CN102219622A - 一种烟花用无烟发射药 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种烟花用无烟发射药，药剂由氧化剂、高氯酸胺盐共晶化合物、单基粉、可燃剂组成，各组分质量百分比为：

Description

一种烟花用无烟发射药

技术领域

本发明涉及烟花爆竹领域，更具体地说，涉及一种烟花发射用的无烟发射药药剂配方。

背景技术

喷花类和地面礼花类烟花都是依靠装填的发射药将效果药及礼花弹发射到空中，目前的烟花发射药燃放后产生大量烟雾，严重影响了烟花的燃放效果，而烟雾主要来源是使用了黑火药类发射药。由于黑火药类发射药由硝酸钾、硫磺和木炭组成，燃烧后产生氮氧化物、二氧化硫、硫化钾、硫酸钾、碳酸钾等吸湿性物质，这些物质悬浮于空气中会形成遮盖性很强的烟雾，气象条件不利时很难散开，使烟花燃放效果大打折扣，同时燃烧产物含有大量的有害物质对环境造成严重污染。因此，迫切需要一种替代现有黑火药类发射药的无烟发射药，解决烟花燃放过程中产生的主要烟雾问题，获得理想的烟花观赏效果和清洁的环境，取得巨大的经济效益和社会效益，无烟环保型发射药研究已成为烟花行业研究的重要方向。

为了解决上述问题，中国专利CN03158738.0公布了“一种烟花用无烟发射药剂及其制法”，发射药主要由退役火药粉、氧化剂和可燃剂构成，氧化剂为硝酸盐、氯酸盐或高氯酸盐；可燃物为碳粉、铝粉、镁粉或镁铝合金粉；中国专利CN200910043373.6公布了“一种烟花安全环保发射药配置方法”，发射药主要由单基粉、高氯酸钾、高氯酸铵、无烟煤、木炭、硫酸肼、铋酸钠、亚硫酸钠、2-茨酮构成。由于以上无烟发射药采用大量单双基粉，与黑火药相比，无烟环保，其发射力大。在现有发射装药条件下，缺点是无烟发射药对效果药引燃能力差，发射筒中有残药致使发射高度一致性不好。因此，迄今为止还未寻找到能应用的无烟型发射药。

发明内容

本发明的目的在于提供一种烟花用无烟发射药，其易于引燃、燃烧后无烟环保、发射力大、发射效果一致性好，药剂防潮性能好。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种烟花用无烟发射药，药剂由氧化剂、高氯酸胺盐共晶化合物、单基粉、可燃剂组成，各组分质量百分比为： 

本发明与现有技术相比，其显著优点：

（1）      无烟环保，本发明的无烟发射药组分燃烧后产生非吸湿性气体和固体产物，不含有硫氧化物、氮氧化物，燃烧后无烟，发射药混合物燃烧后产生的烟雾比现有的黑火药浓度降低了85%以上。

（2）      发射高度高、一致性好、发射后药剂无残留，无烟发射药中加入了高氯酸胺盐共晶化合物，自身具有较强的氧化还原能力，在无氧的环境中能快速燃烧，使无烟发射药在发射筒内反应速度更快、更完全，解决了以往的单基粉、高氯酸铵类无烟发射药燃烧发射残药问题，提高了发射药利用率，使发射效果一致性好。1g无烟发射药的发射高度与3g黑火药发射高度相当。

（3）      引燃能力强，发射药组合物发火点低，易于被引燃，同时燃烧产物温度高、固体产物多，引燃效果药能力强。

（4）      吸湿性小，发射药采用的氧化剂、高氯酸胺盐共晶化合物、单基粉、可燃剂材料吸湿性低，因此，无烟发射药吸湿率小于0.2%。

因此，本发明的无烟发射药，能替代黑火药类发射药，适于装填礼花弹、烛光、盆花、喷花等烟花，使产品燃放产生的烟雾少，燃放效果艳丽多彩。

具体实施方式

本发明一种烟花用无烟发射药，药剂由氧化剂、高氯酸胺盐共晶化合物、单双基粉、可燃剂组成，各组分质量百分比为：

以上所述的氧化剂为高氯酸铵、硝酸胍、硝基胍、高氯酸胍、聚四氟乙烯、氯化石蜡、聚氯乙烯的一种或多种的任意比例组合物。这些材料分解后生成无烟产物，材料的氧化能力较强，吸湿性小。

高氯酸胺盐共晶化合物可为甲胺高氯酸盐·乙二胺高氯酸盐共晶化合物、乙二胺高氯酸盐·三乙烯乙二胺高氯酸盐共晶化合物、甲胺高氯酸盐·三乙烯乙二胺高氯酸盐共晶化合物的一种或任意多种的任意比例混合物。高氯酸胺盐共晶化合物主要作用为无烟的燃速催化剂，使药剂反应速度加快，有利于药剂快速完全反应。

单双基粉为含能药剂或无烟可燃剂，燃烧后产生大量气体，并且无烟环保。

本发明的可燃剂为麻杆炭粉、杉木炭粉、石墨、锆粉、铝粉、镍粉、镁铝合金粉的一种或任意多种的任意比例组合物。用于改善药剂的点火性能及燃烧性能，增加点燃能力，提高燃速。

还可以在药剂中加入常用的面粉或米粉类粘合剂，含量占单双基粉在药剂总质量比例中的5%以下，与单双粉共同控制在药剂总质量的40-90%。

下面通过实施例进一步说明本发明。在以下实施例中，将本发明药剂进行混合造粒，发射药的微烟性能是以现有有烟发射药为基准，用微烟药剂烟雾透过率降低率表征发射药微烟性能。烟雾透过率降低率越大，说明烟雾越少，微烟效果越好。

发射效果按照通用的纸质发射筒装填黑火药类发射药和效果药方式相同，将粒状发射药装填于发射筒底部，加入密封盖，再加入效果药，点火发射，考核发射高度。

实施例1

无烟发射药各组分及质量百分比为：

高氯酸铵         5%

乙二胺高氯酸盐·三乙烯乙二胺高氯酸盐共晶化合物     20%

单双基粉     60%

麻杆炭粉         14%

铝粉        5%

面粉       1%

制备工艺包括以下步骤：

按照上述质量百分比将称取氧化剂、高氯酸胺盐共晶化合物、单基粉、可燃剂各组分，加入用醇酮溶剂调到合适的湿度，一起均匀混合，加入粘合剂溶液湿混直至均匀制成混合药，然后将药剂进行造粒，使粒度和现用黑火药粒度相同，粒子晾干后进行抛光和筛选，烘干温度不超过60℃，烘干后即成无烟发射药。

实施例2

本实例与实例1的不同之处在于，各组分及质量百分比为：

硝酸胍        5%

乙二胺高氯酸盐·三乙烯乙二胺高氯酸盐共晶化合物 1%

单基粉       90%

铝粉     4%

实施例3

本实例与实例1的不同之处在于，各组分及质量百分比为：

高氯酸铵         15%

聚四氟乙烯       8%

甲胺高氯酸盐·乙二胺高氯酸盐共晶化合物     10%

单基粉           66%

镍粉         1%

实施例4

本实例与实例1的不同之处在于，各组分及质量百分比为：

硝基胍         15%

高氯酸胍        5%

乙二胺高氯酸盐·三乙烯乙二胺高氯酸盐共晶化合物    5%

单双基粉      58%

杉木炭粉      10%

锆粉        7%

实施例5

本实例与实例1的不同之处在于，各组分及质量百分比为：

氯化石蜡         8%

甲胺高氯酸盐·乙二胺高氯酸盐共晶化合物    4%

单基粉        80%

石墨粉         5%

锆粉        3%

实施例6

本实例与实例1的不同之处在于，各组分及质量百分比为：

高氯酸铵      25%

高氯酸胍      5%

甲胺高氯酸盐·三乙烯乙二胺高氯酸盐共晶化合物  15%

单基粉       40%

杉木炭粉     7%

铝粉        8%

实施例7

本实例与实例1的不同之处在于，各组分及质量百分比为：

氯化石蜡       16%

甲胺高氯酸盐·三乙烯乙二胺高氯酸盐共晶化合物    5%

乙二胺高氯酸盐·三乙烯乙二胺高氯酸盐共晶化合物  12%

单基粉        49%

麻杆炭粉      13%

镍粉        5%

实施例8

本实例与实例1的不同之处在于，各组分及质量百分比为：

高氯酸铵        10%

聚四氟乙烯      8%

甲胺高氯酸盐·三乙烯乙二胺高氯酸盐共晶化合物    7%

单基粉       60%

麻杆炭粉      10%

锆粉        3%

糯米粉     2%

实施例9

本实例与实例1的不同之处在于，各组分及质量百分比为：

硝酸胍       11%

聚四氟乙烯    5%

甲胺高氯酸盐·三乙烯乙二胺高氯酸盐共晶化合物    1%

乙二胺高氯酸盐·三乙烯乙二胺高氯酸盐共晶化合物  6%

甲胺高氯酸盐·三乙烯乙二胺高氯酸盐共晶化合物    2%

单基粉        57%

麻杆炭粉      12%

镍粉        5%

面粉       1%

与现有技术相比，本发明的烟花无烟发射药具有以下明显优点：制作成盆花后3g发射药发射高度达100m以上，黑火药类有烟发射药约40m，相同高度下发射药药量是黑火药的1/2以下，发射管内无残留发射药，发射高度一致性好，性能稳定，点燃效果药性能好；由于氧化剂和可燃剂均采用不吸湿的材料，药剂吸湿率小于0.2%，吸湿性小；发射药反应后产物大都是不吸湿的固体和气体，故烟雾较少，烟幕浓度较现使用的有烟发射药降低85%以上。

Claims (5)

1.一种烟花用无烟发射药，其特征在于：药剂由氧化剂、高氯酸胺盐共晶化合物、单双基粉、可燃剂组成，各组分质量百分比为：

。

2.根据权利要求1所述的烟花用无烟发射药，其特征在于：所述氧化剂为高氯酸铵、硝酸胍、硝基胍、高氯酸胍、聚四氟乙烯、氯化石蜡、聚氯乙烯中的一种或多种的任意比例组合物。

3.根据权利要求1所述的烟花用无烟发射药，其特征在于：所述高氯酸胺盐共晶化合物是乙二胺高氯酸盐·三乙烯乙二胺高氯酸盐共晶化合物、甲胺盐·乙二胺高氯酸盐共晶化合物、甲胺盐·三乙烯乙二胺高氯酸盐共晶化合物中的一种或多种任意比例组合物。

4.根据权利要求1所述的烟花用无烟发射药，其特征在于：所述可燃剂为微烟材料麻杆炭粉、杉木炭粉、石墨、锆粉、铝粉、镍粉中的一种或任意多种的任意比例组合物。

5.根据权利要求1所述的烟花用无烟发射药，其特征在于：还可以在药剂中加入面粉或米粉类粘合剂，该面粉或米粉类粘合剂含量占单双基粉在药剂总质量比例中的5%以下，与单双粉共同控制在药剂总质量的40-90%。