乳化炸药用乳化剂及其制备方法 |
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| 申请号 | CN201610414795.X | 申请日 | 2016-06-14 | 公开(公告)号 | CN106084096A | 公开(公告)日 | 2016-11-09 |
| 申请人 | 中国葛洲坝集团易普力股份有限公司; | 发明人 | 赵华平; 董云; 夏广方; 陈红刚; 崔道鑫; 黄显杭; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种乳化炸药用乳化剂，由聚烯 烃 、二 羧酸 或酸酐、醇、二酰肼和稀释油制得；所述聚烯烃、二羧酸或酸酐、醇、二酰肼的摩尔比为1.0:1.5～2.5:1.0～2.0:0.5～1.0，所述稀释油的 质量 为聚烯烃质量的0.3～1.2倍。本发明还公开了该乳化剂的制备方法，步骤为：(1)将聚烯烃投入反应釜中，升温，加入二羧酸或酸酐，搅拌，加热，反应，过滤；(2)将步骤(1)合成的化合物反投回反应釜中，加入稀释油、醇、二酰肼，加热反应即得。本乳化剂合成工艺简单、环保、原料来源广、生产成本低，所制乳胶基质适于远程配送。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种乳化炸药用乳化剂，其特征在于：由聚烯烃、二羧酸或酸酐、醇、二酰肼和稀释油制得；所述聚烯烃、二羧酸或酸酐、醇、二酰肼的摩尔比为1.0:1.5～2.5:1.0～2.0:0.5～ |
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| 说明书全文 | 乳化炸药用乳化剂及其制备方法技术领域[0001] 本发明涉及化工合成技术领域，具体涉及一种乳化炸药用乳化剂及其制备方法。 背景技术[0003] 以Span-80为代表的低分子乳化剂乳化效率高、成本低廉，能满足常规乳化炸药的生产，但是乳化液粒子形成胶束，界面形成不够紧密堆积的膜，由于形成的膜很薄(厚度约为 )，没有弹性框架结构，所以界面膜弹性不足，易老化、开裂，稳定性差，产品储存期短。 [0004] 以聚异丁烯丁二酸酐类衍生物为代表的高分子乳化剂所形成的乳化体系中乳化液粒子形成胶团，界面形成有高分子框架、良好堆积的单分子界面膜，弹性好、伸缩性强、厚度大(可达 )。粒子之间由于形成立体的阻碍膜，且带同种电荷，粒子间产生静电斥力，这种防凝集的结构有利于稳定性的提高，产品具有较长的储存期。 [0005] 专利US20060223945A1、CN1158833A等中公开了一种以甘油为酯化试剂的聚异丁烯丁二酸酯类乳化剂，CN1186078、US4225589、US6770605、US4119553等中公开了一种以季戊四醇为酯化试剂的聚异丁烯丁二酸酯类乳化，US3381022中公开了一种以乙二醇为酯化试剂的聚异丁烯丁二酸酯类乳化剂。 发明内容[0007] 本发明的目的是提供一种乳化炸药用乳化剂及其制备方法，该乳化剂制备的乳胶基质流动性好、储存稳定、抗颠簸性能和耐泵送性能优越，适于乳胶基质远程配送。 [0008] 本发明的技术方案如下： [0009] 一种乳化炸药用乳化剂，由聚烯烃、二羧酸或酸酐、醇、二酰肼和稀释油制得；所述聚烯烃、二羧酸或酸酐、醇、二酰肼的摩尔比为1.0:1.5～2.5:1.0～2.0:0.5～1.0，所述稀释油的质量为聚烯烃质量的0.3～1.2倍。 [0010] 作为优选地，所述聚烯烃选自聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚异丁烯、聚戊烯、聚苯乙烯、乙烯-丙烯共聚物或者丙烯-异丁烯共聚物中的一种。 [0011] 作为优选地，所述聚烯烃分子量为500～2000，端烯含量大于85％。 [0013] 作为优选地，所述醇为C1～C18的醇。 [0016] 一种前述乳化炸药用乳化剂的制备方法，为聚烯烃先与二羧酸或酸酐进行烃化反应，然后与醇进行酯化反应，最后与二酰肼反应得到产物；具体制备过程包括如下步骤： [0017] (1)将聚烯烃投入反应釜中，加热至70～80℃，于氮气保护条件下加入二羧酸或酸酐，保温搅拌1～2h，升温至180～240℃，反应3～7h，过滤得到聚烯烃羧酸或聚烯烃羧酸酐； [0018] (2)将步骤(1)合成的聚烯烃羧酸或聚烯烃羧酸酐反投回反应釜中，于氮气保护条件下加入稀释油和醇，加热至110～130℃反应4～6h，然后升温至140～160℃，于氮气保护条件下加入二酰肼，保温搅拌3～6h，过滤得到本发明的乳化剂。 [0019] 本发明的有益效果是：由于采用了二酰肼作为反应原料之一，制得的乳化剂具有良好的乳化性能和乳化稳定性能，所制备的乳胶基质在远程配送过程中表现出优越的流动性、储存稳定性、抗颠簸性能和耐泵送性能。本发明工艺简单、环保、原料来源广、生产成本低。 具体实施方式[0020] 下面结合实施例对本发明作进一步说明，但并不因此而限制本发明。 [0021] 下述实施例中的实验方法，如无特别说明，均为常规方法。 [0022] 实施例1 制备乳化炸药用乳化剂 [0023] 按照如下步骤操作： [0025] (2)将合成的聚丙烯丁二酸反投回反应釜中，于氮气保护条件下加入60SN基础油、1-戊醇和催化量的催化剂浓硫酸，加热至130℃反应4h，升温至160℃，于氮气保护条件下加入己二酰肼，保温搅拌4h，过滤得到本发明的高分子乳化剂，产率为95％。 [0026] 上述制备过程中，各化学物的配比为：聚丙烯、顺丁烯二酸、1-戊醇、己二酰肼的摩尔比为1.0:2.0:1.5:0.8，60SN基础油的质量为聚丙烯质量的0.8倍。 [0027] 实施例2 制备乳化炸药用乳化剂 [0028] 按照如下步骤操作： [0029] (1)将聚异丁烯投入反应釜中，加热至75℃，于氮气保护条件下加入马来酸酐和催化量的催化剂过氧苯甲酰叔丁酯，保温搅拌2h，升温至240℃，反应3h，过滤得到聚异丁烯丁二酸酐。 [0030] (2)将合成的聚异丁烯丁二酸酐反投回反应釜中，于氮气保护条件下加入220SN基础油、正己醇和催化量的催化剂浓硫酸，加热至110℃反应6h，升温至150℃，于氮气保护条件下加入3,3'-二硫代双(丙酰肼)，保温搅拌6h，过滤得到本发明的高分子乳化剂，产率为96％。 [0031] 上述制备过程中，各化学物的配比为：聚异丁烯、马来酸酐、正己醇、3,3'-二硫代双(丙酰肼)的摩尔比为1.0:2.1:2.0:0.5，220SN基础油的质量与聚异丁烯的质量相同。 [0032] 实施例3 制备乳化炸药用乳化剂 [0033] 按照如下步骤操作： [0034] (1)将乙烯-丙烯共聚物投入反应釜中，加热至70℃，于氮气保护条件下加入戊烯二酸和催化量的催化剂过氧苯甲酰叔丁酯，保温搅拌2h，升温至180℃，反应7h，过滤得到聚烯烃戊二酸。 [0035] (2)将合成的聚烯烃戊二酸反投回反应釜中，于氮气保护条件下加入150SN基础油、正己醇和催化量的催化剂浓硫酸，加热至120℃反应5h，升温至160℃，于氮气保护条件下加入丙二酰肼，保温搅拌3h，过滤得到本发明的高分子乳化剂，产率为96％。 [0036] 上述制备过程中，各化学物的配比为：乙烯-丙烯共聚物、戊烯二酸、正己醇、丙二酰肼的摩尔比为1.0:1.5:2.0:1.0，150SN基础油的质量为聚乙烯质量的0.3倍。 [0037] 实施例4 制备新型乳化炸药用乳化剂 [0038] 按照如下步骤操作： [0039] (1)将丙烯-异丁烯共聚物投入反应釜中，加热至80℃，于氮气保护条件下加入反丁烯二酸和催化量的催化剂过氧苯甲酰叔丁酯，保温搅拌1h，升温至210℃，反应5h，过滤得到聚烯烃丁二酸. [0040] (2)将合成的聚烯烃丁二酸反投回反应釜中，于氮气保护条件下加入基础油甲苯、1-丁醇和催化量的催化剂浓硫酸，加热至115℃反应4h，升温至140℃，于氮气保护条件下加入丁二酰肼，保温搅拌5h，过滤得到本发明的高分子乳化剂，产率为97％。 [0041] 上述制备过程中，各化学物的配比为：丙烯-异丁烯共聚物、反丁烯二酸、1-丁醇、丁二酰肼的摩尔比为1.0:2.5:1.0:0.6，甲苯的质量为丙烯-异丁烯共聚物质量的1.2倍。 [0042] 在以上实施例中，所述聚烯烃还可以为聚乙烯、聚丁烯、聚戊烯或聚苯乙烯中的一种，所述二羧酸或酸酐还可为顺丁烯二酸、反丁烯二酸、戊烯二酸、马来酸酐的多种混合物；实施例并不限制本发明的保护范围。 [0043] 实施例5 乳化剂性能测定 [0044] 测定实施例1至4制得的乳化剂I～IV各项理化指标、制得的乳胶基质性能和混装乳化炸药性能如下： |
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