1. 研究目的与意义
聚异丁烯丁二酸酐衍生物作为油包水乳化剂已在粉状乳化炸药生产中进行了广泛的研究和应用。
近二十年来,国外一些大公司已研制出系列丁二酸酐衍生物,这些衍生物作为油包水乳化剂普遍具有油溶性好、易乳性强和乳化效率高等技术特点,但在国内,这方面工作开展甚少,仅处于起始阶段。
因此,对这类乳化剂的研究很有必要。
2. 国内外研究现状分析
一、聚异丁烯丁二酰亚胺的发展
聚异丁烯丁二酞亚胺系润滑油和汽油及柴油的分散剂, 用于内燃机油, 防止汽油发动机形成低温油泥, 抑制活塞表面生成漆膜。另外, 采用该产品后, 使油品的使用寿命提高, 并能同时满足不同性能的要求。除此之外, 聚异丁烯丁二酰亚胺还可用于胶质乳化炸药的生产中作乳化剂, 大大改善胶质乳化炸药的稳定性, 并对爆炸性能有一定提高。而随着电子纸显示技术的崛起, 聚异丁烯丁二酰亚胺又可以用作电泳粒子(如tio2和碳黑等纳米着色粒子)的分散剂,因此受到广泛关注。
国内从上世纪60年代末开始试制丁二酰亚胺分散剂,于80年代初在兰州炼油化工总厂进行工业生产。80年代中期锦州石油化工公司炼油厂从美国lubrizol公司引入一套年生产能力10kt的生产技术与装置。兰炼与锦炼均采用氯化工艺。1996年3月,由北京石油化工科学研究院开发的直接热加合工艺在苏州特种油品厂(现苏州特种化学品有限公司)实现工业化。2001年兰州炼油化工总厂开发自由基一步法来生产聚异丁烯丁二酸酐及其丁二酰亚胺无灰分散剂。
二、聚异丁烯丁二酸酯的发展
20世纪60年代初,为了解决低温油泥问题,国外研究开发了聚异丁烯丁二酰亚胺分散剂。聚异丁烯丁二酰亚胺的出现,是润滑油添加剂领域技术上的极大突破,目前此类分散剂的使用量占总量的80%以上。随后,研究表明,由于油温过高,而聚异丁烯丁二酰亚胺热稳定性较差,无法在高强度运转的发动机中,有效地发挥分散作用。因此,在20世纪70年代,聚异丁烯丁二酸酯新型分散剂应运而生,具有高温稳定性,可有效地防止沉淀生成。之后,研究表明也可将此类分散剂应用于乳化炸药中,结合了聚异丁烯丁二酰亚胺和span80的优点,给乳化炸药用乳化剂带来新鲜血液。
3. 研究的基本内容与计划
三、聚异丁烯丁二酰亚胺的制备方法
根据制备方法的不同,聚异丁烯丁二酰亚胺的制备方法主要有二段法和三段法。
1.二段法
二段法是指采用低温加胺、高温脱水的二段反应制备丁二酰亚胺。如熊崇翔等的使用方法为∶将―定量的聚异丁烯丁二酸酐与矿物油混合,然后在65~95℃的温度加入多烯多胺,加热至150℃脱水制得单丁二酰亚胺。
4. 研究创新点
本实验采用四乙烯五胺以及山梨醇作为反应物之一,有助于提高产物乳化剂的表面活性,且本实验未使用催化剂,这样大大节省了开支。
