RU2127239C1 - Type water-in-oil emulsion, explosive composition - Google Patents
Type water-in-oil emulsion, explosive composition Download PDFInfo
- Publication number
- RU2127239C1 RU2127239C1 RU93004840A RU93004840A RU2127239C1 RU 2127239 C1 RU2127239 C1 RU 2127239C1 RU 93004840 A RU93004840 A RU 93004840A RU 93004840 A RU93004840 A RU 93004840A RU 2127239 C1 RU2127239 C1 RU 2127239C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- component
- emulsion according
- weight
- groups
- emulsion
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B47/00—Compositions in which the components are separately stored until the moment of burning or explosion, e.g. "Sprengel"-type explosives; Suspensions of solid component in a normally non-explosive liquid phase, including a thickened aqueous phase
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B47/00—Compositions in which the components are separately stored until the moment of burning or explosion, e.g. "Sprengel"-type explosives; Suspensions of solid component in a normally non-explosive liquid phase, including a thickened aqueous phase
- C06B47/14—Compositions in which the components are separately stored until the moment of burning or explosion, e.g. "Sprengel"-type explosives; Suspensions of solid component in a normally non-explosive liquid phase, including a thickened aqueous phase comprising a solid component and an aqueous phase
- C06B47/145—Water in oil emulsion type explosives in which a carbonaceous fuel forms the continuous phase
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
- Colloid Chemistry (AREA)
- Edible Oils And Fats (AREA)
- Cosmetics (AREA)
- Seasonings (AREA)
- General Preparation And Processing Of Foods (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к эмульсиям типа вода-в-масле, которые являются полезными в качестве взрывчатых веществ. Эти эмульсии содержат по крайней мере один эмульгатор, производимый по крайней мере из одного замещенного янтарного ацилирующего агента. Замещенный янтарный ацилирующий агент состоит из замещающих групп /групп-заместителей/ и сукциновых групп, в которых замещающие группы происходят из полиалкилена /например, полибутены/, указанные ацилирующие агенты характеризуются присутствием в их структуре в среднем по крайней мере 1,3 сукциновых групп на каждый эквивалентный вес замещающих групп. The invention relates to water-in-oil emulsions that are useful as explosives. These emulsions contain at least one emulsifier produced from at least one substituted succinic acylating agent. A substituted amber acylating agent consists of substituent groups / substituent groups / and succinic groups in which the substituent groups are derived from polyalkylene (for example, polybutenes), said acylating agents are characterized by the presence in their structure of an average of at least 1.3 succinic groups per equivalent weight of substituent groups.
Известны гидрокарбилзамещенные карбоксильные ацилирующие агенты, имеющие по крайней мере около 30 алифатических атомов углерода в заместителе. Примеры таких ацилирующих агентов включают полиизобутенилзамещенные янтарные кислоты и ангидриды. Использование таких карбоксильных ацилирующих агентов в качестве присадок в обычных топливах и смазочных веществах описано в патентах США 3288714 и 3346354. Эти ацилирующие агенты также полезны в качестве промежуточных веществ при получении присадок для использования в обычно жидких топливах и смазочных веществах, как описано в патентах США 2892786; 3087936; 3163603; 3172892; 3189544; 3215707; 9219666; 3231587; 3235503; 3272746; 3306907; 3306908; 3331776; 3341542; 3346354; 3374174; 3379515; 3381022; 3413104; 3450715; 3454607; 3455728; 3476686; 3513095; 3523768; 3630904; 3632511; 3697428; 3755169; 3804763; 3836470; 3862981; 3936480; 3948909; 3950341; и 4471091; и французский патент 2223415. Hydrocarbyl substituted carboxyl acylating agents are known having at least about 30 aliphatic carbon atoms in the substituent. Examples of such acylating agents include polyisobutenyl substituted succinic acids and anhydrides. The use of such carboxylic acylating agents as additives in conventional fuels and lubricants is described in US Pat. ; 3087936; 3,163,603; 3,172,892; 3,198,544; 3,215,707; 9219666; 3231587; 3,235,503; 3272746; 3,306,907; 3,306,908; 3,331,776; 3,341,542; 3,346,354; 3,374,174; 3,397,515; 3,381,022; 3,413,104; 3,450,715; 3,454,607; 3,455,728; 3,476,686; 3513095; 3,523,768; 3,630,904; 3,632,511; 3,697,428; 3,755,169; 3804763; 3,836,470; 3,862,981; 3,936,480; 3,948,909; 3,950,341; and 4,471,091; and French patent 2223415.
Патент США 4234435 раскрывает карбоновокислотные ацилирующие агенты, происходящие из полиалкенов, таких как полибутены, и двухосновных карбоксильных реагентов, таких, как малеиновая или фумаровая кислота или некоторые их производные. Эти ацилирующие агенты характеризуются тем, что полиалкены, из которых они получаются, имеют значение Mn примерно от 1300 до 5000 и значение Mw/Mn примерно от 1,5 до 4. Ацилирующие агенты далее характеризуются прис утствием в их структуре по крайней мере 1, 3 групп, происходящих из двухосновного карбоксильного реагента на каждый эквивалентный вес групп, происходящих из полиалкена. Ацилирующие агенты могут вводиться в реакцию с амином, давая производные полезные в качестве присадок к смазочным маслам или в качестве промежуточных соединений, подвергаемых последующей обработке различными другими химическими соединениями и композициями, такими, как эпоксиды, для производства других производных, полезных в качестве присадок к смазочным маслам. US Pat. No. 4,234,435 discloses carboxylic acid acylating agents derived from polyalkenes, such as polybutenes, and dibasic carboxylic agents, such as maleic or fumaric acid or some derivatives thereof. These acylating agents are characterized in that the polyalkenes from which they are obtained have a Mn value of from about 1300 to 5000 and a Mw / Mn value of from about 1.5 to 4. The acylating agents are further characterized by the presence of at least 1, 3 groups derived from a dibasic carboxyl reagent for each equivalent weight of groups derived from polyalkene. Acylating agents can be reacted with an amine to give derivatives useful as additives for lubricating oils or as intermediates that are subsequently treated with various other chemical compounds and compositions, such as epoxides, to produce other derivatives useful as lubricant additives oils.
Взрывчатые эмульсии типа вода-в-масле обычно включают непрерывную органическую фазу /например, углеродистое топливо/ и прерывистую водную фазу, содержащую кислородпоставляющий компонент /например, нитрат аммония/. Примеры таких взрывчатых эмульсий типа вода-в-масле обычно включают непрерывную органическую фазу /например, углеродистое топливо/ и прерывистую водную фазу, содержащую кислородпоставляющий компонент /например, нитрат аммония/. Примеры таких взрывчатых эмульсий типа вода-в-масле раскрываются в патентах США 3447978; 3765964; 3985593; 4008110; 4097316; 4104092; 4218272; 4259977; 5357184; 4371408; 4391659; 4404050; 4409044; 4448619; 4453989; и 4534809 и патентной заявке Великобритании GB 2050340A. Explosive water-in-oil type emulsions typically include a continuous organic phase (for example, carbonaceous fuel) and a discontinuous aqueous phase containing an oxygen-containing component (for example, ammonium nitrate). Examples of such water-in-oil explosive emulsions typically include a continuous organic phase (for example, carbonaceous fuel) and a discontinuous aqueous phase containing an oxygen-containing component (for example, ammonium nitrate). Examples of such water-in-oil explosive emulsions are disclosed in US Pat. Nos. 3,447,978; 3,765,964; 3,985,593; 4,008,110; 4,097,316; 4,104,092; 4,218,272; 4,259,977; 5,357,184; 4,371,408; 4,391,659; 4404050; 4409044; 4,448,619; 4,453,989; and 4,534,809 and UK patent application GB 2050340A.
Патент США 4216040 раскрывает эмульсионные взрывные средства типа вода-в-масле, имеющие прерывистую водную фазу, непрерывную масляную или водонесмешиваемую жидкую органическую фазу, и органический катионный эмульгатор, имеющий липофильную часть и гидрофильную часть, причем липофильная часть представляет собой ненасыщенную углеводородную цепь. US Pat. No. 4,216,040 discloses water-in-oil emulsion explosives having a discontinuous aqueous phase, a continuous oily or water-immiscible liquid organic phase, and an organic cationic emulsifier having a lipophilic moiety and a hydrophilic moiety, the lipophilic moiety being an unsaturated hydrocarbon chain.
Патенты США 4708753 и 4644756 раскрывают эмульсии типа вода-в-масле, которые включают /A/ непрерывную масляную фазу; /B прерывистую водную фазу; /C/ небольшое эмульгирующее количество по крайней мере одной соли, происходящей или производимой из /C/ /I/ по крайней мере одной соли, гидрокарбидзамещенной карбоновой кислоты или ангидрида, эфирного или амидного производного указанной кислоты или ангидрида, причем гидрокарбильный заместитель /C/ /I/ имеет в среднем примерно от 20 до 500 атомов углерода, и /C/ /II/ аммиака или по крайней мере одного амина; и /D/ функциональное количество по крайней мере одной водорастворимой, нерастворимой в масле функциональной присадки, растворенной в указанной водной фазе. US patent 4708753 and 4644756 disclose emulsions of the type water-in-oil, which include / A / continuous oil phase; / B discontinuous aqueous phase; (C) a small emulsifying amount of at least one salt originating or produced from / C / / I / at least one salt, a hydrocarbid-substituted carboxylic acid or anhydride, an ester or amide derivative of the specified acid or anhydride, the hydrocarbyl substituent / C / / I / has an average of about 20 to 500 carbon atoms, and / C / / II / ammonia or at least one amine; and / D / a functional amount of at least one water-soluble, oil-insoluble functional additive dissolved in said aqueous phase.
Патент 4844756 раскрывает также, что компонентом /C/ /II/ может быть также щелочной или щелочноземельный металл. Эти эмульсии являются полезными в качестве взрывчатых эмульсий, когда функциональная присадка /D/ представляет собой поставляющий кислород компонент /например, нитрат аммония/. Patent 4844756 also discloses that the component / C / / II / may also be an alkali or alkaline earth metal. These emulsions are useful as explosive emulsions when the functional additive / D / is an oxygen supply component / for example, ammonium nitrate /.
Патент США 4710248 раскрывает взрывчатую эмульсионную композицию, включающую прерывистую окислительную фазу, диспергированную в непрерывной топливной фазе, с модификатором, гидрофильный и липофильный фрагменты. Гидрофильный фрагмент включает карбоновую кислоту или группу, способную гидролизоваться в карбоновую кислоту. Липофильный фрагмент представляет собой насыщенную или ненасыщенную углеводородную цепь. Величина pH взрывчатой эмульсионной композиции выше 4,5. US patent 4710248 discloses an explosive emulsion composition comprising a discontinuous oxidizing phase dispersed in a continuous fuel phase, with a modifier, hydrophilic and lipophilic moieties. The hydrophilic moiety includes a carboxylic acid or a group capable of hydrolyzing into a carboxylic acid. The lipophilic moiety is a saturated or unsaturated hydrocarbon chain. The pH of the explosive emulsion composition is higher than 4.5.
Патент США 4822433 раскрывает взрывчатую эмульсионную композицию, включающую прерывистую фазу, содержащую кислородпоставляющий компонент и органическую среду, образующую непрерывную фазу, в которой кислородпоставляющий компонент и органическая среда способны образовывать эмульсию, которая в отсутствии дополнительной присадки /или активирующего агента/ обнаруживает электропроводность при измерении при 60oC, не превышающую 60000/метр. Ссылка указывает на то, что проводимость может достигаться путем введения модификатора, который также функционирует, как эмульгатор. Модификатор включает гидрофильную часть /фрагмент/ и липофильную часть. Липофильная часть может быть получена из поли/алк/ен/ил/ янтарного ангидрида. В качестве являющегося полезным идентифицируется, в частности, поли /изобутилен/ янтарный ангидрид, имеющий среднечисленный молекулярный вес в пределах от 400 до 5000. Гидрофильная часть описывается как являющаяся полярной по характеру, имеющая молекулярный вес, не превышающий 450 и может получаться из полиолов, аминов, амидов, алканоламинов и гетероциклических соединений. Пример 14 ссылки раскрывает использование 1: 1 конденсата полиизобутенил янтарного ангидрида /среднемолекулярный вес = 1200/ и диметилэтаноламина в качестве модификатора/эмульгатора.US patent 4822433 discloses an explosive emulsion composition comprising an intermittent phase containing an oxygen-containing component and an organic medium forming a continuous phase, in which the oxygen-containing component and the organic medium are able to form an emulsion, which in the absence of an additional additive / or activating agent / detects conductivity when measured at 60 o C, not exceeding 60,000 / meter. The reference indicates that conductivity can be achieved by introducing a modifier that also functions as an emulsifier. The modifier includes a hydrophilic part / fragment / and a lipophilic part. The lipophilic moiety can be obtained from poly / alk / en / yl / succinic anhydride. As being useful, it is identified, in particular, poly / isobutylene / succinic anhydride having a number average molecular weight in the range of 400 to 5000. The hydrophilic moiety is described as being polar in nature, having a molecular weight not exceeding 450 and can be obtained from polyols, amines , amides, alkanolamines and heterocyclic compounds. Reference Example 14 discloses the use of a 1: 1 condensate of polyisobutenyl succinic anhydride (average molecular weight = 1200) and dimethylethanolamine as a modifier / emulsifier.
Патент США 4828633 раскрывает композиции солей, которые включают /A/ по крайней мере одну солевую часть, получаемую из /A/ /I/ по крайней мере одного высокомолекулярного поликарбоксильного ацилирующего агента, причем указанный ацилирующий агент /A/ /I/ имеет по крайней мере один гидрокарбильный /углеводородный/ заместитель, имеющий в среднем примерно от 20 до 500 атомов углерода, и /A/ /A/ аммиака по крайней мере одного амина, по крайней мере одного щелочного или щелочноземельного металла, и/или по крайней мере одного соединения щелочного или щелочноземельного металла; /B/ по крайней мере одну солевую часть, получаемую из /B/ /I/ по крайней мере одного низкомолекулярного поликарбоксильного ацилирующего агента, причем указанный ацилирующий агент /B/ /I/ не обязательно имеет по крайней мере один углеводородный заместитель, имеющий в среднем примерно до 18 углеродных атомов, и /B/ /II/ аммиака по крайней мере одного амина, по крайней мере одного щелочного или щелочноземельного металла, и/или по крайней мере одного соединения щелочного или щелочноземельного металла; причем указанные компоненты /A/ и /B/ соединяются /связываются/ вместе с помощью /C/ по крайней мере одного соединения, имеющего /I/ две или более первичных аминогрупп, /II/ две или более вторичных аминогрупп, /III/ по крайней мере одну первичную аминогруппу, /IV/ по крайней мере две гидроксильные группы или /V/ по крайней мере одну первичную или вторичную аминогруппу и по крайней мере одну гидроксильную группу. Эти композиции солей являются полезными в качестве эмульгаторов во взрывчатых эмульсиях типа вода-в-масле. US Pat. No. 4,828,633 discloses salt compositions which comprise / A / at least one salt portion derived from / A / / I / of at least one high molecular weight polycarboxyl acylating agent, said acylating agent / A / / I / having at least one hydrocarbyl / hydrocarbon / substituent having an average of about 20 to 500 carbon atoms and / A / / A / ammonia of at least one amine, at least one alkaline or alkaline earth metal, and / or at least one alkaline compound or alkaline earth metal ceiling elements; / B / at least one salt portion derived from / B / / I / at least one low molecular weight polycarboxyl acylating agent, said acylating agent / B / / I / not necessarily having at least one hydrocarbon substituent having an average up to about 18 carbon atoms, and / B / / II / ammonia of at least one amine, at least one alkaline or alkaline earth metal, and / or at least one alkali or alkaline earth metal compound; moreover, these components / A / and / B / bind / bind / together using / C / at least one compound having / I / two or more primary amino groups / II / two or more secondary amino groups / III / at least at least one primary amino group, / IV / at least two hydroxyl groups or / V / at least one primary or secondary amino group and at least one hydroxyl group. These salt compositions are useful as emulsifiers in water-in-oil explosive emulsions.
Патенты США 4840487 и 4956028 раскрывают взрывчатую композицию, включающую прерывистую окислительную фазу, включающую по крайней мере один кислородпоставляющий компонент, непрерывную органическую фазу, включающую по крайней мере одну несмешиваемую с водой органическую жидкость, и эмульгирующее количество по крайней мере одного азот-содержащего эмульгатора, получаемого из /A/ по крайней мере одного карбоксильного ацилирующего агента, /B/ по крайней мере одного полиамина и /C/ по крайней мере одной кислоты или соединения, дающего кислоту, способных образовывать по крайней мере одну соль с указанным полиамином. Примеры /A/ включает алкиленполиамины. Примеры /C/ включают кислоты фосфора /например, 0,9-диалкилфосфортиокислоту/. Эти взрывчатые композиции могут быть эмульсиями типа вода-в-масле или типа расплав в масле, один поставляющий кислород компонент, непрерывную органическую фазу, включающую по крайней мере углеродистое топливо, и эмульгирующее количество /A/ по крайней мере одной солевой композиции, получаемой из /A/ /I/ по крайней мере одной высокомолекулярной гидрокарбидзамещенной карбоновой кислоты или ангидрида, или эфирного или амидного производного указанной кислоты или ангидрида, причем гидрокарбильный заместитель соединения /A/ /I/ имеет в среднем примерно от 20 до 500 атомов углерода, и /A/ /2/ аммиака по крайней мере одного амина по крайней мере одного соединения щелочного или щелочноземельного металла; и /B/ по крайней мере одну солевую композицию, получаемую из /B/ /I/ по крайней мере одной низкомолекулярной гидрокарбидзамещенной карбоновой кислоты или ангидрида, или эфира или амидного производного указанной кислоты или ангидрида, причем гидрокарбильный заместитель /B/ /I/, имеет в среднем примерно от 8 до 18 углеродных атомов, и /B/ /2/ аммиака по крайней мере одного амина по крайней мере одного щелочного или щелочноземельного металла, и/или по крайней мере одного соединения щелочного или щелочноземельного металла. US patents 4840487 and 4956028 disclose an explosive composition comprising an intermittent oxidizing phase comprising at least one oxygen-containing component, a continuous organic phase comprising at least one water-immiscible organic liquid, and an emulsifying amount of at least one nitrogen-containing emulsifier obtained from / A / at least one carboxyl acylating agent, / B / at least one polyamine and / C / at least one acid or acid-giving compound, capable of x to form at least one salt with said polyamine. Examples / A / include alkylene polyamines. Examples (C) include phosphorus acids (for example, 0.9-dialkylphosphoric acid). These explosive compositions may be water-in-oil or melt-in-oil emulsions, one oxygen-supplying component, a continuous organic phase including at least carbon fuel, and an emulsifying amount (A) of at least one salt composition obtained from / A / / I / of at least one high molecular weight hydrocarbid-substituted carboxylic acid or anhydride, or an ester or amide derivative of said acid or anhydride, the hydrocarbyl substituent of the compound / A / / I / having, on average, from about 20 to 500 carbon atoms and / A / / 2 / ammonia of at least one amine of at least one alkali or alkaline earth metal compound; and / B / at least one salt composition obtainable from / B / / I / at least one low molecular weight hydrocarbyl substituted carboxylic acid or anhydride or ester or amide derivative of said acid or anhydride, wherein the hydrocarbyl substituent / B / / I /, has an average of about 8 to 18 carbon atoms, and / B / / 2 / ammonia of at least one amine of at least one alkaline or alkaline earth metal, and / or at least one alkali or alkaline earth metal compound.
Патент США 4,919,178 раскрывает эмульгаторы, которые включают продукт реакции компонента /I/т с компонентом /II/. Компонент /I/ включает продукт реакции некоторых карбоновых кислот или ангидридов, или их сложноэфирных или амидных производных с аммиаком по крайней мере одним амином по крайней мере одним щелочным и/или по крайней мере одним щелочноземельным металлом. Компонент /II/ включает некоторые фосфорсодержащие кислоты; или металлические соли указанных фосфорсодержащих кислот, причем металлы выбираются из группы, состоящей из магния, кальция, стронция, хрома, марганца, железа, молибдена, кобальта, никеля, меди, серебра, цинка, кадмия, алюминия, олова, свинца и смесей двух или более из них. Эти эмульгаторы полезны во взрывчатых эмульсиях типа вода-в-масле
В патент США 4956028 раскрываются взрывчатые композиции, которые включают прерывистую фазу окислителя, включающую по крайней мере один кислородпоставляющий компонент, непрерывную органическую фазу, включающую по крайней мере одну не смешиваемую с водой органическую жидкость, и эмульгирующее количество по крайней мере одного азотсодержащего эмульгатора, выбранного из /A/ по крайней мере одного крабоксильного ацилирующего агента, /B/ по крайней мере одного полиамина и /C/ по крайней мере одной кислоты или продуцирующего кислоту соединения, способного образовывать по крайней мере одну соль с указанным полиамном. Эти взрывчатые композиции могут быть эмульсиями типа вода-в-масле или эмульсиями типа расплав-в-масле.US patent 4,919,178 discloses emulsifiers that include the reaction product of component / I / t with component / II /. Component / I / includes the reaction product of certain carboxylic acids or anhydrides, or their ester or amide derivatives with ammonia, at least one amine, at least one alkaline and / or at least one alkaline earth metal. Component / II / includes some phosphorus-containing acids; or metal salts of said phosphorus-containing acids, the metals being selected from the group consisting of magnesium, calcium, strontium, chromium, manganese, iron, molybdenum, cobalt, nickel, copper, silver, zinc, cadmium, aluminum, tin, lead and mixtures of two or more of them. These emulsifiers are useful in water-in-oil explosive emulsions.
US Pat. No. 4,956,028 discloses explosive compositions that include an intermittent phase of an oxidizing agent comprising at least one oxygen-containing component, a continuous organic phase comprising at least one water-immiscible organic liquid, and an emulsifying amount of at least one nitrogen-containing emulsifier selected from / A / at least one craboxyl acylating agent, / B / at least one polyamine and / C / at least one acid or an acid-producing compound, sp sobnogo form at least one salt with said poliamnom. These explosive compositions may be water-in-oil emulsions or melt-in-oil emulsions.
В патенте США 4999062 раскрывается эмульсионная взрывчатая композиция, включающая прерывистую фазу, включающую кислородвысвобождающую соль, непрерывную не смешиваемую с водой органическую фазу и эмульгаторный компонент, включающий продукт конденсации первичного амина и поли алк(ен)ил янтарной кислоты или ангидрида, и где продукт конденсации включает по крайней мере 70% по весу сукцинимидного продукта. US 4,999,062 discloses an emulsion explosive composition comprising an intermittent phase comprising an oxygen releasing salt, a continuous water-immiscible organic phase and an emulsifier component comprising a condensation product of a primary amine and poly alk (en) yl succinic acid or anhydride, and where the condensation product includes at least 70% by weight of a succinimide product.
В патенте США N 4.820.361 раскрывается взрывчатый эмульсионный состав, включающий эмульсию типа вода-в-масле, содержащую прерывистую водную фазу, включающую по крайней мере один кислородпоставляющий компонент, и непрерывную органическую фазу, включающую углеводородное топливо, а также эмульгатор. US Pat. No. 4,820,361 discloses an explosive emulsion composition comprising a water-in-oil emulsion comprising an intermittent aqueous phase including at least one oxygen-containing component and a continuous organic phase including hydrocarbon fuel and an emulsifier.
Взрывчатые эмульсии вода-в-масле часто смешиваются с гранулами нитрата аммония или ANFO с целью увеличения взрывчатой энергии таких эмульсий. Среди промышленно доступных аммоний-нитратных гранул используются гранулы, которые изготавливаются с использованием одного или более кристаллических габитусных модификаторов для регулирования роста кристаллов и одного или более поверхностно-активных веществ для уменьшения спекания. Проблема с использованием этих обработанных гранул заключается в том, что они имеют тенденцию дестабилизировать эмульсии. Поэтому было бы весьма благоприятным разработать взрывчатые эмульсии, которые остаются стабильными при смешении с такими обработанными гранулами нитрата аммония. Explosive water-in-oil emulsions are often mixed with granules of ammonium nitrate or ANFO in order to increase the explosive energy of such emulsions. Among industrially available ammonium nitrate granules, granules are used which are made using one or more crystalline habit modifiers to control crystal growth and one or more surfactants to reduce sintering. A problem with the use of these processed granules is that they tend to destabilize emulsions. Therefore, it would be very favorable to develop explosive emulsions that remain stable when mixed with such treated granules of ammonium nitrate.
Данное изобретение направлено на эмульсии типа вода-в-масле, которые полезны в качестве взрывчатых веществ. Эти эмульсии включают прерывистую водную фазу, включающую по крайней мере один кислородпоставляющий компонент, непрерывную органическую фазу, включающую по крайней мере одно углеродистое топливо, и незначительное эмульгирующее количество по крайней мере одного эмульгатора. Эмульгатором является продукт, полученный по реакции компонента /A/ и компонента /B/: причем компонентом /A/ является по крайней мере один замещенный янтарный ацилирующий агент, при этом указанный замещенный янтарный ацилирующий агент состоит из замещающих групп и янтарных (сукциновых) групп, в котором замещающие группы или группы заместители происходят из полиалкена, указанные ацилирующие агенты характеризуются присутствием в их структуре в среднем не менее 1.3 янтарных групп на каждый весовой эквивалент замещающих групп; а компонентом /B/ является аммиак и/или по крайней мере один амин. Согласно одному воплощению эти эмульсии стабильно смешиваются с аммонийнитратными гранулами, которые были получены с использованием одного или более кристаллических габитусных модификаторов для регулирования роста кристаллов и одного или более поверхностно-активных веществ для уменьшения спекания. The present invention is directed to water-in-oil emulsions that are useful as explosives. These emulsions include an intermittent aqueous phase comprising at least one oxygen-containing component, a continuous organic phase comprising at least one carbonaceous fuel, and a minor emulsifying amount of at least one emulsifier. An emulsifier is a product obtained by the reaction of component / A / and component / B /: wherein component / A / is at least one substituted amber acylating agent, wherein said substituted amber acylating agent consists of substituent groups and amber (succinic) groups, in which substituent groups or substituent groups are derived from polyalkene, said acylating agents are characterized by the presence in their structure of an average of at least 1.3 amber groups for each weight equivalent of substituent groups; and component / B / is ammonia and / or at least one amine. According to one embodiment, these emulsions are stably mixed with ammonium nitrate granules that have been prepared using one or more crystalline habit modifiers to control crystal growth and one or more surfactants to reduce sintering.
Термин "эмульсия", используемый в данном описании и в прилагаемых пунктах формулы изобретения, предназначен для охвата не только эмульсий вода-в-масле, но также и композиций, полученных из таких эмульсий, в которых при температурах ниже той, при которой образуется эмульсия, прерывистая фаза является твердой или находится в виде капелек суперохлажденной жидкости. Этот термин охватывает также композиции, полученные из или сформированный в виде таких эмульсий вода-в-масле, которые находятся в виде желатиновых или полу-желатиновых композиций. The term "emulsion", as used in this description and in the attached claims, is intended to cover not only water-in-oil emulsions, but also compositions obtained from such emulsions in which, at temperatures lower than that at which the emulsion is formed, the intermittent phase is solid or in the form of droplets of supercooled liquid. The term also encompasses compositions prepared from or formed in the form of such water-in-oil emulsions that are in the form of gelatin or semi-gelatin compositions.
Термин "гидрокарбид или углеводородный радикал" используется здесь в том смысле, чтобы включать:
/1/ углеводородные группы, то есть алифатические (например, алкильные или алкенильные), алициклические (например, циклоалкильные, циклоалкенильные), ароматически-, алифатически- и алицилически-замещенные ароматические группы и аналогичные, а также циклические группы, в которых кольцо завершается с помощью другой части молекулы (то есть, любые две указанные группы могут вместе образовывать алициклическую группу);
/2/ замещенные углеводородные группы, то есть группы, содержащее неуглеводородные группы, которые в контексте данного изобретения не изменяют преимущественно углеводородную природу гидрокарбильной группы; специалисты в данной области осведомлены о таких группах, примеры которых включают простую эфирную группу, оксо, галоид /например, хлор или фтор/, алкоксил, меркапто, алкилмеркапто, нитро, нитрозо, сульфокси, и т.д.;
/3/ гетерогруппы, то есть группы, которые, имея преимущественно углеводородную природу в контексте данного изобретения, содержат в кольце или цепи, составленной из атомов углерода, и другие атомы, отличные от углерода. Подходящие гетероатомы известны специалистам в данной области и включают, например, серу, кислород, азот, и такие заместители, как пипридил, фуранил, тиофенил, имидазолил и др.The term "hydrocarbide or hydrocarbon radical" is used here in the sense to include:
(1) hydrocarbon groups, i.e. aliphatic (e.g., alkyl or alkenyl), alicyclic (e.g., cycloalkyl, cycloalkenyl), aromatic, aliphatic and alicylic substituted aromatic groups and the like, as well as cyclic groups in which the ring terminates with using another part of the molecule (that is, any two of these groups can together form an alicyclic group);
(2) substituted hydrocarbon groups, that is, groups containing non-hydrocarbon groups which, in the context of the present invention, do not predominantly alter the hydrocarbon nature of the hydrocarbyl group; those skilled in the art are aware of such groups, examples of which include an ether group, oxo, halogen (for example, chlorine or fluorine), alkoxyl, mercapto, alkyl mercapto, nitro, nitroso, sulfoxy, etc .;
(3) hetero groups, that is, groups which, having a predominantly hydrocarbon nature in the context of the present invention, contain in the ring or chain composed of carbon atoms and other atoms other than carbon. Suitable heteroatoms are known to those skilled in the art and include, for example, sulfur, oxygen, nitrogen, and substituents such as pipridyl, furanyl, thiophenyl, imidazolyl, etc.
Обычно на каждые десять атомов углерода в углеводородной группе присутствует не более, чем примерно три неуглеводородные группы или гетероатома, и предпочтительно, не более одной группы или гетероатома. В типичном случае в углеводородной группе нет таких групп или гетероатомов, и, следовательно, в этом случае они являются чисто углеводородными. Typically, for every ten carbon atoms in a hydrocarbon group, no more than about three non-hydrocarbon groups or heteroatoms are present, and preferably no more than one group or heteroatoms. Typically, there are no such groups or heteroatoms in a hydrocarbon group, and therefore, in this case, they are purely hydrocarbon.
Углеводородные группы предпочтительно свободны от ацетиленового ненасыщения; этиленовое ненасыщенное, когда оно присутствует, обычно является таким, что на каждые десять углерод-углеродных связей присутствует не более одной этиленовой связи. Углеводородные группы часто являются полностью насыщенными и, следовательно, не содержат этиленовой ненасыщенности. The hydrocarbon groups are preferably free of acetylene unsaturation; the ethylenically unsaturated, when present, is usually such that for every ten carbon-carbon bonds no more than one ethylene bond is present. Hydrocarbon groups are often completely saturated and therefore do not contain ethylene unsaturation.
Термин "низший", используемый здесь в сочетании с такими терминами, как алкил, алкенил, алкокси и аналогичные, охватывает такие группы, которые содержат в общем до 7 атомов углерода. The term “lower”, used here in combination with terms such as alkyl, alkenyl, alkoxy and the like, covers groups that contain a total of up to 7 carbon atoms.
Эмульсии вода-в-масле согласно изобретению, которые полезны в качестве взрывчатых веществ, включают прерывистую водную фазу, включающую по крайней мере один кислородпоставляющий компонент, непрерывную органическую фазу, включающую по крайней мере одно углеродистое топливо, и незначительное эмульгирующее количество по крайней мере одного эмульгатора. Согласно одному воплощению эти эмульсии стабильно смешиваются с аммонийнитратными гранулами, которые обработаны поверхностно-активными веществами и модификаторами роста кристаллов. The water-in-oil emulsions according to the invention, which are useful as explosives, include an intermittent aqueous phase comprising at least one oxygen-containing component, a continuous organic phase comprising at least one carbonaceous fuel, and a minor emulsifying amount of at least one emulsifier . According to one embodiment, these emulsions are stably mixed with ammonium nitrate granules that are treated with surfactants and crystal growth modifiers.
Непрерывная органическая фаза предпочтительно присутствует в количестве по крайней мере примерно 2% по весу, более предпочтительно в пределах примерно от 3,5% до 10%, более предпочтительно примерно 5% - 8% по весу в расчете на общий вес эмульсии вода-в-масле. Прерывистая водная фаза присутствует предпочтительно в количестве не менее примерно 85% по весу, более предпочтительно в количестве в интервале примерно от 85% до 98% по весу, и более предпочтительно примерно от 92% до 95% по весу в расчете на общий вес эмульсии. Эмульгатор предпочтительно присутствует в количестве в интервале примерно от 5% до 95%, более предпочтительно примерно 5% - 50% еще более предпочтительно примерно 5% - 20%, и еще более предпочтительно примерно от 10% до 20% по весу в расчете на общий вес органической фазы. Кислородпоставляющий компонент предпочтительно присутствует в количестве в пределах примерно от 70% до 95% по весу, более предпочтительно примерно 75% - 92% по весу, еще более предпочтительно примерно 78% - 90% по весу в расчете на общий вес водной фазы. Вода предпочтительно присутствует в количестве в интервале примерно от 5% до 30% по весу, более предпочтительно примерно от 8% до 25% по весу, и еще более предпочтительно примерно от 10% до 22% по весу в расчете на вес водной фазы. The continuous organic phase is preferably present in an amount of at least about 2% by weight, more preferably in the range of about 3.5% to 10%, more preferably about 5% to 8% by weight, based on the total weight of the water-in-emulsion oil. The discontinuous aqueous phase is preferably present in an amount of at least about 85% by weight, more preferably in an amount in the range of from about 85% to 98% by weight, and more preferably from about 92% to 95% by weight, based on the total weight of the emulsion. The emulsifier is preferably present in an amount in the range of from about 5% to 95%, more preferably about 5% to 50%, even more preferably about 5% to 20%, and even more preferably about 10% to 20% by weight based on the total the weight of the organic phase. The oxygen-containing component is preferably present in an amount in the range of about 70% to 95% by weight, more preferably about 75% to 92% by weight, even more preferably about 78% to 90% by weight, based on the total weight of the aqueous phase. Water is preferably present in an amount in the range of from about 5% to 30% by weight, more preferably from about 8% to 25% by weight, and even more preferably from about 10% to 22% by weight, based on the weight of the aqueous phase.
Углеродистое топливо
Углеродистое топливо, которое полезно в эмульсиях данного изобретения, может включать большинство углеводородов, например, парафиновые, олефиновые, нафтеновые, ароматические, насыщенные или ненасыщенные углеводороды, и типичным образом находится в форме масла или воска или их смеси. Обычно углеродистым топливом является не смешиваемый с водой, эмульгируемый углеводород, который является или жидким, или способным ожидаться при температуре до около 95oC, и предпочтительно при температуре между примерно 40oC и 75oC. В качестве углеродистого топлива могут использоваться масла из множества разнообразных источников, включая природные и синтетические масла и их смеси.Carbon fuel
The carbon fuel that is useful in the emulsions of this invention may include most hydrocarbons, for example, paraffinic, olefinic, naphthenic, aromatic, saturated or unsaturated hydrocarbons, and typically is in the form of an oil or wax or a mixture thereof. Typically, the carbonaceous fuel is a water-immiscible, emulsifiable hydrocarbon that is either liquid or capable of being expected to be at a temperature of up to about 95 ° C, and preferably at a temperature between about 40 ° C and 75 ° C. Oil from a wide variety of sources, including natural and synthetic oils and mixtures thereof.
Природные масла включают животные масла и растительные масла /например, касторовое масло, лярд/ также как и очищенные от растворителя или очищенные от кислоты минеральные масла парафинового, нафтенового или смешанного парафиново-нафтенового типов. Полезны также масла, происходящие из каменного угля или горячих сланцев. Синтетические масла включают углеводородные масла и галоидзамещенные углеводородные масла, такие как полимеризованные и сополимеризованные /с регулярным чередованием звеньев/ олефины /например, полибутилены, полипропилены, пропилен-изобутиловые сополимеры, хлорированные полибутилены и проч. /; алкилбенозолы /например, додецилбензолы, тетрадецилбензолы, динонилбензолы, ди-/2-этилгексил/бензолы и др. /; полифенилы /например, бифенилы, терфенилы, алкилированные полифенилы и др./; и аналогичные. Natural oils include animal oils and vegetable oils (for example, castor oil, lard), as well as solvent-free or acid-free mineral oils of the paraffinic, naphthenic or mixed paraffin-naphthenic types. Oils derived from coal or hot shale are also useful. Synthetic oils include hydrocarbon oils and halogenated hydrocarbon oils, such as polymerized and copolymerized / with regular alternating units / olefins / e.g. polybutylene, polypropylene, propylene-isobutyl copolymers, chlorinated polybutylene and the like. /; alkylbenosols / for example, dodecylbenzenes, tetradecylbenzenes, dinonylbenzenes, di- / 2-ethylhexyl / benzenes, etc. /; polyphenyls / for example biphenyls, terphenyls, alkylated polyphenyls, etc. /; and similar.
Еще один подходящий класс синтетических масел, которые могут использоваться, включает сложные эфиры дикарбоновых кислот /например, фталевой кислоты, янтарной кислоты, алкилянтарной кислоты, малеиновой, азелаиновой, субериновой, себациновой, фумаровой, адипиновой кислоты, димера линолевой кислоты, малоновой кислоты, алкилмалоновых кислот, алкенилмалоновых кислот и др./ с различными спиртами /например, бутиловым спиртом, гексиловым, додециловым, 2-этилгексиловым спиртом, этиленгликолем, диэтиленгликолевым моноэфиром, пропиленгликолем, пентаэритритом и др. /. Конкретные примеры этих сложных эфиров включают дибутилацитат, ди-/2-этилгексил/-себацинат, ди-н-гексилфумарат, диоктилсебацинат, диизооктилазелаинат, диизодецилавелаинат, диоктилфталат, дидецилфталат, диэйкозилсебацинат, 2-этилгексиловй диэфир димера линоленовой кислоты, комплексный сложный эфир, образованные при реакции одного моля себациновой кислоты с двумя молями тетраэтиленгликоля и двумя молями 2-этил-гексановой кислоты и аналогичные. Another suitable class of synthetic oils that can be used includes esters of dicarboxylic acids / e.g. phthalic acid, succinic acid, alkyl succinic acid, maleic, azelaic, suberinic, sebacic, fumaric, adipic acid, linoleic acid dimer, malonic acid, alkyl malonic acids , alkenyl malonic acids, etc. / with various alcohols / for example, butyl alcohol, hexyl, dodecyl, 2-ethylhexyl alcohol, ethylene glycol, diethylene glycol monoester, propylene glycol, ne taerythritol and others. Specific examples of these esters include dibutylacitate, di- (2-ethylhexyl) -sebacinate, di-n-hexyl fumarate, dioctyl sebacinate, diisooctylazelaate, diisodecylvelainate, dioctyl phthalate, didecyl oxydilene acid 2-diacyloxydyl acid-2-diacyloxydyl acid reactions of one mole of sebacic acid with two moles of tetraethylene glycol and two moles of 2-ethyl-hexanoic acid and the like.
Сложные эфиры, полезные в качестве синтетических масел, включают также эфиры, полученные из /5-12C/монокарбоновых кислот и многоатомных спиртов или полиолов и полиоловых простых эфиров, таких как неопентилгликоль, триметилолпропан, пентаэритрит, дипентаэритрит, трипентаэритрит и др. Esters useful as synthetic oils also include those derived from (5-12C) monocarboxylic acids and polyols or polyols and polyol ethers such as neopentyl glycol, trimethylol propane, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, etc.
Масла на основе кремния, такие как полиалкил-, полиарил-, полиалкокси- или полиарилокси-силоксановые масла и силикатные масла составляют еще один класс полезных масел. Эти масла включают тетраэтилсиликат, тетраизопропилсиликат, тетра-/2-этилгексил/-силикат, тетра-/4-метил-гексил/-силикат, тетра/п-третбутилфенил/-силикат, гексил/4-метил-2-пентокси/-ди-силоксан, поли/метил/-силоксаны, поли-/метилфенил/-силоксаны и др. Другие полезные синтетические масла включают жидкие сложные эфиры фосфорсодержащей кислоты /например, трикрезилфосфат, триоктилфосфат, диэтиловый эфир деканфосфоновой кислоты и др./, полимерные тетрагидрофураны и аналогичные. Silicon-based oils such as polyalkyl, polyaryl, polyalkoxy or polyaryloxy siloxane oils and silicate oils are another class of healthy oils. These oils include tetraethyl silicate, tetraisopropyl silicate, tetra- / 2-ethylhexyl / silicate, tetra- / 4-methyl-hexyl / silicate, tetra / p-tert-butylphenyl / silicate, hexyl / 4-methyl-2-pentoxy / -di -siloxane, poly / methyl / -siloxanes, poly- / methylphenyl / -siloxanes, and others. Other useful synthetic oils include liquid phosphate esters / for example tricresyl phosphate, trioctyl phosphate, decanphosphonic acid diethyl ester, etc. /, polymer tetrahydrofurans and the like .
Могут быть использованы нерафинированные (неочищенные), рафинированные и переочищенные масла (и смеси каждого друг с другом) типа раскрытых здесь выше. Нерафинированные масла получаются непосредственно из природных или синтетических источников без дальнейшей очистки. Например, сланцевое масло, полученное непосредственно путем перегонки в реторте, нефтяное масло, полученное непосредственно с помощью перегонки, или сложноэфирное масло, полученное непосредственно с помощью процесса сложной этерификации и используемое без дополнительной обработки, будет нерафинированным маслом. Рафинированные масла являются сходными с нерафинированными маслами за исключением того, что они были подвержены дополнительной обработке на одной или более стадиях очистки для улучшения одного или более свойств. Многие из таких приемов очистки известны специалистам в данной области, такие как экстракция растворителем, перегонка, кислотная или основная экстракция, фильтрация, фильтрация через адсорбирующий слой /перколяция/ и т.д. Рафинированные масла получаются с помощью процессов, сходных с процессами, используемыми для получения рафинированных масел и применяемыми по отношению к очищенным маслам, которые уже используются на практике. Такие перерафинированные масла также известны как регенированные или повторно переработанные масла и часто дополнительно перерабатываются с помощью технологии, направленной на удаление отработанных присадок и продуктов разрушения масла. Unrefined (unrefined), refined and refined oils (and mixtures of each other) can be used, such as those disclosed hereinabove. Crude oils are obtained directly from natural or synthetic sources without further purification. For example, shale oil obtained directly by distillation in a retort, petroleum oil obtained directly by distillation, or ester oil obtained directly by a complex esterification process and used without further treatment will be unrefined oil. Refined oils are similar to unrefined oils except that they have been subjected to further processing at one or more refining steps to improve one or more properties. Many of these purification techniques are known to those skilled in the art, such as solvent extraction, distillation, acid or base extraction, filtration, filtration through an adsorbent bed / percolation / etc. Refined oils are obtained using processes similar to the processes used to produce refined oils and applied to refined oils that are already used in practice. Such refined oils are also known as regenerated or recycled oils and are often further refined using technology designed to remove spent additives and oil breakdown products.
Примеры полезных масел включают белое минеральное масло, поставляемое фирмой Витко Кемикал Компани под торговой маркой КАЙДОЛ; белое минеральное масло, поставляемое фирмой Шелл под торговым наименованием ОНДИНА; и минеральное масло, поставляемое фирмой Пеннцойл под торговым наименованием N-750-HT. В качестве масла может использоваться дизельное топливо /например, сорта N 2-Д, по спецификации в ASTM D-975/. Examples of useful oils include white mineral oil, supplied by Vitko Chemical Company under the trademark KAIDOL; white mineral oil supplied by Shell under the trade name ONDINA; and mineral oil, supplied by Pennzoil under the trade name N-750-HT. The oil can be used diesel fuel / for example, grades N 2-D, according to the specification in ASTM D-975 /.
Углеродистым топливом может быть любой парафин или воск, имеющий точку плавления по крайней мере примерно 25oC, такой как петролатумный воск, микрокристаллический воск и парафин, минеральные воски, такие как озокерит и монтановый воск, воски животного происхождения, такие как спермацетовый воск, и воски насекомых, такие как пчелиный воск и китайский воск. Полезные воски включают воски, идентифицируемые торговым наименованием МОБИЛВОСК 57, который поставляется фирмой Мобил Ойл Корпорейшин; Д02764, который представляет смешанный воск, поставляемый фирмой Астор Кемикал Лтд; и ВИБАР, который поставляется фирмой Петролайт Корпорейшн. Предпочтительными восками являются смеси микрокристаллических восков и парафина.The carbonaceous fuel may be any paraffin or wax having a melting point of at least about 25 ° C., such as petrolatum wax, microcrystalline wax and paraffin, mineral waxes such as ozokerite and montan wax, animal waxes such as spermaceti wax, and insect waxes such as beeswax and Chinese wax. Useful waxes include waxes identified by the trade name MOBILVOSK 57, which is supplied by Mobile Oil Corporation; D02764, which is a mixed wax supplied by Astor Chemical Ltd; and VIBAR, which is supplied by Petrolight Corporation. Preferred waxes are mixtures of microcrystalline waxes and paraffin.
Согласно одному из воплощений углеродистое топливо включает сочетание воска и масла. Содержание воска может составлять по крайней мере около 25% и предпочтительно находится в интервале примерно от 25% до 90% по весу органической фазы, а содержание масла может составлять по крайней мере примерно 10%, и предпочтительно находится в интервале примерно от 10% до 75% по весу органической фазы. In one embodiment, the carbonaceous fuel comprises a combination of wax and oil. The wax content can be at least about 25% and preferably is in the range of about 25% to 90% by weight of the organic phase, and the oil content can be at least about 10%, and is preferably in the range of about 10% to 75 % by weight of the organic phase.
Кислородпоставляющий компонент. Oxygen-containing component.
Кислородпоставляющим компонентом является предпочтительно по крайней мере одна неорганическая окислительная роль, такая как нитрат аммония, щелочного или щелочноземельного металла, хлорат или перхлорат аммония, щелочного или щелочноземельного металла. Примеры их включают нитрат аммония, нитрат натрия, нитрат кальция, хлорат аммония, перхлорат натрия и перхлорат аммония. Предпочитается нитрат аммония. Пригодны также смеси нитрата аммония и нитрата натрия или кальция. Согласно одному воплощению неорганическая окислительная соль включает, главным образом, нитрат аммония, хотя примерно до 25% по весу фазы окислителя может составлять или еще какой-либо неорганический нитрат (например, нитрат щелочного или щелочноземельного металла), или неорганический перхлорат (например, перхлорат аммония или перхлорат щелочного или щелочноземельного металла), или их смесь. The oxygen-containing component is preferably at least one inorganic oxidizing role, such as ammonium nitrate, an alkali or alkaline earth metal, ammonium chlorate or perchlorate, an alkali or alkaline earth metal. Examples thereof include ammonium nitrate, sodium nitrate, calcium nitrate, ammonium chlorate, sodium perchlorate and ammonium perchlorate. Ammonium nitrate is preferred. Mixtures of ammonium nitrate and sodium or calcium nitrate are also suitable. According to one embodiment, the inorganic oxidizing salt mainly comprises ammonium nitrate, although up to about 25% by weight of the oxidizing phase may comprise either some other inorganic nitrate (e.g. alkaline or alkaline earth metal nitrate) or inorganic perchlorate (e.g. ammonium perchlorate or alkali metal or alkaline earth metal perchlorate), or a mixture thereof.
Эмульгатор
Термины "заместитель" и "ацилирующий агент" или "замещенный янтарный ацилирующий агент" даются в их номинальных значениях. Например, заместителями являются атом или группа атомов, которая имеет еще один замещенный атом или группу в молекуле в результате реакции. Термин "ацилирующий агент" или "замещенный ацилирующий янтарный агент" относится к соединению самому по себе и не включает непрореагировавшие реагенты, используемые для образования ацилирующего агента или замещенного янтарного ацилирующего агента.Emulsifier
The terms “substituent” and “acylating agent” or “substituted amber acylating agent” are given in their nominal values. For example, substituents are an atom or group of atoms that has another substituted atom or group in the molecule as a result of the reaction. The term “acylating agent” or “substituted acylating amber agent” refers to the compound per se and does not include unreacted reagents used to form the acylating agent or substituted amber acylating agent.
Замещенный янтарный ацилирующий агент /A/, используемый при получении эмульгатора, может характеризоваться присутствием в своей структуре двух групп или фрагментов. На первую группу или фрагмент для удобства здесь ниже ссылаются как на замещающую группу /группы/ и эта группа или фрагмент происходит из полиалкена. Полиалкен, от которого происходят замещенные группы, характеризуется величиной Mn /среднечисленный молекулярный вес/ по крайней мере примерно 500, более предпочтительно по крайней мере около 1000, еще более предпочтительно по крайней мере около 1300, и еще более предпочтительно примерно не менее 1500. В преимущественном случае полиалкен имеет Mn в интервале примерно от 500 до 10000, более предпочтительно примерно от 1000 до 7000, еще более предпочтительно примерно от 1300 до 5000, еще более предпочтительно от около 1500 до около 5000, еще более предпочтительно от около 1500 до около 3000, еще более предпочтительно от около 1500 до около 2400, еще более предпочтительно от около 1500 до около 2000, еще более предпочтительно от около 1600 до около 1900. Полиалкен предпочтительно имеет величину Mw/Mn по крайней мере около 1,5, предпочтительно примерно от 1,5 до 5, более предпочтительно примерно от 2 до 5, еще более предпочтительно от 2,8 до 5, более предпочтительно от 2,8 до 4,5, и еще более предпочтительно от 3,3 до 3,9. Сокращение Mw является общепринятым символом, представляющим средневесовой молекулярный вес. The substituted amber acylating agent / A / used in the preparation of the emulsifier may be characterized by the presence of two groups or fragments in its structure. For convenience, the first group or fragment is hereinafter referred to as a substituent group (s) and this group or fragment originates from a polyalkene. The polyalkene from which the substituted groups originate is characterized by a Mn / number average molecular weight of at least about 500, more preferably at least about 1000, even more preferably at least about 1300, and even more preferably at least about 1500. In an advantageous manner the case of polyalkene has an Mn in the range of from about 500 to 10,000, more preferably from about 1000 to 7000, even more preferably from about 1300 to 5000, even more preferably from about 1500 to about 5000, even more preferably from about about 1500 to about 3000, even more preferably from about 1500 to about 2400, even more preferably from about 1500 to about 2000, even more preferably from about 1600 to about 1900. The polyalkene preferably has an Mw / Mn of at least about 1.5 preferably from about 1.5 to 5, more preferably from about 2 to 5, even more preferably from 2.8 to 5, more preferably from 2.8 to 4.5, and even more preferably from 3.3 to 3, nine. The abbreviation Mw is a common symbol representing the weight average molecular weight.
Гельпроникающая хроматография /ГПХ/ представляет собой метод, который дает как средневесовой, так и среднечисленный молекулярные веса, а также полное распределение молекулярного веса полимеров. Для целей данного изобретения в качестве калибровочного стандарта при ГПХ используется стандарта при ГПХ используется ряд фракционированных полимеров изобутена, полиизобутена. Методики определения величин Mn и Mw полимеров хорошо известны и описаны в многочисленных книгах и статьях. Например, методы определения Mn и распределения молекулярного веса полимеров описываются в работе W.W. Join J.J. Kirkland and D. D. Bly, "Modern Siac Exelusion Liguid Chromatograths", J. Wilny & Sons, Jni. 1979. Gel permeation chromatography / GPC / is a method that gives both weight average and number average molecular weights, as well as a complete distribution of the molecular weight of the polymers. For the purposes of this invention, as a calibration standard for GPC, a standard for GPC is used, a number of fractionated polymers of isobutene, polyisobutene are used. Methods for determining the values of Mn and Mw polymers are well known and described in numerous books and articles. For example, methods for determining Mn and molecular weight distribution of polymers are described in W.W. Join J.J. Kirkland and D. D. Bly, "Modern Siac Exelusion Liguid Chromatograths", J. Wilny & Sons, Jni. 1979.
Полиалкены, имеющие величины Mn и Mw, обсуждаемые выше, известны в технике и могут получаться в соответствии с обычными процедурами. Например, некоторые из этих полиалкенов описываются и приводятся их примеры в патенте США 4234435. Содержание данного патента относительно таких полиалкенов включено в данное описание для сведения. Несколько из таких полиалкенов, особенно, полибутенов, являются промышленно доступными. Polyalkenes having the Mn and Mw values discussed above are known in the art and can be prepared in accordance with conventional procedures. For example, some of these polyalkenes are described and examples thereof in US Pat. No. 4,234,435. The contents of this patent regarding such polyalkenes are incorporated herein by reference. Several of these polyalkenes, especially polybutenes, are commercially available.
Вторая группа или фрагмент в ацилирующем агенте упоминается здесь как "янтарная группа /группы"/. Янтарные или сукциновые группы являются группами, характеризуемыми структурой
где
X и X' являются одинаковыми или различными при условии, что по крайней мере один из X и X' является таким, что замещенный янтарный ацилирующий агент может функционировать как карбоксильный ацилирующий агент. То есть по крайней мере один из X и X'должен быть таким, чтобы замещенный ацилирующий агент мог образовывать, например, амиды, имиды, или аминные соли с аминосоединениями, и сложные эфиры, сложноэфирные соли, амиды, имиды и др. с гидроксиламинами, и в остальных отношениях функционировать как обычный карбоновокислотный ацилирующий агент. Для целей данного изобретения реакции переэтерификации и трансамидирования рассматриваются как обычные реакции ацилирования.The second group or fragment in the acylating agent is referred to herein as an “amber group (s)". Amber or succinic groups are groups characterized by structure
Where
X and X 'are the same or different, provided that at least one of X and X' is such that the substituted succinic acylating agent can function as a carboxyl acylating agent. That is, at least one of X and X ’must be such that the substituted acylating agent can form, for example, amides, imides, or amine salts with amino compounds, and esters, ester salts, amides, imides, etc. with hydroxylamines, and in other respects, function as a normal carboxylic acid acylating agent. For the purposes of this invention, transesterification and transamidation reactions are considered as normal acylation reactions.
Так, X и/или X' обычно представляет -OH, -O-гидрокарбил, -O-M+, где M+ представляет один эквивалент катиона металла, аммония или амина, NH2, Cl, -Br, и вместе X и X' могут представлять -O-, так что образуют ангидрид. Конкретная природа любой из X и X' группы, которая не является одной из вышеуказанных, не является существенной, пока ее присутствие не предотвращает вхождение остающейся группы в реакции ацилирования. Предпочтительно, однако, X и X' каждый является таким, чтобы обе карбоксильные функции янтарной группы /т.е. как -C/O/X, так и -C/O/X' могли вступать в реакцию ацилирования.So, X and / or X 'is usually -OH, -O-hydrocarbyl, -OM + , where M + is one equivalent of a metal, ammonium or amine cation, NH 2 , Cl, -Br, and together X and X' can represent -O- so that they form an anhydride. The specific nature of any of the X and X ′ groups, which is not one of the above, is not essential until its presence prevents the remaining group from entering the acylation reaction. Preferably, however, X and X ′ are each such that both carboxyl functions of the amber group / i.e. both -C / O / X and -C / O / X 'could undergo an acylation reaction.
Однако из незанятых валентностей в группировке
формулы I образует углерод-углеродную связь с атомом углерода в замещающей группе. Хотя другая такая незанятая валентность может быть занята аналогичной связью с той же самой или иной замещающей группой, все, кроме указанной одной такой валентности, обычно заняты водородом; т.е. -H.However, from unoccupied valencies in the grouping
Formula I forms a carbon-carbon bond with a carbon atom in a substituent group. Although another such unoccupied valency may be occupied by a similar bond with the same or another substituent group, all but the indicated one such valency are usually occupied by hydrogen; those. -H.
Замещенные янтарные или сукциновые ацилирующие агенты характеризуются присутствием в их структуре в среднем по крайней мере 1.3 сукциновых групп /то есть групп, соответствующих формуле I/ на каждой весовой эквивалент замещающих групп. Эти ацилирующие агенты могут иметь примерно от 1.5 до 2.5, предпочтительно примерно 1.7 - 2.1, более предпочтительно, примерно 1.8 - 2.0 сукциновых групп на каждый весовой эквивалент группы-заместителя. Для целей данного изобретения под весовым эквивалентом замещенных групп подразумевается число, полученное делением величины Mn полиалкена, из которого происходит заместитель, на общий вес замещающих групп, присутствующих в замещенных янтарных ацилирующих агентах. Таким образом, если замещенный янтарный ацилирующий агент характеризуется общим весом замещающих групп 40000, а величина Mn для полиалкена, из которого происходят замещающие группы, составляет 2000, тогда этот замещенный янтарный ацилирующий агент характеризуется общим числом весового эквивалента замещающих групп 20/4000 : 2000 = 20/. Следовательно, этот конкретный янтарный ацилирующий агент должен также характеризоваться присутствием в их структурепо крайней мере 26 /1.3 • 20 = 26/ янтарных групп. Substituted succinic or succinic acylating agents are characterized by the presence in their structure of an average of at least 1.3 succinic groups (i.e., groups corresponding to formula I) for each weight equivalent of substituent groups. These acylating agents may have from about 1.5 to 2.5, preferably from about 1.7 to 2.1, more preferably from about 1.8 to 2.0, succinic groups for each weight equivalent of the substituent group. For the purposes of this invention, the weight equivalent of substituted groups is understood to mean the number obtained by dividing the Mn value of the polyalkene from which the substituent is derived by the total weight of the substituent groups present in the substituted succinic acylating agents. Thus, if a substituted amber acylating agent is characterized by a total weight of substituent groups of 40,000, and the Mn value for the polyalkene from which the substituent groups originate is 2000, then this substituted amber acylating agent is characterized by a total number of weight equivalent of substituting groups of 20/4000: 2000 = 20 /. Therefore, this particular amber acylating agent should also be characterized by the presence in their structure of at least 26 /1.3 • 20 = 26 / amber groups.
Отношение янтарных групп к эквивалентному числу замещающих групп, присутствующих в ацилирующем агенте, может определяться специалистами в данной области с использованием общепринятых приемов /например, с использованием кислотного числа, числа омыления/. The ratio of amber groups to the equivalent number of substituent groups present in the acylating agent can be determined by specialists in this field using conventional methods / for example, using an acid number, a saponification number /.
В одном из воплощений янтарные группы соответствуют формуле
где R и R' каждый независимо выбран из группы, состоящей из -OH, -Cl, -O-низшего алкила, а взятые вместе R и R' представляют -O-.In one embodiment, the amber groups correspond to the formula
where R and R ′ are each independently selected from the group consisting of —OH, —Cl, —O — lower alkyl, and taken together R and R ′ are —O—.
В последнем случае янтарной группой является группа янтарного ангидрида. Все янтарные группы в конкретном янтарном ацилирующем агенте необязательно должны быть одними и теми же, но они могут быть одинаковыми. Предпочтительно, янтарные группы соответствуют группам формул
и смесям III/a/ и III/b/.In the latter case, the amber group is succinic anhydride group. All amber groups in a particular amber acylating agent need not be the same, but they can be the same. Preferably, amber groups correspond to groups of formulas
and mixtures III / a / and III / b /.
Получение замещенных янтарных ацилирующих агентов, в которых янтарные группы являются одинаковыми или различными, находится в проделах знаний специалистов в данной области и может достигаться с помощью общепринятых процедур, таких как обработка самих замещенных янтарных ацилирующих агентов /например, гидролиз ангидрида в свободную кислоту или превращение свободной кислоты в хлорангидрид кислоты с помощью тионилхлорида /и/или подбор соответствующих малеинового или фумарового реагентов. The preparation of substituted succinic acylating agents in which the amber groups are the same or different is within the knowledge of those skilled in the art and can be achieved using generally accepted procedures, such as treating the substituted succinic acylating agents themselves / for example, hydrolysis of anhydride into a free acid or conversion of free acid to acid chloride using thionyl chloride / and / or selection of appropriate maleic or fumaric reagents.
Под предпочтительными характеристиками янтарных ацилирующих агентов следует понимать как зависимые, так и независимые. Они считаются независимыми в том смысле, что например, присутствие как минимум 1.4 или 1.5 янтарных групп на весовой эквивалент замещающих групп не связано с более предпочтительным значением Mn или Mw/Mn. Они рассматриваются как зависимые в том смысле, что, например, когда предпочтительно минимум 1.4 или 1.5 янтарных групп сочетается с более предпочтительными значениями Mn и/или Mw/Mn, совокупность или сочетание предпочтительных значений фактически описывает или характеризует еще более предпочтительные воплощения изобретения. Таким образом, в отношении конкретных обслуживаемых параметров различные параметры предназначены для рассмотрения их в отдельности, но для идентификации дополнительных предпочтительных признаков они могут также сочетаться с другими параметрами. Данная одна и та же концепция предназначена для применения на протяжении данного описания в отношении описания предпочтительных величин, интервалов, соотношений, реагентов и аналогичных, если не демонстрируется или явно не является очевидным противоположное намерение. Preferred characteristics of amber acylating agents are to be understood as dependent as well as independent. They are considered independent in the sense that, for example, the presence of at least 1.4 or 1.5 amber groups per weight equivalent of substituent groups is not related to the more preferred value of Mn or Mw / Mn. They are considered dependent in the sense that, for example, when at least 1.4 or 1.5 amber groups are preferably combined with more preferred Mn and / or Mw / Mn values, the combination or combination of preferred values actually describes or characterizes even more preferred embodiments of the invention. Thus, in relation to the particular parameters being served, the various parameters are intended to be considered separately, but they can also be combined with other parameters to identify additional preferred features. This same concept is intended to be used throughout this description to describe preferred values, ranges, ratios, reagents and the like, unless the opposite intention is demonstrated or clearly apparent.
Полиалкены, из которых происходят замещенные группы, являются гомополимерами или сополимерами полимеризуемых олефиновых мономеров с числом атомов углерода от 2 до примерно 16; обычно от 2 до примерно 6 атомов углерода. Сополимерами являются такие, в которых два ли более олефиновых мономеров полимеризуются в соответствии с хорошо известными общепринятыми процедурами с образованием полиалкенов, имеющих в своей структуре звенья, полученные из каждого из указанных двух или более олефиновых мономеров. Таким образом, "Сополимеры или интерполимер/ы/" в используемом здесь смысле включают сополимеры, терполимеры, тетраполимеры аналогичные. Как очевидно понятно специалистам в данной области, полиалкены, из которых получаются или происходят замещенные группы, часто общепринято называются как "полиолефин/ы/". The polyalkenes from which substituted groups originate are homopolymers or copolymers of polymerizable olefin monomers with carbon numbers from 2 to about 16; typically 2 to about 6 carbon atoms. Copolymers are those in which two or more olefin monomers are polymerized in accordance with well-known generally accepted procedures to form polyalkenes having in their structure units derived from each of the two or more olefin monomers. Thus, “Copolymers or interpolymer (s)” as used herein include copolymers, terpolymers, tetrapolymers similar. As will be appreciated by those skilled in the art, the polyalkenes from which substituted groups are derived or derived are often commonly referred to as "polyolefin (s)".
Олефиновыми мономерами, из которых получаются полиалкены, являются полимеризуемые олефиновые мономеры, характеризующиеся присутствием одной или более этиленового ненасыщенных групп /т.е. >C=C</; то есть они являются монодифеновыми мономерами, такими как этилен, пропилен, бутен-1, изобутен, и октен-1, или полиолефиновыми мономерами /обычно диолефиновыми мономерами/, такими как бутадиен-1,3 и изопрен. The olefin monomers from which the polyalkenes are derived are polymerizable olefin monomers characterized by the presence of one or more ethylenically unsaturated groups / i.e. > C = C </; that is, they are monodiphene monomers, such as ethylene, propylene, butene-1, isobutene, and octene-1, or polyolefin monomers / usually diolefin monomers / such as butadiene-1,3 and isoprene.
Этими олефиновыми мономерами являются обычно полимеризуемые концевые олефины; т. е. олефины, характеризующиеся присутствием в их структуре >C=CH2. Однако для образования полиалкенов могут также использоваться полимеризуемые внутренние олефиновые мономеры /иногда называемые в литературе средними олефинами/, характеризующиеся присутствием в их структуре группы Когда применяются внутренние олефиновые мономеры, они обычно применяются с концевыми олефинами, давая полиалкены, которые являются сополимерами. Для целей данного изобретения, когда какой-либо конкретный полимеризуемый олефиновый мономер может классифицироваться как в качестве концевого олефина, так и в качестве внутреннего олефина, он будет считаться концевым олефином. Так, например, для целей данного изобретения пентадиен-1,3 /т.е. пиперилен/ считается концевым олефином.These olefin monomers are typically polymerizable terminal olefins; i.e., olefins characterized by the presence of> C = CH 2 in their structure. However, polymerizable internal olefin monomers (sometimes referred to in the literature as middle olefins), characterized by the presence of a group in their structure, can also be used to form polyalkenes. When internal olefin monomers are used, they are usually used with terminal olefins to give polyalkenes, which are copolymers. For the purposes of this invention, when a particular polymerizable olefin monomer can be classified as both a terminal olefin and an internal olefin, it will be considered a terminal olefin. So, for example, for the purposes of the present invention, pentadiene-1.3 / i.e. piperylene / is considered a terminal olefin.
Некоторые из замещенных янтарных ацилирующих агентов /A/ полезных при получении эмульгаторов изобретения, являются известными в технике и описываются, например, в патенте США 4234435, содержание которого упоминается здесь для сведения. Ацилирующие агенты, описанные в патенте США 4234435, характеризуются как содержащие замещающие группы, происходящие из полиалкенов, имеющих величину Mn примерно от 1300 до 5000, и величину Mw/Mn примерно от 1,5 до 4. Some of the substituted succinic acylating agents (A) useful in preparing the emulsifiers of the invention are known in the art and are described, for example, in US Pat. No. 4,234,435, the contents of which are incorporated herein by reference. The acylating agents described in US Pat. No. 4,234,435 are characterized as containing substituent groups derived from polyalkenes having a Mn value of from about 1300 to 5000 and a Mw / Mn value of from about 1.5 to 4.
Обычно предпочтение отдается алифатическим полиалкеновым углеводородам, свободным от ароматических и циклоалифатических групп. В пределах данного предпочтительного признака дополнительное предпочтение отдается полиалкенам, которые происходят из группы, состоящей из гомополимеров и сополимеров концевых олефиновых углеводородов с числом атомов от 2 до примерно 16. Данный предпочтительный признак дополнительно определяется тем условием, что хотя обычно предпочтительной группы находятся также сополимеры, необязательно содержащие примерно до 40% полимерных звеньев, происходящих из внутренних олефинов с числом атомов углерода примерно до 16. Более предпочтительный класс полиалкенов составляют полиалкены, выбранные из группы, состоящей из гомополимеров и сополимеров концевых олефинов с числом атомов углерода от 2 до примерно 6, более предпочтительно от 2 до 4 атомов углерода. Однако еще одним предпочтительным классом полиалкненов являются последние более предпочтительные полиалкены, необязательно содержащие примерно до 25:% полимерных звеньев, произведенных из внутренних олефинов с числом атомов углерода примерно до 6. Особенно предпочитаются полибутены и полиизобутены. Согласно одному из воплощений полиалкеном является полибутен, в котором по крайней мере около 50% общих звеньев, происходящих из бутенов, происходит из изобутена. В одном из воплощений полиалкеном является интерполимер или сополимер этилена и пропилена, или интерполимер или сополимер стирола и по крайней мере одного диена /например, бутадиена, пентадиена, изопрена и др./. Generally, aliphatic polyalkene hydrocarbons free of aromatic and cycloaliphatic groups are preferred. Within this preferred feature, additional preference is given to polyalkenes that originate from the group consisting of terminal olefinic hydrocarbon homopolymers and copolymers having from 2 to about 16 atoms. This preferred feature is further determined by the fact that although copolymers are also usually preferred, optionally containing up to about 40% polymer units derived from internal olefins with up to about 16 carbon atoms. More preferred the class of polyalkenes is comprised of polyalkenes selected from the group consisting of terminal olefin homopolymers and copolymers with carbon atoms from 2 to about 6, more preferably from 2 to 4 carbon atoms. However, another preferred class of polyalkenes is the latter more preferred polyalkenes, optionally containing up to about 25:% polymer units made from internal olefins with up to about 6 carbon atoms. Polybutenes and polyisobutenes are particularly preferred. In one embodiment, the polyalkene is polybutene, in which at least about 50% of the total units derived from butenes are derived from isobutene. In one embodiment, the polyalkene is an interpolymer or copolymer of ethylene and propylene, or an interpolymer or copolymer of styrene and at least one diene (for example, butadiene, pentadiene, isoprene, etc.).
Получение полиалкенов, описанных выше, которые отвечают различным критериям в отношении величин Mn и Mw/Mn, находятся в компетенции специалистов в данной области и не составляет части настоящего изобретения. Примеры, свободно очевидные специалистам, включают регулирование температур полимеризации, регулирование количества и типа инициаторов полимеризации и/или катализатора, применение в процедурах полимеризации оканчивающихся цепью групп, и аналогичные. Могут также использоваться другие обычные технологические приемы, такие, как отгонка /включая вакуумную отгонку/ очень легких фракций и/или окислительное или механическое разрушение полиалкенов с высоким молекулярным весом для получения полиалкенов с более низким молекулярным весом. Obtaining polyalkenes described above, which meet different criteria with respect to the values of Mn and Mw / Mn, are within the competence of specialists in this field and does not form part of the present invention. Examples that are readily apparent to those skilled in the art include adjusting the polymerization temperatures, controlling the amount and type of polymerization initiators and / or catalyst, using chain-terminating groups in the polymerization, and the like. Other conventional techniques may also be used, such as distillation / including vacuum distillation / of very light fractions and / or oxidative or mechanical degradation of high molecular weight polyalkenes to produce lower molecular weight polyalkenes.
При получении замещенных янтарных ацилирующих агентов данного изобретения один или более описанных выше полиалкенов вводится в реакцию с одним или более кислотными реагентами, выбранными из группы, состоящей из малеинового или фумарового реагентов общей формулы. Upon receipt of the substituted succinic acylating agents of the present invention, one or more of the polyalkenes described above is reacted with one or more acidic reagents selected from the group consisting of maleic or fumaric reagents of the general formula.
X/O/C-CH=CH-C/O/X' (IV)
где X и X' имеют значения, определенные ранее для формулы I. Предпочтительно малеиновым и фумаровым реагентам являются одно или более соединений, соответствующих формуле
RC/O/-CH=CH-C/O/R' (V)
где R и R' имеют значения, определенные здесь ранее для формулы II. Обычно малеиновым или фумаровым регентами являются малеиновая кислота, фумаровая кислота, малеиновый ангидрид или смесь двух или более из них. Малеиновые реагенты обычно предпочтительны по сравнению с фумаровыми реагентами, потому что первые являются более легко доступными, и обычно более свободно взаимодействуют с полиалкенами /или их производными/ для получения замещенных янтарных ацилирующих агентов настоящего изобретения. Особенно предпочтительными реагентами являются малеиновая кислота, малеиновый ангидрид и их смеси. Вследствие доступности и легкости реакции обычно применяется малеиновый ангидрид.X / O / C-CH = CH-C / O / X '(IV)
where X and X 'have the meanings previously defined for formula I. Preferably, the maleic and fumar reactants are one or more compounds of the formula
RC / O / -CH = CH-C / O / R '(V)
where R and R 'have the meanings previously defined here for formula II. Typically, maleic or fumaric regents are maleic acid, fumaric acid, maleic anhydride, or a mixture of two or more of them. Maleic reagents are usually preferred over fumaric reagents because the former are more readily available and usually more freely interact with the polyalkenes / or their derivatives / to produce the substituted succinic acylating agents of the present invention. Particularly preferred reagents are maleic acid, maleic anhydride, and mixtures thereof. Due to the availability and ease of reaction, maleic anhydride is usually used.
Для удобства и кратности термин "малеиновый реагент" иногда используется для ссылки на кислотные реагенты, используемые для получения янтарных ацилирующих агентов. Следует понимать, что когда он используется, данный термин является общим для кислотных реагентов, выбираемых из малеиновых и фумаровых реагентов, соответствующих формулы /IV/ и /V/, приведенным выше, включая смеси таких реагентов. For convenience and brevity, the term “maleic reagent” is sometimes used to refer to acidic reagents used to produce succinic acylating agents. It should be understood that when used, this term is common to acidic reagents selected from maleic and fumaric reagents corresponding to the formula / IV / and / V / above, including mixtures of such reagents.
Примеры патентов, описывающих различные процедуры получения полезных ацилирующих агентов, включают патенты США 3215707, 3219668, 3231587, 3912764, 4110349, 4234435 и 5041662; и патенты Великобритании 1440219 и 1492337. Содержание этих патентов приводиться здесь для сведения в связи с приведенной в них информацией, касающейся получения замещенных янтарных ацилирующих агентов. Examples of patents describing various procedures for preparing beneficial acylating agents include US patents 3215707, 3219668, 3231587, 3912764, 4110349, 4234435 and 5041662; and UK patents 1440219 and 1492337. The contents of these patents are provided here for information in connection with the information contained therein regarding the preparation of substituted succinic acylating agents.
Ацилирующие агенты, описанные выше, являются промежуточными соединениями в процессе получения эмульгатора для эмульсии согласно изобретению, причем процесс включает взаимодействие /A/ одного или более ацилирующих агентов с /B/ аммиаком и/или по крайней мере одним амином. The acylating agents described above are intermediates in the process of preparing an emulsifier for an emulsion according to the invention, the process comprising reacting / A / one or more acylating agents with / B / ammonia and / or at least one amine.
Амины /B/ полезные при изготовлении эмульгаторов, включают первичные амины, вторичные амины и третичные амины, причем предпочитаются вторичные и третичные амины, и особенно полезными являются третичные амины. Этими аминами могут быть моноамины или полиамины. Полезны гидроксиамины, особенно третичные алканолмоноамины. Могут использоваться смеси двух или более аминов. Amines (B) useful in the manufacture of emulsifiers include primary amines, secondary amines and tertiary amines, with secondary and tertiary amines being preferred, and tertiary amines are particularly useful. These amines can be monoamines or polyamines. Hydroxyamines, especially tertiary alkanol monoamines, are useful. Mixtures of two or more amines may be used.
Аминами могут быть алифатические, циклоалифатические, ароматические или гетероциклические, включая замещенные алифатикой ароматические, замещенные алифатикой циклоалифатические, замещенные алифатикой гетероциклические, замещенные циалоалифатикой алифатические, замещенные циклоалифатикой ароматические, замещенные циклоалифатикой гетероциклические, замещенные ароматикой алифатические, замещенные ароматикой циклоалифатические, замещенные ароматикой гетероциклические, замещенные гетероциклами алифатические, замещенные гетероциклами циклоалифатические и замещенные гетероциклами ароматические амины. Эти амину могут быть насыщенными или ненасыщенными. Если он является ненасыщенным, амины предпочтительно свободен от ацетиленового ненасыщения. Амины могут также содержать неуглеводородные заместители или группы, если только эти группы значительно не мешают реакции аминов с ацилирующими агентами /A/. Такие неуглеродные заместители или группы включают низший алкокси, низший алкил, меркапто, нитро и такие превышающие группы, как -O- и -S- /например, в таких группах, как -CH2 CH2-X-CH2CH2-, где X представляет -O- или -S-/.Amines can be aliphatic, cycloaliphatic, aromatic or heterocyclic, including aliphatic substituted aromatic, aliphatic substituted cycloaliphatic, aliphatic substituted heterocyclic, cyaloaliphatic substituted, aromatic, substituted cycloaliphatic, aromatic substituted cycloaliphatic, cycloaliphatic aliphatic substituted hetero iklami cycloaliphatic and heterocyclic-substituted aromatic amines. These amines may be saturated or unsaturated. If it is unsaturated, the amines are preferably free of acetylene unsaturation. Amines may also contain non-hydrocarbon substituents or groups, unless these groups significantly interfere with the reaction of amines with acylating agents / A /. Such non-carbon substituents or groups include lower alkoxy, lower alkyl, mercapto, nitro and such superior groups as —O— and —S— / for example in groups such as —CH 2 CH 2 —X — CH 2 CH 2 -, where X is —O— or —S— /.
За исключением разветвленных полиалкиленполиаминов, полиоксиалкиленполиаминов и гидрокарбилзамещенных аминов с высоким молекулярным весом, описанных более полно здесь ниже, амины, используемые в данном изобретении, обычно содержат менее, чем примерно 40 атомов углерода, в целом, и обычно не более чем примерно 20 атомов углерода. With the exception of the branched polyalkylene polyamines, polyoxyalkylene polyamines and high molecular weight hydrocarbyl substituted amines described more fully hereinafter, the amines used in this invention typically contain less than about 40 carbon atoms, in total, and usually not more than about 20 carbon atoms.
Алифатические моноамины включают моно-алифатические, диалифатические и три-алифатические-замещенные амины, в которых алифатические группы могут быть насыщенными или ненасыщенными и с прямой или разветвленной цепью. Такие амины включают, например, моно-, ди- и три-алкил-замещенные амины; моно-, ди и три-алкенил-замещенные амины; амины, имеющие один или более N-алкенильных заместителей и один или более N-алкильных заместителей и аналогичные. Общее число атомов углерода в этих алифатических моноаминах предпочтительно не превышают примерно 40, и обычно не превышает примерно 20 атомов углерода. Конкретные примеры таких моноаминов включают этиламин, ди-этиламин, три-этиламин, н-бутиламин, ди-н-бутиламин, аллиламид, изобутиламин, кокоамин, стеариламин, лауриламин, металлауриламин, олеиламин, N-метил-октидамин, додециламин, октадециламин, и аналогичные. Примеры замещенных циклоалифатическими радикалами алифатических аминов, замещенных ароматическими группами алифатических аминов, и замещенных гетероциклическими радикалами алифатических аминов включают 2-/циклогексил/-этиламин, бензиламин, фенилэтиламин, и 3-/фурилпропил/амин. Aliphatic monoamines include mono-aliphatic, dialiphatic and tri-aliphatic-substituted amines in which the aliphatic groups may be saturated or unsaturated and straight or branched chain. Such amines include, for example, mono-, di- and tri-alkyl-substituted amines; mono-, di and tri-alkenyl-substituted amines; amines having one or more N-alkenyl substituents and one or more N-alkyl substituents and the like. The total number of carbon atoms in these aliphatic monoamines preferably does not exceed about 40, and usually does not exceed about 20 carbon atoms. Specific examples of such monoamines include ethylamine, di-ethylamine, tri-ethylamine, n-butylamine, di-n-butylamine, allylamide, isobutylamine, cocoamine, stearylamine, laurylamine, metallurylamine, oleylamine, N-methyl-octidamine, dodecylamine, octadecylamine similar. Examples of substituted cycloaliphatic radicals of aliphatic amines, substituted aromatic groups of aliphatic amines, and substituted heterocyclic radicals of aliphatic amines include 2- / cyclohexyl / ethylamine, benzylamine, phenylethylamine, and 3- / furylpropyl / amine.
Циклоалифатическими моноаминами являются те моноамины, в которых имеется один циклоалифатический заместитель, присоединенный непосредственно к аминоазоту через атом углерода в циклической кольцевой структуре. Примеры циклоалифатических моноаминов включают циклогексиламины, циклопентиламины, циклогексениламины, циклопентениламины, N-этил-циклогексиламины, дициклогексиламины и аналогичные. Примеры замещенных алифатических радикалами или группами, замещенных ароматическими радикалами и замещенных гетероциклическими радикалами циклоалифатических моноаминов включают пропилзамещенные циклогексиламины, фенилзамещенные циклопентиламины и пиранилзамещенный циклогексиламин. Cycloaliphatic monoamines are those monoamines in which there is one cycloaliphatic substituent attached directly to the amino nitrogen through a carbon atom in a cyclic ring structure. Examples of cycloaliphatic monoamines include cyclohexylamines, cyclopentylamines, cyclohexenylamines, cyclopentenylamines, N-ethyl-cyclohexylamines, dicyclohexylamines and the like. Examples of substituted aliphatic radicals or groups substituted by aromatic radicals and substituted by heterocyclic radicals of cycloaliphatic monoamines include propyl substituted cyclohexylamines, phenyl substituted cyclopentylamines and pyranyl substituted cyclohexylamine.
Подходящие ароматические амины включают те моноамины, в которых атом углерода ароматической кольцевой структуры присоединен непосредственно к аминоазоту. Ароматическим кольцом обычно является моноядерное ароматическое кольцо /т.е. кольцо, являющееся производным бензола/, но оно может включать сконденсированные ароматические кольца, особенно кольца, происходящие из нафталина. Примеры ароматических моноаминов включают анилин, ди/пара-метилфенил/амин, нафтиламин, N-/н-тули/анилин и аналогичные. Примеры замещенных алифатикой, замещенных циклоалифатикой и замещенных гетероциклами ароматических моноаминов включают пара-этоксианилин, парадодецил-амин, циклогексилзамещенный нафтиламин и тиенилзамещенный анилин. Suitable aromatic amines include those monoamines in which the carbon atom of the aromatic ring structure is attached directly to the amino nitrogen. The aromatic ring is usually a mononuclear aromatic ring / i.e. a benzene derivative ring /, but it may include fused aromatic rings, especially rings derived from naphthalene. Examples of aromatic monoamines include aniline, di / para-methylphenyl / amine, naphthylamine, N- / n-thuli / aniline and the like. Examples of substituted aliphatic, substituted cycloaliphatic and heterocycle-substituted aromatic monoamines include para-ethoxyaniline, paradecyl-amine, cyclohexyl-substituted naphthylamine and thienyl-substituted aniline.
Подходящие полиамины включают алифатические, циклоалифатические и ароматические полиамины, аналогичные описанным выше моноаминам, за исключением присутствия в их структуре еще одного аминоазота. Другим азотом аминогруппы может быть первичный, вторичный или третий аминоазот. Примеры таких полиаминов включают N-аминопропилциклогексиламин, N,N'-ди-н-бутил-пара-фенилендиамин, бис-/пара-аминофенил/-метил, 1,4-диаминоциклогексен и аналогичные. Suitable polyamines include aliphatic, cycloaliphatic and aromatic polyamines similar to those described above monoamines, except for the presence in their structure another amino nitrogen. The other nitrogen of the amino group may be a primary, secondary or third amino nitrogen. Examples of such polyamines include N-aminopropylcyclohexylamine, N, N'-di-n-butyl-para-phenylenediamine, bis- / para-aminophenyl / methyl, 1,4-diaminocyclohexene and the like.
Могут также использоваться гетероциклические моно- и полиамины. В используемом здесь смысле термин "гетероциклический или гетероциклические моно- и полиамин/ы/" предназначен для описания гетероциклических аминов, содержащих по крайней мере одну первичную, вторичную или третичную аминогруппу и по крайней мере один в качестве гетероатома в гетероциклическом кольце. Гетероциклические амины могут быть насыщенными или ненасыщенными и могут одержать различные заместители, такие как нитро, алкокси, алкил-меркапто, алкил, алкенил, арил, алкарил или аралкил заместители. Обычно общее число атомов углерода в заместителях не превышает примерно 20. Гетероциклические амины могут содержать гетероатомы иные, чем азот, особенно кислород и серу. Они могут, конечно, содержать более чем один азотный гетероатом. Предпочитаются 5- и 6-членные гетероциклические кольца. Heterocyclic mono and polyamines may also be used. As used herein, the term “heterocyclic or heterocyclic mono- and polyamine (s)” is intended to describe heterocyclic amines containing at least one primary, secondary or tertiary amino group and at least one as a hetero atom in the heterocyclic ring. Heterocyclic amines may be saturated or unsaturated and may contain various substituents, such as nitro, alkoxy, alkyl mercapto, alkyl, alkenyl, aryl, alkaryl or aralkyl substituents. Typically, the total number of carbon atoms in the substituents does not exceed about 20. Heterocyclic amines may contain heteroatoms other than nitrogen, especially oxygen and sulfur. They can, of course, contain more than one nitrogen heteroatom. 5- and 6-membered heterocyclic rings are preferred.
Среди подходящих гетероциклических соединений находятся азиридины, азетидины, азолидины, тетра- и ди-гидро-пиридины, пирролы, индолы, пиперидины, имидазолы, ди- и тетра-гидроимидазолы, пиперазины, изоиндолы, пурины, морфолины, тиоморфолины, N-аминоалкил-морфолины, N-аминоалкилтиоморфолины, N-аминоалкил-пиперазины, N,N'-ди-аминоалкилпиперазины, азепины, азоцины, азонины, азецины и тетра-, ди- и пергидропроизводные каждого из вышеуказанных и смеси двух или более этих гетероциклических аминов. Предпочтительными гетероциклическими аминами являются насыщенные 5- и 6-членные гетероциклические амины, содержащие только азот, кислород и/или серу в гетерокольце, особенно пиперидины, пиперазины, тиоморфолины, морфолины, пирролидины и аналогичные. Пригодными и полезными являются пиперидин, аминоалкилзамещенные пиперидины, пиперазин, аминоалкилзамещенные пиперазины, морфолин, аминоалкилзамещенные морфолины, пирролидин и аминоалкилзамещенные пирролидины. Обычно аминоалкильные заместители являются замещенными у атома азота, образующего часть гетерокольца. Контрольные примеры таких гетероциклических аминов включают N-аминопропилморфолин, N-аминоэтилпиперазин и N,N'-ди-аминоэтил-пиперазин. Among the suitable heterocyclic compounds are aziridines, azetidines, azolidines, tetra- and di-hydro-pyridines, pyrroles, indoles, piperidines, imidazoles, di- and tetra-hydroimidazoles, piperazines, isoindoles, purines, morpholines, thiomorpholines, n-amino , N-aminoalkylthiomorpholines, N-aminoalkylpiperazines, N, N'-di-aminoalkylpiperazines, azepines, azocins, azonins, acetins and tetra-, di- and perhydro derivatives of each of the above and mixtures of two or more of these heterocyclic amines. Preferred heterocyclic amines are saturated 5- and 6-membered heterocyclic amines containing only nitrogen, oxygen and / or sulfur in the hetero ring, especially piperidines, piperazines, thiomorpholines, morpholines, pyrrolidines and the like. Suitable and useful are piperidine, aminoalkyl substituted piperidines, piperazine, aminoalkyl substituted piperazines, morpholine, aminoalkyl substituted morpholines, pyrrolidine and aminoalkyl substituted pyrrolidines. Typically, aminoalkyl substituents are substituted at the nitrogen atom forming part of the hetero ring. Control examples of such heterocyclic amines include N-aminopropylmorpholine, N-aminoethylpiperazine and N, N'-di-aminoethylpiperazine.
Третичные амины включают моноамины и полиамины. Моноамины могут быть представлены формулой. Tertiary amines include monoamines and polyamines. Monoamines can be represented by the formula.
где R1, R2 и R3 представляют собой одинаковые или различные углеводородные группы. Предпочтительно, R1, R2 и R3 независимо представляют собой углеводородные группы, содержащие от 1 до примерно 20 атомов углерода. Примеры полезных третичных аминов включают триметиламин, триэтиламин, трипропиламин, трибутиламин, монометилдиэтиламин, моноэтилдиметиламин, диметилпропиламин, диметилбутиламин, диметилпентиламин, диметилгексиламин, диметилгептиламин, диметилоктиламин, диметилнониламин, диметилдециламин, диметилдикоданиламин, диметилфениламин, N, N-диоктил-1-октанамин, N, N-дидодецил-1-додеканамин, трикокоамин (кокосовой пальмы), тригидрированный талловый (говяжьего сала) амин, N-метил-дигидрированный талловый амин, N,N-диметил-1-додеканамин, N, N-диметил-1-тетрадеканамин, N,N-диметил-1-гексадеканамин, N,N-диметил-1-октадеканамин, N,N-диметилкокоамин, N,N-диметилсоевый амин, N,N-диметилгидрированный талловый амин и др.
where R 1 , R 2 and R 3 represent the same or different hydrocarbon groups. Preferably, R 1 , R 2 and R 3 independently represent hydrocarbon groups containing from 1 to about 20 carbon atoms. Examples of useful tertiary amines include trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, tributylamine, monometildietilamin, monoetildimetilamin, dimethylpropylamine, dimethylbutylamine, dimethylpentylamine, dimetilgeksilamin, dimetilgeptilamin, dimetiloktilamin, dimetilnonilamin, dimetildetsilamin, dimetildikodanilamin, dimethylphenylamino, N, N-dioctyl-1-octanamine, N, N -didodecyl-1-dodecanamine, tricocoamine (coconut palm), trihydrated tall (beef tallow) amine, N-methyl-dihydrogenated tall amine, N, N-dimethyl-1-dodecanamine, N, N-dimethyl-1- etradekanamin, N, N-dimethyl-1-geksadekanamin, N, N-dimethyl-1-oktadekanamin, N, N-dimetilkokoamin, N, N-dimetilsoevy amine, N, N-tallow amine dimetilgidrirovanny et al.
Пригодны также гидроксиамины, как моно- и полиамины, аналогичные моно- и полиаминам, описанным здесь. Гидрокси замещенными аминами охватываются амины, имеющие гидрокси-заместители, связанные непосредственно с атомом углерода отличным от карбонильного атома углерода; т.е. они имеют гидрокси группы, способные функционировать в качестве спиртов. Гидроксиамины могут быть первичными, вторичными или третичными аминами, причем предпочитаются вторичные и третичные амины, и особенно предпочтительными являются третичные амины. Термины "гидроксиамин" и "аминспирт" описывают один и тот же класс соединений, и, следовательно, могут использоваться взаимозаменяемо. Hydroxyamines, such as mono- and polyamines similar to the mono- and polyamines described herein, are also suitable. Hydroxy substituted amines encompass amines having hydroxy substituents directly bonded to a carbon atom other than a carbonyl carbon atom; those. they have hydroxy groups capable of functioning as alcohols. Hydroxyamines may be primary, secondary or tertiary amines, with secondary and tertiary amines being preferred, and tertiary amines are particularly preferred. The terms "hydroxyamine" and "amine alcohol" describe the same class of compounds, and therefore can be used interchangeably.
Гидроксиамины включают N-/гидроксизамещенный гидрокарбил/амины, гидроксилзамещенные поли/гидрокарбилокси/ аналоги их и смеси их. Они включают вторичные и третичные алканоламины, представленные соответственно формулами:
где каждый R независимо представляет углеводородную или гидрокарбильную группу с числом атомов углерода от одного до примерно восьми, или гидроксилзамещенную углеводородную группу примерно с двумя-восемью атомами углерода, и R' представляет собой двухвалентную углеводородную группу примерно с 2 - 18 атомами углерода. Группа -R'-OH в этих формулах представляет гидроксизамещенную углеводородную группу. R' может быть ациклической, алициклической или ароматической группой. В типичном случае R' представляет ациклическую прямую или разветвленную алкиленовую группу, такую как этиленовая, 1,2-пропиленоновая, 1,2-бутиленовая, 1,2-октадециленовая и др. группа. Когда в одной и той же молекуле присутствуют две R группы, они могут быть связаны прямой углерод-углеродной связью или через гетероатом /например, кислород, азот или серу/, образуя 5-, 6-, 7- или 8-членную кольцевую структуру. Примеры таких гетероциклических аминов включают N-/гидроксил-низший-алкил/-морфолины, -тиоморфолины, -пиперидины, -оксазолидины, -тиазолидины и аналогичные. Типично, однако, каждый R представляет низшую алкильную группу, содержащую до семи атомов углерода.Hydroxyamines include N- / hydroxy substituted hydrocarbyl / amines, hydroxyl substituted poly / hydrocarbyloxy / analogs thereof, and mixtures thereof. They include secondary and tertiary alkanolamines, respectively represented by the formulas:
wherein each R independently represents a hydrocarbon or hydrocarbyl group with one to about eight carbon atoms, or a hydroxyl substituted hydrocarbon group with about two to eight carbon atoms, and R 'is a divalent hydrocarbon group with about 2 to 18 carbon atoms. The group —R′ — OH in these formulas represents a hydroxy-substituted hydrocarbon group. R 'may be an acyclic, alicyclic or aromatic group. Typically, R ′ represents an acyclic straight or branched alkylene group, such as an ethylene, 1,2-propylene, 1,2-butylene, 1,2-octadecylene and other group. When two R groups are present in the same molecule, they can be connected by a direct carbon-carbon bond or through a heteroatom (for example, oxygen, nitrogen or sulfur), forming a 5-, 6-, 7- or 8-membered ring structure. Examples of such heterocyclic amines include N- (hydroxyl lower alkyl) morpholines, thiomorpholines, piperidines, oxazolidines, thiazolidines and the like. Typically, however, each R represents a lower alkyl group containing up to seven carbon atoms.
Примеры N-/гидроксилзамещенных гидрокарбил/аминов включают и ли- и три-этаноламины, диметилэтаноламин, диэтилэтаноламин, ди/3-гидроксипропил/амин, N-/3-гидроксибутил/амин, N-/4-гидроксибутил/амин, N,N-ди-/2-гидроксипропил/амин, N-/2-гидроксиэтил/морфолин и его тио-аналог, N-/2-гидроксиэтил/циклогексиламин, N-3-гидроксилциклопентиламин, о-, м-, и п-аминофенол, N-/гидроксиэтил/пиперазин, N,N'-ди/гидроксилэтил/пиперазин и аналогичные. Examples of N- / hydroxyl-substituted hydrocarbyl / amines include both li- and tri-ethanolamines, dimethylethanolamine, diethylethanolamine, di / 3-hydroxypropyl / amine, N- / 3-hydroxybutyl / amine, N- / 4-hydroxybutyl / amine, N, N -di- / 2-hydroxypropyl / amine, N- / 2-hydroxyethyl / morpholine and its thio-analog, N- / 2-hydroxyethyl / cyclohexylamine, N-3-hydroxycyclopentylamine, o-, m-, and p-aminophenol, N- / hydroxyethyl / piperazine; N, N'-di / hydroxyethyl / piperazine and the like.
В особенно преимущественном воплощении гидроксиамином является соединение, представленное формулой
где каждый R представляет независимо алкильную группу примерно с 1 - 4 атомами углерода, предпочтительно с 1 или 2 атомами углерода, и R' представляет алкиленовую группу с примерно 2 - 4 углеродными атомами, предпочтительно примерно с 2 или 3 атомами углерода. Согласно особенно полезному воплощению гидроксиламином является диметилэтаноламин.In a particularly advantageous embodiment, the hydroxyamine is a compound represented by the formula
where each R independently represents an alkyl group with about 1 to 4 carbon atoms, preferably with 1 or 2 carbon atoms, and R 'represents an alkylene group with about 2 to 4 carbon atoms, preferably with about 2 or 3 carbon atoms. According to a particularly useful embodiment, the hydroxylamine is dimethylethanolamine.
Гидроксиаминами могут быть также простые эфирные N-/гидроксизамещенные гидрокарбил/амины. Ими являются гидроксилзамещенные поли/гидрокарбилокси/аналоги описанных выше гидрокси-аминов /эти аналоги также включают гидроксилзамещенные оксиалкиленовые аналоги/. Такие N-/гидроксилзамещенные гидрокарбил/амины могут удобным образом получаться с помощью реакции эпоксидов с описанными выше аминами и могут быть представлены формулами:
где x - число примерно от 2 до 15, и R и R' имеют значения, описанные выше в отношении формул /VI/ и /VII/.Hydroxyamines may also be ether N- / hydroxy-substituted hydrocarbyl / amines. They are hydroxyl substituted poly (hydrocarbyloxy) / analogues of the hydroxy amines described above / these analogues also include hydroxyl substituted oxyalkylene analogues /. Such N- / hydroxyl-substituted hydrocarbyl / amines can conveniently be obtained by the reaction of epoxides with the amines described above and can be represented by the formulas:
where x is a number from about 2 to 15, and R and R 'have the meanings described above in relation to the formulas / VI / and / VII /.
Могут также использоваться полиаминовые аналоги этих гидроксиаминов, включая алкоксилированные алкиленполиамины /например, N,N-/диэтанол/-этилен-диамин/. Такие полиамины могут получаться с помощью реакции алкиленаминов /например, этилендиамина/ с одним или более алкиленоксидами /например, окисью этилена, окисью октадецена/ примерно с 2 - 20 атомами углерода. Могут использоваться также продукты реакции аналогичной окиси алкилена и алканоламина, такие как продукты, полученные при взаимодействии описанных выше вторичных или третичных алканоламинов с эпокисями этилена, пропилена, или с высшими эпокисями при молярном соотношения 1:1 или 1:2. Соотношения реагентов и температуры для осуществления таких реакций известны специалистам в данной области техники. Polyamine analogs of these hydroxyamines, including alkoxylated alkylene polyamines / for example N, N- / diethanol / ethylene diamine /, can also be used. Such polyamines can be prepared by the reaction of alkyleneamines (for example, ethylene diamine) with one or more alkylene oxides (for example, ethylene oxide, octadecene oxide) with about 2 to 20 carbon atoms. The reaction products of a similar alkylene oxide and alkanolamine oxide, such as those obtained by reacting the above secondary or tertiary alkanolamines with ethylene, propylene, or higher epoxies in molar ratios of 1: 1 or 1: 2, can also be used. The ratio of reagents and temperature for the implementation of such reactions are known to specialists in this field of technology.
Конкретные примеры алкоксилированных алкиленполиаминов включают N/2-гидроксиэтил/этилендиамин, N, N-бис/2-гидроксиэтил/-этилендиамин, 1/2-гидроксиэтил/пиперазин, моно-(гидроксипропил)-замещенный диэтилентриамин, ди(гидроксипропил)-замещенный тетраэтиленпентамин, N-/3-гидроксибутил/тетраметилендиамин и проч. Аналогичным образом пригодны высшие гомологи, получаемые с помощью конденсации проиллюстрированных выше гидрокси-алкилен-полиаминов через аминогруппы или через аминогруппы в результате к высшему амину, и сопровождается удалением аммиака, в то время как конденсация через гидрокси группы дает в результате продукты, содержащие простые эфирные связи, и сопровождается удалением воды. Пригодны также смеси двух или более из любых указанных выше моно- или полиаминов. Specific examples of alkoxylated alkylene polyamines include N / 2-hydroxyethyl / ethylenediamine, N, N-bis / 2-hydroxyethyl / ethylenediamine, 1/2-hydroxyethyl / piperazine, mono- (hydroxypropyl) -substituted diethylenetriamine, di (hydroxypropyl) -substituted tetramine , N- / 3-hydroxybutyl / tetramethylenediamine and the like. Higher homologues are likewise suitable, obtained by condensation of the hydroxyalkylene-polyamines illustrated above through amino groups or through amino groups as a result to a higher amine, and is accompanied by the removal of ammonia, while condensation through hydroxy groups results in products containing ether bonds , and is accompanied by the removal of water. Mixtures of two or more of any of the above mono- or polyamines are also suitable.
Полезны также гидроксиалкил-алкиленполиамины, имеющие один или более гидроксиалкильных заместителей у атомов азота. Полезные гидроксиалкилзамещенные алкиленполиамины включают соединения, в которых гидроксиалкильной группой является низшая гидроксиалкильная группа, т.е. имеющие менее, чем восемь, атомов углерода. Примеры таких гидроксиалкилзамещенных полиаминов включают N-/2-гидроксиэтил/этилендиамин, N,N-бис/2-гидроксиэтил/этилендиамин, 1-/2-гидроксиэтил/-пиперазин, моно-гидроксипропилзамещенный диэтилентриамин, дигидроксипропилзамещенный тетраэтиленпентамин, N-/3-гидроксибутил/тетраметилендиамин, и др. Аналогичным образом полезны гомологи, получаемые с помощью конденсации проиллюстрированных выше гидрокси-алкиленполиаминов через аминогруппы или через гидроксигруппы. Конденсация через аминогруппы приводит в результате к высшему амину, сопровождаемому удалением аммиака, а конденсация через гидроксигруппы дает в результате продукты, содержащие простые эфирные связи, сопровождаемые удалением воды. Hydroxyalkyl-alkylene polyamines having one or more hydroxyalkyl substituents on nitrogen atoms are also useful. Useful hydroxyalkyl substituted alkylene polyamines include compounds in which the hydroxyalkyl group is a lower hydroxyalkyl group, i.e. having less than eight carbon atoms. Examples of such hydroxyalkyl substituted polyamines include N- / 2-hydroxyethyl / ethylenediamine, N, N-bis / 2-hydroxyethyl / ethylenediamine, 1- / 2-hydroxyethyl / piperazine, mono-hydroxypropyl substituted diethylene triamine, dihydroxypropyl substituted 3-tetra-ethylenediamine 3-tetra-ethylenediamine / tetramethylenediamine, etc. Similarly useful homologues are obtained by condensation of the hydroxyalkylene polyamines illustrated above through amino groups or via hydroxy groups. Condensation through amino groups results in a higher amine followed by removal of ammonia, and condensation through hydroxy groups results in products containing ether bonds followed by removal of water.
Полезные полиамины включают алкиленполиамины, представленные формулой
в которой n представляет число от 1 до примерно 10, предпочтительно примерно 2-10; каждый R независимо представляет атом водорода, углеводородную или -гидроксизамещенную углеводородную группу, имеющую примерно до 700 атомов углерода, предпочтительно примерно до 100 атомов углерода, более предпочтительно до примерно 50 атомов углерода, еще более предпочтительно примерно до 30 атомов углерода; и "алкиленовая" группа имеет примерно от 1 до 18 атомов углерода, предпочтительно примерно 2-18 углеродных атомов: более предпочтительно 2-4 атома углерода, причем предпочтительной алкиленовой группой является этиленовая или пропиленовая. Пригодные алкиленполиамины включают полиамины, в которых каждый R представляет водород, причем особенно предпочтительными являются этиленполиамины и смеси этиленполиаминов.Useful polyamines include alkylene polyamines represented by the formula
in which n represents a number from 1 to about 10, preferably about 2-10; each R independently represents a hydrogen atom, a hydrocarbon or hydroxy-substituted hydrocarbon group having up to about 700 carbon atoms, preferably up to about 100 carbon atoms, more preferably up to about 50 carbon atoms, even more preferably up to about 30 carbon atoms; and the "alkylene" group has from about 1 to 18 carbon atoms, preferably about 2-18 carbon atoms: more preferably 2-4 carbon atoms, with the preferred alkylene group being ethylene or propylene. Suitable alkylene polyamines include polyamines in which each R represents hydrogen, with ethylene polyamines and mixtures of ethylene polyamines being particularly preferred.
Алкиленполиамины, которые являются полезными, включают метиленполиамины, этиленполиамины, бутиленполиамины, припиленполиамины, пентиленполиамины, гексиленполиамины, гептиленполиамины и др. В их число входят также этилендиамин, триэтилентетрамин, пропилендиамины, триметилендиамин, гексаметилендиамин, декаметилендиамин, октаметилендиамин, ди/гептаметилен/триамин, трипропилентетрамин, тетраэтиленпентамин, триметилендиамин, пентаэтиленгексамин ди/триметилен/триамин, N-/2-аминоэтил/-пиперазин, 1,4-бис-2-аминоэтил/пиперазин, и аналогичные. В качестве аминов в данном изобретении полезны и высшие гомологи, такие как получаются с помощью конденсации двух или более проиллюстрированных выше алкиленаминов, а также смеси двух или более из любых описанных полиаминов. Alkylene polyamines that are useful include methylene polyamines, ethylene polyamines, butylene polyamines ,pilepylene polyamines, pentylene polyamines, hexylene polyamines, heptylene polyamines, hephenylenediamine diamine diamine diamine diamine diamine diamine diamine diamine diamine diamine diamine diamine tetraethylene pentamine, trimethylene diamine, pentaethylene hexamine di / trimethylene / triamine, N- / 2-aminoethyl / piperazine, 1,4-bis-2-aminoethyl / piperazine, and the like. Higher homologues are also useful as amines in this invention, such as those obtained by condensation of two or more alkyleneamines illustrated above, as well as a mixture of two or more of any of the polyamines described.
Этиленполиамины, такие как те, что упомянуты выше, описываются подробно в разделе, озаглавленном "Диамины и Высшие амины" в Энциклопедии химической технологии, второе издание. Кирк и Отмер, том 7, стр. 27-39, изд-во Интерсайенс Паблишерс, отделение фирмы Джон Вили энд Санз, 1965 /на англ. яз./, причем эти страницы упомянуты здесь для сведения. Такие соединения получаются наиболее удобным образом с помощью реакции алкиленхлорида с аммиаком или по реакции этиленимина с реагентом раскрытия кольца, таким как аммиак и др. Эти реакции приводят в результате к получению несколько сложных смесей алкиленполиаминов, включая циклические продукты конденсации, такие как пиперазины. Ethylene polyamines, such as those mentioned above, are described in detail in the section entitled "Diamines and Higher Amines" in the Encyclopedia of Chemical Technology, second edition. Kirk and Otmer, Volume 7, pp. 27-39, Int. Science Publishers, John Wiley & Sons, 1965 / Eng. language /, and these pages are mentioned here for information. Such compounds are most conveniently prepared by reacting alkylene chloride with ammonia or by reacting ethyleneimine with a ring opening reagent such as ammonia and others. These reactions result in several complex mixtures of alkylene polyamines, including cyclic condensation products such as piperazines.
В качестве аминов подходящими также являются аминосульфоновые кислоты и их производные, соответствующие формуле:
где R представляет OH, NH2, ONH4, и др.; Ra представляет поливалентную органическую группу, имеющую валентность равную x + y; Rb и Rc каждый независимо представляет водород, гидрокарбил или замещенный гидрокарбил, при условии, что по крайней мере один из Rb и Rc представляет водород на молекулу аминосульфоновой кислоты; x и y каждый представляет целое число равное или большее, чем один. Каждый аминосульфоновый реагент характеризуется по крайней мере одной HN< или H2N-группой, и по крайней мере одной группой
Этими сульфоновыми кислотами могут быть алифатические, циклоалифатические или ароматические аминосульфокислоты и соответствующие функциональные производные сульфогруппы. В частности, аминосульфоновыми кислотами могут быть ароматические аминосульфоновые кислоты, то есть в которых Ra представляет многовалентную ароматическую группу, такую как фенилен, где по крайней мере одна группа
присоединена непосредственно к ядерному атому углерода ароматической группы. Аминосульфоновой кислотой может быть также моноаминоалифатическая сульфоновая кислота; то есть кислота, в которой x = 1, и Ra представляет собой поливалентную алифатическую группу, такую как этилен, пропилен, триметилен, и 2-метилен-пропилен. Другими подходящими аминосульфоновыми кислотами и их производными, полезными в качестве аминов в данном изобретении, являются соединения, описанные в патентах США 3029250, 3367864 и 3926820; которые включены в данное описание для сведения.Aminosulfonic acids and their derivatives corresponding to the formula are also suitable as amines:
where R represents OH, NH 2 , ONH 4 , and others; R a represents a polyvalent organic group having a valency equal to x + y; R b and R c each independently represents hydrogen, hydrocarbyl or substituted hydrocarbyl, provided that at least one of R b and R c represents hydrogen per amino sulfonic acid molecule; x and y each represents an integer equal to or greater than one. Each aminosulfone reagent is characterized by at least one HN <or H 2 N group, and at least one group
These sulfonic acids can be aliphatic, cycloaliphatic or aromatic amino sulfonic acids and the corresponding functional derivatives of the sulfo group. In particular, the amino sulfonic acids can be aromatic amino sulfonic acids, that is, in which R a represents a multivalent aromatic group, such as phenylene, where at least one group
attached directly to the nuclear carbon atom of the aromatic group. Aminosulfonic acid may also be monoaminoaliphatic sulfonic acid; that is, an acid in which x = 1 and R a represents a polyvalent aliphatic group, such as ethylene, propylene, trimethylene, and 2-methylene-propylene. Other suitable aminosulfonic acids and their derivatives useful as amines in this invention are the compounds described in US Pat. Nos. 3,029,250, 3,367,864 and 3,926,820; which are included in this description for information.
В качестве аминов в данном изобретении могут также использоваться гидразин и замещенный гидразин. По крайней мере один из азотов в гидразине должен содержать непосредственно связанный с ним водород. Заместители, которые могут присутствовать в гидразине, включают алкил, алкенил, арил, аралкил, алкарил и аналогичные. Обычно заместителями являются алкил, особенно низший алкил, фенил и замещенный фенил, такой как низший алкоксизамещенный фенил или низший алкилзамещенный фенил. Конкретными примерами замещенных гидразинов являются метилгидразин, N,N-диметилгидразин, N,N'-диметилгидразин, фенилгидразин, N-фенил-N'-этилгидразин, N-/паро-толил/-N'-/н-бутил/-гидразин, N-/пара-нитрофенил/-гидразин, N-/паранитрофенил/-N-метилгидразин, N,N'-ди-/пара-хлорфенол/-гидразин, N-фенил-N'-циклогексигидразин и аналогичные. Hydrazine and substituted hydrazine may also be used as amines in this invention. At least one of the nitrogen in hydrazine must contain directly bonded hydrogen. Substituents that may be present in hydrazine include alkyl, alkenyl, aryl, aralkyl, alkaryl, and the like. Typically, substituents are alkyl, especially lower alkyl, phenyl, and substituted phenyl, such as lower alkoxy substituted phenyl or lower alkyl substituted phenyl. Specific examples of substituted hydrazines are methylhydrazine, N, N-dimethylhydrazine, N, N'-dimethylhydrazine, phenylhydrazine, N-phenyl-N'-ethylhydrazine, N- / paro-tolyl / -N '- / n-butyl / -hydrazine, N- (para-nitrophenyl) -hydrazine, N- (paranitrophenyl) -N-methylhydrazine, N, N'-di- (para-chlorophenol) -hydrazine, N-phenyl-N'-cyclohexyhydrazine and the like.
Гидрокарбиламины с высоким молекулярным весом, как моноамины, так и полиамины, которые могут использоваться в качестве аминов в данном изобретении, обычно получаются с помощью взаимодействия хлорированного полиолефина, имеющего молекулярный вес по крайней мере около 400, с аммиаком или амином. Амины, которые могут использоваться, известны в технике и описаны, например, в патентах США 3275554 и 3438757, оба из которых включены в описание для ссылки. Эти амины должны иметь по крайней мере одну первичную или вторичную аминогруппу. High molecular weight hydrocarbylamines, both monoamines and polyamines that can be used as amines in this invention, are usually prepared by reacting a chlorinated polyolefin having a molecular weight of at least about 400 with ammonia or amine. Amines that can be used are known in the art and are described, for example, in US Pat. Nos. 3,275,554 and 3,438,757, both of which are incorporated herein by reference. These amines must have at least one primary or secondary amino group.
Еще одной группой аминов, подходящих для использования в данном изобретении, являются разветвленные полиалкиленполиамины. разветвленные полиалкиленполиаминами являются полиалкиленполиамины, в которых разветвленной группой является боковая цепь, содержащая в среднем по крайней мере одну связанную с азотом аминоалкиленовую
группу на девять аминозвеньев, присутствующих в главной цепи; например, 1-4 таких разветвленных цепи на девять звеньев в главной цепи, но предпочтительно одну боковую цепь на девять звеньев главной цепи. Таким образом, эти полиамины содержат по крайней мере три первичные аминогруппы и по крайней мере одну третичную аминогруппу. Эти амины могут быть выражены формулой:
где R представляет алкиленовую группу, такую как этиленовая, пропиленовая, бутиленовая и другие гомологи /как с прямой, так и с разветвленной цепью/, и др. , но предпочтительно этиленовую; а x, y и z являются целыми числами; x находится в интервале примерно от 4 до 24 или более, предпочтительно примерно от 6 до 18; y находится в интервале от 1 до примерно 6 или более, предпочтительно от 1 до примерно 3; и z находится в интервале от нуля до примерно 6, предпочтительно от 0 до 1. Звенья x и y могут быть последовательными, чередующимися, упорядоченно или беспорядочно распределенными. Пригодный класс таких полиаминов включает полиамины формулы:
где n - целое число в интервале от 1 до примерно 20, или более, предпочтительно в интервале от 1 до 3, и R представляет предпочтительно этилен, но может быть пропиленом, бутиленом и др. /с прямой или разветвленной цепью/. Полезные воплощения представлены формулой:
где n - целое число в интервале от 1 до 3. Группы в скобках могут быть соединены таким образом, как голова-к-голове или голова-к-хвосту. Патенты США NN 3200106 и 3259578 включены для сведения в связи с информацией, приведенной в них и касающейся указанных полиаминов.Another group of amines suitable for use in this invention are branched polyalkylene polyamines. branched polyalkylene polyamines are polyalkylene polyamines in which a branched group is a side chain containing on average at least one nitrogen-linked aminoalkylene
a group of nine amino links present in the main chain; for example, 1-4 of such branched chains of nine links in the main chain, but preferably one side chain of nine links of the main chain. Thus, these polyamines contain at least three primary amino groups and at least one tertiary amino group. These amines can be expressed by the formula:
where R represents an alkylene group, such as ethylene, propylene, butylene and other homologs / as a straight or branched chain /, etc., but preferably ethylene; and x, y and z are integers; x is in the range of from about 4 to 24 or more, preferably from about 6 to 18; y is in the range from 1 to about 6 or more, preferably from 1 to about 3; and z is in the range from zero to about 6, preferably from 0 to 1. The units x and y can be sequential, alternating, orderly or randomly distributed. A suitable class of such polyamines includes polyamines of the formula:
where n is an integer in the range from 1 to about 20, or more, preferably in the range from 1 to 3, and R is preferably ethylene, but may be propylene, butylene, etc. / with a straight or branched chain /. Useful embodiments are represented by the formula:
where n is an integer in the range from 1 to 3. The groups in brackets can be connected in such a way as head-to-head or head-to-tail. US patents NN 3200106 and 3259578 are included for information in connection with the information provided therein regarding these polyamines.
Подходящие амины также включают полиоксиалкиленполиамины, например, полиоксиалкилендиамины и полиоксиалкилентриамины, имеющие молекулярные веса в среднем примерно от 200 до 400, предпочтительно примерно от 400 до 2000. Примеры этих полиоксиалкиленполиаминов включают амины, представленные формулой:
NH2-Алкилен-/-O-Алкилен-/mNH2,
где m имеет значение примерно от 3 до 70, предпочтительно от 10 до 35; и формулой:
R-[Алкилен-(О-Алкилен-)nNH2]3-6,
где n -число в интервале от 1 до 40, при условии, что сумма всех n составляет примерно от 3 до 70, и обычно примерно от 6 до 35, и P представляет поливалентную насыщенную гидрокарбильную группу с числом атомов углерода примерно от 10, имеющую валентность примерно от 3 до 6. Алкиленовые группы могут быть группами с прямыми или разветвленными цепями и содержат от 1 до примерно 7 атомов углерода, и обычно от 1 до 4 атомов углерода. Различные алкиленовые группы, присутствующие в приведенных выше формулах, могут быть одними и теми же или различными.Suitable amines also include polyoxyalkylene polyamines, for example polyoxyalkylene diamines and polyoxyalkylene triamines having an average molecular weight of from about 200 to 400, preferably from about 400 to 2000. Examples of these polyoxyalkylene polyamines include amines represented by the formula:
NH 2 -alkylene - / - O-alkylene- / m NH 2 ,
where m has a value of from about 3 to 70, preferably from 10 to 35; and the formula:
R- [Alkylene- (O-Alkylene-) n NH 2 ] 3-6 ,
where n is a number in the range from 1 to 40, provided that the sum of all n is from about 3 to 70, and usually from about 6 to 35, and P represents a polyvalent saturated hydrocarbyl group with about 10 carbon atoms having a valency from about 3 to 6. Alkylene groups can be straight or branched chain groups and contain from 1 to about 7 carbon atoms, and usually from 1 to 4 carbon atoms. The various alkylene groups present in the above formulas may be the same or different.
Более конкретные примеры этил полиаминов включают:
где x имеет значение примерно от 3 до 70, предпочтительно примерно от 10 до 35; и
где X+Y+Z имеет общее значение в интервале примерно от 3 до 30, предпочтительно примерно от 5 до 10.More specific examples of ethyl polyamines include:
where x has a value of from about 3 to 70, preferably from about 10 to 35; and
where X + Y + Z has a total value in the range of from about 3 to 30, preferably from about 5 to 10.
Пригодные полиоксиалкиленполиамины включают полиоксиэтилен- и полиоксипропилен-диамины и полиоксипропилен-триамины, имеющие средний молекулярный вес в интервале примерно от 200 до 2000. Полиоксиалкиленполиамины являются промышленно доступными и поставляются фирмой Джефферсон Кемикал Компани под торговой маркой "Джеффамин". Патенты США 3804763 и 3948800 упоминаются здесь для сведения в связи с описанием в них таких полиоксиалкиленполиаминов. Suitable polyoxyalkylene polyamines include polyoxyethylene and polyoxypropylene diamines and polyoxypropylene triamines having an average molecular weight in the range of about 200 to 2000. Polyoxyalkylene polyamines are commercially available from the Jefferson Chemical Company under the Jeffamine brand name. US patents 3804763 and 3948800 are mentioned here for information in connection with the description in them of such polyoxyalkylene polyamines.
Композиции карбоксильных производных, получаемые из ацилирующих агентов /А/ и аммиака или аминов /В/, описанные здесь ранее, включают ацилированные амины, которые в типичном случае включают один или более из солей аминов, амидов, имидов и/или имидазолинов, а также двух или более из них. Когда амином /В/ является гидроксиамин, композиции карбоксильных производных обычно включают сложные эфиры и/или эфиро- соли /например, полуэфир и полусоль/. Аминной солью может быть внешняя соль, в которой ионная солевая связь образуется между ацилирующим агентом /А/ и атомом азота от амина /В/; в противном случае амин не связан с ацилирующим агентом. Аминной солью может также быть внутренняя соль, в которой ацилирующий агент /А/ и амин /В/ связаны друг с другом через несолевую связь /например, сложно-эфирную связь/, и атом азота от связанного амина образует солевую связь с ацилирующим агентом. Примерами этих солей являются следующие:
где R представляет собой полиалкиленовую / например полибутеновую группу/.Compositions of carboxy derivatives derived from acylating agents / A / and ammonia or amines / B / described herein previously include acylated amines, which typically include one or more of the salts of amines, amides, imides and / or imidazolines, as well as two or more of them. When the amine (B) is hydroxyamine, the carboxyl derivative compositions usually include esters and / or ester salts (for example, a half ester and a half salt). The amine salt may be an external salt in which an ionic salt bond is formed between the acylating agent / A / and the nitrogen atom from the amine / B /; otherwise, the amine is not bound to an acylating agent. The amine salt may also be an internal salt in which the acylating agent / A / and the amine / B / are linked to each other via a non-salt bond (for example, an ester bond), and the nitrogen atom from the bound amine forms a salt bond with the acylating agent. Examples of these salts are the following:
where R represents a polyalkylene / for example polybutene group /.
Для получения композиций карбоновокислотных производных из ацилирующих агентов /А/ аммиака ил аминов /В/ один или более ацилирующих агентов и один или более из аммиака и/или аминов нагреваются необязательно в присутствии обычно жидкого, в основном инертного органического жидкого растворителя/разбавителя, при температурах в интервале примерно от 30oC до точки разложения реагента или продукта, имеющего самую низкую из таких температур, но обычно при температурах в интервале примерно от 50" до 300", при условии, если 300oC не превышает точку разложения. Могут использоваться температуры примерно от 50oC до 200oC.To obtain compositions of carboxylic acid derivatives from acylating agents / A / ammonia or amines / B /, one or more acylating agents and one or more ammonia and / or amines are heated optionally in the presence of a usually liquid, mainly inert organic liquid solvent / diluent, at temperatures in the range of from about 30 o C to the decomposition point of a reactant or product having the lowest such temperature, but normally at temperatures in the range from about 50 "to 300", provided that 300 o C does not exceed the point decomp zheniya. Temperatures from about 50 ° C to 200 ° C can be used.
Вследствие того, что ацилирующие агенты /А/ могут подвергаться взаимодействию с аммиаком и аминами /В/ таким же самым образом, как ацилирующие агенты с высоким молекулярным весом известного уровня техники, патенты США 3172892, 3219666, 3272746 и 4234435 приведены здесь конечно для сведения в связи с имеющейся в них информацией относительно процедур, применяемых для взаимодействия ацилирующих агентов /А/ с аммиаком и аминами /В/. Due to the fact that the acylating agents / A / can be reacted with ammonia and amines / B / in the same manner as the high molecular weight acylating agents of the prior art, US Pat. connection with the information available in them regarding the procedures used for the interaction of acylating agents / A / with ammonia and amines / B /.
В одном из воплощений ацилирующий агент /А/ вводится в реакцию примерно с 0,5-3, предпочтительно примерно с 0,5-2, более предпочтительно 0.5-1.5, и еще более предпочтительно 0.8-1.2 эквивалентами аммиака или амина /В/ на эквивалент ацилирующего агента /А/. В других воплощениях могут использоваться увеличивающиеся количества аммиака или амина /В/. In one embodiment, the acylating agent (A) is reacted with about 0.5-3, preferably about 0.5-2, more preferably 0.5-1.5, and even more preferably 0.8-1.2 equivalents of ammonia or amine (B) per equivalent acylating agent / A /. In other embodiments, increasing amounts of ammonia or amine (B) may be used.
Число эквивалентов ацилирующего агента /А/ зависит от общего числа присутствующих карбоксильных функций. При определении числа эквивалентов ацилирующих агентов те карбоксильные функции, которые не способны реагировать как карбоновокислотный ацилирующий агент, исключаются. Обычно, однако, имеется один эквивалент ацилирующего агента на каждую карбоксигруппу в этих ацилирующих агентах. Например, имеется два эквивалента в ангидриде, получаемом в результате реакции одного моля олеинового полимера и одного моля малеинового ангидрида. Для определения числа карбоксильных функций /например, кислотного числа, числа омыления/ свободно доступны общепринятые приемы, и таким образом, число эквивалентов ацилирующого агента может быть легко определено специалистом в данной области. The number of equivalents of the acylating agent / A / depends on the total number of carboxyl functions present. When determining the number of equivalents of acylating agents, those carboxylic functions that are not able to react as a carboxylic acid acylating agent are excluded. Usually, however, there is one equivalent of an acylating agent per carboxy group in these acylating agents. For example, there are two equivalents in the anhydride resulting from the reaction of one mole of oleic polymer and one mole of maleic anhydride. Conventional techniques are freely available to determine the number of carboxyl functions (e.g., acid number, saponification number), and thus, the number of equivalents of the acylating agent can be easily determined by one skilled in the art.
Эквивалентный вес амина или полиамина представляет молекулярный вес амина или полиамина, деленный на общее число атомов азота, присутствующих в молекуле. Так, этилендиамин имеет эквивалентный вес, равный половине его молекулярного веса; диэтилентриамин имеет эквимолярный вес равный одной трети его молекулярного веса. Эквивалентный вес промышленно доступной смеси полиалкиленполиамина может быть определен делением атомного веса азота /14/ на % N, содержащийся в полиамине, м умножением на 100; таким образом, полиаминовая смесь, содержаая 34% N, будет иметь эквивалентный вес 41,2. Эквивалентный вес аммиака или моноамина составляет его молекулярный вес. The equivalent weight of an amine or polyamine is the molecular weight of an amine or polyamine divided by the total number of nitrogen atoms present in the molecule. So, ethylenediamine has an equivalent weight equal to half its molecular weight; diethylenetriamine has an equimolar weight equal to one third of its molecular weight. The equivalent weight of an industrially available mixture of polyalkylene polyamine can be determined by dividing the atomic weight of nitrogen / 14 / by% N contained in the polyamine, multiplying by 100; thus, a polyamine mixture containing 34% N will have an equivalent weight of 41.2. The equivalent weight of ammonia or monoamine is its molecular weight.
Эквивалентным весом гидроксиамина, подвергаемого реакции с ацилирующим агентом в условиях образования амида или имида, является его молекулярный вес, деленный на общее число атомов азота, присутствующих в молекуле. В таких условиях при расчете эквивалентного веса гидроксильные группы не принимаются во внимание. Так, этаноламин имеет эквивалентный вес равный его молекулярному весу, а диэтаноламин имеет эквивалентный вес /в расчете на азот/ равный его молекулярному весу, когда такие амины подвергаются реакции в условиях образования амида или имида. The equivalent weight of hydroxyamine reacted with an acylating agent under amide or imide formation conditions is its molecular weight divided by the total number of nitrogen atoms present in the molecule. Under such conditions, hydroxyl groups are not taken into account when calculating the equivalent weight. Thus, ethanolamine has an equivalent weight equal to its molecular weight, and diethanolamine has an equivalent weight (based on nitrogen) equal to its molecular weight when such amines undergo reaction under the conditions of formation of an amide or imide.
Эквивалентным весом гидроксиамина, подвергаемого реакции с ацилирующим агентом в условиях образования сложного эфира, является его молекулярный вес, деленный на число присутствующих гидроксильных групп, а присутствующие атомы азота игнорируются. Так, при получении сложных эфиров из диэтаноламина эквивалентный вес диэтаноламина равен половине его молекулярного веса. The equivalent weight of a hydroxyamine reacted with an acylating agent under ester formation conditions is its molecular weight divided by the number of hydroxyl groups present, and the nitrogen atoms present are ignored. Thus, in the preparation of esters from diethanolamine, the equivalent weight of diethanolamine is equal to half its molecular weight.
Количество аммиака или амина /В/, которое вводится в реакцию с ацилирующим агентом /А/, может также частично зависеть от числа и типа присутствующих атомов азота. Например, для реакции с ацилирующим агентом требуется меньшее количество полиамина, содержащего одну или более -NH2 групп, чем полиамина, имеющего то же самое число атомов азота, но меньшее количество или не содержащего вообще -NH2 групп. Для образования имида одна- NH2 группа может реагировать с двумя -COOH группами. Если в аминовом соединении присутствуют только вторичные атомы азота, каждая >NH группа может взаимодействовать только с одной -COOH группой. Соответственно, количество полиамина, подвергаемого реакции с ацилирующим агентом для образования карбоксильных производных изобретения, может быть легко определено на основании числа и типов атомов азота в полиамине (например, -NH2, > NH и > N-).The amount of ammonia or amine / B / which is reacted with the acylating agent / A / may also partially depend on the number and type of nitrogen atoms present. For example, a reaction with an acylating agent requires a smaller amount of a polyamine containing one or more —NH 2 groups than a polyamine having the same number of nitrogen atoms, but fewer or not containing at all —NH 2 groups. To form an imide, one —NH 2 group can react with two —COOH groups. If only secondary nitrogen atoms are present in the amine compound, each> NH group can interact with only one —COOH group. Accordingly, the amount of polyamine reacted with an acylating agent to form carboxylic derivatives of the invention can be easily determined based on the number and types of nitrogen atoms in the polyamine (e.g., —NH 2 ,> NH and> N—).
В дополнении к относительным количествам ацилирующего агента /А/ и аммиака или амина /В/, используемым для образования композиции карбоксильного производного, другими важными признаками композиций карбоксильных производных, используемых в данном изобретении, являются величины Mn и Mw/Mn полиалкена, а также присутствие в ацилирующих агентах в среднем по крайней мере 1.3 янтарных групп на каждый эквивалентный вес замещающих групп. In addition to the relative amounts of the acylating agent / A / and ammonia or amine / B / used to form the carboxyl derivative composition, other important features of the carboxyl derivative compositions used in this invention are the Mn and Mw / Mn values of the polyalkene, as well as the presence of acylating agents on average at least 1.3 amber groups for each equivalent weight of the substituent groups.
Получение ацилирующих агентов /A/ иллюстрируется в следующих примерах 1-10, а получение композиций карбоновокислотных производных, полезных в качестве эмульгаторов в эмульсиях изобретения, иллюстрируется в примерах А-Ц. В следующих примерах, и на протяжении описания и формулы изобретения все температуры даны в градусах C, а все процентные содержания и части даны по весу, если не указано иное. The preparation of acylating agents / A / is illustrated in the following Examples 1-10, and the preparation of carboxylic acid derivative compositions useful as emulsifiers in the emulsions of the invention is illustrated in Examples A-C. In the following examples, and throughout the description and claims, all temperatures are given in degrees C, and all percentages and parts are given by weight, unless otherwise indicated.
Пример 1. Example 1
Смесь 1000 частей полиизобутена /Mn = 1750; Mn = 6300/ и 106 частей малеинового ангидрида нагревалась до 138oC. Эта смесь нагревалась до 190oC в течение 9-14 часов, во время которых добавлялось 90 частей жидкого хлора. Реакционная смесь юстировалась добавлением хлора, добавлением малеинового ангидрида или продуванием азота, как необходимо для получения композиции полиизобутензамещенного янтарного ацилирующего агента с общим кислотным числом 95, с содержанием свободного маленинового ангидрида не более чем 0,6% по весу и с содержанием хлора около 0,8% по весу. Композиция имела точку воспламенения 180oC, вязкость при 150oC 530 сст и вязкость при 100oC 5400 сст. Отношение янтарных групп к эквивалентным весам полиизобутена в ацилирующем агенте составляло х 1,91.A mixture of 1000 parts of polyisobutene / Mn = 1750; Mn = 6300 / and 106 parts of maleic anhydride was heated to 138 ° C. This mixture was heated to 190 ° C for 9-14 hours, during which 90 parts of liquid chlorine was added. The reaction mixture was adjusted by the addition of chlorine, the addition of maleic anhydride or a purge of nitrogen, as necessary to obtain a composition of a polyisobutene-substituted succinic acylating agent with a total acid number of 95, with a content of free maleic anhydride of not more than 0.6% by weight and with a chlorine content of about 0.8 % by weight. The composition had a flash point of 180 ° C, a viscosity at 150 ° C of 530 cst and a viscosity at 100 ° C of 5,400 ct. The ratio of amber groups to the equivalent weights of polyisobutene in the acylating agent was x 1.91.
Пример 2
Смесь 510 частей полиизобутена /Mn = 1845; Mw = 5325/ и 59 частей малеинового ангидрида нагревалась до 110oC. Смесь нагревалась до 190oC через 7 часов, во время которых добавлялось 43 части газообразного хлора ниже поверхности смеси. При 190-192oC в течение 3,5 часов добавлялись дополнительные 11 частей хлора. Реакционная смесь отгонялась путем нагревания при 190-193oC с продувкой азота в течение 10 часов. Остаток представляет собой целевой полиизобутензамещенный янтарный ацилирующий агент, имеющий эквивалентное число омыления 87, как определено по методике ASTM D-94. (ASTM - американское общество испытания материалов).Example 2
A mixture of 510 parts of polyisobutene / Mn = 1845; Mw = 5325 / and 59 parts of maleic anhydride was heated to 110 ° C. The mixture was heated to 190 ° C. after 7 hours, during which 43 parts of chlorine gas were added below the surface of the mixture. At 190-192 ° C., an additional 11 parts of chlorine were added over 3.5 hours. The reaction mixture was distilled off by heating at 190-193 o C with a nitrogen purge for 10 hours. The residue is the desired polyisobutene-substituted succinic acylating agent having an equivalent saponification number of 87, as determined by ASTM D-94. (ASTM - American Society for Testing Materials).
Пример 3
Смесь 1000 частей полиизобутена /Mn = 2020; Mw = 6049/ и 115 частей /1.17 молей/ малеинового ангидрида нагревалась до 110oC. Смесь нагревалась до 184oC через 6 часов, в течение которых добавлялось 85 частей газообразного хлора ниже поверхности смеси. При 184-189oC добавлялось дополнительно 59 частей хлора на протяжении 4 часов. Реакционная смесь отгонялась при нагревании при 186-190oC с продувкой азота в течение 26 часов. Остаток представляет собой желаемый полиизобутензамещенный янтарный ацилирующий агент, имеющий эквивалентное число омыления 87, как определено ASTM (процедура D-94).Example 3
A mixture of 1000 parts of polyisobutene / Mn = 2020; Mw = 6049 / and 115 parts /1.17 moles / of maleic anhydride was heated to 110 ° C. The mixture was heated to 184 ° C after 6 hours, during which 85 parts of chlorine gas were added below the surface of the mixture. At 184-189 ° C., an additional 59 parts of chlorine were added over 4 hours. The reaction mixture was distilled off by heating at 186-190 o C with a nitrogen purge for 26 hours. The residue is the desired polyisobutene-substituted succinic acylating agent having an equivalent saponification number of 87, as determined by ASTM (Procedure D-94).
Пример 4
Смесь полиизобутенхлорида, полученная путем добавления 251 части газообразного хлора к 3000 частей полиизобутена /Mn = 1696, Mw = 6594/ при 80oC в течение 4,66 часа, и 345 частей малеинового ангидрида нагревалась до 200oC в течение 0,5 часа. Реакционная смесь оставлялась стоять в течение 6,33 часа при 200-224oC, отгонялась при 210oC под вакуумом и фильтровалась. Фильтрат представляет собой желаемый полиизобутензамещенный янтарный ацилирующий агент, имеющий эквивалентное число омыления 94, как определено по процедуре D-94 ASTM.Example 4
A mixture of polyisobutene chloride, obtained by adding 251 parts of gaseous chlorine to 3000 parts of polyisobutene (Mn = 1696, Mw = 6594) at 80 ° C. for 4.66 hours, and 345 parts of maleic anhydride was heated to 200 ° C. for 0.5 hour . The reaction mixture was left to stand for 6.33 hours at 200-224 ° C, distilled off at 210 ° C under vacuum, and filtered. The filtrate is the desired polyisobutene-substituted succinic acylating agent having an equivalent saponification number of 94, as determined by ASTM D-94.
Пример 5
Смесь 3000 частей полиизобутена /Mn = 1845; Mw = 5325/ и 344 частей малеинового ангидрида нагревается до 140oC. Данная смесь нагревается до 201oC через 5,5 часов, в течение которых ниже поверхности добавляется 312 частей газообразного хлора. Реакционная смесь нагревается при 201-236oC при продувании в течение 2 часов азота и отпаривается под вакуумом при 203oC. Реакционная смесь фильтруется, давая фильтрат в виде желаемого полиизобутензамещенного янтарного ацилирующего агента, имеющего эквивалентное число омыления 92 по определению по процедуре ASTM /Американское общество испытания материалов/ D-94.Example 5
A mixture of 3000 parts of polyisobutene / Mn = 1845; Mw = 5325 / and 344 parts of maleic anhydride is heated to 140 ° C. This mixture is heated to 201 ° C. after 5.5 hours, during which 312 parts of chlorine gas are added below the surface. The reaction mixture is heated at 201-236 ° C. under nitrogen purging for 2 hours and evaporated in vacuo at 203 ° C. The reaction mixture is filtered to give the filtrate as the desired polyisobutene-substituted succinic acylating agent having an equivalent saponification number of 92 as determined by ASTM / American Society for Testing Materials / D-94.
Пример 6
Смесь 3000 частей полиизобутена /Mn = 2020; Mw = 6049/ и 364 частей малеинового ангидрида нагревается при 220oC 8 часов. Реакционная смесь охлаждается до 170oC. При 170-190oC ниже поверхности через 8 часов добавляется 105 частей газообразного хлора. Реакционная смесь нагревается при 190oC при продувании азота в течение 2 часов, а затем отпаривается под вакуумом при 190oC. Реакционная смесь фильтруется, давая фильтрат в виде желаемого полиизобутензамещенного янтарного ацилирующего агента.Example 6
A mixture of 3000 parts of polyisobutene / Mn = 2020; Mw = 6049 / and 364 parts of maleic anhydride is heated at 220 ° C. for 8 hours. The reaction mixture is cooled to 170 ° C. At 170-190 ° C. below the surface after 8 hours, 105 parts of chlorine gas are added. The reaction mixture is heated at 190 ° C. under nitrogen purging for 2 hours and then evaporated in vacuo at 190 ° C. The reaction mixture is filtered to give the filtrate as the desired polyisobutene-substituted succinic acylating agent.
Пример 7
Смесь 800 частей полиизобутена, попадающего в пределы объема притязаний настоящего изобретения и имеющего Mn около 2000, 646 частей минерального масла и 87 частей малеинового ангидрида нагревается при 179oC в течение 2,3 часа. 100 частей газообразного хлора при 176-180oC добавляются ниже поверхности смеси на протяжении периода 19 часов. Реакционная смесь отпаривается продувкой азота в течение 0,5 часа при 180oC. Остаток представляет собой маслосодержащий раствор желаемого полиизобутензамещенного янтарного ацилирующего агента.Example 7
A mixture of 800 parts of polyisobutene falling within the scope of the claims of the present invention and having a Mn of about 2000, 646 parts of mineral oil and 87 parts of maleic anhydride is heated at 179 ° C. for 2.3 hours. 100 parts of gaseous chlorine at 176-180 o C are added below the surface of the mixture over a period of 19 hours. The reaction mixture is evaporated by nitrogen purging for 0.5 hours at 180 ° C. The residue is an oil-containing solution of the desired polyisobutene-substituted succinic acylating agent.
Пример 8
Процедура примера 2 повторяется за исключением того, что полиизобутен /Mn = 1845; Mw = 5808/ заменяется на эквимолярной основе полиизобутеном /Mn = 1457; Mw = 5808/.Example 8
The procedure of example 2 is repeated except that polyisobutene / Mn = 1845; Mw = 5808 / is replaced on an equimolar basis with polyisobutene / Mn = 1457; Mw = 5808 /.
Пример 9
Процедура примера 2 повторяется за исключением того, что полиизобутен /Mn = 1845; Mw = 5325/ заменяется на эквивалентной основе полиизобутеном /Mn = 251; Mw = 5793/.Example 9
The procedure of example 2 is repeated except that polyisobutene / Mn = 1845; Mw = 5325 / is replaced on an equivalent basis with polyisobutene / Mn = 251; Mw = 5793 /.
Пример 10
Повторяется процедура примера 2 за исключением того, что полиизобутен /Mn = 1845; Mw = 5325/ заменяется на эквивалентной основе полиизобутеном /Mn = 3220; Mw = 5660/.Example 10
The procedure of example 2 is repeated except that polyisobutene / Mn = 1845; Mw = 5325 / is replaced on an equivalent basis with polyisobutene / Mn = 3220; Mw = 5660 /.
Пример A
Смесь 4920 частей /8.32 эквивалента/ полиизобутензамещенного янтарного ацилирующего агента, полученного в соответствии с методикой примера 1, и 2752 части 40 Нейтрального масла нагревается до 50-55oC при перемешивании. На протяжении периода 6 минут добавляются 742 части /8.32 эквивалентов/ диметилэтаноламина. Реакционная смесь экзотермирует до 59oC. Реакционная смесь нагревается до 115oC на протяжении периода 3 часов. Продукта азота начинается при скорости 1,5 стандартных куб.футов в час /0,042 м3/час/, и реакционная смесь нагревается до 135oC на протяжении периода 0,5 часов. Смесь нагревается до и поддерживается при 140-160oC в течение 14 часов, затем охлаждается до комнатной температуры, давая желаемый продукт. Продукт имеет содержание азота 1,35% по весу, общее кислотное число 13,4, общее основное число 54,8, вязкость при 100oC 125 сст, вязкость при 40oC 2945 сст, удельный вес при 15,6oC 0,94, и точку воспламенения 82oC.Example A
A mixture of 4920 parts /8.32 equivalent / of a polyisobutene-substituted succinic acylating agent obtained in accordance with the procedure of Example 1 and 2752 parts of 40 Neutral oil is heated to 50-55 ° C. with stirring. Over a period of 6 minutes, 742 parts of /8.32 equivalents / dimethylethanolamine are added. The reaction mixture exotherms to 59 ° C. The reaction mixture is heated to 115 ° C. over a period of 3 hours. The nitrogen product begins at a speed of 1.5 standard cubic feet per hour / 0.042 m 3 / hour /, and the reaction mixture is heated to 135 ° C. over a period of 0.5 hours. The mixture is heated to and maintained at 140-160 o C for 14 hours, then cooled to room temperature, giving the desired product. The product has a nitrogen content of 1.35% by weight, total acid number 13.4, total base number 54.8, viscosity at 100 ° C 125 cst, viscosity at 40 ° C 2945 ct, specific gravity at 15.6 ° C 0 , 94, and flash point 82 o C.
Пример B
Смесь 1773 частей /3 эквивалента/ полиизобутензамещенного янтарного ацилирующего агента, приготовленного в соответствии с методикой примера 1, и 992 частей нейтрального масла 40 нагревалась при 80oC при перемешивании. К ней добавлялось 267 частей /3 эквивалента/ диметилэтаноламина на протяжении периода 6 минут. Реакционная смесь нагревалась до 132oC на протяжении периода 2,75 часа. Смесь нагревалась до и поддерживалась при температуре 150-174oC в течение 12 часов, затем охлаждалась до комнатной температуры, давая желаемый продукт. Продукт имел содержание азота 0,73% по весу, общее кислотное число 12,3, общее основное число 29,4 вязкость при 100oC 135 сст. вязкость при 40oC 2835 сст, удельный вес при 15,6oC 0,933, точку воспламенения 97oC.Example B
A mixture of 1773 parts / 3 equivalents / of a polyisobutene-substituted succinic acylating agent prepared in accordance with the procedure of Example 1 and 992 parts of a neutral oil 40 was heated at 80 ° C. with stirring. To it was added 267 parts / 3 equivalents / dimethylethanolamine over a period of 6 minutes. The reaction mixture was heated to 132 ° C. over a period of 2.75 hours. The mixture was heated to and maintained at a temperature of 150-174 o C for 12 hours, then cooled to room temperature, giving the desired product. The product had a nitrogen content of 0.73% by weight, a total acid number of 12.3, a total base number of 29.4, viscosity at 100 ° C. 135 cst. viscosity at 40 o C 2835 cst, specific gravity at 15.6 o C 0.933, flash point 97 o C.
Пример C
Процедура пример B повторяется за исключением того, что после охлаждения продукта до комнатной температуры добавляется при перемешивании 106 частей диметилэтаноламина. Полученный в результате продукт имеет содержание азота 1.21% по весу, общее кислотное число 11.3, общее основное число 48.9, вязкость при 100oC 110 сст, вязкость при 40oC 2730 сст, удельный вес при 15.6oC 0.933 и точку воспаления 90oC.Example C
The procedure of Example B is repeated except that after cooling the product to room temperature, 106 parts of dimethylethanolamine are added with stirring. The resulting product has a nitrogen content of 1.21% by weight, total acid number 11.3, total base number 48.9, viscosity at 100 ° C 110 sst, viscosity at 40 ° C 2730 sst, specific gravity at 15.6 ° C 0.933 and inflammation point 90 ° C.
Пример D
Приготавливается смесь с помощью добавления 10.2 частей /0.25 эквивалента/ промышленной смеси этиленполиаминов, имеющих примерно от 3 до 10 атомов азота в молекуле, к 113 частям минерального масла и 161 части /0.25 эквивалента/ замещенного янтарного ацилирующего агента, полученного в примере 2, при 138oC. Реакционная смесь нагревается до 150oC через 2 часа и отпаривается при продувании азота. Реакционная смесь фильтруется, давая фильтрат в виде раствора желаемого раствора желаемого продукта.Example D
The mixture is prepared by adding 10.2 parts of /0.25 equivalent / industrial mixture of ethylene polyamines having from about 3 to 10 nitrogen atoms in the molecule to 113 parts of mineral oil and 161 parts of /0.25 equivalent / substituted succinic acylating agent obtained in example 2, at 138 o C. The reaction mixture is heated to 150 o C after 2 hours and evaporated by blowing nitrogen. The reaction mixture is filtered to give the filtrate as a solution of the desired solution of the desired product.
Сенсибилизаторы
В одном из воплощений изобретения в качестве сенсибилизирующих компонентов используются материалы с закрытыми ячейками, содержащие пустоты. Термин "закрытый ячеистый, содержащий пустоты материал" используется здесь для обозначения любого материала в виде частиц, который включает закрытые ячейки, полости. Каждая частица материала может содержать одну или более закрытых ячеек, ячейки могут содержать газ, такой как воздух, или могут быть вакуумированными или частично вакуумированными /с откаченным газом/. В одном из воплощений изобретения используется достаточно закрытый ячеистый, содержащий пустоты материал для получения плотности в получающейся эмульсии примерно от 0.8 до 1.35 г/куб.см, более предпочтительно примерно 0.9-1.3 г/куб.см, еще более предпочтительно примерно 1.1-1.3 г/куб.см. Обычно эмульсии, являющиеся предметом данного изобретения, могут содержать примерно до 15% по весу, предпочтительно примерно от 0.25% до 15% по весу закрытого ячеистого, содержащего пустоты материала. Предпочтительными закрытыми ячеистыми, содержащими пустоты материалами являются дискретные стеклянные сферические частицы, имеющие размер в интервале примерно 10-175 микрон. Обычно объемный вес таких частиц может быть в интервале примерно от 0.1 до 0.4 г/куб.см. Полезными стеклянными микропузырьками или микрошариками, которые могут использоваться являются микропузырьки, продаваемые фирмой 3M, которые имеют распределение размера частиц в интервале примерно от 10 и 160 микрон и номинальный размер в интервале примерно 60-70 микрон, и плотности в интервале примерно от 0.1 до 0.4 г/куб. см. Могут использоваться микрошарики, идентифицируемые промышленным обозначением C15/250, которые имеют плотность частиц 0.15 г/куб. см, и 10% таких микрошариков разрушаются при статическом давлении 250 фунт. /кв. дюйм /17.63 кг/кв.см/. Могут также использоваться микрошарики, идентифицируемые обозначением B37/2000, которые имеют плотность частиц 0.37 г/куб. см, и 10% таких микрошариков дробится при статическом давлении 2000 фунт/кв. дюйм /140.6 кг/кв.см/. Другие пригодные стеклянные микрошарики продаются под торговым обозначением ЭККОСФЕРЫ фирмой Эмерсон энд Камминг, Инк, и обычно имеют размер частиц примерно от 44 до 175 микрон и объемный вес примерно 0.15-0.4 г/куб.см. Другие подходящие микрошарики включают неорганические микросферы, продаваемые под торговым обозначением Q-CEL фирмой Филадельфия Кварц Компани.Sensitizers
In one embodiment of the invention, closed-cell materials containing voids are used as sensitizing components. The term "closed cell, void-containing material" is used here to mean any material in the form of particles, which includes closed cells, cavities. Each material particle may contain one or more closed cells, the cells may contain a gas, such as air, or may be evacuated or partially evacuated / with evacuated gas /. In one embodiment of the invention, a sufficiently closed cellular material containing voids is used to obtain a density in the resulting emulsion of about 0.8 to 1.35 g / cm3, more preferably about 0.9-1.3 g / cm3, even more preferably about 1.1-1.3 g / cc. Typically, the emulsions that are the subject of this invention may contain up to about 15% by weight, preferably from about 0.25% to 15% by weight of the closed cell containing void material. Preferred enclosed cellular, void containing materials are discrete glass spherical particles having a size in the range of about 10-175 microns. Typically, the bulk density of such particles can be in the range of about 0.1 to 0.4 g / cc. Useful glass microbubbles or microspheres that can be used are microbubbles sold by 3M, which have a particle size distribution in the range of about 10 and 160 microns and a nominal size in the range of about 60-70 microns, and a density in the range of about 0.1 to 0.4 g / cube see. Microbeads identified by the industrial designation C15 / 250, which have a particle density of 0.15 g / cc, can be used. cm, and 10% of such beads break at a static pressure of 250 lbs. / sq. inch /17.63 kg / sq.cm /. Balls identified by B37 / 2000, which have a particle density of 0.37 g / cc, can also be used. cm, and 10% of such beads are crushed at a static pressure of 2000 psi. inch /140.6 kg / sq.cm /. Other suitable glass beads are sold under the ECOSPHERE trademark by Emerson & Cumming, Inc. and typically have a particle size of about 44 to 175 microns and a bulk density of about 0.15-0.4 g / cc. Other suitable beads include inorganic microspheres sold under the trade name Q-CEL by the Philadelphia Quartz Company.
Закрытые ячеистые, содержащие пустоты материалы, могут изготавливаться из инертных или восстанавливающих материалов. Например, в объеме данного изобретения могут использоваться фенол-формальдегидные микрошарики. Если используются фенол-формальдегидные микропузырьки или микрошарики, то сами микропузырьки являются топливным компонентом для взрывчатого вещества, и их топливное число должно приниматься во внимание при разработке взрывчатой композиции в виде эмульсии вода-в-масле. Еще одним закрытым ячеистым, содержащим пустоты материалом, который может использоваться в объеме данного изобретения, являются сарановые микросферы, продаваемые фирмой Дау Кемикал Компани. Сарановые микросферы имеют диаметр примерно 30 микрон и плотность частиц примерно 0.032 г/куб.см. Вследствие низкого объемного веса сарановых микросфер, предпочитается, чтобы в эмульсиях данного изобретения типа вода-в-масле использовалось только примерно от 0.25 до 1% по весу этих частиц. Closed cellular materials containing voids may be made from inert or reducing materials. For example, phenol-formaldehyde beads may be used within the scope of this invention. If phenol-formaldehyde microbubbles or microspheres are used, the microbubbles themselves are the fuel component for the explosive, and their fuel number should be taken into account when designing the explosive composition in the form of a water-in-oil emulsion. Another closed cellular, void-containing material that can be used within the scope of this invention are saran microspheres sold by the Dow Chemical Company. Saran microspheres have a diameter of about 30 microns and a particle density of about 0.032 g / cc. Due to the low bulk density of sarana microspheres, it is preferred that only about 0.25 to 1% by weight of these particles are used in the emulsions of the present water-in-oil type emulsions.
Для сенсибилизации взрывчатых эмульсий могут также использоваться газовые пузырьки, которые генерируются на месте при добавлении к композиции или распределении в ней газо-генерирующего материала, такого как например, водный раствор нитрита натрия. Другие подходящие сенсибилизирующие компоненты, которые могут применяться по одному или в дополнение к перечисленным, включают нерастворимые твердые самовзрывающиеся вещества в виде частиц или топлива, такие как, например, гранулированный или хлопьевидный или чешуйчастый TNT, DNT, RDX и аналогичные, алюминий, алюминиевые сплавы, кремний и ферросилиций; и растворимые в воде и/или растворимые в углеводородах органические сесибилизаторы, такие как, например, аминовые натраты, алканоламина, гидроксиалкилнитраты и аналогичные. Взрывчатые эмульсии настоящего изобретения могут формироваться для широкого разнообразия областей применения. Может подбираться любое сочетание сенсибилизирующих компонентов для того, чтобы обеспечить взрывчатую композицию фактически любой требуемой плотности, прочности на разрыв под влиянием веса или критического диаметра. Количество твердых самовзрывных веществ или топлив и растворимых в воде и/или растворимых в углеводородах органических сенсибилизаторов может составлять примерно до 50% по весу всей взрывчатой композиции. Объем окклюдированного газового компонента может составлять до около 50% объема всей взрывчатой композиции. Gas bubbles can also be used to sensitize explosive emulsions, which are generated in situ when a gas-generating material is added to or distributed in the composition, such as, for example, an aqueous solution of sodium nitrite. Other suitable sensitizing components, which can be used singly or in addition to those listed, include insoluble solid self-explosive substances in the form of particles or fuels, such as, for example, granular or flaky or flake-like TNT, DNT, RDX and the like, aluminum, aluminum alloys, silicon and ferrosilicon; and water soluble and / or hydrocarbon soluble organic desensitizers, such as, for example, amine natrates, alkanolamine, hydroxyalkyl nitrates and the like. Explosive emulsions of the present invention can be formed for a wide variety of applications. Any combination of sensitizing components can be selected in order to provide the explosive composition with virtually any desired density, tensile strength under the influence of weight or critical diameter. The amount of solid self-explosive substances or fuels and water-soluble and / or hydrocarbon-soluble organic sensitizers can be up to about 50% by weight of the entire explosive composition. The volume of the occluded gas component can be up to about 50% of the volume of the entire explosive composition.
Кислородпоставляющие соли из твердых частиц. Oxygen-containing salts from solid particles.
В одном из воплощений изобретения кислородпоставляющие соли и виде твердых частиц могут включаться в эмульсии или смешиваться в эмульсиями изобретения для повышения взрывчатой силы таких эмульсий. Этими солями могут быть нитрата аммония, нитрат натрия, нитрат кальция или смеси двух или более из этих солей. Особенно полезным является нитрат аммония. Это твердые вещества в виде частиц могут иметь форму гранул, кристаллов или хлопьев. Особенно полезны гранулы нитрата аммония. В одном из воплощений изобретения для приготовления гранул нитрата аммония используется процесс Kaltenbach-Thoring /KT/. Этот процесс включает использование одного или более модификаторов роста кристаллов, чтобы способствовать управлению ростом кристаллов. Он включает также использование одного или более поверхностно-активных веществ для снижения спекания. Примером коммерчески доступного вещества, приготавливаемого с помощью этого процесса, являются гранулы нитрата аммония Columbia KT, продаваемые фирмой Columbia Nitrogen. Габитусный модификатор кристаллов и поверхностно-активный агент, используемые при получении гранул Коламбиа КТ, каждый продается под торговым обозначением Галорил. In one embodiment of the invention, oxygen-containing salts and solid particles may be included in the emulsions or mixed in the emulsions of the invention to increase the explosive strength of such emulsions. These salts may be ammonium nitrate, sodium nitrate, calcium nitrate, or a mixture of two or more of these salts. Ammonium nitrate is particularly useful. These particulate solids may be in the form of granules, crystals or flakes. Ammonium nitrate granules are especially useful. In one embodiment of the invention, the Kaltenbach-Thoring / KT / process is used to prepare ammonium nitrate granules. This process includes the use of one or more crystal growth modifiers to help control crystal growth. It also includes the use of one or more surfactants to reduce sintering. An example of a commercially available material prepared by this process are Columbia KT ammonium nitrate granules sold by Columbia Nitrogen. The habitus crystal modifier and surface active agent used in the preparation of Columbia CT granules are each sold under the trade name Galoril.
Могут использоваться аммонийнитратные твердые вещества в виде частиц /например, гранулы нитрата аммония/, которые доступны в форме предварительно приготовленных смесей нитрата аммония и топливного масла /ANFO/ Обычно ANFO содержит примерно 94% по весу нитрата аммония и примерно 6% топливного масла /например, дизельного топлива/, хотя эти пропорции могут изменяться. Particulate ammonium nitrate solids (for example, ammonium nitrate granules), which are available in the form of pre-prepared mixtures of ammonium nitrate and fuel oil / ANFO / Normally ANFO contains about 94% by weight of ammonium nitrate and about 6% fuel oil / for example diesel fuel /, although these proportions may vary.
Количества этих твердых поставляющих кислород солей в виде частиц или ANFO, которые используются, могут составлять примерно до 80% по весу от всей взрывчатой композиции. В одном из воплощений изобретения используются взрывчатые композиции, включающие примерно 25% - 35% по весу эмульсии согласно изобретению и примерно 65% - 75% твердых в виде частиц поставляющих кислород солей или ANFO. Согласно одному из воплощений используются взрывчатые композиции, включающие примерно 45% - 65% по весу эмульсии изобретения и примерно 45% - 55% твердых поставляющих кислород солей в виде частиц или ANFO. Согласно еще одному из воплощений используются взрывчатые композиции, включающие примерно 70% - 80% по весу эмульсии изобретение и примерно 20% - 30% твердых поставляющих кислород солей в виде частиц или ANFO. The amounts of these particulate solid oxygen-supplying salts or ANFOs that are used can be up to about 80% by weight of the total explosive composition. In one embodiment of the invention, explosive compositions are used comprising about 25% to 35% by weight of the emulsion according to the invention and about 65% to 75% of solid particulate oxygen-supplying salts or ANFOs. In one embodiment, explosive compositions are used comprising about 45% to 65% by weight of the emulsion of the invention and about 45% to 55% of solid oxygen-containing particulate salts or ANFOs. In another embodiment, explosive compositions are used comprising about 70% to 80% by weight of the emulsion of the invention and about 20% to 30% of solid oxygen-containing particulate salts or ANFOs.
Дополнительные добавки
В эмульсии изобретения могут включаться дополнительные добавки для того, чтобы улучшить чувствительность, плотность, прочность, реологические свойства и стоимость конечного взрывчатого вещества. Типичные из материалов, которые найдены полезными в качестве необязательных добавок, включают, например, неметаллические топлива в виде частиц, такие как сера, гилсонит и аналогичные; инертные материалы в виде частиц, такие как хлористый натрий, сульфат бария и аналогичные; загустители, такие как кизельгурная смола, полиакриламид, карбоксиметил или этил целлюлоза, биополимеры, крахмал, эластомерные материалы и аналогичные; сшивающие агенты, для загустителей, такие как пироантимонат калия и аналогичные; буферы или регуляторы pH, такие как борат натрия, нитрат цинка и аналогичные; габитусные модификаторы кристаллов, такие как алкалнафталин-натриевый сульфонат и аналогичные; экстендеры жидкой фазы, такие как формамид, этиленгликоль и аналогичные; и агенты, придающие объемность и добавки обычно используемые в технологии взрывчатых веществ. Используемые в технологии взрывчатых веществ. Используемые количества дополнительных добавок могут составлять примерно до 50% по весу от всей взрывчатой композиции.Additional additives
Additional additives may be included in the emulsions of the invention in order to improve the sensitivity, density, strength, rheological properties and cost of the final explosive. Typical materials that are found useful as optional additives include, for example, particulate non-metallic fuels such as sulfur, gilsonite and the like; particulate inert materials such as sodium chloride, barium sulfate and the like; thickeners such as kieselguhr resin, polyacrylamide, carboxymethyl or ethyl cellulose, biopolymers, starch, elastomeric materials and the like; crosslinking agents for thickeners such as potassium pyroantimonate and the like; buffers or pH adjusters such as sodium borate, zinc nitrate and the like; crystal habit modifiers such as alkalnaphthalene sodium sulfonate and the like; liquid phase extenders such as formamide, ethylene glycol and the like; and bulk agents and additives commonly used in explosive technology. Used in explosive technology. The amounts of additional additives used may be up to about 50% by weight of the total explosive composition.
Способ получения эмульсий
Полезный способ получения эмульсий изобретения включает стадии /1/ смешения воды, неорганических окислительных солей /например, нитрата аммония/, и, некоторых случаях, некоторых из дополнительных водорастворимых соединений, в первом премиксе, /2/ смешение углеродистого топлива, эмульгатора изобретения и каких-либо других необязательных растворимых в масле соединений, в еще одном премиксе, и /3/ добавление первого премикса ко второму премиксу в подходящем смешивающем устройстве, для образования эмульсии вода-в-масле. Первый премикс нагревается до тех пор, пока все соли полностью не растворятся, и раствор может быть профильтрован, если необходимо, чтобы удалить какой-либо нерастворимый остаток. Второй премикс также нагревается для ожижения ингредиентов. Для приготовления этих эмульсий типа вода-в-масле может использоваться любой тип устройств, способных к смешению или с низким, или с высоким сдвигом. К эмульсии добавляются закрытые ячеистые, содержащие пустоты материалы, газогенерирующие материалы, твердые самовзрывающиеся ингредиенты, такие как TNT в виде частиц, твердые кислородпоставляющие соли в виде частиц, такие как гранулы нитрата аммония и ANFO, твердые топлива, такие как алюминий или сера, инертные материалы, такие как бариты или хлористый натрий, нерастворенные твердые окислительные соли и другие необязательные материалы, если они применяются, и просто смешиваются до тех пор, пока гомогенно не диспергируются по всей композиции.The method of obtaining emulsions
A useful method for preparing the emulsions of the invention includes the steps of [1] mixing water, inorganic oxidizing salts / for example ammonium nitrate /, and, in some cases, some of the additional water-soluble compounds, in the first premix, / 2 / mixing carbonaceous fuel, an emulsifier of the invention and or other optional oil soluble compounds, in another premix, and / 3 / adding the first premix to the second premix in a suitable mixing device to form a water-in-oil emulsion. The first premix is heated until all salts are completely dissolved, and the solution can be filtered, if necessary, to remove any insoluble residue. The second premix is also heated to fluidize the ingredients. Any type of device capable of mixing with either low or high shear can be used to prepare these water-in-oil emulsions. Closed cellular, void-containing materials, gas-generating materials, solid self-exploding ingredients, such as particulate TNT, particulate oxygen-containing solid salts, such as ammonium nitrate and ANFO granules, solid fuels, such as aluminum or sulfur, inert materials are added to the emulsion such as barites or sodium chloride, undissolved solid oxidizing salts and other optional materials, if applicable, and simply mix until homogeneously dispersed throughout the composition .
Эмульсии изобретения типа вода-в-масле также могут получаться при добавлении ожиженной органической фазы раствора второго премикса к горячей фазе водяного раствора первого премикса при достаточном перемешивании для инвертирования фаз. Однако данный метод обычно требует значительно больше энергии для получения желаемой дисперсии, чем в случае предпочтительной обратной процедуры. В альтернативном варианте эти взрывчатые эмульсии вода-в-масле особенно приспособлены для получения с помощью непрерывного процесса смешения, в котором две отдельно приготовленные жидкие фазы нагнетаются через смесительное приспособление, в котором они объединяются и эмульгируются. Emulsions of the invention, such as water-in-oil, can also be obtained by adding the liquefied organic phase of the second premix solution to the hot phase of the aqueous solution of the first premix with sufficient stirring to invert the phases. However, this method usually requires significantly more energy to obtain the desired dispersion than in the case of the preferred reverse procedure. Alternatively, these water-in-oil explosive emulsions are particularly adapted to be obtained by a continuous mixing process in which two separately prepared liquid phases are pumped through a mixing device in which they are combined and emulsified.
Эмульгаторы данного изобретения могут добавляться непосредственно к эмульсиям изобретения. Они могут также разбавляться по существу инертным, обычно жидким органическим разбавителем, таким как минеральные масла, нафта, бензол, толуол или ксилол, для образования концентрата добавки. Эти концентраты обычно содержат примерно от 10% до 90% по весу композиции эмульгатора данного изобретения и могут содержать в дополнение к ней одну или более других добавок, известных в технике или описанных здесь выше. The emulsifiers of this invention can be added directly to the emulsions of the invention. They can also be diluted with a substantially inert, usually liquid, organic diluent, such as mineral oils, naphtha, benzene, toluene or xylene, to form an additive concentrate. These concentrates typically contain from about 10% to about 90% by weight of the emulsifier composition of the present invention and may contain, in addition to it, one or more other additives known in the art or described herein above.
Примеры I-IX направлены на взрывчатые эмульсии, использующие эмульгатор, полученный в соответствии с описанием примера A. Препараты этих взрывчатых эмульсий указываются ниже в таблице 1 /причем все числовые количества даны в граммах/. Процедура создания этих эмульсий включает следующие стадии. Нитрат аммония смешивается с водой при температуре 82oC. Эмульгатор смешивается с минеральным маслом при температуре 52oC. Смесь нитрата аммония и воды добавляется к смеси масла и эмульгатора для образования эмульсии вода-в-масле. Затем добавляются стеклянные микропузырьки. Каждая из этих взрывчатых эмульсий полезна в качестве взрывающего /нитроглицеринового/агента.Examples I-IX are directed to explosive emulsions using an emulsifier prepared in accordance with the description of Example A. The preparations of these explosive emulsions are shown below in table 1 / and all numerical quantities are given in grams /. The procedure for creating these emulsions includes the following steps. Ammonium nitrate is mixed with water at a temperature of 82 o C. The emulsifier is mixed with mineral oil at a temperature of 52 o C. A mixture of ammonium nitrate and water is added to the mixture of oil and emulsifier to form a water-in-oil emulsion. Then glass microbubbles are added. Each of these explosive emulsions is useful as an explosive / nitroglycerin / agent.
Пример X
Следующая эмульсия получается с использованием гранул нитрата аммония Коламбаи КТ /продукт Коламбиа Найтроджен, идентифицируемый как гранулы нитрата аммония, изготовленные с использованием процесса Кальтенбаха-Торинга с применением модификатора роста кристаллов и поверхностно-активного агента, каждый из которых доступен под торговым обозначением Галорил. Ниже представлен препарат данной эмульсии /все числовые количества представлены в граммах/.Example X
The following emulsion is obtained using the Kolumbai CT ammonium nitrate granules / Columbia Nitrogen product, identified as ammonium nitrate granules made using the Kaltenbach-Toring process using a crystal growth modifier and a surface active agent, each of which is available under the trade name Galoril. Below is the preparation of this emulsion / all numerical quantities are presented in grams /.
Нитрат аммония - 534,52
Гранулы Коламбио КТ - 229,08
Вода - 156,40
40 Нейтральное масло - 65,00
Продукт примера A - 15,00
Эмульсия приготавливается с помощью смешения нитрата аммония с водой, а затем расплавления гранул Коламбиа КТ в нитрате аммония и воде. Эмульгатор из примера A смешивается с нейтральным маслом 40. Смесь нитрата аммония, воды и гранул Коламбиа КТ добавляется к смеси масла и эмульгатора. Получающаяся в результате эмульсия имеет консистенцию сливок /никакой зернистости/ в течение трех месяцев после ее изготовления.Ammonium nitrate - 534.52
Granules Columbio CT - 229.08
Water - 156.40
40 Neutral oil - 65.00
The product of example A - 15.00
An emulsion is prepared by mixing ammonium nitrate with water, and then melting the Columbia CT granules in ammonium nitrate and water. The emulsifier of Example A is mixed with a neutral oil 40. A mixture of ammonium nitrate, water and Columbia CT granules is added to the mixture of oil and emulsifier. The resulting emulsion has a cream consistency (no graininess) for three months after its manufacture.
Примеры XI-XIX направлены на взрывчатые композиции, состоящие из смесей эмульсий из примеров I-III и ANFO. ANFO представляет смесь твердых частиц нитрата аммония /94% по весу/ и дизельного топливного масла /6% по весу/. препараты представлены в таблице 2 /все числовые количества представлены в граммах/ . Examples XI-XIX are directed to explosive compositions consisting of mixtures of emulsions from Examples I-III and ANFO. ANFO is a mixture of solid particles of ammonium nitrate / 94% by weight / and diesel fuel oil / 6% by weight /. preparations are presented in table 2 / all numerical quantities are presented in grams /.
Хотя данное изобретение было объяснено в отношении его предпочтительных воплощений, следует понимать, что разнообразные модификации его очевидны специалистам в данной области после прочтения описания. Поэтому следует понимать, что изобретение, раскрытое в описании, предназначено для охвата таких модификаций, которые включены в объем прилагаемых пунктов формулы изобретения. Although the invention has been explained in relation to its preferred embodiments, it should be understood that various modifications are apparent to those skilled in the art after reading the description. Therefore, it should be understood that the invention disclosed in the description is intended to cover such modifications as are included in the scope of the attached claims.
Claims (38)
(b) гидроксилзамещенных оксиалкиленовых аналогов указанных алканоламинов, представленных формулами
где Х составляет примерно от 2 до 15;
каждый R независимо представляет углеводородную группу с числом атомов углерода от 1 до примерно 8 или гидроксилзамещенную углеводородную группу с 2 до примерно 8 атомами углерода;
R' представляет двухвалентную углеводородную группу с числом атомов углерода от 2 до примерно 18,
и (с) смесей двух или более из них.12. The emulsion according to claim 1, characterized in that component (B) is selected from the group consisting of (a) secondary and tertiary alkanolamines represented by the formulas, respectively
(b) hydroxyl substituted oxyalkylene analogs of said alkanolamines represented by the formulas
where X is from about 2 to 15;
each R independently represents a hydrocarbon group with the number of carbon atoms from 1 to about 8 or a hydroxyl substituted hydrocarbon group with 2 to about 8 carbon atoms;
R 'represents a divalent hydrocarbon group with a carbon number of from 2 to about 18,
and (c) mixtures of two or more of them.
где каждый R представляет независимо алкильную группу, содержащую от 1 до примерно 4 атомов углерода;
R' представляет алкиленовую группу, содержащую от 2 до примерно 4 атомов углерода.13. The emulsion according to claim 1, characterized in that the component (B) is represented by the formula
where each R independently represents an alkyl group containing from 1 to about 4 carbon atoms;
R 'represents an alkylene group containing from 2 to about 4 carbon atoms.
где n представляет число от 1 до примерно 10;
каждый R независимо представляет атом водорода, или углеводородную группу, или гидроксизамещенную углеводородную группу, имеющую до примерно 700 атомов углерода, и алкиленовая группа имеет от 1 до примерно 18 атомов углерода.15. The emulsion according to claim 1, characterized in that component (B) is at least one alkylene polyamine of the formula
where n represents a number from 1 to about 10;
each R independently represents a hydrogen atom, or a hydrocarbon group, or a hydroxy-substituted hydrocarbon group having up to about 700 carbon atoms, and the alkylene group has from 1 to about 18 carbon atoms.
в которой каждый R независимо представляет алкильную группу, содержащую от 1 до примерно 4 атомов углерода;
R' представляет алкиленовую группу, содержащую от 2 до примерно 4 атомов углерода,
причем эквивалентное отношение компонента (А) к компоненту (В) составляет от примерно 1:0,8 до примерно 1:1,2.35. The emulsion according to claim 1, characterized in that the reaction of component (A) with component (B) is carried out under ester formation conditions, the substituent groups in component (A) come from polybutene, in which at least about 50% of all units derived from butenes originate from isobutene, wherein said polybutene is characterized by a Mn value of at least about 1500 to about 2000, and a Mw / Mn value of from about 2.8 to about 4.5, said acylating agents are characterized by the presence of structure on average from about 1.7 to about 2.1 succino output groups for each equivalent weight of the substituent groups, and component (B) is a compound represented by the formula:
in which each R independently represents an alkyl group containing from 1 to about 4 carbon atoms;
R 'represents an alkylene group containing from 2 to about 4 carbon atoms,
moreover, the equivalent ratio of component (A) to component (B) is from about 1: 0.8 to about 1: 1.2.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US85285992A | 1992-03-17 | 1992-03-17 | |
US07/852,859 | 1992-03-17 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU93004840A RU93004840A (en) | 1996-05-27 |
RU2127239C1 true RU2127239C1 (en) | 1999-03-10 |
Family
ID=25314418
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93004840A RU2127239C1 (en) | 1992-03-17 | 1993-03-17 | Type water-in-oil emulsion, explosive composition |
Country Status (13)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0561600B1 (en) |
CN (1) | CN1076437A (en) |
AT (1) | ATE196286T1 (en) |
AU (1) | AU667076B2 (en) |
BR (1) | BR9300850A (en) |
CA (1) | CA2091405C (en) |
DE (1) | DE69329402T2 (en) |
ES (1) | ES2152239T3 (en) |
FI (1) | FI931162A (en) |
MX (1) | MX9301440A (en) |
NO (1) | NO930949L (en) |
RU (1) | RU2127239C1 (en) |
ZA (1) | ZA931865B (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2561105C2 (en) * | 2014-01-24 | 2015-08-20 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Алтайспецпродукт" | Emulsifying composition |
RU2780480C2 (en) * | 2018-01-09 | 2022-09-26 | Дино Нобель Эйжа Пасифик Пти Лимитед | Explosive compositions for use in reactive soil and related methods |
US11912635B2 (en) | 2018-01-09 | 2024-02-27 | Dyno Nobel Asia Pacific Pty Limited | Explosive compositions for use in reactive ground and related methods |
Families Citing this family (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5518517A (en) * | 1994-11-14 | 1996-05-21 | The Lubrizol Corporation | Water-in-oil emulsion fertilizer compositions |
US5512079A (en) * | 1994-11-14 | 1996-04-30 | The Lubrizol Corporation | Water-in-oil emulsifiers for slow release fertilizers using tertiary alkanol amines |
US5936194A (en) * | 1998-02-18 | 1999-08-10 | The Lubrizol Corporation | Thickened emulsion compositions for use as propellants and explosives |
US6648929B1 (en) | 1998-09-14 | 2003-11-18 | The Lubrizol Corporation | Emulsified water-blended fuel compositions |
AUPP600098A0 (en) * | 1998-09-17 | 1998-10-08 | Dyno Nobel Asia Pacific Limited | Explosive emulsion composition |
DE19847868C2 (en) | 1998-10-16 | 2003-09-25 | Clariant Gmbh | Explosives containing modified copolymers of polyisobutylene and maleic anhydride as emulsifiers |
US6054493A (en) * | 1998-12-30 | 2000-04-25 | The Lubrizol Corporation | Emulsion compositions |
US6176893B1 (en) | 1998-12-30 | 2001-01-23 | The Lubrizol Corporation | Controlled release emulsion fertilizer compositions |
US6200398B1 (en) | 1998-12-30 | 2001-03-13 | The Lubrizol Corporation | Emulsion explosive compositions |
US6951589B2 (en) | 2000-01-25 | 2005-10-04 | The Lubrizol Corporation | Water in oil explosive emulsions |
DE10003297C2 (en) | 2000-01-27 | 2003-08-21 | Clariant Gmbh | Explosives containing modified copolymers of polyisobutylene, vinyl esters and maleic anhydride as emulsifiers |
US6606856B1 (en) | 2000-03-03 | 2003-08-19 | The Lubrizol Corporation | Process for reducing pollutants from the exhaust of a diesel engine |
US20030084658A1 (en) | 2000-06-20 | 2003-05-08 | Brown Kevin F | Process for reducing pollutants from the exhaust of a diesel engine using a water diesel fuel in combination with exhaust after-treatments |
US6929707B2 (en) | 2000-11-02 | 2005-08-16 | The Lubrizol Corporation | Stabilized energetic water-in-oil emulsion composition |
US20030024619A1 (en) * | 2001-06-29 | 2003-02-06 | Coolbaugh Thomas Smith | Explosive emulsion compositions containing modified copolymers of isoprene, butadiene, and/or styrene |
US7176174B2 (en) | 2003-03-06 | 2007-02-13 | The Lubrizol Corporation | Water-in-oil emulsion |
US7413583B2 (en) | 2003-08-22 | 2008-08-19 | The Lubrizol Corporation | Emulsified fuels and engine oil synergy |
US7309684B2 (en) | 2005-05-12 | 2007-12-18 | The Lubrizol Corporation | Oil-in-water emulsified remover comprising an ethoxylated alcohol surfactant |
CA2803576A1 (en) * | 2010-06-25 | 2012-04-12 | The Lubrizol Corporation | Salt compositions and explosives using the same |
RU2696433C1 (en) * | 2018-07-17 | 2019-08-01 | Максим Николаевич Судаков | Composite emulsifier for production of emulsion explosives and a method for production thereof |
RU2744232C1 (en) * | 2020-08-24 | 2021-03-03 | Санан Мехман оглы Тагиев | Industrial emulsion explosive and method for manufacturing carbon-hydrogen phase |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4234435A (en) * | 1979-02-23 | 1980-11-18 | The Lubrizol Corporation | Novel carboxylic acid acylating agents, derivatives thereof, concentrate and lubricant compositions containing the same, and processes for their preparation |
US4844756A (en) * | 1985-12-06 | 1989-07-04 | The Lubrizol Corporation | Water-in-oil emulsions |
US4708753A (en) * | 1985-12-06 | 1987-11-24 | The Lubrizol Corporation | Water-in-oil emulsions |
ZW23786A1 (en) * | 1985-12-06 | 1987-04-29 | Lubrizol Corp | Water-in-oil-emulsions |
US4840687A (en) * | 1986-11-14 | 1989-06-20 | The Lubrizol Corporation | Explosive compositions |
US4956028A (en) * | 1986-11-14 | 1990-09-11 | Explosive compositions | |
US4919178A (en) * | 1986-11-14 | 1990-04-24 | The Lubrizol Corporation | Explosive emulsion |
US4931110A (en) * | 1989-03-03 | 1990-06-05 | Ireco Incorporated | Emulsion explosives containing a polymeric emulsifier |
ZW13990A1 (en) * | 1989-09-05 | 1992-06-10 | Ici Australia Operations | Explosive composition |
US5034071A (en) * | 1990-06-14 | 1991-07-23 | Atlas Powder Company | Prill for emulsion explosives |
US5076867A (en) * | 1990-11-19 | 1991-12-31 | Mckenzie Lee F | Stabilized emulsion explosive and method |
CA2061049C (en) * | 1992-02-12 | 2001-09-04 | William B. Evans | Cap-sensitive packaged emulsion explosive having modified partition between shock and gas energy |
-
1993
- 1993-03-10 CA CA002091405A patent/CA2091405C/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-03-16 DE DE69329402T patent/DE69329402T2/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-03-16 AU AU35220/93A patent/AU667076B2/en not_active Expired
- 1993-03-16 EP EP93301965A patent/EP0561600B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-03-16 NO NO93930949A patent/NO930949L/en unknown
- 1993-03-16 FI FI931162A patent/FI931162A/en unknown
- 1993-03-16 ZA ZA931865A patent/ZA931865B/en unknown
- 1993-03-16 ES ES93301965T patent/ES2152239T3/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-03-16 MX MX9301440A patent/MX9301440A/en not_active IP Right Cessation
- 1993-03-16 AT AT93301965T patent/ATE196286T1/en not_active IP Right Cessation
- 1993-03-16 CN CN93102654A patent/CN1076437A/en active Pending
- 1993-03-17 BR BR9300850A patent/BR9300850A/en not_active IP Right Cessation
- 1993-03-17 RU RU93004840A patent/RU2127239C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Барон В.Л. Кантор В.Х. Техника и технология взрывных работ в US.- М.: Недра, 1989, с.82-83. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2561105C2 (en) * | 2014-01-24 | 2015-08-20 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Алтайспецпродукт" | Emulsifying composition |
RU2780480C2 (en) * | 2018-01-09 | 2022-09-26 | Дино Нобель Эйжа Пасифик Пти Лимитед | Explosive compositions for use in reactive soil and related methods |
US11912635B2 (en) | 2018-01-09 | 2024-02-27 | Dyno Nobel Asia Pacific Pty Limited | Explosive compositions for use in reactive ground and related methods |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI931162A (en) | 1993-09-18 |
EP0561600A3 (en) | 1995-05-17 |
DE69329402D1 (en) | 2000-10-19 |
AU3522093A (en) | 1993-09-23 |
NO930949D0 (en) | 1993-03-16 |
DE69329402T2 (en) | 2001-03-15 |
ZA931865B (en) | 1993-10-05 |
AU667076B2 (en) | 1996-03-07 |
EP0561600B1 (en) | 2000-09-13 |
CA2091405A1 (en) | 1993-09-18 |
CA2091405C (en) | 2004-05-18 |
CN1076437A (en) | 1993-09-22 |
EP0561600A2 (en) | 1993-09-22 |
NO930949L (en) | 1993-09-20 |
ATE196286T1 (en) | 2000-09-15 |
ES2152239T3 (en) | 2001-02-01 |
BR9300850A (en) | 1993-09-21 |
FI931162A0 (en) | 1993-03-16 |
MX9301440A (en) | 1993-09-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2127239C1 (en) | Type water-in-oil emulsion, explosive composition | |
JP5322362B2 (en) | Partially dehydrated reaction product, process for producing the same, and emulsion containing the same | |
US4931110A (en) | Emulsion explosives containing a polymeric emulsifier | |
EP0333754B1 (en) | Explosive compositions | |
CA1328351C (en) | Emulsion explosive containing organic microspheres | |
US5920031A (en) | Water-in-oil emulsions | |
GB2050340A (en) | Rsions and process for the preparation thereof explosive compositions based on timestable colloidal dispe | |
US6800154B1 (en) | Emulsion compositions | |
US6951589B2 (en) | Water in oil explosive emulsions | |
AU2003244555B2 (en) | Emulsion phase having improved stability | |
WO2003027046A2 (en) | Stabilized energetic water in oil emulsion composition | |
AU2001298034A1 (en) | Stabilized energetic water in oil emulsion composition | |
US6200398B1 (en) | Emulsion explosive compositions | |
EP0360394A2 (en) | Water-in-oil emulsion explosive | |
US5527491A (en) | Emulsifiers and explosive emulsions containing same | |
CA2113874C (en) | Explosive composition containing hydrocarbyl polyamine emulsifier | |
AU657861B2 (en) | Improvements in and relating to emulsion explosives and method of forming same | |
EP1202944A1 (en) | Emulsion compositions |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110318 |