[发明专利]复合结晶改性剂

说明书

本发明涉及一种用于改善无机盐性能的表面活性剂，特别是一种用于改善无机盐性能的复合结晶改性剂。

硝酸铵是一种吸湿性和结块性很强的无机盐，而且具有不良的晶变性能和钝感性能，因而影响了硝酸铵的使用效果。尤其将它作为爆炸品的氧化剂使用时，将直接影响爆炸品的爆炸性能和使用性能。其它许多无机盐，如硝酸盐、高氯酸盐、硫酸盐、磷酸盐等，也不同程度地具有上述缺陷。长期以来，国内外对上述问题进行了大量的研究，先后采用过多种方法，其中添加表面活性剂的方法能在一定程度上改善无机盐的某些性能。但由于采用单一品种的表面活性剂，其作用是局部的、有限的。

本发明的目的是为克服现在技术的缺点而提出一种新型复合结晶改性剂。本发明的复合结晶改性剂与各种无机盐结合，能够显著减小无机盐的结块性、吸湿性，改善晶变性，提高敏感度。本发明适用于对各种无机盐性能的改善。

根据本发明而设计的复合结晶改性剂，其特征是含有（质量%）：10～90普通表面活性剂，5～80脂肪酸或（和）脂肪酸金属盐，2～10有机憎水剂;普通表面活性剂为烷基胺盐，烷基或烷基苯的羧酸盐、硫酸盐、磺酸盐或碳酸盐中的一种或几种的混合物;脂肪酸或（和）脂肪酸金属盐为C₁₂～C₁₈脂肪酸或（和）它们的锌、铝、钙、钠等的金属盐;有机憎水剂为石蜡、沥青、机油、硅油、地蜡、凡士林、松香等及它们的混合物。其中普通表面活性剂为十八烷胺或（和）十二烷胺的醋酸盐、十二烷基磺酸盐、十二烷基苯磺酸盐中的一种或两种混合物;脂肪酸或（和）脂肪酸盐为：硬脂酸、软脂酸或（和）它们的锌、钙、铝、钠盐中的一种或几种混合物。

本发明复合结晶改性剂的设计原理是：无机盐都是强极性物质，有很高的表面能，这是它们吸湿、结块等的根本原因。普通表面活性剂都具有“两亲”结构特点，当亲水基作用于无机盐表面分子时，亲油基指向外界;于是在颗粒表面形成一层憎水性“薄膜”，当普通表面活性剂渗透于晶粒内部时，干扰分子间作用力，使无机盐晶形变化;表面活性剂在无机盐水溶液中的“层状”、“管状”或“束状”排列，可以有效地改变析晶方向和形状，使析出晶体的强度和结合力降低。利用这一原理，针对单一表面活性剂作用的有限性，本发明的复合结晶改性剂采用两种或两种以上的普通表面活性剂和有机憎水剂组成，它们共同作用的结果，使无机盐颗粒表面建立致密、多层憎水性“薄膜”，对无机盐晶体内部的作用进一步加强，因而具有很强的改性作用，使无机盐原有的物理性能得到较好改善。如果本发明用于无机盐时，辅以适当的强制析晶条件，其中水分迅速汽化、逸出，则形成内部充满“气隙”、表面不规则的自身敏化的无机盐颗粒。所以本发明特别适用于作炸药氧化剂的无机盐的结晶改性剂。

本发明与现有技术相比，其显著特点是：（1）采用多种表面活性剂和憎水剂，对无机盐物理性能改善的效果十分显著。例如，用本发明复合结晶改性剂处理的硝酸铵，结块强度仅为普通硝酸铵的 1/12 ～ 1/20 ，吸湿速度降低到普通硝酸铵的 1/6 ～ 1/10 ，硝酸铵Ⅲ ( )/() Ⅳ相的晶变温度由32.1℃改变为52～56℃;（2）改性后的无机盐对外界作用有适当的敏感度，如改性硝酸铵制成粉状硝铵炸药，不含有敏化剂时也具有雷管感度、高爆速和高威力的爆炸性能;（3）复合结晶改性剂工艺简单、可靠，成本比单一表面活性剂降低20%左右，便于工业化生产和应用。

本发明的具体配方和工艺由以下实施例给出。

本发明提出的复合结晶是改性剂所采用的各种原材料均符合化工部部分标准或企业标准。

实施例1  复合结晶改性剂的质量比：十八烷胺醋酸盐70%、硬脂酸25%和石蜡5%。各组分在在85℃±5℃的温度条件下混合均匀即制得复合结晶改性剂成品。

实施例2  复合结晶改性剂的质量比：十八烷胺醋酸盐50%、十二烷胺醋酸盐20%、硬脂酸25%和石蜡5%。工艺条件同实施例1。

实施例3  复合结晶改性剂的质量比：十二烷胺硝酸盐90%、硬脂酸锌5%和复合微晶蜡5%。工艺条件同实施例1。

实施例4  复合结晶改性剂的质量比：十八烷胺醋酸盐10%、硬脂酸70%、硬脂酸钙10%和复合微晶蜡10%。工艺条件同实施例1。

实施例5  复合结晶改性剂的质量比：十二烷基苯磺酸钠70%、十八烷基硫酸盐20%、软脂酸5%、石蜡5%、地蜡1%。各组份在100℃的温度条件下混合均匀，即制得复合结晶改性剂成品。

实施例6  复合结晶改性剂的质量比：十二烷基硫酸钠80%、棕榈酸铝15%和硅油5%。工艺条件同实施例5。

本发明经试验和反复验证，应用效果好、生产方便、质量稳定。