改和变动对于本领域内的技术人员而言是显而易见的。应当理解，本发明并非意图受到本文示出的示例性实施例和实例的不当限制，并且这些实例和实施例仅以举例的方式提供，本发明的范围旨在仅受到本文示出的以下权利要求书的限制。