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一种具有多挂结构的高分子乳化剂及其制备方法


技术摘要:
本发明公开了一种具有多挂结构的高分子乳化剂及其制备方法,涉及乳化剂技术领域。该具有多挂结构的高分子乳化剂及其制备方法,包括如下步骤:S1、将聚烯烃酸酐投入反应釜中,加热至60‑140℃,与氮气保护的条件下。该具有多挂结构的高分子乳化剂及其制备方法,具有多挂  全部
背景技术:
乳化炸药通常由氧化剂(水相)、可燃物(油相)及其他附加剂组成,通过乳化工艺 制得。乳化就是把整个氧化剂水相分散在连续相(油相)中,形成油包水型的乳胶体,它是一 个热力学不稳定体系。为了保持乳胶体稳定以及长期贮存,需要添加乳化剂,它既可以防止 凝聚,又可以降低界面张力,是稳定乳化体系不可少的。有了优良的乳化体系,才能确保乳 化炸药优良的爆轰性能和贮存稳定性。 高分子类型乳化剂广泛应用于乳化炸药的生产,其疏水基团主要为不同相对分子 质量的聚异丁烯,亲水基团主要为丁二酸酐衍生物。高分子类型乳化炸药用乳化剂通常分 为三类:高分子的酰胺类、醇胺类、酯盐类衍生物。 聚异丁烯双丁二酰亚胺乳化剂(T152)是目前国内使用最多的是高分子的酰胺类 乳化剂,广泛使用在包装线乳化炸药制备中,其通过两个疏水的聚异丁烯与一个亲水基团 连接,形成双挂结构。在乳化炸药油包水体系中双挂结构因为有更多疏水基团通过较强的 空间位阻,使油包水的微乳结构具有更强的油膜强度稳定乳胶体系,提高乳化炸药储存期。 但同时T152也因疏水基团较多,导致其乳化过程中需要更大的剪切力,在现在乳化炸药生 产过程中,出于安全考虑,生产线对设备压力有严格限制,因此T152的乳化性能相对较差, 较难起乳化作用,此外该乳化剂生产原料为多胺,价格相对较高。 在现有技术中,醇胺类高分子乳化剂多应用于散装乳化炸药制备,通常该乳化剂 具有一个疏水基团及一个至两个亲水基团,因此该乳化剂有较好的分散能力。但因为其疏 水基团较少,无多挂空间结构支撑,油膜强度较差,乳胶基质粘度硬度低,固较少使用在包 装线乳化炸药生产。
技术实现要素:
(一)解决的技术问题 针对现有技术的不足,本发明提供了一种具有多挂结构的高分子乳化剂及其制备 方法,解决了在现有技术中,醇胺类高分子乳化剂多应用于散装乳化炸药制备,通常该乳化 剂具有一个疏水基团及一个至两个亲水基团,因此该乳化剂有较好的分散能力。但因为其 疏水基团较少,无多挂空间结构支撑,乳胶基质粘度硬度低,固较少使用在包装线乳化炸药 生产。 (二)技术方案 为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种具有多挂结构的高分 子乳化剂及其制备方法,包括如下步骤: S1、将聚烯烃酸酐投入反应釜中,加热至60-140℃,与氮气保护的条件下,按聚烯 3 CN 111732676 A 说 明 书 2/4 页 烃酸酐和多羟基醇胺的摩尔比1:1.6至2.0加入多羟基醇胺,在120-190℃反应2-8h得到聚 烯烃顺丁二酸多羟基醇胺二酯(下简称产物A); S2、将聚烯烃酸酐投入反应釜中,加热至60-120℃,与氮气保护的条件下,按聚烯 烃酸酐和醇胺的摩尔比1:1.0至1.5加入多羟基醇胺,在120-190℃反应2-8h得到聚烯烃顺 丁二酸醇胺酯(下简称产物B); S3、将产物A与产物B按摩尔比1:1.0至4.0加入反应釜内,与氮气保护的条件下, 120-190℃反应2-8h,反应得到具有多挂结构的高分子乳化剂。 优选的,步骤S3中,反应时,加入稀释油,以利于反应充分混合,所加稀释油为机械 油或石蜡基基础油,其中,聚烯烃马来酸酐与所加稀释油的质量比为1:0.2至1:3.0。 优选的,在步骤S1和步骤S2中,聚烯烃酸酐中聚烯烃选自聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、 聚异丁烯、乙烯-丙烯共聚物中的一种,聚烯烃酸酐选自马来酸酐和富马酸酐,多羟基醇胺 选自三乙醇胺、甲基二乙醇胺、乙基二乙醇胺的一种或者两种及两种以上的混合物,醇胺选 自二甲基乙醇胺、二乙基乙醇胺、二异丙基乙醇胺、单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、甲基二 乙醇胺、乙基二乙醇胺的一种或者两种及两种以上的混合物。 (三)有益效果 本发明提供了一种具有多挂结构的高分子乳化剂及其制备方法。具备以下有益效 果:该具有多挂结构的高分子乳化剂及其制备方法,具有多挂结构,有较强的空间位阻效 应,增加乳化炸药微乳油膜强度,提高乳化炸药储存周期,其通过引入较多的亲水基团,在 保持油膜强度的同时具有更好的分散能力,降低机械剪切,形成更好的微乳结构,提高乳化 炸药威力及储存周期,制备的乳化炸药具有较长的储存周期,同时可泵送增稠,适应上向孔 乳化炸药的使用,同时以醇胺为原料,比多胺价格便宜,降低了生产成本。 附图说明 图1为聚异丁烯双丁二酰亚胺乳化剂(T152)结构式; 图2为醇胺类高分子乳化剂的结构式; 图3为产物A(左)和产物B(右)的结构式; 图4为具有多挂结构的高分子乳化剂的结构式; 图5为各种基键参数示意图; 图6为本发明配比1和配比2配比时各配方的参数示意图; 图7为乳胶试验方法与配比1和配比2的测试结果示意图。
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