一種具有油品抗靜電性能的聚季銨鹽的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有油品抗靜電性能的聚季銨鹽的制備方法，步驟如下：(1)將引發(fā)劑過硫酸銨充分溶解于甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨和二甲基二烯丙基氯化銨中，形成混合液；(2)將煤油和無水乙醇加入容器中，然后攪拌，通氮氣，升溫至55-65℃，再滴加步驟(1)所配制的混合液；(3)滴加完畢后，升溫至75-85℃，保溫4-6小時；(4)倒出反應(yīng)液，冷卻至室溫，下層白色沉淀即為聚合粗產(chǎn)物；(5)將步驟(4)中所得粗產(chǎn)物加入丙酮中，沉降法提純，過濾，烘干，即得到本發(fā)明的聚季銨鹽。本發(fā)明選用石油醚和蒸餾后的航空煤油為測試油，測定結(jié)果顯示所制備的聚季銨鹽具有優(yōu)良的抗靜電性能，可用作油品抗靜電劑。
【專利說明】一種具有油品抗靜電性能的聚季銨鹽的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及化學(xué)化工【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種具有油品抗靜電性能的聚季銨鹽的 制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 油品的儲存及運輸過程中，油品內(nèi)部會有大量的電荷集聚而不易于散發(fā)，當(dāng)達到 極限或者遇到明火等的情況時就會發(fā)生爆炸事故，故需加入某種可以使油品中靜電荷的擴 散速度增大，從而減弱電荷集聚，增大液體的導(dǎo)電性的物質(zhì)，即為油品抗靜電劑。
[0003] 目前常用的油品抗靜電劑分為離子型（包括陽離子型和陰離子型）、非離子型及 兩性型抗靜電劑。其中，陽離子型油品抗靜電劑主要是些長鏈的烷基季銨、磷或鱗鹽，以氯 化物作平衡離子。聚季銨鹽是指分子中含有多個季銨陽離子的高分子聚合物，亦可用作絮 凝劑、殺菌劑、乳化劑、柔軟劑等，所以廣泛應(yīng)用于石油、化工、印染、日用品等行業(yè)。一般文 獻報道的聚季銨鹽大多是由二甲基二烯丙基氯化銨的均聚或與丙烯酰胺等單體的共聚反 應(yīng)制備得到，但是關(guān)于甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨與二甲基二烯丙基氯化銨的共聚未 見公開報道，所以本發(fā)明選用甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨（DMC)與二甲基二烯丙基氯 化銨（DMDAAC)為單體制備聚季銨鹽。
[0004] 常用聚季銨鹽的制備方法主要有水溶液和反相懸浮聚合法。水溶液聚合法體系粘 度很大、不容易散熱、產(chǎn)物為水溶液狀態(tài)，后處理工藝復(fù)雜；反相懸浮法聚合所釋放熱量可 以快速擴散至分散介質(zhì)中，散熱較快，且反應(yīng)結(jié)束冷卻至室溫時，聚合產(chǎn)物直接沉降于體系 底部，后處理工藝簡單，產(chǎn)品為固體。因而本發(fā)明選用反相懸浮法制備聚季銨鹽。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供了一種具有油品抗靜電性能的聚季銨鹽的制備方法。
[0006] 本發(fā)明的具有油品抗靜電性能的聚季銨鹽的制備方法的具體步驟如下：
[0007] (1)將引發(fā)劑過硫酸銨充分溶解于甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨和二甲基二烯 丙基氯化銨中，形成混合液（以下簡稱單體溶液）。過硫酸銨、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯 化銨和二甲基二烯丙基氯化銨的重量比為0. 05-0. 15 :34-102 :8-26 ;
[0008] (2)將煤油和無水乙醇加入容器中，煤油、無水乙醇與單體溶液的重量比為 60-180:70-210:50-150,然后攪拌，通氮氣，升溫至55-65°C，40分鐘后，再滴加步驟（1)所 配制的單體溶液；
[0009] (3)滴加完畢后，升溫至75-85°C，保溫4-6小時；
[0010] (4)倒出反應(yīng)液，冷卻至室溫，下層白色沉淀即為聚合粗產(chǎn)物；
[0011] (5)將步驟（4)中所得粗產(chǎn)物加入丙酮中，沉降法提純，過濾，烘干，即得到本發(fā)明 的聚季銨鹽。
[0012] 步驟（1)中，過硫酸銨，甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨和二甲基二烯丙基氯化 銨的重量比優(yōu)選為0. 1 :68 :17。
[0013] 步驟⑵中，煤油、無水乙醇與單體溶液的重量比為120:140:100。
[0014] 步驟（3)中，優(yōu)選升溫至60°C。
[0015] 步驟⑷中，優(yōu)選升溫至80°C，保溫5小時。
[0016] 本發(fā)明的積極效果如下：
[0017] 本發(fā)明選用甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨（DMC)與二甲基二烯丙基氯化銨 (DMDAAC)為單體制備聚季銨鹽，并且使用甲醇與無水乙醇的混合溶劑將本發(fā)明制備的聚季 銨鹽充分溶解，選用石油醚和蒸餾后的航空煤油為測試油，測定結(jié)果顯示所制備的聚季銨 鹽具有優(yōu)良的抗靜電性能，可用作油品抗靜電劑。
[0018] 聚季銨鹽制備中一般使用的聚合方法為水溶液聚合法，制備過程中由于散熱緩慢 而使得溫度不易控制，且所得聚合產(chǎn)物都溶解于體系之中，反應(yīng)液呈均勻狀態(tài)，難以分離提 純。但是本發(fā)明所采用的反相懸浮法中使用煤油與無水乙醇的混合液為分散介質(zhì)，可以最 大程度的減小聚合產(chǎn)物在體系中的溶解度，從而使其在反應(yīng)結(jié)束之后自行沉降于體系底 部。

【具體實施方式】
[0019] 下面的實施例是對本發(fā)明的進一步詳細(xì)描述。
[0020] 實施例1
[0021] (1)將引發(fā)劑過硫酸銨充分溶解于甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨和二甲基二烯 丙基氯化銨中，形成混合液。過硫酸銨、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨和二甲基二烯丙基 氯化銨的重量比為0. 1:34:8 ;
[0022] (2)將煤油和無水乙醇加入容器中，煤油、無水乙醇與單體溶液的重量比為 120:140:100,然后攪拌，通氮氣，升溫至55°C，40分鐘后，再滴加步驟（1)所配制的混合 液；
[0023] (3)滴加完畢后，升溫至75°C，保溫5小時；
[0024] (4)倒出反應(yīng)液，冷卻至室溫，下層白色沉淀即為聚合粗產(chǎn)物；
[0025] (5)將步驟（4)中所得粗產(chǎn)物加入丙酮中，沉降法提純，過濾，烘干，即得到本發(fā)明 的聚季銨鹽。
[0026] 實施例2
[0027] (1)將引發(fā)劑過硫酸銨充分溶解于甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨和二甲基二烯 丙基氯化銨中，形成混合液，過硫酸銨、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨和二甲基二烯丙基 氯化銨的重量比為〇. 15:102:26 ;
[0028] (2)將煤油和無水乙醇加入容器中，煤油、無水乙醇與單體溶液的重量比為 180:210:150,然后攪拌，通氮氣，升溫至65°C，40分鐘后，再滴加步驟（1)所配制的混合 液；
[0029] (3)滴加完畢后，升溫至85°C，保溫6小時；
[0030] (4)倒出反應(yīng)液，冷卻至室溫，下層白色沉淀即為聚合粗產(chǎn)物；
[0031] (5)將步驟（4)中所得粗產(chǎn)物加入丙酮中，沉降法提純，過濾，烘干，即得到本發(fā)明 的聚季銨鹽。
[0032] 實施例3
[0033] 首先將54. Og甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨和13. 5g二甲基二烯丙基氯化銨形 成混合液加入250毫升燒杯，攪拌均勻，加入0. 08g過硫酸銨，攪拌至充分溶解，待用； [0034] 在裝配有攪拌、溫度計、滴液漏斗的500毫升的三口瓶中加入100. Og煤油和82. 5g 無水乙醇，攪拌，通氮氣，升溫至60°C，滴加已溶解好的單體引發(fā)劑混合液；
[0035] 滴加完畢后，升溫至80°C，保溫5小時；
[0036] 倒出反應(yīng)液，冷卻至室溫，取下層白色沉淀，加入丙酮中攪拌，得到白色粉狀沉淀， 過濾烘干，即得到本發(fā)明的聚季銨鹽。
[0037] 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB6950-2001規(guī)定油品的抗靜電性能是由靜止電導(dǎo)率 的值來評價，輕質(zhì)油品安全靜止電導(dǎo)率值應(yīng)大于50pS/m。本發(fā)明中所評價的聚季銨鹽制 備工藝為DMC60. Og、DMDAAC7. 5g、過硫酸銨0· 08g、煤油82. 5g、無水乙醇100. Og、滴加溫度 60°C、保溫溫度80°C、保溫時間6h。
[0038] 依據(jù)中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T12580-90測定的方法測定石油醚及蒸餾后航 空煤油的靜止電導(dǎo)率。取甲醇3毫升，無水乙醇12毫升，加入50毫升燒杯中，充分互溶，再 定量聚季銨鹽產(chǎn)物溶解于所配置混合溶劑中，攪拌至充分溶解，分別加入120毫升石油醚 及蒸餾后航空煤油中，測定二者的電導(dǎo)率，同時進行空白試驗。測定可得聚合產(chǎn)物加入量與 測試油品電導(dǎo)率之間的關(guān)系，結(jié)果表1-1所示：
[0039] 表1-1加入量對電導(dǎo)率的影響
[0040]

【權(quán)利要求】
1. 一種具有油品抗靜電性能的聚季銨鹽的制備方法，其特征在于：所述方法的具體步 驟如下： (1) 將引發(fā)劑過硫酸銨充分溶解于甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨和二甲基二烯丙基 氯化銨中，形成單體溶液，過硫酸銨、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨和二甲基二烯丙基氯 化銨的重量比為 〇· 05-0. 15:34-102:8-26 ; (2) 將煤油和無水乙醇加入容器中，煤油、無水乙醇與單體溶液的重量比為 60-180:70-210:50-150,然后攪拌，通氮氣，升溫至55-65°C，40分鐘后，再滴加步驟（1)所 配制的單體溶液； (3) 滴加完畢后，升溫至75-85°C，保溫4-6小時； (4) 倒出反應(yīng)液，冷卻至室溫，下層白色沉淀即為聚合粗產(chǎn)物； (5) 將步驟（4)中所得粗產(chǎn)物加入丙酮中，沉降法提純，過濾，烘干，即得到本發(fā)明的聚 季銨鹽。
2. 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟（1)中，過硫酸銨、甲基丙烯酰氧 乙基三甲基氯化銨和二甲基二烯丙基氯化銨的重量比為0. 1 :68 :17。
3. 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟（2)中，煤油與單體溶液的重量比 為 120:100。
4. 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟（2)中，無水乙醇與單體溶液的重 量比為140 :100。
5. 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟（2)中，升溫至60°C。
6. 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟（3)中，升溫至80°C、保溫5小時。
【文檔編號】C10L1/236GK104193892SQ201410373603
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月31日
【發(fā)明者】馬政生, 王丹, 張 成, 朱瑞龍 申請人:西北大學(xué)