[发明专利]适合于上向孔爆破装药的高分子乳化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工合成技术领域，具体涉及一种适合于上向孔爆破装药的高分子乳化剂及其制备方法。

背景技术

目前上向孔爆破装炸药主要有两种办法，一种是用填塞物堵孔的物理方法，操作难度较大，地形限制较多；一种是调节炸药配方的方法，很多调节都从敏化剂着手，但是敏化剂选择影响炸药的雷管感度，而且敏化剂的成本较高，浪费很多，而且装药效率很低。一般上向孔爆破装炸药在机械物理研究方面下功夫的较多，在原材料方面做相关研究的较少，使用上向孔专用高分子乳化剂解决上向孔爆破问题的研究在国内也比较少。现有的高分子乳化剂在上向孔爆破中使用时会出现乳化剂往下漏、敏化效果差等问题，不能很好地满足混装炸药在上向孔爆破中的使用需要。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种产生酸性氛围的聚烯烃类丁二酸酐的制备方法，该聚烯烃类丁二酸酐尤其适合于使用在适合于上向孔爆破装药的高分子乳化剂的制备中。

实现该目的的技术方案是：一种聚烯烃类丁二酸酐的制备方法，按照如下步骤操作：在反应容器中加入等摩尔的聚烯烃和顺丁烯二酸酐，以及烷基丁二酸酐和对甲基苯磺酸，将反应物加热到120～250℃，反应时间0.5～4小时，在反应结束前30～40分钟加入磷酸，反应结束得到聚烯烃类丁二酸酐；所述烷基丁二酸酐的烷基为相应的聚烯烃单体，烷基丁二酸酐和对甲基苯磺酸的质量分别为聚烯烃和顺丁烯二酸酐总质量的0.1～1％，且烷基丁二酸酐:对甲基苯磺酸的摩尔比为1.0～3.0:1.0,磷酸的质量为聚烯烃、顺丁烯二酸酐、烷基丁二酸酐和对甲基苯磺酸总质量的0.1～0.5％。

作为优选地，所述的反应物的加热温度为165～225℃，反应时间1.5～3.5小时。

作为优选地，反应在真空环境下进行。

作为优选地，所述聚烯烃的分子量为800～1500。

制备聚烯烃类丁二酸酐的反应式为：

本发明的另一目的是提供一种环保安全、成本低、尤其适合于上向孔爆破装药的高分子乳化剂。

实现该目的的技术方案是：一种适合于上向孔爆破装药的高分子乳化剂，该乳化剂由以下组分制得：聚烯烃类丁二酸酐、溶剂油、胺类化合物、多元醇、粘度改进剂、苯乙烯；胺类化合物、多元醇和聚烯烃类丁二酸酐的摩尔比为1.0:1.0:1.0～8.0，溶剂油与聚烯烃类丁二酸酐的质量比为0.4～4:1,粘度改进剂占聚烯烃类丁二酸酐、溶剂油、胺类化合物和多元醇总质量的1～5％,苯乙烯占聚烯烃类丁二酸酐、溶剂油、胺类化合物和多元醇总质量的0.5～2％。

在上述技术方案中，所述聚烯烃类丁二酸酐的分子量为700～1100；所述胺类化合物为二乙醇胺、三乙醇胺、丁酰胺、异丁酰胺、三亚乙基二胺、二亚乙基三胺、六亚甲基四胺、2-氨基-4-甲基戊烷、四乙烯五胺中的一种；所述多元醇为一缩二乙二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、1,4-丁二醇、三羟甲基乙烷、季戊四醇、木糖醇、山梨醇、新戊二醇或者甲基丙二醇中的一种，或者所述多元醇为1,2-丙二醇与乙二醇任意比例混合得到的混合醇；所述粘度改进剂为T603、T603A、T603B、T603C或者T603D中的一种，所述溶剂油为30SN基础油或150N基础油。

作为优选地，所述的聚烯烃类丁二酸酐按照前述方法制备得到。

本发明的目的还在于提供一种操作简单、产率高、环保安全的适合于上向孔爆破装药的高分子乳化剂的制备方法。实现该目的的技术方案是：一种适合于上向孔爆破装药的高分子乳化剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)在反应容器中加入聚烯烃类丁二酸酐和溶剂油，加热到50～85℃，搅拌混匀；

(2)在另一个反应容器中加入胺类化合物和多元醇混合均匀；

(3)在步骤(2)得到的混合体系中加入步骤(1)得到的混合体系，在50～85℃下继续保温搅拌40～80min，然后加热至80～125℃，再保温搅拌4～8小时；

(4)在步骤(3)得到的混合体系中加入粘度改进剂以及苯乙烯混匀，反应1～1.5小时，即得本发明的适合于上向孔爆破装药的高分子乳化剂。

制备本发明的适合于上向孔爆破装药的高分子乳化剂的反应式为：

PO—聚烯烃类

本发明的有益效果是：