[发明专利]一种乳化炸药用富氧型乳化剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种乳化炸药用富氧型乳化剂及其制备方法，所述乳化炸药用富氧型乳化剂是由氨基三元醇（或氨烷基三元醇）与硼酸进行硼酯化反应，然后再与聚异丁烯马来酸酐进行酰亚胺化反应，再经过高压富氧化过程，使氧分子进入硼笼结构中，得到不易脱氧的富氧型乳化剂。所述的乳化剂具有优异的乳化性能和乳化稳定性，并且自身能富集氧化剂，可用来制备乳化炸药，并能提高乳化炸药的爆轰性能，本发明与现有技术对比，具有生产过程操作简单，操作弹性大，生产工艺易于工业化实现等特点。

技术领域

本发明涉及一种乳化剂，尤其涉及一种乳化炸药用富氧型乳化剂及其制备方法。

背景技术

乳化炸药作为工业炸药的一种类型，是在浆状炸药的基础上发展起来的。乳化炸药的出现是含水炸药的又一新发展，它克服了普通硝铵类炸药、铵油炸药等不抗水的特性，以及浆状炸药、水胶炸药工艺复杂、成本高的缺点，又集中了铵油炸药、浆状炸药和水胶炸药的优点，具有较好的抗水能力、较强的爆炸性能、合适的感度、较好的经济性和可生产性，因此，一经问世便受到世界各国工业炸药界的重视并竞相研究推广。

乳化炸药泛指用乳化技术制备的油包水（W/O）乳胶型抗水工业炸药，主要由硝酸铵、水、复合蜡和乳化剂等材料组成。油包水型乳化剂是乳化炸药的关键部分，一般为HLB值3~6的非离子型表面活性剂，其含量通常约占乳化炸药总质量的0.5～2.5%，但是在乳化炸药制备过程中的作用相当关键，它对乳化炸药的爆轰性能和稳定性有重要的影响。目前应用最广的乳化剂仍主要以多元醇脂肪酸酯型（Span80）、聚氧乙烯醚型、聚异丁烯丁二酰亚胺（T152）一种或者多种复配，但这些乳化剂在乳化效率、爆轰性能和储存稳定性方面有相应的缺陷。

专利CN 106279473公开了一种以聚异丁烯与马来酸酐反应生成聚异丁烯丁二酸酐，再与多烯多胺反应生成聚异丁烯丁二酰亚胺，再与硼酸进行硼化得到高分子硼化聚异丁烯基丁二酰亚胺，该方法中使用多烯多胺毒性大，不环保。

专利CN 102558409中公布了一种以聚异丁烯丁二酸酐和三乙醇胺反应形成的乳化炸药用乳化剂，具有乳化能力强，制备的乳化炸药贮存稳定性好，爆轰性能优良，但该方法终产物用饱和食盐水萃取分离提纯过程易造成产品含水量过高，导致乳化剂水解，乳化性能下降。

CN 102976876中公开了一种以聚异丁烯丁二酸酐与胺化试剂反应生成聚异丁烯丁二酰亚胺，再与季铵化试剂反应得到聚异丁烯丁二酰亚胺季铵盐型乳化剂，但所用的胺化试剂和季铵化试剂毒性和腐蚀性都较强，不环保.

以上专利所涉及的乳化剂，存在原材料毒性和腐蚀性强，不环保，还有产物未做含水量管控导致产品易水解的问题，同时在乳化炸药制备过程的乳化效率、爆轰性能和储存稳定性等方面有缺陷。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，针对现有原材料不环保、产品稳定性较差、制备乳化炸药过程中乳化效率低、储存稳定性差、爆轰性能不强等问题。

为了解决以上技术问题，本发明是通过以下技术方案得以实现：

所述乳化炸药用富氧型乳化剂由氨基三元醇（或氨烷基三元醇）与硼酸进行硼酯化反应，然后再与聚异丁烯马来酸酐进行酰亚胺化反应，再经过高压富氧反应，得到富氧型乳化剂。具体制备过程如下：

（1）硼酯化过程：将氨基多元醇和硼酸投入反应釜中，于80℃~150℃下加热搅拌反应0.5h~8h，待硼酯化反应形成的水分大量溢出后，釜内抽真空脱水，促进硼酯化反应的充分进行，控制真空度在-0.02MPa~-0.1MPa，真空脱水反应时间为0.1h~1h，得到具有硼笼结构的硼酯化产物。硼笼结构的硼酯化产物的化学结构式如下：