CN106916428A - 无硫复合材料及其在鞭炮药中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于烟花爆竹领域，具体公开了无硫复合材料及其在鞭炮药中的应用。所述无硫复合材料包括以下原料：以任意重量比混合的碳酸盐和改性的通用高分子聚合物，所述通用高分子聚合物为除橡胶以外的通用高分子聚合物。本发明提供的复合材料吸湿性低、热稳定性好，且经检查无毒无害。可用来替代硫磺，作为鞭炮药中的还原剂，能够有效解决传统爆竹燃烧后产生二氧化硫对环境的污染以及对人体健康的危害。

Description

无硫复合材料及其在鞭炮药中的应用
技术领域
本发明属于烟花爆竹领域，具体涉及一种无硫复合材料及其在鞭炮药中的应用。
背景技术
烟花爆竹经过近代改进，药物从原来的一硫二硝三木炭经过改进变成了现代开苞药，其成分为高氯酸钾、铝银粉和硫磺，由于配方中有硫磺，燃烧后产生二氧化硫和三氧化硫，对大气造成破坏，对人类健康也会产生危害。而且，鞭炮药剂在燃放时多产生烟雾，对燃放场附近城市空气造成很大的污染。另外，此类爆竹熔点低、机械敏感度高、性能不稳定，安全稳定性较差，极易发生事故，因此，研发一种可以替代硫磺的鞭炮药还原剂对于环境保护具有重要意义。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种可替代烟花爆竹中的硫磺组份，安全且无污染的无硫复合材料。
所述无硫复合材料包括以下原料：以任意重量比混合的碳酸盐和改性的通用高分子聚合物，所述通用高分子聚合物为除橡胶以外的通用高分子聚合物；
所述无硫复合材料是由以下步骤制备得到：
（1）使用振动筛对碳酸盐和通用高分子聚合物进行筛选，筛去不合格的原料；
（2）采用改性材料对通用高分子聚合物进行改性；
（3）将改性的通用高分子聚合物和碳酸盐混合均匀，得到无硫复合材料；
（4）对上述无硫复合材料进行定量，包装入库。
其中，上述无硫复合材料中，所述碳酸盐和改性的通用高分子聚合物的重量比为1～10︰10～1。
优选的，上述无硫复合材料中，所述碳酸盐和改性的通用高分子聚合物的重量比为1～4︰4～1。
其中，上述无硫复合材料中，所述改性材料为亚磷酸三苯酯、四季戊四醇酯、亚磷酸三壬基苯酯或者2,6-叔丁基-4-甲基苯酚。
其中，上述无硫复合材料中，所述碳酸盐为碱金属碳酸盐或者碱土金属碳酸盐。
优选的，上述无硫复合材料中，所述通用高分子聚合物为聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚酰胺纤维、聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维或者乙烯-醋酸乙烯共聚物。
其中，上述无硫复合材料中，步骤（2）中，所述改性材料与通用高分子聚合物的重量比为1︰5～8。
本发明所要解决的第二个技术问题是提供上述无硫复合材料在鞭炮药中的应用，其用来替代硫磺，作为鞭炮药中的还原剂。
本发明的有益效果是：本发明提供的复合材料吸湿性低、热稳定性好，且经检查无毒无害。可用来替代硫磺，作为鞭炮药中的还原剂，能够有效解决传统爆竹燃烧后产生二氧化硫对环境的污染以及对人体健康的危害。
具体实施方式
本发明提供了一种无硫复合材料，所述无硫复合材料包括以下原料：以任意重量比混合的碳酸盐和改性的通用高分子聚合物，所述通用高分子聚合物为除橡胶以外的通用高分子聚合物；
所述无硫复合材料是由以下步骤制备得到：
（1）使用振动筛对碳酸盐和通用高分子聚合物进行筛选，筛去不合格的原料；
（2）采用改性材料对通用高分子聚合物进行改性；所述改性材料为亚磷酸三苯酯、四季戊四醇酯、亚磷酸三壬基苯酯或者2,6-叔丁基-4-甲基苯酚；所述改性材料与通用高分子聚合物的重量比为1︰5～8；
（3）将改性的通用高分子聚合物和碳酸盐混合均匀，得到无硫复合材料；
（4）对上述无硫复合材料进行定量，包装入库。
其中，上述无硫复合材料中，所述碳酸盐和改性的通用高分子聚合物的重量比为1～10︰10～1。
优选的，上述无硫复合材料中，所述碳酸盐和改性的通用高分子聚合物的重量比为1～4︰4～1。
其中，上述无硫复合材料中，所述碳酸盐为碱金属碳酸盐或者碱土金属碳酸盐，如碳酸钠、碳酸钾、碳酸钙、碳酸钡等；所述通用高分子聚合物为聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚酰胺纤维、聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维或者乙烯-醋酸乙烯共聚物；所述通用高分子聚合物均为市售产品。
进一步的，本发明还提供了上述无硫复合材料在在鞭炮药中的应用，其用来替代硫磺，作为鞭炮药中的还原剂。
下面结合实施例对本发明作进一步解释和说明，但并不因此限制本发明的保护范围；并且，本发明中未作特殊说明的地方，均认为是本领域常规操作。
实施例1
无硫复合材料是由以下步骤制备得到：
（1）使用振动筛对碳酸钾和聚碳酸酯进行筛选，筛去不合格的原料；
（2）采用改性材料-四季戊四醇酯对聚碳酸酯进行改性；所述改性材料与聚碳酸酯的重量比为1︰5；
（3）将改性的聚碳酸酯和碳酸钾按照重量比1︰4混合均匀，得到无硫复合材料；
（4）对上述无硫复合材料进行定量，包装入库。
实施例2
无硫复合材料是由以下步骤制备得到：
（1）使用振动筛对碳酸钠和聚丙烯纤维进行筛选，筛去不合格的原料；
（2）采用改性材料-亚磷酸三壬基苯酯对聚丙烯纤维进行改性；所述改性材料与聚丙烯纤维的重量比为1︰6；
（3）将改性的聚丙烯纤维和碳酸钠按照重量比2︰3混合均匀，得到无硫复合材料；
（4）对上述无硫复合材料进行定量，包装入库。
实施例3
无硫复合材料是由以下步骤制备得到：
（1）使用振动筛对碳酸钡和聚乙烯进行筛选，筛去不合格的原料；
（2）采用改性材料-亚磷酸三苯酯对聚乙烯进行改性；所述改性材料与聚乙烯的重量比为1︰7；
（3）将改性的聚碳酸酯和碳酸钡按照重量比1︰10混合均匀，得到无硫复合材料；
（4）对上述无硫复合材料进行定量，包装入库。
实施例4
无硫复合材料是由以下步骤制备得到：
（1）使用振动筛对碳酸钙和聚酰胺纤维进行筛选，筛去不合格的原料；
（2）采用改性材料-2,6-叔丁基-4-甲基苯酚对聚酰胺纤维进行改性；所述改性材料与聚酰胺纤维的重量比为1︰8；
（3）将改性的聚酰胺纤维和碳酸钙按照重量比10︰1混合均匀，得到无硫复合材料；
（4）对上述无硫复合材料进行定量，包装入库。
实施例5
无硫复合材料是由以下步骤制备得到：
（1）使用振动筛对碳酸钠和聚丙烯纤维进行筛选，筛去不合格的原料；
（2）采用改性材料-亚磷酸三壬基苯酯对聚丙烯纤维进行改性；所述改性材料与聚丙烯纤维的重量比为1︰6；
（3）将改性的聚丙烯纤维和碳酸钠按照重量比4︰7混合均匀，得到无硫复合材料；
（4）对上述无硫复合材料进行定量，包装入库。
实施例6
无硫复合材料是由以下步骤制备得到：
（1）使用振动筛对碳酸钡和聚乙烯进行筛选，筛去不合格的原料；
（2）采用改性材料-亚磷酸三苯酯对聚乙烯进行改性；所述改性材料与聚乙烯的重量比为1︰7；
（3）将改性的聚碳酸酯和碳酸钡按照重量比8︰3混合均匀，得到无硫复合材料；
（4）对上述无硫复合材料进行定量，包装入库。
实施例7
无硫复合材料是由以下步骤制备得到：
（1）使用振动筛对碳酸钠和聚丙烯纤维进行筛选，筛去不合格的原料；
（2）采用改性材料-亚磷酸三壬基苯酯对聚丙烯纤维进行改性；所述改性材料与聚丙烯纤维的重量比为1︰6；
（3）将改性的聚丙烯纤维和碳酸钠按照重量比4︰1混合均匀，得到无硫复合材料；
（4）对上述无硫复合材料进行定量，包装入库。
实施例8
无硫复合材料是由以下步骤制备得到：
（1）使用振动筛对碳酸钠和乙烯-醋酸乙烯共聚物进行筛选，筛去不合格的原料；
（2）采用改性材料-亚磷酸三壬基苯酯对聚丙烯纤维进行改性；所述改性材料与乙烯-醋酸乙烯共聚物的重量比为1︰7；
（3）将改性的乙烯-醋酸乙烯共聚物和碳酸钠按照重量比1︰4混合均匀，得到无硫复合材料；
（4）对上述无硫复合材料进行定量，包装入库。
实施例9
采用本领域常规测试方法，对实施例1～7所得无硫复合材料分别进行吸湿性（测定条件：标准大气条件）和热稳定性能测试，测试结果如表1所示。
表1. 无硫复合材料性能测试结果
项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6 实施例7 实施例8
含水率（%） 1.39 1.06 1.12 1.03 1.16 0.92 1.02 0.84
热分解温度（℃） 310.45 306.22 310.68 324.36 336.22 319.61 339.65 335.32
由表1测试结果可知，本发明无硫复合材料的吸湿性极低、热稳定性强，化学性质稳定，无毒无害，可有效替代硫磺在鞭炮药中的作用。
上述实施例仅仅是为清楚的说明所作的举例，并非对实施方式所作的限定。对于所属技术领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动，在此无法对所有的实施方式予以一一举例，而由此所引伸出的显而易见的变化或改动仍在本专利发明创造的保护范围之内。

Claims (8)

1.无硫复合材料，其特征在于，所述无硫复合材料包括以下原料：以任意重量比混合的碳酸盐和改性的通用高分子聚合物，所述通用高分子聚合物为除橡胶以外的通用高分子聚合物；
所述无硫复合材料是由以下步骤制备得到：
（1）使用振动筛对碳酸盐和通用高分子聚合物进行筛选，筛去不合格的原料；
（2）采用改性材料对通用高分子聚合物进行改性；
（3）将改性的通用高分子聚合物和碳酸盐混合均匀，得到无硫复合材料；
（4）对上述无硫复合材料进行定量，包装入库。
2.根据权利要求1所述无硫复合材料，其特征在于，所述碳酸盐和改性的通用高分子聚合物的重量比为1～10︰10～1。
3.根据权利要求1所述无硫复合材料，其特征在于，所述碳酸盐和改性的通用高分子聚合物的重量比为1～4︰4～1。
4.根据权利要求1所述无硫复合材料，其特征在于，所述改性材料为亚磷酸三苯酯、四季戊四醇酯、亚磷酸三壬基苯酯或者2,6-叔丁基-4-甲基苯酚。
5.根据权利要求1所述无硫复合材料，其特征在于，所述碳酸盐为碱金属碳酸盐或者碱土金属碳酸盐。
6.根据权利要求1所述无硫复合材料，其特征在于，所述通用高分子聚合物为聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚酰胺纤维、聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维或者乙烯-醋酸乙烯共聚物。
7.根据权利要求1所述无硫复合材料，其特征在于，步骤（2）中，所述改性材料与通用高分子聚合物的重量比为1︰5～8。
8.权利要求1～7任一项所述无硫复合材料在鞭炮药中的应用，用其替代硫磺，作为鞭炮药中的还原剂。
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