Способ получения эмульгатора для производства взрывчатого вещества и эмульгатор для производства взрывчатого вещества
Изобретение относится к производству эмульгаторов для получения эмульсионных взрывчатых веществ, применяемых при взрывных работах для бурения скважин. Способ осуществляют путем смешения полиизобутиленянтарного или полиизобутиленбисянтарного ангидрида с продуктом его взаимодействия с органическим моно- или полиамином, причем в полученную смесь при температуре 70-150°С и постоянном перемешивании вводят эфиры жирных кислот с многоатомными спиртами. Затем при температуре 20-150°С добавляют алкилбензосульфонаты Са, К, Mg, Mo или их смеси в виде 20-70% раствора в индустриальном масле. Смесь перемешивают при 100-150°С и фильтруют при 100-150°С. Эмульгатор содержит перечисленные выше компоненты при следующем соотношении (мас.%): полиизобутиленянтарный или полиизобутиленбисянтарный ангидрид 1-10; продукт взаимодействия полиизобутиленянтарного или полиизобутиленбисянтарного ангидрида с органическим моно- или полиамином 40-90; эфиры жирных кислот с многоатомными спиртами 2-30; алкилбензосульфонаты Са, К, Mg, Mo или их смеси 6-30. Технический результат - повышение активности эмульгатора, позволяющее снизить его концентрацию в эмульсии взрывчатого вещества и увеличить продолжительность стабильности эмульсии. 2 н.п. ф-лы, 1 табл.
Изобретение относится к эмульгаторам, способным образовывать эмульсии типа "вода в масле".
К эмульгаторам, используемым в производстве взрывчатых веществ, предъявляются повышенные требования к образованию стойких эмульсий, т.к. удельный объем непрерывной среды (масляной фазы) в эмульсии составляет всего 4-10%, а удельный объем водного раствора солей соответственно 90-96%.
Наиболее близкими к предлагаемым изобретениям являются способ получения эмульгатора для производства эмульсионного взрывчатого вещества (ВВ) путем смешения алкиленянтарного (в частности, полиизобутиленянтарного) ангидрида с продуктом его взаимодействия с органическим моно- или полиамином и эмульгатор для производства эмульсионного ВВ, полученный этим способом (пат. РФ №2155094, опублик. 2000).
Эмульсии типа "вода в масле", приготовленные с таким эмульгатором, обладают высокой устойчивостью при хранении.
Известным способом получают эмульгатор, который при введении его в количестве 2 мас.% в ВВ позволяет получить достаточно высокую стабильность эмульсии при хранении в течение 1 месяца (30 суток).
Однако все возрастающие требования к эмульсиям по их стабильности во времени (особенно для водоэмульсионных взрывчатых веществ), приводят к необходимости разработки более высокоэффективных эмульгаторов.
Технической задачей изобретений является повышение активности эмульгатора, позволяющее снизить его содержание в эмульсионном ВВ до 1 мас.% и увеличить время жизни эмульсии ВВ.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения эмульгатора для производства эмульсионного ВВ путем смешения полиизобутиленянтарного или полиизобутиленбисянтарного ангидрида с продуктом его взаимодействия с органическим моно- или полиамином, в полученную смесь при температуре 70-150°С и постоянном перемешивании вводят эфиры жирных кислот с многоатомными спиртами, затем добавляют при температуре 20-150°С алкилбензосульфонаты Са, К, Mg, Mo, или их смеси в виде 20-70% раствора в индустриальном масле и после перемешивания при температуре 100-150°С полученную смесь фильтруют при температуре 100-150°С. При этом процесс осуществляют при следующем соотношении компонентов мас.%:
| Полиизобутиленянтарный или полиизобутиленбисянтарный | |
| ангидрид | 1-10 |
| Продукт взаимодействия полиизобутиленянтарного | |
| или полиизобутиленбисянтарного ангидрида | |
| с органическим моно- или полиамином | 40-90 |
| Эфиры жирных кислот с многоатомными спиртами | 2-30 |
| Алкилбензосульфонаты Са, К, Mg, Mo или их смеси | 6-30 |
Полиизобутиленянтарный ангидрид можно получить, например, способом, описанным в РФ №2048881. Полиизобутиленбисянтарный ангидрид получают, увеличивая, соответственно, в 2 раза соотношение - малеиновый ангидрид: полиизобутилен. Предпочтительная молекулярная масса от 500 до 2000.
Продукт взаимодействия полиизобутиленянтарного или полиизобутиленбисянтарного ангидрида с моно- или полиамином получают, например, способом, описанным в патенте РФ №2155094.
В качестве моно- или полиамина можно использовать, например, триэтаноламин, кубовые остатки производства этилендиамина, полиэтиленполиамин и др.
В качестве эфиров жирных кислот с многоатомными спиртами можно использовать, в частности, эфиры дистиллированного таллового масла (или его смеси с льняным, подсолнечным и др.) и пентаэритрита. Возможно использование эфиров фракций жирных кислот от C12-С16 до C21-С25 с пентаэритритом, глицерином, полиглицерином и др. многоатомными спиртами, а также их моноэфиры с одноосновными жирными кислотами и т.п.
Возможно использование любых алкилбензосульфонатов металлов (Са, К, Mg, Mo или их смесей), в частности, по ТУ 2421-002-00209906-93.
Пример 1.
Смешивают полиизобутиленянтарный ангидрид с продуктом его взаимодействия с триэтаноламином (молекулярная масса 800), поднимают температуру до 100°С и вводят эфир на основе фракции C12-С16 - жирных кислот и пентаэритрита, перемешивают в течение 0,5 часа, затем вводят 50%-ный раствор алкилбензосульфоната Са (по ТУ 2421-002-00209906-93) в индустриальном масле, перемешивают 0,5 часа при температуре 100°С и затем фильтруют полученную смесь при той же температуре.
Массовые соотношения компонентов и свойства эмульсионного ВВ с использованием полученного эмульгатора приведены в таблице.
Пример 2.
Способ осуществляют по примеру 1, но используют полибутиленбисянтарный ангидрид с молекулярной массой 1500 и продукт его взаимодействия с кубовыми остатками производства этилендиамина. В качестве алкилбензосульфонатов металлов используют смесь солей Mg и Мо в массовом соотношении 1:1.
Массовые соотношения компонентов и свойства эмульсионного ВВ с использованием эмульгатора приведены в таблице.
| ТАБЛИЦА | ||
| Состав эмульгатора (мас.%) и св-ва ВВ на его основе | Пример 1 | Пример 2 |
| Полиизобутиленянтарный ангидрид | 8 | - |
| Полиизобутиленбисянтарный ангидрид | - | 4 |
| Продукт взаимодействия полиизобутиленянтарного ангидрида с триэтаноламином | 50 | |
| Продукт взаимодействия полиизобутиленбисянтарного ангидрида с кубовыми остатками производства этилендиамина | - | 80 |
| Эфир на основе фракции С12-С16 - жирных кислот и пентаэритрита | 25 | 10 |
| Алкилбензосульфонат Са | 17 | - |
| Смесь алкилбензосульфонатов Mg и Мо | - | 6 |
| Водоустойчивость ВВ, кг/м2 | 0,2 | 0,1 |
| Время жизни эмульсии ВВ, сутки | 180 | 300 |
1. Способ получения эмульгатора для производства эмульсионного взрывчатого вещества путем смешения полиизобутилен-янтарного или полиизобутилен-бисянтарного ангидрида с продуктом его взаимодействия с органическим моно- или полиамином, отличающийся тем, что в полученную смесь при температуре 70-150°С и постоянном перемешивании вводят эфиры жирных кислот с многоатомными спиртами, затем добавляют при температуре 20-150°С алкилбензосульфонаты Са, К, Mg, Mo или их смеси в виде 20-70% раствора в индустриальном масле и после перемешивания при температуре 100-150°С полученную смесь фильтруют при температуре 100-150°С, причем процесс осуществляют при следующем соотношении компонентов мас.%:
| Полиизобутиленянтарный или полиизобутилен- | |
| бисянтарный ангидрид | 1-10 |
| Продукт взаимодействия полиизобутилен-янтарного | |
| или полиизобутилен-бисянтарного ангидрида с | |
| органическим моно- или полиамином | 40-90 |
| Эфиры жирных кислот с многоатомными спиртами | 2-30 |
| Алкилбензосульфонаты Са, К, Mg, Mo или их смеси | 6-30 |
2. Эмульгатор для производства эмульсионного взрывчатого вещества, включающий полиизобутилен-янтарный или полиизобутилен-бисянтарный ангидрид и продукт его взаимодействия с органическим моно- или полиамином, отличающийся тем, что эмульгатор дополнительно содержит смесь компонентов, образующихся после введения в него при температуре 70-150°С и постоянном перемешивании эфиров жирных кислот с многоатомными спиртами, последующем добавлении при температуре 20-150°С алкилбензосульфонатов Са, К, Mg, Mo или их смеси в виде 20-70% раствора в индустриальном масле и фильтровании полученной смеси при температуре 100-150°С после ее перемешивания при температуре 100-150°С при массовом соотношении компонентов по п.1.
