CN107056563A - 无硫鞭炮药 - Google Patents

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徐高升
李培森
王琛
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Abstract

本发明涉及一种爆竹配方，具体涉及一种无硫鞭炮药。所述无硫鞭炮药由以下原料制备得到，以重量份计，所述原料包括：高氯酸钾10～80份，硝酸钡10～80份，铝银粉10～30份，无硫复合材料1～50份；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。本发明配方中以无硫复合材料代替传统鞭炮药中的硫磺，制成鞭炮药后，药物经检验熔点高、机械敏感度低、稳定性高，大大提高了生产安全性，燃放后无二氧化硫，无有毒有害物，对于环境无污染对于人体无危害环保安全，且新型配方成本合理。

Description

无硫鞭炮药
技术领域
本发明涉及一种爆竹配方，具体涉及一种无硫鞭炮药。
背景技术
目前，市场上常用的爆竹药物主要配方是高氯酸钾、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。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种无硫鞭炮药，所述无硫鞭炮药由以下原料制备得到，以重量份计，所述原料包括：高氯酸钾10～80份，硝酸钡10～80份，铝银粉10～30份，无硫复合材料1～50份。
其中，上述无硫鞭炮药，以重量份计，所述原料还包括：珍珠岩粉0.1～10份。
其中，上述无硫鞭炮药，以重量份计，以重量份计，所述原料还包括：铝镁合金粉10～30份，珍珠岩粉0.1～10份。
其中，上述无硫鞭炮药，以重量份计，以重量份计，所述原料还包括：铝镁合金粉10～30份，珍珠岩粉0.1～10份，炭粉1～20份。
其中，上述无硫鞭炮药中，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；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。
其中，上述无硫复合材料中，步骤（3）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；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。
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。
本发明的有益效果是：本发明配方中，以无硫复合材料代替传统鞭炮药中的硫磺，制成鞭炮药后，药物经检验熔点高、机械敏感度低、稳定性高，大大提高了生产安全性，燃放后无二氧化硫，无有毒有害物，对于环境无污染对于人体无危害环保安全，且新型配方成本合理。
具体实施方式
本发明提供了一种无硫鞭炮药，所述无硫鞭炮药由以下原料制备得到，以重量份计，所述原料包括：高氯酸钾10～80份，硝酸钡10～80份，铝银粉10～30份，无硫复合材料1～50份。
其中，上述无硫鞭炮药，以重量份计，所述原料还包括：珍珠岩粉0.1～10份。
其中，上述无硫鞭炮药，以重量份计，以重量份计，所述原料还包括：铝镁合金粉10～30份，珍珠岩粉0.1～10份。
其中，上述无硫鞭炮药，以重量份计，以重量份计，所述原料还包括：铝镁合金粉10～30份，珍珠岩粉0.1～10份，炭粉1～20份。
其中，上述无硫鞭炮药中，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；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。
其中，上述无硫复合材料中，步骤（3）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；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。
本发明提供的无硫鞭炮药按照本领域常规方法制备，本发明配方中，以无硫复合材料代替传统鞭炮药中的硫磺，制成鞭炮药后，药物经检验熔点高、机械敏感度低、稳定性高，大大提高了生产安全性，燃放后无二氧化硫，无有毒有害物，对于环境无污染对于人体无危害环保安全，且新型配方成本合理。
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
无硫鞭炮药由以下原料制备得到，以重量份计，所述原料包括：高氯酸钾20份，硝酸钡30份，铝银粉20份，无硫复合材料30份。
其中，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。
实施例2
无硫鞭炮药由以下原料制备得到，以重量份计，所述原料包括：高氯酸钾30份，硝酸钡50份，铝银粉10份，无硫复合材料10份。
其中，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。
实施例3
无硫鞭炮药由以下原料制备得到，以重量份计，所述原料包括：高氯酸钾40份，硝酸钡23份，铝银粉20份，无硫复合材料15份，珍珠岩粉2份。
其中，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。
实施例4
无硫鞭炮药由以下原料制备得到，以重量份计，所述原料包括：高氯酸钾25份，硝酸钡25份，铝银粉10份，铝镁合金粉10份，无硫复合材料25份，珍珠岩粉5份。
其中，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10︰1混合均匀，得到无硫复合材料。
实施例5
无硫鞭炮药由以下原料制备得到，以重量份计，所述原料包括：高氯酸钾40份，硝酸钡15份，铝银粉10份，铝镁合金粉15份，无硫复合材料15份，珍珠岩粉2份，炭粉3份。
其中，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1︰10混合均匀，得到无硫复合材料。
实施例6
无硫鞭炮药由以下原料制备得到，以重量份计，所述原料包括：高氯酸钾25份，硝酸钡30份，铝银粉10份，铝镁合金粉10份，无硫复合材料20份，珍珠岩粉5份。
其中，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。
实施例7
无硫鞭炮药由以下原料制备得到，以重量份计，所述原料包括：高氯酸钾40份，硝酸钡15份，铝银粉12份，铝镁合金粉18份，无硫复合材料10份，珍珠岩粉3份，炭粉2份。
其中，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4︰9混合均匀，得到无硫复合材料。
实施例8
无硫鞭炮药由以下原料制备得到，以重量份计，所述原料包括：高氯酸钾25份，硝酸钡20份，铝银粉15份，铝镁合金粉10份，无硫复合材料15份，珍珠岩粉5份，炭粉10份。
其中，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2︰3混合均匀，得到无硫复合材料。
实施例9
上述所得无硫鞭炮药经浏阳国家烟花爆竹产品质量监督检验中心检验，检验结果见表1，从表1可得以下结论：实施例1～8所得无硫鞭炮药熔点高、机械敏感度低、稳定性高，大大提高了生产安全性，燃放后无二氧化硫，无有毒有害物，对于环境无污染，对于人体无危害。
表1. 传统含硫磺开苞药与无硫开苞药性能对比
检测项目 摩擦感度 静电感度 撞击感度 火焰感度 真空安定性 爆发点 吸湿率
传统硫磺鞭炮药国家标准 发火率≤60% E（下）≥0.15mj ≤50% 50%发火率6.0cm 75℃，40小时无明显气体、烟雾或明火产生即为合格 5秒爆发点高于400℃ 1.24%
无硫鞭炮药 发火率0 0.22μF充电7KV，30发未发火。 发火率0%。 50%发火率9.0cm。 100℃，40小时，释放气体0.61mL。合格 5秒爆发点高于470℃。 0.32%
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 (9)

1.无硫鞭炮药，其特征在于，所述无硫鞭炮药由以下原料制备得到，以重量份计，所述原料包括：高氯酸钾10～80份，硝酸钡10～80份，铝银粉10～30份，无硫复合材料1～50份。
2.根据权利要求1所述无硫鞭炮药，其特征在于，以重量份计，所述原料还包括：珍珠岩粉0.1～10份。
3.根据权利要求1所述无硫鞭炮药，其特征在于，以重量份计，所述原料还包括：铝镁合金粉10～30份，珍珠岩粉0.1～10份。
4.根据权利要求1所述无硫鞭炮药，其特征在于，以重量份计，所述原料还包括：铝镁合金粉10～30份，珍珠岩粉0.1～10份，炭粉1～20份。
5.根据权利要求1～4任一项所述无硫鞭炮药，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；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。
6.根据权利要求5所述无硫鞭炮药，其特征在于，步骤（3）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。
7.根据权利要求5所述无硫鞭炮药，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；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。
8.根据权利要求5所述无硫鞭炮药，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。
9.根据权利要求5所述无硫鞭炮药，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。
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