[發(fā)明專利]一種制備聚異丁烯丁二酸三乙醇胺酯的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310672680.7
• 申請(qǐng)日: 2013-12-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103755844A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉志文;崔曉榮;顏小東;甘德淮;尤靜嫻;程劉鎖
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué);廣東宏大爆破股份有限公司
• 主分類號(hào): C08F8/32
• 分類號(hào): C08F8/32;C08F110/10;C08F8/46;C06B23/00
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國(guó)

技術(shù)領(lǐng)域

????本發(fā)明涉及一種制備乳化劑的方法，具體涉及一種制備聚異丁烯丁二酸三乙醇胺酯的方法，具體采用真空無(wú)溶劑法來(lái)制備。?

背景技術(shù)

乳化炸藥是20世紀(jì)60-70年代發(fā)展起來(lái)的新型含水炸藥，它具有抗水性強(qiáng)、密度大、安全性好、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單等一系列特點(diǎn)。乳化劑在乳化炸藥的制備技術(shù)及其穩(wěn)定性方面都起著至關(guān)重要的作用。油包水型乳化劑是乳化炸藥的關(guān)鍵部分，一般為非離子型表面活性劑，其含量通常占乳化炸藥總質(zhì)量的0.5%-2.5%。隨著對(duì)乳化炸藥的深入研究和表面活性劑的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的表面活性劑作為一種添加劑加入到乳化炸藥中來(lái)提高乳化炸藥的爆轟性能和貯存穩(wěn)定性。?

在我國(guó)乳化炸藥的發(fā)展初期，Span-80為普遍使用的一類乳化劑。由于它分子量低，羥基基團(tuán)多，所以具有較好的乳化性、分散性、以及滲透和增溶特性。缺點(diǎn)是多個(gè)乳化劑分子定向排列于乳膠微粒的界面上，在乳化時(shí)所需的乳化劑的量較大；制備的乳化炸藥的貯存期不長(zhǎng)；且容易因?yàn)殡p鍵被氧化而失效。而T152作乳化劑制備的乳化炸藥的貯存期較長(zhǎng)，穩(wěn)定性也較好，這是由于T152是一種高分子乳化劑，它具有高粘度性，在乳化劑溶液中以單分子溶解在油相里，形成比較穩(wěn)定的框架結(jié)構(gòu)和微乳化結(jié)構(gòu)，并且粒徑之間形成立體阻隔膜，從而保證了乳化劑溶液的穩(wěn)定性。但是以T152作為乳化劑制備乳化炸藥時(shí)，所需要的線速度明顯高于Span-80，且在高剪切作用下容易出現(xiàn)“破乳”現(xiàn)象，因此不能適應(yīng)連續(xù)化生產(chǎn)工藝的要求。并且由于其親水基團(tuán)小，親水性較差，導(dǎo)致乳化效率也較低。如果將Span-80和T152進(jìn)行復(fù)配，對(duì)乳化炸藥的乳化及貯存穩(wěn)定性等方面有所改善。但是這種簡(jiǎn)單的物理混合，并不能完全達(dá)到人們預(yù)期的目標(biāo)，不能真正實(shí)現(xiàn)降低剪切線速度，提高貯存期的目的。?

開(kāi)發(fā)性能優(yōu)良、價(jià)格相對(duì)較低的高品質(zhì)乳化劑是目前乳化炸藥行業(yè)重要的突破口。而酯型高分子乳化劑可以通過(guò)增加親水基團(tuán)來(lái)增加親水能力，通過(guò)高分子的親油基來(lái)增加親油能力和提高乳化炸藥的貯存穩(wěn)定性。CN102584502A公開(kāi)了PIBSA與糖醇類物質(zhì)制備的乳化劑，CN102558409A公開(kāi)了PIBSA與三乙醇胺制備的乳化劑。PIBSA與三乙醇胺反應(yīng)可能生成如下產(chǎn)物：?

??

其中R是聚異丁烯基團(tuán)。

《聚異丁烯丁二酸醇胺乳化劑合成、性能及應(yīng)用研究》提到的合成聚異丁烯丁二酸三乙醇胺酯乳化劑的方法要使用二甲苯或甲苯作為溶劑且充氮?dú)獗Ｗo(hù)。該工藝中二甲苯及甲苯有毒，且增加了產(chǎn)品后處理難度，不經(jīng)濟(jì)。?

以上合成方法中，乳化劑的性能及工藝未都得到改善，鑒于此，本發(fā)明對(duì)乳化劑的合成及其工藝進(jìn)行改進(jìn)，從而制備出性能優(yōu)異的乳化炸藥。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單、成本低、乳化性能好的制備聚異丁烯丁二酸三乙醇胺酯的方法。?

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：??

一種制備聚異丁烯丁二酸三乙醇胺酯的方法，采用真空無(wú)溶劑法制備聚異丁烯丁二酸三乙醇胺酯，具體步驟如下：

????將PIBSA與三乙醇胺按比例混合，加熱、抽真空反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后即得到聚異丁烯丁二酸三乙醇胺酯，所述聚異丁烯丁二酸三乙醇胺酯主要為雙酯和單酯。

????其中，所述的PIBSA與三乙醇胺的摩爾比為1:1～4，所述的反應(yīng)溫度為80℃～200℃，所述的反應(yīng)時(shí)間為1h～6h，所述的真空度為0.01MPa～0.1MPa。?

????當(dāng)PIBSA與三乙醇胺的摩爾比為1:1時(shí)，所述溫度為80~130℃時(shí)，主要為單酯。?

????當(dāng)PIBSA與三乙醇胺的摩爾比為1:2~4時(shí)，所述溫度為140~200℃時(shí)，主要為雙酯。?

反應(yīng)方程式如下：?

其中R為聚異丁烯基團(tuán)。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)：?

（1）本發(fā)明所述方案無(wú)溶劑，避免了傳統(tǒng)有毒溶劑的使用，減少了原料成本和產(chǎn)物的后處理；

（2）本發(fā)明所述方案合成的產(chǎn)物乳化性能得到提高；

（3）方法步驟簡(jiǎn)單，只需一步即可合成目標(biāo)產(chǎn)物，能夠有效避免步驟增加造成的產(chǎn)品損失，大大提高了目標(biāo)產(chǎn)物的收率；

（4）本發(fā)明所述實(shí)驗(yàn)方案操作安全，適合進(jìn)行多批次、大批量生產(chǎn)。

附圖說(shuō)明

?圖1是本發(fā)明聚異丁烯丁二酸酐的紅外圖譜。?

?圖2是本發(fā)明聚異丁烯丁二酸三乙醇胺酯的單取代紅外圖譜。?

?圖3?是本發(fā)明聚異丁烯丁二酸三乙醇胺酯的雙取代的紅外圖譜。?