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聚异丁烯丁二酸酐类高分子乳化剂
刘爱东赵华*贾紫永董云(葛洲坝易普力般份有限公」重庆401121)
摘要:作为乳化炸药的关键组分,乳化剂通常约占炸药总质应温度高,反应周期长,聚异」烯转化率低、产物的积炭量多等
量的0.5-2.5%,含量虽少,作用却至关重要。本文就乳化炸药用
(3)催化热加合法
聚异丁媂丁二酸酐类高分子乳化剂的制备方法和发辰现状进行
为降低反应温度,減少积炭量,人们在热加合法的基础上,通
过工艺改进,开发了催化热加合工ど。该工艺通过添加少量催化
关键词:高分子乳化剂;聚异丁丁ニ酸酐:制备方法;发展剂(如过氧化特丁基与过氧化特成酸叔丁酯组成的复合乳化剂
现状
元羧酸等)降低了体系的反应温度(160-210コ),减少了不溶
上.世纪60年代末,为适应有水和潮的爆破场合,乳化炸药副产物的产生,并适度降低了对聚异丁烯的要求
应运而生,它集合了铵油炸药、米状炸药和水胶炸药的优点,被称
(4)自由基法
之为是继Nobe发明炸药之后工业炸药发展史上的又ー里程
之州烁油化工总厂对氯化艺进行改进,开发了自由基一步
碑。作为乳化炸药的关键组分,乳化剂通常约占炸药总质最的法烃化工艺,降低了产物的含氯量:美国专利报道了自山基两步
0.5-2.5%,含量虽少,作用却至关重要
法,提高了烯烃的转化率和活性组分的含量:北京石油化工科学
工信部安201?227号文件和民爆行Wト二五”規划都明确研究院报道了聚昇」烯一自由基加成烃化工ど,降低了对聚异
强调要大力发展现场混装技术。响应这一号召,我国正在兴起乳烯的要求,但氧化深度不易控制;国际売牌研究有限公司介绍了
化基质“集中削药,远程配送”模式,这就要求乳化基质具有很好一种热加合一自由基联合工艺等等。相对热加合法,自由基法通
的耐颠簸性.、稳定性和储存性。显然,相对以Span-80为代表的过添加自出基引发剂来促进反应,降低了反应温度,缩短了生产
低分了乳化剂而言,具有良好耐颠簸性、稳定性和储存性的聚异周期,减少了结焦,但制备过程中需要加入大量溶剂,増加了下游
」烯」二酸类高分子乳化剂表现出更为突出的优势。本文就产品的后处理工序
聚异」烯」二酸酐类高分子乳化剂的制备方法和发展现状进行
3.聚异丁烯丁二酸酐的行生化
了叙述。
异丁烯丁二.酸酐的衍生方法可以概括为以下一:类:胺型行
、制备方法
生化、酯型衍生化和混合衍生化
聚异丁烯丁二酸研类高分子乳化剂的制备分三步,分別为聚
(1)胺型衍生化
异丁烯的制备、聚异丁烯丁二酸酐的制备和聚异丁烯丁二酸酐的
胺型衍生化过程中选用的胺基化合物通常为多烯多胺,因为
行生化。
用」生产乳化剂的聚异」烯分子量般在800-1500之间,多烯
1.聚异丁烯的制备
多胺·般选择三乙烯四胲或者四乙烯五胺。山于多烯多胺中有
聚异」烯由异」烯聚合而成,所用催化剂不同,聚合反应机两个伯氨基及多个仲氨基,他们都可以被胺化(或亚酰胺化
理也不相同,所得产物虽然都是聚异∫烯,但其结构和性能存在所以,根据需要的不同,采用不同的投料比,可以合成单」二.死
较大的差异,常用的催化剂为AICl3和BF3。进用AC?l3时,聚合胺、双丁二酰亚胺或多丁二酰亚胺
过程中发生加成聚合、候正离子重排和β断裂,最终生成由分子量
(2)酯型衍生化
间隔14Da的各种聚合物构成的混合物,这混合物中端烯含最
酯型行生化试剂通常为羟基化合物,已有文献报道的酯型衍
低,反应活性低,为低活性聚异丁烯。选用BF3时,聚合过程中只生化试剂包括长链烷醇、多元醇、糖醇、多元瞇和醇胺等24。该类
发生加成聚合,最終生成由分子量间隔56Da的各种聚合物构成衍生物通过增加亲水基团以增强亲水能力,从而调节乳化性能,
的況合物,这一混合物中端烯含量高,反应活性高,为高活性聚异在一定程度上.克服了胺型衛生物乳化效率不高、脆性强、不耐剪
丁烯。
切等缺点,表现出好的乳化性和抗剪切性
聚异丁烯丁二酸酐的制备
(3)混合衍生化
聚昇丁烯丁二酸研的制各有四种方法,分别为氯化法、热加
叶宗建等回报道了种混合行生化过程,PBSA先与季戊四
合法、催化热加合法和自山基法。
醇进行酯化反应(180-200,3-5h),然后向反应体系加入N
(1)氯化法
2-氨乙基)脈嗪进行胲化反应(150-180,2-3h)。
氯化法采用的原料是普通滎异丁烯,反应在较低温度(通常
Ahmed N.S.等人间的报道为: PIBSA先与ー:乙醇胺进行反
为180190)下进行,过程中需要通入氯气。这种方法的优点应生成型衍生物,所得产物再与多烯多胺进行反应,两步反应
在于原料成本较低,反应温度较低,聚异丁烯的转化率高,缺点在均在130コ下进行。
对设备腐蚀严重,环境污染严重,产物中氯含量较高,随着国内外
刘勇等人四的研究则是多烯多胺和混仚醇胺直接混合后再与
各类添加剂产品的无氯化发展,该方法将逐步被代替。
PBSA反应,反应温度为130~150ロ,反成6h,方法简便,产物乳
(2)热加合法
化性能高。
热加合法采用的原料是高活性聚异丁烯,反应在较高温度二、发展现状
通常为220-2407)下进行。这种方法的优点是工艺筒单,操作
随着聚异丁烯丁二酸酐类高分子乳化剂相继进入乳化炸药
方便,设各材质要求低,环境污染较小,缺点是原料成本较高,反
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52化ュ2014年9月