[发明专利]一种低氮高分子乳化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种低氮高分子乳化剂及其制备方法，涉及乳化剂制备技术领域。该低氮高分子乳化剂及其制备方法，包括如下步骤：S1、将聚烯烃酸酐投入反应釜中，加热至60‑140℃，与氮气保护的条件下，按聚烯烃酸酐和多羟基醇胺的摩尔比1：1.6‑2.0加入多羟基醇胺，在120‑190℃反应2‑8h得到产物A。该低氮高分子乳化剂及其制备方法，具有多挂结构，有较强的空间位阻效应，增加乳化炸药微乳油膜强度，提高乳化炸药储存周期，增加了乳化剂塑性，同时可替代T155乳化剂在粉状乳化炸药中使用，在保持油膜强度的同时具有更好的分散能力，降低机械剪切，形成更好的微乳结构，有助于粉状乳化炸药真空脱水过程中的油膜修复，提高乳化炸药威力及储存周期，降低了制造成本。

技术领域

本发明涉及乳化剂制备技术领域，具体为一种低氮高分子乳化剂及其制备方法。

背景技术

粉状乳化炸药是以较低含水量的氧化剂溶液或熔融的氧化剂微细液为分散相，特定的碳质燃料与乳化剂组成的油相溶液为连续相，在一定工艺条件下通过强力剪切形成油包水乳胶基质，通过喷雾制粉、旋转闪蒸或冷却固化后粉碎等方法制成的一种粉状硝铵炸药，其实质是乳化炸药。为了有利于乳化，油相材料在加热升温至一定温度时形成流动性极好的流体，以保证氧化剂相能在乳化剂的作用下搅拌剪切形成高质量的乳胶。乳胶基质经适当冷却后应迅速固化并较完整地将氧化剂相微晶粒包裹其中，因此固化的油膜应具有一定的抗拉强度，即塑性或韧性，以阻止氧化剂相微晶粒突破油膜阻挡连接成片。

粉状乳化炸药用乳化剂对于形成优良的乳胶基质必不可少。与常规乳化炸药相比，粉状乳化炸药的油相与氧化剂的熔点温度高，所以乳化剂相应具有耐高温性能。

现有技术中常用的T155高分子乳化剂是一种低氮的高分子丁二酰亚胺乳化剂，广泛应用于粉状乳化炸药生产，其具有大分子框架结构，增加油膜强度，同时其丁二酰亚胺的五元环结构起到增强油膜韧性的效果。但由于低氮含量，t155乳化剂亲水性较差，导致其乳化过程中需要更大的剪切力，在现在乳化炸药生产过程中，出于安全考虑，生产线对设备压力有严格限制，因此T155的乳化性能相对较差，较难起乳化作用，此外该乳化剂生产原料为多胺，价格相对高昂。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种低氮高分子乳化剂及其制备方法，解决了现有技术中常用的T155高分子乳化剂是一种低氮的高分子丁二酰亚胺乳化剂，广泛应用于粉状乳化炸药生产，其具有大分子框架结构，增加油膜强度，同时其丁二酰亚胺的五元环结构起到增强油膜韧性的效果。但由于低氮含量，t155乳化剂亲水性较差，导致其乳化过程中需要更大的剪切力，在现在乳化炸药生产过程中，出于安全考虑，生产线对设备压力有严格限制，因此T155的乳化性能相对较差，较难起乳化作用，此外该乳化剂生产原料为多胺，价格相对高昂的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种低氮高分子乳化剂及其制备方法，包括如下步骤：

S1、将聚烯烃酸酐投入反应釜中，加热至60-140℃，与氮气保护的条件下，按聚烯烃酸酐和多羟基醇胺的摩尔比1：1.6-2.0加入多羟基醇胺，在120-190℃反应2-8h得到产物A；

S2、将聚烯烃酸酐投入反应釜中，加热至60-140℃，按聚烯烃酸酐摩尔质量比1：0.5-1：1加入酸性催化剂，按聚烯烃酸酐和水的摩尔比1：0.5-1加入水，反应0.5-3h；加热至90-150℃，加入按酸性催化剂摩尔质量比1：0.5-1：2.0加入碱性催化剂，反应1-4h得到产物B；

S3、将步骤S1的产物A与步骤S2的产物B按摩尔比1：1.0-4.0加入反应釜内，与氮气保护的条件下，120-190℃反应2-8h，反应得到低氮高分子乳化剂。