[发明专利]可聚合乳化剂丙烯酰氧基Span 80及其制备方法、用途

说明书

技术领域

本发明属于用于乳化炸药的可聚合型Span 80乳化剂，特别是一种丙烯酰氧基Span 80及其制备方法、用途。

背景技术

目前，应用于乳化炸药的主乳化剂可分为两类：即脂肪酸酯类(代表产品Span 80)和聚异丁烯丁二酰亚胺类(代表产品T系列)及以上述产品为主乳化剂的混合物即复合乳化剂。虽然酯类乳化剂分子量小，具有抗剪切能力较强的优点，适用于乳化炸药的连续化生产工艺，但由于其亲水-亲油基团调整度小，在油水界面形成膜的致密性差，又加上分子结构不规整、不稳定，质量较难控制，使得其乳化效能进一步降低。酯类乳化剂是分子结构多种多样，组成难以确定的混合物，因而无法满足最稳定状态的充填系数要求，用这类乳化剂生产的乳化炸药的稳定性就较差。因而，用它制成的乳化炸药的稳定性较差，目前国内已很少单独使用这类乳化剂。对聚异丁烯类(高分子型)乳化剂而言，虽然形成的体系为立体网络结构，有利于炸药稳定性的提高，但其分子结构中有大分子长链聚异丁烯存在，分子长度大，不能形成高度分散的具有典型乳状液特征的乳胶体系，使得乳胶基质具有明显的凝胶特性，在高剪切力作用下便会因其刚性太强而出现“破乳”，抗剪切能力差，不能适应连续化生产工艺的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种既能够提高乳化炸药的稳定性，同时又能够提高其抗剪切能力的可聚合型Span 80乳化剂即丙烯酰氧基Span 80及其制作方法。

本发明的另一个目的在于提供一种上述可聚合乳化剂丙烯酰氧基Span 80的用途。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种可聚合乳化剂丙烯酰氧基Span 80，以Span 80为原料，将Span 80与丙烯酸按摩尔比为1～1.1∶1，进行配比反应。

一种制备上述的丙烯酰氧基Span 80的方法，采用直接酯化法，即

第一步，酯化：将42.8～47.1gSpan 80、6.5～7.5g丙烯酸、对苯二酚、催化剂及溶剂，进行酯化，搅拌回流反应；

第二步，后处理：趁热过滤反应液，用1％氢氧化钠溶液洗涤到水相pH值为5.5～6.5后，再用饱和氯化钠溶液洗涤到水相pH值为6.5～7.5，分液得到的油相用无水硫酸镁干燥过夜，过滤分出油相，减压蒸馏除去溶剂即得到丙烯酰氧基Span 80。

一种制备上述的丙烯酰氧基Span 80的方法，采用酰氯酯化法，即

第一步，酯化：将6.5～7.5g丙烯酸滴加至二氯亚砜中，滴加完毕后，升温至35～45℃减压排尽氯化氢与二氧化硫，然后加入氯化锂；Span 80 42.8～47.1g用苯溶解后加入三乙胺配成混合液，在温度为0～5℃搅拌下将这一混合溶液滴加入酰氯中，滴加完毕后进行酯化；

第二步，后处理：趁热过滤反应液，用1％氢氧化钠溶液洗涤到水相pH值为5.5～6.5后，再用饱和氯化钠溶液洗涤到水相pH值为6.5～7.5，分液得到的油相用无水硫酸镁干燥过夜，过滤分出油相，减压蒸馏除去溶剂即得到丙烯酰氧基Span 80。

一种可聚合乳化剂丙烯酰氧基Span 80的用途，将丙烯酰氧基Span 80作为乳化炸药的乳化剂，使用量为乳化炸药质量的0.5～4％。

本发明与现有技术相比，其显著优点：(1)以Span 80为原料通过化学反应连接一个不饱和基团，制得了一种可聚合型乳化剂-丙烯酰氧基Span 80。(2)制备方法采用直接酯化法或酰氯法，较为简单易行。(3)可聚合性乳化剂是指分子结构中同时带有亲水、亲油的乳化基团和可参加游离基聚合反应功能基团(如乙烯基等)的一类新型表面活性剂。它不仅具有普通表面活性剂的一切功能，而且本身还能与某些单体发生聚合。因此，可聚合乳化剂在多相聚合(尤其是乳液聚合、悬浮聚合及分散聚合)中能以化学键而不是仅依靠物理吸附结合于聚合物离子表面。本发明在乳化过程中以化学力分散相的微细液滴稳定分散于与它互不相溶的连续介质中形成稳定的乳化体系，乳化能力提高60％，大大减少了乳化剂的用量，且增强了乳化体系的稳定性。这样，便会大大提高乳化炸药(基质)的稳定性；同时，由于其分子结构中并不含有像高分子型乳化剂那样的长链基团，因而其抗剪切能力也较强。(4)本发明乳化力提高的测定实验为：实验测得用6 mL甲苯(含有质量分数为0.1％的丙烯酰氧基Span 80)和4mL水制成的乳液放置74.5min后分离出3mL甲苯，而用同样浓度的Span 80甲苯溶液和水按相同条件制成的乳液放置46min后就分离出甲苯3mL，显然丙烯酰氧基Span 80的乳化力超出Span 80达60％左右。