一种无硫加臭剂用高效阻聚剂的制作方法

本发明属于无硫加臭剂，具体涉及一种无硫加臭剂用高效阻聚剂。

背景技术：

1、加臭剂是一种具有强烈气味的有机化合物或混合物。当以很低的浓度加入燃气中，使燃气有一种特殊的、令人不愉快的警示性臭味，以便泄漏的燃气在达到其爆炸下限5%或达到对人体允许的有害浓度时，即被察觉。四氢噻吩( tht) 和硫醇混合物( tbm)为常见的两种加臭剂，因含有硫元素，燃烧时会产生二氧化硫气体，影响燃气燃烧质量，并会造成一定的污染；无硫加臭剂的作用与常规加臭剂一样，与天然气混合能力强，在燃气管道中呈气态，不具有腐蚀性，在燃烧时不会对人体和环境产生危害。

2、常规的无硫加臭剂中添加了烯类单体，在储存过程中及运输过程中会发生聚合，导致加臭剂的状态不稳定。为解决该问题会在无硫加臭剂中添加适量的阻聚剂，常见的阻聚剂包括酚类阻聚剂、醌类阻聚剂、芳烃硝基化合物阻聚剂和氧气的阻聚等，其中对酚类阻聚剂氧气浓度要求高，且在丙烯酸酯中的相溶性差，专利cn 115057764 a公开了一种无硫加臭剂用阻聚剂，通过加入复配型阻聚剂提高阻聚效果，但其中加入了吩噻嗪，吩噻嗪是由硫、氮原子连接两个苯环(吩噻嗪母核)组成的一种有机芳香化合物，该专利在阻聚剂的成分中引入了硫元素，添加的阻聚剂难以与加臭剂分离，导致无硫加臭剂的优势难以体现。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种无硫加臭剂用高效阻聚剂，以解决无硫加臭剂运输及储存过程中不稳定的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种无硫加臭剂用高效阻聚剂，包括含哌啶氮氧自由基组分和亚磷酸酯单体，所述含哌啶氮氧自由基组分通过如下步骤制备：

4、第一步、曼尼希反应：将四甲基哌啶胺、多聚甲醛、对烷基苯乙酮按照等摩尔比混合，用盐酸调节反应体系为酸性，在温度为80-90℃条件下，搅拌反应7-8h，得到曼尼希中间产物；

5、第二步、季铵化：将得到的曼尼希中间产物进行季铵化处理，得到季铵盐中间产物；

6、第三步、氧化：将得到季铵盐中间产物进行氧化处理，得到含哌啶氮氧自由基组分。

7、进一步地，所述酸性的ph值为2-3。

8、进一步地，所述对烷基苯乙酮包括4'-丁基苯乙酮、对己基苯乙酮、对庚基苯乙酮和对辛基苯乙酮中的一种。

9、进一步地，季铵化处理包括如下步骤：

10、将得到的曼尼希中间产物和氢氧化钠加入异丙醇中，在60℃条件下通入氯甲烷（过量），压力保持在0.3-0.4mpa，在80-90℃条件下搅拌反应6-8h，得到季铵盐中间产物。异丙醇作为溶剂。

11、进一步地，所述氧化处理包括如下步骤：

12、将得到季铵盐中间产物加入甲醇乙腈混合液中，加入碳酸氢钠、钨酸钠和过氧化氢，进行氧化处理，得到含哌啶氮氧自由基组分。甲醇乙腈混合液为甲醇和乙腈按照体积比5：1混合而成；季铵盐中间产物、甲醇乙腈混合液、碳酸氢钠、钨酸钠和过氧化氢的用量比为3g：15ml：1g：0.15g：10ml。

13、进一步地，亚磷酸酯单体为亚磷酸-苯二异辛酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯中的一种或两种按照任意比例混合。用作抗氧剂和稳定剂，与含哌啶氮氧自由基组分协同作用。

14、进一步地，所述阻聚剂中哌啶氮氧自由基组分和亚磷酸酯单体用量质量比为2：0.8-1。

15、进一步地，所述无硫加臭剂包括如下重量百分比原料：丙烯酸甲酯37%-39%、2-乙基-3-甲基吡嗪1.5%-2%，余量为丙烯酸乙酯。

16、进一步地，所述无硫加臭剂中阻聚剂的添加量为0.05%-0.1%。

17、本发明的有益效果：

18、阻聚剂的作用主要是防止单体在贮存和运输过程中发生聚合，本发明中的阻聚剂，包括含哌啶氮氧自由基组分和亚磷酸酯单体，其中哌啶氮氧自由基组分以四甲基哌啶胺、甲醛、对烷基苯乙酮反应，生成曼尼希中间产物，然后经过季铵化过程得到季铵盐中间产物，最后经过处理得到，从测试结果可知，单一的含哌啶氮氧自由基组分阻聚效果差，本发明中的阻聚剂应用于无硫加臭剂中，能很好的提高其储存稳定性。

19、本发明中制备的复合型阻聚剂相对于常规的单一型阻聚剂使用效果好，并且更加环保。更为突出的是，在应用于无硫加臭剂时，阻聚剂中的含哌啶氮氧自由基组分可以对于管材具有一定的缓蚀效果，对于运输管道起到一定的保护作用，降低对天然气管道腐蚀程度，进而充分发挥加臭剂的作用。

技术特征：

1.一种无硫加臭剂用高效阻聚剂，其特征在于，包括含哌啶氮氧自由基组分和亚磷酸酯单体，所述含哌啶氮氧自由基组分通过如下步骤制备：

2.根据权利要求1所述的一种无硫加臭剂用高效阻聚剂，其特征在于，所述酸性的ph值为2-3。

3.根据权利要求1所述的一种无硫加臭剂用高效阻聚剂，其特征在于，所述对烷基苯乙酮包括4'-丁基苯乙酮、对己基苯乙酮、对庚基苯乙酮和对辛基苯乙酮中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种无硫加臭剂用高效阻聚剂，其特征在于，季铵化处理包括如下步骤：

5.根据权利要求1所述的一种无硫加臭剂用高效阻聚剂，其特征在于，所述氧化处理包括如下步骤：

6.根据权利要求5所述的一种无硫加臭剂用高效阻聚剂，其特征在于，甲醇乙腈混合液为甲醇和乙腈按照体积比5：1混合而成；季铵盐中间产物、甲醇乙腈混合液、碳酸氢钠、钨酸钠和过氧化氢的用量比为3g：15ml：1g：0.15g：10ml。

7.根据权利要求1所述的一种无硫加臭剂用高效阻聚剂，其特征在于，亚磷酸酯单体为亚磷酸-苯二异辛酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯中的一种或两种按照任意比例混合。

8.根据权利要求1所述的一种无硫加臭剂用高效阻聚剂，其特征在于，所述阻聚剂中哌啶氮氧自由基组分和亚磷酸酯单体用量质量比为2：0.8-1。

9.根据权利要求1所述的一种无硫加臭剂用高效阻聚剂，其特征在于，所述无硫加臭剂包括如下重量百分比原料：丙烯酸甲酯37%-39%、2-乙基-3-甲基吡嗪1.5%-2%，余量为丙烯酸乙酯。

10.根据权利要求1所述的一种无硫加臭剂用高效阻聚剂，其特征在于，所述无硫加臭剂中阻聚剂的添加量为0.05%-0.1%。

技术总结本发明公开了一种无硫加臭剂用高效阻聚剂，属于无硫加臭剂技术领域，包括含哌啶氮氧自由基组分和亚磷酸酯单体，所述含哌啶氮氧自由基组分通过如下步骤制备：第一步、将四甲基哌啶胺、多聚甲醛、对烷基苯乙酮按照等摩尔比混合，用盐酸调节反应体系为酸性，在温度为80‑90℃条件下，搅拌反应7‑8h，得到曼尼希中间产物；第二步、将得到的曼尼希中间产物进行季铵化处理，得到季铵盐中间产物；第三步、将得到季铵盐中间产物进行氧化处理，得到含哌啶氮氧自由基组分。本发明中制备的复合型阻聚剂相对于常规的单一型阻聚剂使用效果好，并且更加环保。技术研发人员：王福东受保护的技术使用者：辽宁厚安科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/3/31