本发明属于乳化剂,具体地,涉及一种适用乳化炸药的复合乳化剂及其制备方法。
背景技术:
1、在炸药工业中,乳化炸药作为一种重要的工业炸药类型,因其良好的爆炸性能、较低的成本以及对环境的较小影响而得到广泛应用。乳化炸药的核心在于其稳定的乳化体系,而乳化体系中必不可缺的即是乳化剂。然而,传统的乳化剂在制备过程中往往存在颗粒粒径大、分布不均、乳化效率低从而导致使用该乳化剂制备的乳化炸药贮存稳定性不足、易析晶和硬化等现象,这些问题严重影响了乳化炸药的贮存稳定性和爆炸性能。因此,开发一种具有高乳化能力还能显著提高乳化炸药的贮存稳定性,使其不易析晶和硬化的复合乳化剂,成为了乳化炸药领域亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种适用乳化炸药的复合乳化剂及其制备方法,解决了现有技术中存在的乳化剂其乳化效果欠佳,以及将乳化剂用于制备乳化炸药所得的乳化炸药贮存稳定性欠缺且易析晶和硬化的问题。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
3、一种适用乳化炸药的复合乳化剂,所述复合乳化剂包括如下原料:
4、丙烯酸、三乙撑四胺、聚(异丁烯-a l t-马来酸酐)、山梨醇、n-羟乙基-乙二胺、双氧水、维生素c、壬基酚聚氧乙烯醚(10)、尿素、月桂基磺酸钠和去离子水。
5、进一步地,所述双氧水的质量浓度为50%。
6、进一步地,所述丙烯酸为15-16.5重量份,三乙撑四胺为30-33重量份,聚(异丁烯-a l t-马来酸酐)为50-55重量份,山梨醇为8.5-10重量份,n-羟乙基-乙二胺为3-3.5重量份,双氧水为2-2.2重量份,维生素c为0.6-0.7重量份,壬基酚聚氧乙烯醚(10)为0.1-0.2重量份,尿素为2-2.5重量份,月桂基磺酸钠为0.4-0.5重量份,去离子水为100-105重量份。
7、一种适用乳化炸药的复合乳化剂的制备方法,具体包括如下步骤:
8、s1、将丙烯酸加热,通入氮气,边搅拌边滴加三乙撑四胺控温搅拌,得到中间料a;
9、s2、将聚(异丁烯-a l t-马来酸酐)加热,通入氮气,边搅拌边加入山梨醇,控温搅拌,搅拌完成后再控温加入n-羟乙基-乙二胺搅拌,得到中间料b;
10、s3、将中间料a和去离子水混合均匀后加入中间料b一次控温搅拌,搅拌完成后再加入双氧水和维生素c混合均匀并二次控温搅拌,得到中间料c;
11、s4、将中间料c和壬基酚聚氧乙烯醚(10)、尿素和月桂基磺酸钠控温混合均匀,即得复合乳化剂成品。
12、作为本发明的一种优选技术方案,步骤s1所述加热为加热至125-130℃;所述控温搅拌的温度为130-135℃,时间为3-4h。
13、作为本发明的一种优选技术方案,步骤s2所述加热为加热至115-120℃;所述控温搅拌的温度为135-140℃,时间为3-4h;所述再控温加入n-羟乙基-乙二胺的搅拌温度为95-100℃,搅拌时间为2-2.5h。
14、作为本发明的一种优选技术方案,步骤s3所述一次控温搅拌的温度为90-95℃,时间为1-1.5h;所述二次控温搅拌的温度为60-65℃,时间为1-2h。
15、作为本发明的一种优选技术方案,步骤s4所述控温的温度为85-90℃。
16、本发明的有益效果:
17、(1)本发明选用了山梨醇、聚(异丁烯-a l t-马来酸酐)和n-羟乙基-乙二胺为主要原料合成了一种颗粒直径小且带有亲水结构的乳化剂,增加了体系的亲水性,使得乳化剂表现出极好的乳化能力,降低了体系的界面张力,使得使用该乳化剂制备的乳胶基质颗粒较小且均匀稳定性更高;在此基础上,还将以三乙撑四胺和丙烯酸合成的中间料a加入体系中,以其引入了酰胺基和胺基,进一步增加了体系的亲水性,更使得乳化剂成品产生分子间氢键,进而降低了体系的表面张力,使得乳化剂成品具有优异的乳化效果。
18、(2)本发明以壬基酚聚氧乙烯醚(10)吸引乳化炸药必备成分中的铵根离子,使得与硝酸根结合的铵根离子减少从而降低了水相析晶点;以尿素与乳化炸药中的成分形成低共熔点混合物,进一步降低了水相析晶点;在此基础上还以月桂基磺酸钠影响晶体的生长和聚集从而抑制晶核的生成;即壬基酚聚氧乙烯醚(10)、尿素和月桂基磺酸钠三者分别从降低析晶点和抑制晶核生成入手,协效使采用本发明制得的复合乳化剂成品制成的乳化炸药具有极好的贮存稳定性,不易析晶和硬化。
1.一种适用乳化炸药的复合乳化剂,其特征在于,所述复合乳化剂包括如下原料:
2.根据权利要求1所述的适用乳化炸药的复合乳化剂,其特征在于,所述双氧水的质量浓度为50%。
3.根据权利要求1所述的适用乳化炸药的复合乳化剂,其特征在于,所述丙烯酸为15-16.5重量份,三乙撑四胺为30-33重量份,聚(异丁烯-alt-马来酸酐)为50-55重量份,山梨醇为8.5-10重量份,n-羟乙基-乙二胺为3-3.5重量份,双氧水为2-2.2重量份,维生素c为0.6-0.7重量份,壬基酚聚氧乙烯醚(10)为0.1-0.2重量份,尿素为2-2.5重量份,月桂基磺酸钠为0.4-0.5重量份,去离子水为100-105重量份。
4.一种如权利要求1-3任一项所述的适用乳化炸药的复合乳化剂的制备方法,其特征在于,具体包括如下步骤:
5.根据权利要求4所述的适用乳化炸药的复合乳化剂的制备方法,其特征在于,步骤s1所述加热为加热至125-130℃;所述控温搅拌的温度为130-135℃,时间为3-4h。
6.根据权利要求4所述的适用乳化炸药的复合乳化剂的制备方法,其特征在于,步骤s2所述加热为加热至115-120℃;所述控温搅拌的温度为135-140℃,时间为3-4h。
7.根据权利要求4所述的适用乳化炸药的复合乳化剂的制备方法,其特征在于,步骤s2所述再控温加入n-羟乙基-乙二胺的搅拌温度为95-100℃,搅拌时间为2-2.5h。
8.根据权利要求4所述的适用乳化炸药的复合乳化剂的制备方法,其特征在于,步骤s3所述一次控温搅拌的温度为90-95℃,时间为1-1.5h。
9.根据权利要求4所述的适用乳化炸药的复合乳化剂的制备方法,其特征在于,步骤s3所述二次控温搅拌的温度为60-65℃,时间为1-2h。
10.根据权利要求4所述的适用乳化炸药的复合乳化剂的制备方法,其特征在于,步骤s4所述控温的温度为85-90℃。
