專利名稱:聚異丁烯丁二酰亞胺季銨鹽乳化劑及其制備方法
聚異丁烯丁二酰亞胺季銨鹽乳化劑及其制備方法技術領域：
[0001]本發明涉及炸藥乳化劑，特別是涉及一種生產乳化炸藥的聚異丁烯丁二酰亞胺季銨鹽乳化劑及其制備方法。
背景技術：
[0002]乳化劑在乳化炸藥中起到關鍵性的作用，乳化劑使氧化劑水相和燃料油相形成油包水型乳化炸藥基質，乳化劑的性能決定著乳化炸藥的爆炸性能以及儲存性能等。[0003]目前，乳化炸藥生產過程中使用比較廣泛的乳化劑主要是SPAN-80和聚丁烯丁二酰亞胺(單掛、雙掛以及多掛)兩類乳化劑。SPAN-80的優點是易乳性能較好，即在較低的轉速就能起乳，但是其分子結構中含有雙鍵，被氧化后容易破乳、析晶，使得由其制備的乳化炸藥儲存時間相對較短。而聚丁烯丁二酰亞胺類乳化劑的優點是由其制備的乳化炸藥相對較為穩定，儲存時間相對較長，一般為半年以上。但是乳化性能相對較差，較難起乳化作用。為保證乳化劑的乳化性能及穩定性，生產中常將上述兩種乳化劑混合使用。高分子乳化劑(T152)作為最典型的聚丁烯丁二酰亞胺類乳化劑，生產中常與SPAN-80復配使用，但是發明人經研究發現，復配使用后的乳化劑的穩定性仍不盡如人意，因此發明一種穩定性更好的聚丁烯丁二酰亞胺類乳化劑具有重要的意義。
發明內容
[0004]本發明所要解決的技術問題在于提供一種穩定性能優良，適用于制備儲存時間較長的乳化炸藥的乳化劑，以及這種乳化劑的制備方法。[0005]為解決上述技術問題，本發明通過以下技術方案實現[0006]一種聚異丁烯丁二酰亞胺季銨鹽乳化劑，所述聚異丁烯丁二酰亞胺季銨鹽乳化劑這樣制備取聚異丁烯丁二酸酐與胺化試劑進行胺化反應得到聚異丁烯丁二酰亞胺，所得聚異丁烯丁二酰亞胺再與季銨化試劑進行季銨化反應，即得。[0007]前述的聚異丁烯丁二酰亞胺季銨鹽乳化劑中，所述聚異丁烯丁二酸酐與胺化劑的摩爾比為I. 0:0. 95-1.0:1. 2 ;所述聚異丁烯丁二酰亞胺與季銨化試劑的摩爾比為 1.0:0. 95-1. 0:1.5ο[0008]前述的聚異丁烯丁二酰亞胺季銨鹽乳化劑中，所述胺化反應過程還加入了胺化稀釋油，所述胺化稀釋油為有機溶劑。[0009]上述有機溶劑為甲苯、二甲苯、正辛烷、壬烷、葵烷、白礦油、機械油或基礎油。其中，當稀釋油為白礦油、機械油或基礎油時，加入的量為聚異丁烯丁二酸酐質量的30%-50%。 當稀釋油為甲苯、二甲苯、正辛烷、壬烷或葵烷時，加入的量為聚異丁烯丁二酸酐質量的 50%-200%。[0010]前述的聚異丁烯丁二酰亞胺季銨鹽乳化劑中，所述季銨化反應過程還加入了季銨化稀釋油，所述季銨化稀釋油為有機溶劑，或有機溶劑與乙醇或異丙醇的混合溶劑。[0011]上述有機溶劑與乙醇或異丙醇的質量比為I. 0:0. 25-1.0:2. O。[0012]上述有機溶劑為甲苯、二甲苯、正辛烷、壬烷、葵烷、白礦油、機械油或基礎油。有機溶劑的添加量以維持胺化反應即可。[0013]前述的聚異丁烯丁二酰亞胺季銨鹽乳化劑中，所述聚異丁烯丁二酸酐的分子量為 500-3000。[0014]具體地說，所述聚異丁烯丁二酸酐的分子量為800-2000。[0015]更具體地說，所述聚異丁烯丁二酸酐的分子量為1000-1500。[0016]前述的聚異丁烯丁二酰亞胺季銨鹽乳化劑中，所述胺化試劑為分子中同時具有伯胺基團和叔胺基團的二胺類物質。[0017]具體地說，所述胺化試劑為N，N-二甲基-1,3-丙二胺、N，N-二甲基-1,2-乙二胺，N, N- 二乙基-1，3-丙二胺或N, N- 二甲基對苯二胺。[0018]更具體地說，所述胺化試劑為N，N- 二甲基-1，3-丙二胺。[0019]前述的聚異丁烯丁二酰亞胺季銨鹽乳化劑中，所述季銨化試劑為硫酸二甲酯，硫酸二乙酯，3-氯-1，2-丙二醇，氯乙酸鈉，氯乙基磺酸鈉或溴乙基磺酸鈉。[0020]具體地說，所述季銨化試劑為硫酸二乙酯，3-氯-1，2-丙二醇，氯乙酸鈉或氯乙基磺酸鈉。[0021]前述的聚異丁烯丁二酰亞胺季銨鹽乳化劑的制備方法，包括以下步驟[0022]①胺化反應過程將聚異丁烯丁二酸酐投入反應器，添加稀釋油，攪拌，升溫至 30-80°C，滴加胺化試劑，滴加完畢后，繼續反應O. 5-2. Oh后，升溫至100-18(TC，在真空度為O. 02MPa-0. 09MPa下，反應至酸值基本不變時，結束反應，得到聚異丁烯丁二酰亞胺；[0023]②季銨化反應過程將步驟①胺化反應得到的聚異丁烯丁二酰亞胺投入反應器， 添加稀釋油，升溫至50-100°C時，滴加季銨化試劑，非液體的季銨化試劑先溶解在溶劑里再滴加，滴加完畢后，繼續反應至胺值基本不變時結束反應，即得。[0024]本發明中，胺化反應與季銨化反應過程加入稀釋油，更有利于反應物充分混合均勻。[0025]本發明中，根據季銨化試劑的物性狀態決定進料方式，對于硫酸二甲酯，硫酸二乙酯，3-氯-1，2-丙二醇等液體季銨化試劑可以直接進料，對于氯乙酸鈉，氯乙基磺酸鈉，溴乙基磺酸鈉等固體季銨化試劑則溶解在水中形成溶液再進料。[0026]本發明有益效果本發明制備的乳化劑穩定性能優良，適用于乳化炸藥行業制備乳化炸藥。[0027]申請人進行了下列實驗，可證明本發明具有有益的效果[0028]實驗例I :[0029]一、乳化劑的制備[0030]Pl :按照本發明實施例I所述方法制備。[0031]P2 :按照本發明實施例2所述方法制備。[0032]P3 :按照本發明實施例3所述方法制備。[0033]P4 :按照本發明實施例4所述方法制備。[0034]T152 :蘭州路博潤公司生產。[0035]注上述4個實施例制備的樣品活性物含量不同，但是使用時都稀釋到和T152相同的濃度。[0036]二、將上訴制備的乳化劑代替成熟配方中的高分子乳化劑(T152)制備乳膠基質， (成熟配方硝酸銨78%，硝酸鈉5. 5%、水10%,復合蠟4%，sp-80乳化劑I. 5%, T152高分子乳化劑1%)。用高低溫循環法測定乳膠基質的穩定性，以表征其儲存穩定性，乳化劑性能如見表I所示。[0037]表I乳膠基質穩定性能
權利要求
1.一種聚異丁烯丁二酰亞胺季銨鹽乳化劑，其特征在于所述聚異丁烯丁二酰亞胺季銨鹽乳化劑這樣制備取聚異丁烯丁二酸酐與胺化試劑進行胺化反應得到聚異丁烯丁二酰亞胺，所得聚異丁烯丁二酰亞胺再與季銨化試劑進行季銨化反應，即得。
2.按照權利要求
I所述聚異丁烯丁二酰亞胺季銨鹽乳化劑，其特征在于所述聚異丁烯丁二酸酐與胺化劑的摩爾比為I. 0:0. 95-1.0:1. 2 ;所述聚異丁烯丁二酰亞胺與季銨化試劑的摩爾比為I. 0:0. 95-1. 0:1. 5。
3.根據權利要求
I所述聚異丁烯丁二酰亞胺季銨鹽乳化劑，其特征在于所述胺化反應過程還加入了胺化稀釋油，所述胺化稀釋油為有機溶劑。
4.根據權利要求
I所述聚異丁烯丁二酰亞胺季銨鹽乳化劑，其特征在于所述季銨化反應過程還加入了季銨化稀釋油，所述季銨化稀釋油為有機溶劑，或有機溶劑與乙醇或異丙醇的混合溶劑。
5.根據權利要求
4所述聚異丁烯丁二酰亞胺季銨鹽乳化劑，其特征在于所述有機溶劑與乙醇或異丙醇的質量比為I. 0:0. 25-1.0:2. O。
6.根據權利要求
3-5中任一項所述聚異丁烯丁二酰亞胺季銨鹽乳化劑，其特征在于，所述有機溶劑為甲苯、二甲苯、正辛烷、壬烷、葵烷、白礦油、機械油或基礎油。
7.根據權利要求
I或2所述聚異丁烯丁二酰亞胺季銨鹽乳化劑，其特征在于所述聚異丁烯丁二酸酐的分子量為500-3000。
8.根據權利要求
I或2所述聚異丁烯丁二酰亞胺季銨鹽乳化劑，其特征在于所述胺化試劑為分子中同時具有伯胺基團和叔胺基團的二胺類物質。
9.根據權利要求
I或2所述聚異丁烯丁二酰亞胺季銨鹽乳化劑，其特征在于所述季銨化試劑為硫酸二甲酯，硫酸二乙酯，3-氯-1，2-丙二醇，氯乙酸鈉，氯乙基磺酸鈉或溴乙基橫酸納。
10.制備權利要求
1-4中任一項所述聚異丁烯丁二酰亞胺季銨鹽乳化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 ①胺化反應過程將聚異丁烯丁二酸酐投入反應器，添加稀釋油，攪拌，升溫至30-80°C，滴加胺化試劑，滴加完畢后，繼續反應0. 5-2. Oh后，升溫至100-18(TC，在真空度為0. 02MPa-0. 09MPa下，反應至酸值基本不變時，結束反應，得到聚異丁烯丁二酰亞胺； ②季銨化反應過程將步驟①胺化反應得到的聚異丁烯丁二酰亞胺投入反應器，添加稀釋油，升溫至50-100°C時，滴加季銨化試劑，非液體的季銨化試劑先溶解在溶劑里再滴力口，滴加完畢后，繼續反應至胺值基本不變時結束反應，即得。
專利摘要
本發明提供了一種聚異丁烯丁二酰亞胺季銨鹽乳化劑及其制備方法，所述乳化劑是由聚異丁烯丁二酸酐與胺化試劑先進行胺化反應得到聚異丁烯丁二酰亞胺，然后聚異丁烯丁二酰亞胺再與季胺化試劑進行季胺化反應得到聚異丁烯丁二酰亞胺季銨鹽型乳化劑；所述乳化劑穩定性能優良，適用于乳化炸藥行業制備乳化炸藥。
文檔編號C06B23/00GKCN102976876SQ201210509433
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月3日
發明者劉勇, 黃文蘇, 許祖倫, 葛茜云, 徐文智 申請人:貴州巨能化工有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan