专利名称：油基型有机化合物使用水分散的应用技术的制作方法
技术领域：
有机化合物简称有机物。含碳化合物(一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐等少数简单含碳化合物除外)或碳氢化合物及其衍生物的总称。部分有机化合物来自动植物，但绝大多数是以石油、天然气、煤等作为原料，通过人工合成方法制得。和无机物相比，有机物的数目多达几百万种，一般具有较大的挥发性，较低的熔点和沸点，溶于有机溶剂，能燃烧，反应缓慢等特性。(摘自《辞海》)众所周知油基型(不溶于水或微溶于水的有机化合物，为叙述方便而作此称谓，下同)有机化合物是难溶于水的一个种类庞大的物质。部分有机化合物若能使用水作分散介质而应用，那么对社会、对经济的影响是深远的、广大的(如乳化沥青、乳化农药以及有机对高分子化合物乳此的应用等)。
背景技术：
然而要使这些有机化合物能使用水作分散介质而得以应用，是需要一定的条件及工艺。如乳化沥青的生产首先将沥青熔化，然后将熔化的沥青注入热的乳化剂(如肥皂、松脂等)水溶液中，经剧烈搅拌而制成。其性能和用途与一般沥青材料相似，使用时不需加热。其它的有机化合物要实现使用水作分散介质而得以应用，方法与乳化沥青的生产大同小异(当然液态形的有机化合物，不存在熔化)。那就是选用相应的乳化剂，在一定的工艺条件下(如加热、加酸或加碱及最后酸碱中和等)，根据需要乳化的有机化合物种类及分子量大小不同，工艺及方法有所不同。分子量极大的有机化合物，工艺更为复杂。如目前某些有机高分子化合物实现了以水作为分散介质的应用，其产品称之为某某某乳液，所采用的乳液共聚法工艺就很复杂，需要改建或新建工厂，重新设计工艺设备，资金投入大，且生产工艺要求高，成本与使用有机溶剂作为分散介质的应用相比，成本并没有下降。
发明内容
本人通过多年研究及实验，偶然发明了只选用聚乙烯醇(对某些有机化合物可填加相应的乳化剂及各种助剂)，只需简单混合就能实现有机化合物能使用水作分散介质而得以应用的技术，具体实施方式
首先将聚乙烯醇水(可按需要与否，添加或不添加甲醛等助剂，从而制成107胶或106胶，下同)，然后与难溶于水的液态有机化合物相互混合，并搅拌，使之混合均匀，即制成了各种能够用水分散的有机化合物。本人对液体石蜡、邻苯二甲二丁脂、沥青(选用汽油先将其溶解，填加了相应的乳化剂及各种助剂)。部分有机溶剂(汽油、甲苯、二甲苯等)。以及部分有机高分子化合物(如聚脂树脂、不饱和聚脂树脂、酚醛树脂、聚氨脂、丙烯酸脂类树脂，环氧树脂，以及氯化橡胶、过氯乙烯树脂，油性漆类等等)做了实验。有机化合物都能很好地分散于聚乙烯醇水溶液里，并有良好的稳定性，可加水对其进一步稀释。加稀酸，稀碱及盐，对其分散稳定性也没有影响。对有机化合物原有的各种物理、化学性能也有所的提高，应用性能更好。
说明对于固态有机化合物应先使用相应的有机溶剂将其溶解为液态理论上讲，加入乳化剂以各种助剂对分散液的各种物理性能是很重要的，本人也选用过乳化剂(平平加0-25)、增塑剂(邻笨二甲酸二丁脂)甚至各种洗衣粉，洗涤剂，加入聚乙烯醇水溶液内进行对比实验，由于条件有限，其效果优劣，难以判断。
本人认为该发明的应用是很广阔的，有许多的应用也是本人现今难以一一列出。现仅举几例。
1有机高分子化合物(如聚脂树脂、不饱和聚脂树脂、酚醛树脂、聚氨脂、丙烯酸脂类树脂，环氧树脂，以及氯化橡胶、过氯乙烯树脂，油性漆类等等)能实现以水作为分散介质而得以应用，不仅节约了大量的有机溶剂即大量的社会发展所需的石油、天然气资源，更节约了大量的有机化合物在生产、运输、贮藏、保管等过程中的安全生产使用费用，而且更有利于环境保护。而这些实现了以水作为分散介质而得以应用的有机化合物，在应用中更可以按产品、使用所需选用与各类矿物胶粘剂(如硅溶胶，分子式H2sin3，氧化镁、氯化镁等)复合使用，取得更好的经济效益。
如实现了以水作为分散介质的若有机高分子化合物中加入硅溶胶，会极大地改善高分子化合物的各种物理性能，如作为涂料，会极大地提高有机高分子化合物涂膜的表面硬度、耐磨性、耐候性、耐久性、耐高温性、阻燃性。特别是耐久性，是值得推荐的，因为它减少了使用频率，也就是节约了宝贵的石油、天然气等资源。
如实现了以水作为分散介质的有机高分子化合物与矿物胶粘剂氧化镁、氯化镁复合使用可以生产出各种价廉物美的人造石、人造板等即发挥了有机、无机材料的各自材质优点，实现优势互补，既提高了产品品质，又节约了合成树脂原料，同时又减少了生产成本说明生产人造石，面层可选用不饱和聚酯树脂、甲基丙烯酸甲脂等作胶粘剂，底层选用氧化镁、氯化镁或氧化镁、氯化镁与有机高分子化合物复合作胶粘剂。生产人造板，可选用氧化镁、氯化镁与有机高分子化合物复合作胶粘剂，生产高性能的有无机胶粘剂复合板、防火板、建筑模型板等等2可实现经济、安全地开采可燃冰以下摘录于人民网二00四年十月十日《我国着手大灶“能源版图”，加快开发新型能源》。
----甲烷水合物，也称“可燃冰”。甲烷水合物深埋在大洋洋底以及悬浮在北极永久冻结带中。美国地质勘测局估计，甲烷水合物的全球资源能量相当于已探明石油、天然气及煤炭等能源总储量所生产能量的两倍。
但是没有人知道如何开采这些能源比较经济。甲烷水合物散步于沉淀物中，难以像石油或天然气那样用泵抽吸出水面。挖泥也不奏效，因为那意味着要铲起几吨的泥土，然后提升带洋面进行分离。
天然“可燃冰”埋藏于海底的岩石中，和石油、天然气相比，它不易开采和运输，世界上至今还没有完美的开采方案。中国科学院院士、中国学会理事汪集在一份资料上认为，首先是开采这种水合物会给生态造成一系列严重问题。因为“可燃冰”中存在两种温室气体甲烷和二氧化碳。甲烷是绝大多数“可燃冰”中的重要成分，同时也是一种反应快速、影响明显的温室气体。“可燃冰”中甲烷的总量大致是大气中甲烷数量的3000被。作为短期温室气体，甲烷比二氧化碳所产生的温室效应要大得多。
有学者认为，在导致全球气候变暖方面，甲烷所起的作用比二氧化碳要大10-20倍。如果在开采中甲烷气体大量泄露于大气中，造成的温室效应将比二氧化碳更加严重。而“可燃冰”矿藏哪怕受到最小的破坏，甚至是自然的破坏，都足以导致甲烷气的大量散失。而这种气体进入大气，无意会增加温室效应，进而使地球生温更快。
同时，陆缘海边的“可燃冰”开采起来十分困难，至今尚没有非常成熟的勘探和开发的技术方法，一旦住了井喷事故，就会造成海水汽化，发生海啸船翻。此外，“可燃冰”也可能是引起地址灾害的主要因素之一。由于“可燃冰”经常作为沉积物的胶结物存在，它对沉积物的强度起着关键的作用。“可燃冰”的形成和分解能够影响沉积物的强度，进而诱发海底滑坡等地质灾害的发生。美国地质调查所的电查表明，“可燃冰”能导致大陆斜坡上发生滑坡，这对各种海底设施是一重极大的威胁。由此可见，“可燃冰”作为未来新能源的同时也是一种危险的能源。“可燃冰”的开发利用就像一柄“双刃剑”，需要加以小心对待。
目前，“可燃冰”的开采方法主要有热激化法、减压法和注入法三种。开采的最大难点是保证井底稳定，使甲烷气不泄漏、不引发温室效应。针对这些问题，日本提出了“分子控制”的开采方案。“可燃冰”气藏的最终确定必须通过钻探，其难度比常规海上汽油钻探要大得多，一方面是水太深，另一方面由于“可燃冰”遇减压会迅速分解，极易造成井喷。日益增多的成果表明，由自然或认为因素所引起的温压变化，均可使水合物分解，造成海底滑坡、生物灭亡和气候变暖的功能环境灾害。因而研究天然气水合物的钻采方法已迫在眉睫，尽快开展室内外“可燃冰”分解、合成方法和钻采方法的研究工作刻不容缓。
目前，在可燃冰开采研究方面，国际上借鉴石油开发中的技术和经验，逐步发展了一系列新的技术方法，大体分为以下三种
热开采法即向可燃冰矿层注入热气—蒸汽、热水、热盐水等，或利用火驱法，提升矿层地温达到分解可燃冰的目的。此法热损耗大，效率较低。近年，人们试验直接在井下加热，如采用井下电磁加热方法，使采收率达到70％，较其它方法更为有效。
化学试剂法我利用某些化学试剂如甲醇、乙醇、乙二醇的功能掺入可燃冰改变其平衡条件、促其发生失稳作用进行开采。此法降低能耗明显，但费用昂贵。
减压法开采可燃冰层下面往往存在的游离气，以便降低矿层压力，促使可燃冰分解。(摘自人民网可燃冰使粤成能源大省及经济参考报2004年10月14日13:04:45)以上说明，开采可燃冰必须做到两点一、经济，二、安全。
选择溶解力强、蒸发速度慢、闪点高的难溶于水的有机溶剂(如二甲苯、环己酮、醋酸丁酯等)，或溶解力强，不蒸发的有机高分子化合物(如苯乙烯，聚脂树脂、聚氨脂的单组分，因为对可燃冰即甲烷来讲，有机高分子化合物也是它的良好溶剂)，然后(单独或几种有机高分子化合物)与聚乙烯醇水溶液(可添加各种相应助剂)相混合并搅拌，使有机溶剂或有机高分子化合物均匀得分散于聚乙烯醇水溶液中。在钻井开采可燃冰时，将这种有机溶剂或有机高分子化合物水溶液注入可燃冰被钻开的空间内。让有机溶剂或有机高分子化合物将固态的可燃冰溶解成液态甲烷和水，而液态甲烷在流动的过程中，也必分散于聚乙烯醇水溶液中。然后将其抽出，由于甲烷在摄氏20度以上就易气化，很容易将甲烷分离出来，并根据运输条件，在将甲烷气体液化或固化。而有机溶剂或有机高分子化合物水溶液可重复使用(当然应视情况添加有机溶剂或有机高分子化合物，以及聚乙烯醇水溶液，以保持相应的浓度)。本人条件有限，不可能用可燃冰作实验，但本人也选用了聚苯乙烯泡沫塑料、沥青等，加入到有机溶剂或有机高分子化合物聚乙烯醇水溶液中，聚苯乙烯泡沫塑料、沥青等都能被溶解用很好地分散于有机溶剂或有机高分子化合物的聚乙烯醇水同业中，切有较好的稳定性。理论相通，(注甲烷化学式Ch4，最简单的有机化合物。难溶于水，溶于乙醇、乙醚及其它有机溶剂。摘自《辞海》)。本人认为以上叙述是可行的。
采用本办法开采可燃冰首先解决了经济问题。原因很明显，那就是有机溶剂或有机高分子化合物水溶液可重复使用，无浪费或浪费极小。选用的有机溶剂与甲烷的气化点相差很大，而有机高分子化合物不存在气化，稍微加热甲烷就气化而分离出来，分离成本极低，(甚至不需人工假如，摄氏20度以上自然气候条件下都可达到)。
采用本办法可采可燃冰也解决了完全问题。由于可燃冰一边被有机溶剂或有机高分子化合物溶解，紧接着分散于聚乙烯醇水溶液中，在低温开采，在被水溶液包裹的情况下，气化而造成井喷的可能性大大减小。
采用本办法比目前公认的开采可燃冰的方法先进。如①比注入热水法经济安全。将热水注入可燃冰中(使可燃冰溶化)，首先要将水加热，而假如需能源，加热成本高。其次将热水注入可燃冰中，会使甲烷由于温度上升，产生气化造成井喷的危险性会增加，而控温开采就会又增加开采成本等技术难题。而采用电加热开采可燃冰的方法，同样会遇到注入热水开采可燃冰的成本及安全问题。同时大量的电能来源也是难题(茫茫大海架设电线不可能，是能使用大量的电池)。
②比目前认为可采用的注入剂法经济实用。目前认为可采用的注入剂法，注入的大多是易熔于水中的有机溶剂(如甲醇、乙醇、乙二醇等)，首先这类有机溶剂没有本办法选用的有机溶剂或有机高分子化合物溶解力强，即溶解等量的可燃冰本方法使用的有机溶剂或有机高分子化合物用量小，即相比成本较低。
本方法使用的有机溶剂或有机高分子化合物只取溶解的作用，大量需要分散的作用，大部分用聚乙烯醇水溶液代替，使有机溶剂或有机高分子化合物的用量更少。更重要的是选用易溶于水的有机溶剂，无论是甲醇、乙醇或乙二醇等，这类有机溶剂与可燃冰中的甲烷性质相近，气化点相差不大，互相分离较为困难，分离成本高，重复利用较困难(因为容易气化而浪费)。而本人以上所述方法最大的优点就是分离极为容易，分离成本低，重复利用容易实现。
权利要求
1选用聚乙烯醇(包括添加各种相应的乳化剂及各种助剂)为主料，使有机化合物(如沥青、汽油、甲苯、二甲苯、聚脂树脂、不饱和聚脂树脂、酚醛树脂、聚氨脂、丙烯酸脂类树脂，环氧树脂，以及氯化橡胶、过氯乙烯树脂，油性漆类等等)，实现以水作为分散介质的基料而使用的各种应用。
2选用聚乙烯醇(包括添加各种相应的乳化剂及各种助剂)为主料，实现的以水作为分散介质有机高分子化合物(如聚脂树脂、不饱和聚脂树脂、酚醛树脂、聚氨脂、丙烯酸脂类树脂，环氧树脂，聚氯乙烯糊树脂以及氯化橡胶、油性漆类等等)作为基料，加入无机矿物胶粘剂氧化镁、氯化镁，硅溶胶(分子式H2sio3)等的复合使用的各种应用。
3，选用聚乙烯醇(包括添加各种相应的乳化剂及各种助剂)为主料，实现的以水作为分散介质有机溶剂及有机高分子化合物作为基料，开采可燃冰的应用。
全文摘要
“油基型有机化合物使用水分散的应用技术”选用了极其廉价的物质，从而简单直接(只需相互混合搅拌)就能实现将难溶于水的有机化合物(如沥青、汽油、甲苯、二甲苯、聚脂树脂、不饱和聚脂树脂、酚醛树脂、聚氨脂、丙烯酸脂类树脂，环氧树脂，以及氯化橡胶、过氯乙烯树脂，油性漆类等等)制成了各种能使用水分散的有机化合物，极大地拓展有机化合物的使用空间，减少了大量的有机溶剂及合成树脂的使用量，节约了大量的石油、天燃气资源，节约了有机化合物的使用成本。该发明应用极广，对经济、社会的影响极其广大、深远。如应用该发明能生产价廉物美的人造石、人造板，能实现经济、安全地开采可燃冰等等。
文档编号C08L29/04GK1880362SQ200510085678
公开日2006年12月20日 申请日期2005年7月26日 优先权日2004年10月29日
发明者周东祥 申请人:周东祥