CN1597646A - 乳化炸药助乳化剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种乳化炸药助乳化剂及其制备方法,以常三线馏分油、减压馏分油为原料,以硫酸,三氧化硫等为磺化剂,在20~60℃下进行磺化生成磺化油,然后直接用碱中和而制为乳化炸药助乳化剂。本发明方法生产成本低,工艺简单,反应产物不需分离,未反应物是适合制成乳化炸药的组分。

Description

乳化炸药助乳化剂的制备方法
技术领域
本发明涉及一种乳化炸药助乳化剂的制备方法,特别是用于乳化炸药中改善乳化炸药基质的石油磺酸盐制备工艺的方法。
背景技术
乳化炸药是一种特殊的油包水类型的分散体系。它是由95%硝酸铵、硝酸钠等盐的过饱合水溶液为水相,碳氢化合物为油相。在乳化剂作用下得到油包水型分散基质,并添加密度调节剂而成。如USP3447978、3765964、4008110提到如何制作乳化炸药乳化剂都使用失水山梨醇油酸酯等低分子乳化剂作为油包水乳化剂,按以上专利的方法,采用所介绍的乳化剂均可制得乳化炸药成品。
然而,在使用以上述方法制备的乳化炸药时发现,此类产品稳定性方面存在不足。烃基至少含30个脂肪族碳原子的酰亚胺类乳化剂是已知的,其酰化剂接质于包括聚异丁烯母体上琥珀酸及其酐,USP4828633、4997494,EP0662464描述了使用接枝于聚异丁烯母体上的琥珀酸及酐作为酰化剂得到的磺亚胺类乳化剂的制备乳化炸药的方法,这些乳化剂对乳化炸药稳定性提高起到决定性作用。但是仅用乳化剂和盐混合进行制备,存在易乳性不稳定和分散基质粒度分布过宽的缺点,乳化炸药使其制备和应用受到一定的限制。如采用专利CN1218800A介绍的复配型石油磺酸盐可以改善乳化炸药的稳定性,但石油磺酸盐制取操作较繁琐。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供一种提高乳化炸药的易乳性、粒度均匀性及分散度的助乳化剂的制备方法。
本发明乳化炸药助乳化剂的制备方法为:以馏分油为原料,加磺化剂磺化,磺化产物用碱直接中和即得到助乳化剂。
本发明的馏分油包括常压馏分油、减压馏分油的一种或几种组成的混合物,其中常压馏分油是常三线馏分油,减压馏分油是减一线馏分油、减二线馏分油、减三线馏分油、减四线馏分油的一种或几种的混合物。各种馏分油的烷基苯含量为5~20w%左右。馏分油优选石蜡基原油或中间基原油的馏分油,石蜡基原油蜡含量在25%~50%,这类原油炼制所得的馏分油含蜡量也是很高的,一般超过30%,甚至可达70%。中间基原油和环烷基原油所得的馏分油芳烃含量高,所得石油磺酸盐的含量也高,可从15%到25%以上。这些馏分油都是制备助乳剂适合原料。在制备过程中可以选取一种馏分油作原料也可以几种馏分油的混合物。
本发明的磺化剂是浓硫酸,发烟硫酸,三氧化硫。浓硫酸是95%至98%,最好是98%。发烟硫酸最好是含有三氧化硫10~30w%的发烟硫酸。
本发明的碱为碱金属或碱土金属的元素。碱金属是Li、Na、K金属,碱土金属为Ca、Mg、Ba。碱金属为Li、Na、K金属氢氧化物,碳酸盐或酸式碳酸盐。碱土金属为Ca、Mg、Ba金属氢氧化物,碳酸盐或酸式碳酸盐。
本发明的磺化剂与原料馏分油中烷基苯的摩尔比范围是1~3∶1。馏分油与磺化剂反应时间为0.5~4小时,反应温度为20~60℃,最好为35~50℃。磺化油用碱中和后的PH值一般控制为6~9。
本发明助化剂应用于乳化炸药时,其含量一般为0.5~15w%,优选为1~5%,其它组分可采用现有技术中的常规含量,同时由于助乳化剂中含有一定量的蜡等油相组分,用于制备乳化炸药时,油相材料可以相应减少。
本发明方法制得的助乳化剂可增加乳化炸药体系易乳性、分散度和粒度均匀性等功能。本发明方法由于省去了传统的脱蜡和精制过程,其成本大大下降,而且由于它事先未经分离,经磺化后体系中仍然含有一定比例的蜡,这正是乳化炸药油和材料的理想组分,也就是说使用这种助乳化剂可以不必向油和材料中添加蜡组分可进一步节省成本,并且无需分离,操作过程简化。
具体实施方式
实施例1
将大庆减二线馏分油(烷基苯含量为20w%)放入三口瓶中,用发烟硫酸进行磺化,发烟硫酸(含三氧化硫20w%)用量与烷基苯的摩尔比为3∶1,反应温度控制在55℃,磺化3小时反应终止,沉降分离,除去酸渣,用NaOH中和至PH7-8,即得产品,其中石油磺酸盐含量为15w%。
实施例2
将大庆减三线馏分油(烷基苯含量为17w%)放入三口瓶中,用3%浓度的三氧化硫进行硫化,反应温度控制在40℃,磺化4小时测酸值在40mgKOH/g时反应终止,三氧化硫与烷基苯的摩尔比为2∶1,沉降分离,除去酸渣,用NaOH中和至PH7-8,即得产品,其中石油磺酸盐含量为10w%。
实施例3
中间基原油减一线馏分油与大庆减四线馏分油重量比为1∶1的混合物(烷基苯含量为5w%),用5%浓度的三氧化硫进行硫化,反应温度控制在50℃,磺化2小时测酸值在80mgKOH/g时反应终止,三氧化硫与烷基苯的摩尔比为1.5∶1,沉降分离,除去酸渣,用NaHCO3中和至PH7-8,即得产品,其中石油磺酸盐含量为4w%。
实施例4~6
实施例1~3助乳化剂在乳化炸药中的应用,各组分含量为重量含量。乳化炸药的组成及性质见表1。
表1  本发明方法制备的助乳化剂在乳化炸药中的应用
  组成及性质   实施例4 实施例5  实施例6
  硝酸铵,%   75 76  74
  硝酸钠,%   5 11  10
  水,%   14 8  8
  乳化剂,%   1.5 1.5  1.5
  助乳剂,%   实施例1,0.5 实施例2,2  实施例3,5.5
  油相   大庆减四线馏分油,4% 大庆减三线馏分油,1.5%  大庆减二线馏分油,1%
  乳化基质感度(mm)   150 150  150
  殉爆(cm)   8 8  8
  高低温循环(次)   46 48  47
乳化剂为P-191,即聚异丁烯基马来酸酐与二甘醇的反应产物(按96100379中实施例1所述方法制备)

Claims (10)

1、一种乳化炸药助乳化剂的制备方法,其特征在于以馏分油为原料,加磺化剂磺化,磺化产物用碱中和即得到助乳化剂。
2、按照权利要求1所述的方法,其特征在于所述的馏分油包括常压馏分油、减压馏分油的一种或几种组成的混合物。
3、按照权利要求2所述的方法,其特征在于所述的常压馏分油是常三线馏分油,减压馏分油选自减一线馏分油、减二线馏分油、减三线馏分油和减四线馏分油的一种或几种的混合物。
4、按照权利要求2所述的方法,其特征在于所述的馏分油为石蜡基原油或中间基原油的馏分油。
5、按照权利要求1所述的方法,其特征在于所述的磺化剂是浓硫酸、发烟硫酸或三氧化硫。
6、按照权利要求5所述的方法,其特征在于所述的浓硫酸是95~98w%的硫酸,发烟硫酸是含有三氧化硫10~30w%的发烟硫酸。
7、按照权利要求1所述的方法,其特征在于磺化剂与原料馏分油中烷基苯的摩尔比范围是1~3∶1,磺化反应时间为0.5~4小时,反应温度为20~60℃。
8、按照权利要求7所述的方法,其特征在于所述的反温度为35~50℃。
9、按照权利要求1所述的方法,其特征在于所述的磺化油碱中和的PH值为6~9。
10、权利要增长1~9任一权利要求方法制备的助乳化剂在乳化炸药中的应用,其特征在于乳化炸药中含有0.5~15w%所述的助乳化剂。
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CN103964981A (zh) * 2013-02-06 2014-08-06 福建海峡科化股份有限公司 以废弃动植物油脂制备的乳化炸药专用复合脂及制备方法

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