CN110256180B - 一种乳化炸药用乳化剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种乳化炸药用乳化剂及其制备方法，以聚异丁烯丁二酸酐和马来松香为疏水链，与一种或多种醇胺或多元醇反应得到所述乳化剂，具体步骤为：将聚异丁烯丁二酸酐加热到140～150℃，加入马来松香，搅拌3～4h，然后，向其中加入醇胺或多元醇，升温至170～180℃，反应10～12h，反应结束得到所述乳化剂。以该乳化剂制备的乳化炸药具有较高的爆炸性能和储存稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及一种乳化炸药用乳化剂及其制备方法，属于乳化炸药技术领域。
背景技术
乳化炸药由过饱和的硝酸铵或硝酸铵与硝酸钠、硝酸钾等盐类溶液分散于油相中形成油包水型(W/O)高内相乳状液，并经敏化而得。由于其生产方便、性能优越而且安全性好，近十年来其年产量一直占据工业炸药总产量的一半以上，在工业炸药中的地位十分重要。
目前国内用于制备乳化炸药的乳化剂分为低分子乳化剂和高分子乳化剂。低分子乳化剂，以Span-80为代表，具有易成乳的特点。但低分子乳化剂制备的乳化炸药储存期较短。高分子乳化剂主要为聚异丁烯丁二酰亚胺类乳化剂，此类乳化剂的国内商品代号为T152。这种乳化剂虽在一定程度上提高了乳化炸药的储存稳定性，但成乳能力较弱，单独使用效果较差。
针对目前乳化剂存在的一些缺点，制备一种兼具较强乳化能力，同时又能全面提高乳化炸药爆轰性能和储存稳定性的乳化剂十分重要。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提出一种乳化炸药用乳化剂及其制备方法，该乳化剂制备的乳化炸药具有较高的爆炸性能和储存稳定性。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种乳化炸药用乳化剂，所述乳化剂是以聚异丁烯丁二酸酐和马来松香共同作为疏水链，并与醇胺或多元醇反应得到的产物。
所述制备方法包括如下步骤：将聚异丁烯丁二酸酐加热到140～150℃，加入马来松香，搅拌3～4h，然后，向其中加入醇胺或多元醇，升温至170～180℃，反应10～12h，反应结束得到所述乳化剂。
进一步的，所述聚异丁烯丁二酸酐的分子量范围为1000～2300。
进一步的，所述醇胺为乙醇胺、三乙醇胺、二甲基乙醇胺中的任一种或几种的混合物。
进一步的，所述多元醇为丙三醇、季戊四醇、山梨醇中的任一种或几种的混合物。
进一步的，马来松香和聚异丁烯丁二酸酐摩尔比为1:1～4。
进一步的，聚异丁烯丁二酸酐和醇胺或多元醇的摩尔比为1:0.5～2。
进一步的，马来松香通过将松香加热至160～170℃，加入马来酸酐，升温至200～210℃反应4～5h后得到，其中，松香的酸值为160mgKOH/g～180mgKOH/g，马来酸酐和松香摩尔比为1:1.5～2。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)新型乳化炸药用乳化剂制备工艺简单，原料易得，便于推广普及。(2)新型乳化炸药用乳化剂，用量较低，可降低乳化炸药生产成本。(3)新型乳化炸药用乳化剂，所制备的乳化炸药具有优良的爆炸性能和储存稳定性。
具体实施方式
下面通过实施例进一步描述本发明，但本发明不局限于所述的实施例。
实施例一：
将1.5mol松香(松香酸值为160mgKOH/g)放入反应釜中，加热至160℃，加入1mol马来酸酐，升温至200℃反应5h，得到马来松香。
将1mol聚异丁烯丁二酸酐(分子量为1000)放入反应釜中，升温至150℃，加入1mol马来松香，搅拌3h。加入0.5mol三乙醇胺，升温至170℃反应10h，得到乳化剂1(马来松香和聚异丁烯丁二酸酐摩尔比为1:1)。
实施例二：
将1.5mol松香(松香酸值为160mgKOH/g)放入反应釜中，加热至160℃，加入1mol马来酸酐，升温至200℃反应5h，得到马来松香。
将1mol聚异丁烯丁二酸酐(分子量为1000)放入反应釜中，升温至150℃，加入0.25mol马来松香，搅拌3h。加入0.5mol三乙醇胺，升温至170℃反应10h，得到乳化剂2(马来松香和聚异丁烯丁二酸酐摩尔比为4:1)。
实施例三：
将1.5mol松香(松香酸值为160mgKOH/g)放入反应釜中，加热至160℃，加入1mol马来酸酐，升温至200℃反应5h，得到马来松香。
将1mol聚异丁烯丁二酸酐(分子量为1000)放入反应釜中，升温至150℃，加入0.5mol马来松香，搅拌3h。加入0.5mol三乙醇胺，升温至170℃反应10h，得到乳化剂3(马来松香和聚异丁烯丁二酸酐摩尔比为2:1)。
实施例四：
将2mol松香(松香酸值为160mgKOH/g)放入反应釜中，加热至170℃，加入1mol马来酸酐，升温至210℃反应4h，得到马来松香。
将1mol聚异丁烯丁二酸酐(分子量为1000)放入反应釜中，升温至150℃，加入1mol马来松香，搅拌3h。加入0.25mol乙醇胺和0.25mol二甲基乙醇胺，升温至170℃反应10h，得到乳化剂4。
实施例五：
将1.7mol松香(松香酸值为160mgKOH/g)放入反应釜中，加热至165℃，加入1mol马来酸酐，升温至205℃反应4.5h，得到马来松香。
将1mol聚异丁烯丁二酸酐(分子量为1000)放入反应釜中，升温至150℃，加入1mol马来松香，搅拌3h。加入0.25mol山梨醇和0.25mol季戊四醇，升温至170℃反应10h，得到乳化剂5。
实施例六：
将1.5mol松香(松香酸值为170mgKOH/g)放入反应釜中，加热至160℃，加入1mol马来酸酐，升温至200℃反应5h，得到马来松香。
将1mol聚异丁烯丁二酸酐(分子量为1000)放入反应釜中，升温至150℃，加入1mol马来松香，搅拌3h。加入0.25mol乙醇胺和0.25mol季戊四醇，升温至170℃反应10h，得到乳化剂6。
实施例七：
将1.5mol松香(松香酸值为180mgKOH/g))放入反应釜中，加热至160℃，加入1mol马来酸酐，升温至200℃反应5h，得到马来松香。
将1mol聚异丁烯丁二酸酐(分子量为1000)放入反应釜中，升温至150℃，加入1mol马来松香，搅拌3h。加入1mol乙醇胺，升温至170℃反应10h，得到乳化剂7。
实施例八：
将1.5mol松香(松香酸值为180mgKOH/g)放入反应釜中，加热至160℃，加入1mol马来酸酐，升温至200℃反应5h，得到马来松香。
将1mol聚异丁烯丁二酸酐(分子量为1000)放入反应釜中，升温至150℃，加入1mol马来松香，搅拌3h。加入2mol乙醇胺，升温至170℃反应10h，得到乳化剂8。
实施例九：
将1.5mol松香(松香酸值为180mgKOH/g)放入反应釜中，加热至160℃，加入1mol马来酸酐，升温至200℃反应5h，得到马来松香。
将1mol聚异丁烯丁二酸酐(分子量为2300)放入反应釜中，升温至140℃，加入1mol马来松香，搅拌4h。加入0.5mol乙醇胺，升温至180℃反应12h，得到乳化剂9。
实施例十：
将1.5mol松香(松香酸值为160mgKOH/g)放入反应釜中，加热至160℃，加入1mol马来酸酐，升温至200℃反应5h，得到马来松香。
将1mol聚异丁烯丁二酸酐(分子量为1650)放入反应釜中，升温至145℃，加入1mol马来松香，搅拌3.5h。加入0.5mol乙醇胺，升温至175℃反应11h，得到乳化剂10。
对比例一：
将1.5mol松香(松香酸值为160mgKOH/g)放入反应釜中，加热至160℃，加入1mol马来酸酐，升温至200℃反应5h，得到马来松香。
将1mol聚异丁烯丁二酸酐(分子量为1000)放入反应釜中，升温至150℃，加入0.1mol马来松香，搅拌3h。加入0.5mol三乙醇胺，升温至170℃反应10h，得到乳化剂11。
对比例二：
将1.5mol松香(松香酸值为160mgKOH/g)放入反应釜中，加热至160℃，加入1mol马来酸酐，升温至200℃反应5h，得到马来松香。
将1mol聚异丁烯丁二酸酐(分子量为1000)放入反应釜中，升温至150℃，加入1.5mol马来松香，搅拌3h。加入0.5mol三乙醇胺，升温至170℃反应10h，得到乳化剂12。
对比例三：
将1mol聚异丁烯丁二酸酐(分子量为1000)放入反应釜中，升温至150℃，加入0.5mol三乙醇胺，升温至170℃反应10h，得到乳化剂13。
对比例四：
将1mol聚异丁烯丁二酸酐(分子量为1000)放入反应釜中，升温至150℃，加入1.5mol松香，搅拌3h。加入0.5mol三乙醇胺，升温至170℃反应10h，得到乳化剂14。
采用本发明实施例中的乳化剂、对比例中的乳化剂和两种市售乳化剂制备乳化炸药，考察乳化剂类型对乳化炸药性能和储存稳定性的影响，乳化炸药配方如表1，乳化炸药爆速和储存中爆速的变化如表2。表2说明，在较低的转速和用量下，采用本专利实施例提供的乳化剂制备的乳化炸药仍然具有较高的爆炸性能和储存稳定性，说明本专利提供的乳化剂具有同时提高乳化炸药性能和储存稳定性的效果。
表1乳化炸药配方
表2乳化炸药储存过程中爆速的变化
Claims (7)
1.一种乳化炸药用乳化剂的制备方法，其特征在于，所述乳化剂是以聚异丁烯丁二酸酐和马来松香共同作为疏水链，并与醇胺或多元醇反应得到的产物；
具体包括以下步骤：将聚异丁烯丁二酸酐加热到140～150℃，加入马来松香，搅拌3～4h，然后，向其中加入醇胺或多元醇，升温至170～180℃，反应10～12h，反应结束得到所述乳化剂；
其中，
马来松香和聚异丁烯丁二酸酐摩尔比为1:1～4；
马来松香通过将松香加热至160～170℃，加入马来酸酐，升温至200～210℃反应4～5h后得到，其中，松香的酸值为160mgKOH/g～180mgKOH/g，马来酸酐和松香摩尔比为1:1.5～2。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚异丁烯丁二酸酐的分子量范围为1000～2300。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述醇胺为乙醇胺、三乙醇胺、二甲基乙醇胺中的任一种或几种的混合物。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多元醇为丙三醇、季戊四醇、山梨醇中的任一种或几种的混合物。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，聚异丁烯丁二酸酐和醇胺或多元醇的摩尔比为1:0.5～2。
6.如权利要求1-5任一所述的方法制备的乳化剂。
7.一种乳化炸药，其特征在于，包含如权利要求1-5任一所述的方法制备的乳化剂。
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| GR01 | Patent grant | ||
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