[發(fā)明專利]可聚合乳化劑丙烯酰氧基Span 80及其制備方法、用途

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710135564.6
• 申請日: 2007-11-16
• 公開（公告）號: CN101182273A
• 公開（公告）日: 2008-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉志文;呂春緒
• 申請（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號: C06B23/00
• 分類號: C06B23/00
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心
• 代理人: 朱顯國

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于用于乳化炸藥的可聚合型Span?80乳化劑，特別是一種丙烯酰氧基Span?80及其制備方法、用途。

背景技術(shù)

目前，應(yīng)用于乳化炸藥的主乳化劑可分為兩類：即脂肪酸酯類(代表產(chǎn)品Span?80)和聚異丁烯丁二酰亞胺類(代表產(chǎn)品T系列)及以上述產(chǎn)品為主乳化劑的混合物即復(fù)合乳化劑。雖然酯類乳化劑分子量小，具有抗剪切能力較強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，適用于乳化炸藥的連續(xù)化生產(chǎn)工藝，但由于其親水-親油基團(tuán)調(diào)整度小，在油水界面形成膜的致密性差，又加上分子結(jié)構(gòu)不規(guī)整、不穩(wěn)定，質(zhì)量較難控制，使得其乳化效能進(jìn)一步降低。酯類乳化劑是分子結(jié)構(gòu)多種多樣，組成難以確定的混合物，因而無法滿足最穩(wěn)定狀態(tài)的充填系數(shù)要求，用這類乳化劑生產(chǎn)的乳化炸藥的穩(wěn)定性就較差。因而，用它制成的乳化炸藥的穩(wěn)定性較差，目前國內(nèi)已很少單獨(dú)使用這類乳化劑。對聚異丁烯類(高分子型)乳化劑而言，雖然形成的體系為立體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，有利于炸藥穩(wěn)定性的提高，但其分子結(jié)構(gòu)中有大分子長鏈聚異丁烯存在，分子長度大，不能形成高度分散的具有典型乳狀液特征的乳膠體系，使得乳膠基質(zhì)具有明顯的凝膠特性，在高剪切力作用下便會(huì)因其剛性太強(qiáng)而出現(xiàn)“破乳”，抗剪切能力差，不能適應(yīng)連續(xù)化生產(chǎn)工藝的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種既能夠提高乳化炸藥的穩(wěn)定性，同時(shí)又能夠提高其抗剪切能力的可聚合型Span?80乳化劑即丙烯酰氧基Span?80及其制作方法。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種上述可聚合乳化劑丙烯酰氧基Span?80的用途。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：一種可聚合乳化劑丙烯酰氧基Span?80，以Span?80為原料，將Span?80與丙烯酸按摩爾比為1～1.1∶1，進(jìn)行配比反應(yīng)。

一種制備上述的丙烯酰氧基Span?80的方法，采用直接酯化法，即

第一步，酯化：將42.8～47.1gSpan?80、6.5～7.5g丙烯酸、對苯二酚、催化劑及溶劑，進(jìn)行酯化，攪拌回流反應(yīng)；

第二步，后處理：趁熱過濾反應(yīng)液，用1％氫氧化鈉溶液洗滌到水相pH值為5.5～6.5后，再用飽和氯化鈉溶液洗滌到水相pH值為6.5～7.5，分液得到的油相用無水硫酸鎂干燥過夜，過濾分出油相，減壓蒸餾除去溶劑即得到丙烯酰氧基Span?80。

一種制備上述的丙烯酰氧基Span?80的方法，采用酰氯酯化法，即

第一步，酯化：將6.5～7.5g丙烯酸滴加至二氯亞砜中，滴加完畢后，升溫至35～45℃減壓排盡氯化氫與二氧化硫，然后加入氯化鋰；Span?80?42.8～47.1g用苯溶解后加入三乙胺配成混合液，在溫度為0～5℃攪拌下將這一混合溶液滴加入酰氯中，滴加完畢后進(jìn)行酯化；

第二步，后處理：趁熱過濾反應(yīng)液，用1％氫氧化鈉溶液洗滌到水相pH值為5.5～6.5后，再用飽和氯化鈉溶液洗滌到水相pH值為6.5～7.5，分液得到的油相用無水硫酸鎂干燥過夜，過濾分出油相，減壓蒸餾除去溶劑即得到丙烯酰氧基Span?80。

一種可聚合乳化劑丙烯酰氧基Span?80的用途，將丙烯酰氧基Span?80作為乳化炸藥的乳化劑，使用量為乳化炸藥質(zhì)量的0.5～4％。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)：(1)以Span?80為原料通過化學(xué)反應(yīng)連接一個(gè)不飽和基團(tuán)，制得了一種可聚合型乳化劑-丙烯酰氧基Span?80。(2)制備方法采用直接酯化法或酰氯法，較為簡單易行。(3)可聚合性乳化劑是指分子結(jié)構(gòu)中同時(shí)帶有親水、親油的乳化基團(tuán)和可參加游離基聚合反應(yīng)功能基團(tuán)(如乙烯基等)的一類新型表面活性劑。它不僅具有普通表面活性劑的一切功能，而且本身還能與某些單體發(fā)生聚合。因此，可聚合乳化劑在多相聚合(尤其是乳液聚合、懸浮聚合及分散聚合)中能以化學(xué)鍵而不是僅依靠物理吸附結(jié)合于聚合物離子表面。本發(fā)明在乳化過程中以化學(xué)力分散相的微細(xì)液滴穩(wěn)定分散于與它互不相溶的連續(xù)介質(zhì)中形成穩(wěn)定的乳化體系，乳化能力提高60％，大大減少了乳化劑的用量，且增強(qiáng)了乳化體系的穩(wěn)定性。這樣，便會(huì)大大提高乳化炸藥(基質(zhì))的穩(wěn)定性；同時(shí)，由于其分子結(jié)構(gòu)中并不含有像高分子型乳化劑那樣的長鏈基團(tuán)，因而其抗剪切能力也較強(qiáng)。(4)本發(fā)明乳化力提高的測定實(shí)驗(yàn)為：實(shí)驗(yàn)測得用6?mL甲苯(含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1％的丙烯酰氧基Span?80)和4mL水制成的乳液放置74.5min后分離出3mL甲苯，而用同樣濃度的Span?80甲苯溶液和水按相同條件制成的乳液放置46min后就分離出甲苯3mL，顯然丙烯酰氧基Span?80的乳化力超出Span?80達(dá)60％左右。