CN107320728A

CN107320728A - 抛射剂及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN107320728A
Application number: CN201610277151.0A
Authority: CN
Inventors: 林志铭
Original assignee: Zhejiang Taizhou Luyuan Gas Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Taizhou Luyuan Gas Co Ltd
Priority date: 2016-04-30
Filing date: 2016-04-30
Publication date: 2017-11-07

Abstract

本发明公开了一种抛射剂，其特征在于，包括如下重量百分比的组分：四氟乙烷：60%；丁烷：20%~40%；其余为调压剂；本发明另一目的在于公开了一种抛射剂的制备方法，包括以下步骤：（1）将四氟乙烷、丁烷以及调压剂用泵打入混配罐中；（2）脱硫、干燥循环，分子筛吸附；（3）取样，采用水分测定仪对含水量进行检验以及采用色谱仪对混合成分比例进行检验；（4）合格品进行封装；本发明的又一目的在于公开了抛射剂在制备气雾剂中的应用；本发明制备的抛射剂具有可取代氟利昂和丙丁烷的抛射剂，生产的气雾剂具有环保不易燃易爆的特性（经上海化工研究院检测中心签定），适应不具备危险品生产条件的气雾剂企业生产需要。

Description

抛射剂及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及气雾剂领域，特别涉及一种抛射剂及其制备方法和应用。

背景技术

气雾剂是指将含药、乳液或混悬液与适宜的抛射剂共同装封于具有特制阀门系统的耐压容器中，使用时借助抛射剂的压力将容器内的物体呈雾状体喷出，用于肺部吸入或直接喷至腔道粘膜、皮肤及用于空间消毒的制剂。

抛射剂，是气雾剂的喷射动力来源，在常压下沸点低于室温，蒸气压高，当阀门开放时，压力突然降低，抛射剂急剧气化，借抛射剂的压力将容器内的药物以雾状喷出。1943年Goodhue用二氯二氟甲烷（氟利昂）作为抛射剂制备了便于携带的杀虫用气雾剂，这是气雾剂发展过程中具有实际意义的重要进展；20世纪50年代，气雾剂用于皮肤病、创伤、烧伤和局部感染等，1955年被用于呼吸道给药，随着新技术在气雾剂中的应用，比如新的给药装置等，使气雾剂的应用越来越方便；气雾剂在现代生活中应用广泛，比如药品类中有云南白药气雾剂、精细化工领域中喷洒使用的化妆品、家里灭蚊用的杀虫喷雾机以及空气清新剂等产品。

一直以来，以氟利昂作为抛射剂长期占据着技术和市场的主导地位，但由于氟利昂自身易燃易爆且近年来臭氧层的破坏和全球变暖的重要影响，《蒙特利尔议定书》对氟利昂的禁用期限做出了明确的规定，2020年要全面禁止使用，发展中国家可适当延期至2040年全面禁止氟利昂的生产，而许多发达国家均加快了氟利昂的替代步伐，美国、日本、加拿大规定2010年禁用氟利昂，欧共体则均规定为2015年前，因此，加快寻找到可替代氟利昂的抛射剂是现阶段本领域的的研究者应该着手解决的问题。

目前，现有专利中申请号为CN200410056970.X的中国专利公开了一种安全环保的气雾抛射剂及其应用，研究了用二甲醚、乙醇、水按一定的比例配制成安全、环保的气雾抛射剂，可以应用在杀虫、医用等方面，在一定程度上推动了国内气雾剂行业淘汰氟利昂的计划，具有一定的有益效果。

但是，现有技术中采用二甲醚作为气雾推动力的抛射剂大多易燃易爆，乙醇也是常见的易燃液体，在使用过程中需要严禁火源，使用具有局限性。

发明内容

本发明的目的是提供一种不易燃易爆、安全性高的抛射剂。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种抛射剂，其特征在于，包括如下重量百分比的组分：

四氟乙烷：60%；

丁烷： 20%~40%；

其余为调压剂。

通过采用上述技术方案，利用四氟乙烷和丁烷混合形成抛射剂，四氟乙烷常温常压下为无色气体，有微芳香味，沸点为-26.4℃，具有不易燃的特性，是可替代氟利昂不破坏臭氧层的物质，丁烷常压下是无色可燃性气体，沸点为-0.5℃，因其价廉易得而使用广泛，四氟乙烷与丁烷按一定比例注入进混合罐内，两种有机溶剂能很好地混合在一起制备抛射剂，所制备的抛射剂可取代氟利昂抛射剂，具有不易燃易爆的特性，具有较广的使用范围；同时，还填充有调压剂，使用时能驱动其他组分一起从容器内喷出，该抛射剂所具有的压力较大，可将其他组分从容器内完全喷出，不造成浪费。

本发明进一步设置为：所述调压剂选用二甲醚和丙丁烷中的一种。

通过采用上述技术方案，二甲醚在常温常压下是一种无色气体，沸点为-24.9℃，有轻微醚香味，具有易燃性，将二甲醚与四氟乙烷混合，则混合物属于不易燃，而且二甲醚对极性和非极性物质有高度溶解性，使混合物中的各组分分散更加均匀，且兼具有溶剂的作用，减少有机物四氟乙烷的用量，节约成本，加入二甲醚之后的混合物具有更好的相容性；丙丁烷是丙烷和丁烷的混合物，常温常压下是气体，沸点低于室温，是从天然气中分离精制得到，丙丁烷具有易燃特性，其与四氟乙烷混合形成的混合物属于不易燃，且可与四氟乙烷、丁烷均较好地相容性；丙丁烷和二甲醚的沸点均很低，极易气化，当从容器内喷出时，可驱动容器内的其他组分一起喷出，具有较好的调压作用。

本发明进一步设置为：所述丙丁烷中丙烷、丁烷所占的总含量为95%以上，其中丁烷所占的比例为丙烷、丁烷含量之和的50%~55%。

通过采用上述技术方案，丙丁烷中丙烷和丁烷的含量为95%以上，其中丁烷所占的比例为50%~55%，丙烷的沸点低于丁烷，需要更大的压力才能将其注入混合罐内，丙烷含量过多则安全性降低，所以丁烷含量占50%~55%为宜，而丙烷和丁烷的含量占95%以上表明混合物的杂质含量少；混合体系中含有丙丁烷和丁烷可实现二者的优势互补，避免组分单一而使该抛射剂的综合性能受到局限。

本发明进一步设置为：所述丁烷的重量百分比为20%。

通过采用上述技术方案，丁烷的沸点为-0.5℃，使用较小的压力即可将其灌入耐压容器中，丁烷的百分比含量为20%，则四氟乙烷的百分含量为80%，此比例制备的抛射剂属于不易燃。

本发明进一步设置为：所述丁烷的重量百分比为40%。

通过采用上述技术方案，丁烷的重量百分比为40%，则四氟乙烷的重量百分比为60%，该比例制备的抛射剂可较好的进行喷射，并且属于不易燃。

本发明的另一目的在于提供一种抛射剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）分别将四氟乙烷、丁烷以及调压剂用泵打入混配罐中；

（2）脱硫、干燥循环，干燥温度为20℃~60℃，同时使用分子筛对混合物进行吸附处理；

（3）从混合罐内取样，采用水分测定仪对试样的含水量进行检验以及采用色谱仪对混合成分比例进行检验；

（4）经检验后的合格品进行封装。

通过采用上述技术方案，将四氟乙烷、丁烷以及调压剂用泵打入混配罐内，将混配罐内的混合气体进行干燥处理，经干燥处理后的混合物进行检验分析，最后进行封装，经该种制备方法制得的抛射剂混合均匀，成分均一，性质稳定。

本发明的又一目的在于提供抛射剂在制备气雾剂中的应用。

通过采用上述技术方案，抛射剂是制备气雾剂的原料，与各种活性成分组合可制备相应功能的气雾剂，活性成分可为杀虫用的药物、空气清新剂用溶胶、喷发凝胶以及化妆品凝胶等，所制得的气雾剂具有较大的压力，轻轻按阀门，即可驱动其他组分一起喷出容器；同时，由该抛射剂所制备的气雾剂经上海化工研究院鉴定后属于不易燃易爆特性，适应不具备危险品生产条件的气雾剂企业生产需要。

综上所述，本发明具有以下有益效果：1、调压作用；混合罐内加入二甲醚或者丙丁烷，常温常压下沸点低于丁烷，易汽化，施加很小的力即可驱动其他组分一起喷出，促进各组分混合均匀；2、相比于纯工质而言，将四氟乙烷、丁烷、二甲醚等工质共混制得的抛射剂的综合性能更优，实现纯工质之间的优势互补，达到喷射压力的作用；3、安全性高：四氟乙烷属于不易燃，其与丁烷、二甲醚混合后的产物属于不易燃，安全性更高；4、本发明人优选各种液体组分，并对其用量进行试验探索，最终得到本发明的配方及比例，具有不易燃易爆、安全性高的特点。

具体实施方式

实施例一：

（1）分别将四氟乙烷、丁烷按照重量百分比60%和40%用泵打入混配罐中；

（4）经检验后的合格品充装至小包装的钢瓶中并封口。

实施例二：

（1）分别将四氟乙烷、丁烷、二甲醚按照重量百分比60%、20%和20%用泵打入混配罐中；

（4）经检验后的合格品充装至小包装的钢瓶中并封口。

实施例三：

（1）分别将四氟乙烷、丁烷、丙丁烷按照重量百分比60%、20%和20%用泵打入混配罐中；

（4）经检验后的合格品充装至小包装的钢瓶中并封口。

实施例四

（1）分别将四氟乙烷、丁烷、丙丁烷按照重量百分比60%、30%和10%用泵打入混配罐中；

（4）经检验后的合格品充装至小包装的钢瓶中并封口。

对比例一

（1）分别将四氟乙烷、丁烷、丙丁烷按照重量百分比20%、70%和10%用泵打入混配罐中；

（4）经检验后的合格品充装至小包装的钢瓶中并封口。

对比例二

（1）分别将四氟乙烷、丁烷按照重量百分比40%、60%用泵打入混配罐中；

（4）经检验后的合格品充装至小包装的钢瓶中并封口。

对比例三

（1）分别将四氟乙烷、丁烷、二甲醚按照重量百分比70%、20%和10%用泵打入混配罐中；

（4）经检验后的合格品充装至小包装的钢瓶中并封口。

检测手段：

（1）燃烧热：采用ASTM D240-14用弹式量热计测定液烃燃料燃烧热的试验方法；

（2）点火距离试验：参照GB/T 21630-2008 危险品喷雾剂点燃距离试验方法：

（3）封闭空间试验：GB/T21631-2008 危险品喷雾剂封闭空间点燃试验方法。

燃烧热的实验结果如下：

	燃烧热（J/g）
		实施例一	4670
实施例二	3520
		实施例三	3840
实施例四	4625
		对比例一	10570
对比例二	7650
		对比例三	5690

由试验结果可知，丁烷、二甲醚、和丙丁烷都是燃烧热值很高的气体，实施例同对比例相比，随着四氟乙烷重量百分比的增加，当四氟乙烷、丁烷的比例为6:4时，燃烧热显著的降低，如果四氟乙烷含量过高虽然有利于降低燃烧热但是不利于调节与其他组分的比例；四氟乙烷、丁烷、二甲醚的比例为6:2:2时，燃烧热达到最低值为3520J/g，具有显著的不易燃烧的效果。

点火距离试验的实验现象如下表所示：

距火焰距离（cm）	15cm	13cm	11cm
				实施例一	点火	燃烧、很快熄灭	持续燃烧
实施例二	点火	点火	持续燃烧
				实施例三	点火	燃烧、很快熄灭	持续燃烧
实施例四	燃烧，很快熄灭	持续燃烧、黄红色火焰	持续燃烧、黄红色火焰
				对比例一	持续燃烧、亮黄色火焰	持续燃烧、亮黄色火焰	持续燃烧、亮黄色火焰
对比例二	燃烧，很快熄灭	燃烧，很快熄灭	燃烧，一段时间熄灭
				对比例三	无反应	点火	燃烧、很快熄灭

由上表可知，随着四氟乙烷重量百分比的增加，喷射出的混合气体的燃烧现象减弱，当四氟乙烷所占的百分比为60%时，喷射在15cm处目标靶上的混合气体发生点火现象，但是很快熄灭；当三者比例为6:2:2时的混合气体发生点火现象，即使在距离火焰13cm处，也只是发生点火现象，具有显著的阻燃效果，属于不易燃；而在四氟乙烷的百分比为40%时，混合气体在15cm处发生持续燃烧，而在四氟乙烷的百分比为80%时，混合气体在15cm处遇到火源无反应，不发生点火，但是四氟乙烷为80%时，不利于其他组分比例的调节。

封闭空间检测结果如下表所示：

	时间当量（s/dm³）	爆燃密度（g/dm³）
			实施例一	102.45	148.69
实施例二	104.01	150.35
			实施例三	104.56	149.63
实施例四	100.26	156.93
			对比例一	150.23	256.23
对比例二	120.18	195.03
			对比例三	120.35	180.56

由上表可知，当四氟乙烷、丁烷、二甲醚（丙丁烷）的比例为6:2:2时，相比于对比例中的抛射剂，时间当量和爆燃密度都显著降低，时间当量为104.01s/dm³，爆燃密度为150.35 g/dm³，表明该比例下相同体积下的抛射剂燃烧时间较短，不会长时间持续燃烧。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims

1.一种抛射剂，其特征在于，包括如下重量百分比的组分：

四氟乙烷：60%；

丁烷： 20%~40%；

其余为调压剂。

2.根据权利要求1所述的抛射剂，其特征在于：所述调压剂选用二甲醚和丙丁烷中的一种。

3.根据权利要求2所述的抛射剂，其特征在于：所述丙丁烷中丙烷、丁烷所占的重量总含量为95%以上，其中丁烷所占的重量百分比为丙烷、丁烷重量总含量的50%~55%。

4.根据权利要求1所述的抛射剂，其特征在于：所述丁烷的重量百分比为20%。

5.根据权利要求1所述的抛射剂，其特征在于：所述丁烷的重量百分比为40%。

6.一种如权利要求1~3任意一项所述的抛射剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）分别将四氟乙烷、丁烷以及调压剂用泵打入混配罐中；

（4）经检验后的合格品进行封装。

7.如权利要求1~3任意一项所述的抛射剂在制备气雾剂中的应用。