CN107628918B

CN107628918B - 一种环保低毒绿色亮珠材料及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN107628918B
Application number: CN201611076902.9A
Authority: CN
Inventors: 黄志萍; 徐胜良; 袁华; 张思; 章园园; 王敏; 赵华丽; 程新丽
Original assignee: Hubei Institute of Aerospace Chemical Technology
Current assignee: Hubei Institute of Aerospace Chemical Technology
Priority date: 2016-11-30
Filing date: 2016-11-30
Publication date: 2019-07-12
Anticipated expiration: 2036-11-30
Also published as: CN107628918A

Abstract

一种环保低毒绿色亮珠材料及其制备方法和应用，本发明采用硼或碳化硼替代现在使用的有毒重金属盐硝酸钡和聚氯乙烯或氯化聚乙烯等含氯树脂组合发光材料作为发光材料，配方包括氧化剂、发光材料、燃料、粘合剂、燃速调节剂和溶剂等组成。本发明的燃烧产物主要为氧化硼和(或)二氧化碳，对环境无污染。解决了现有技术绿色亮珠存在的毒性较大、环境污染等问题，本发明还具有性能稳定，不吸湿、不易着火，安全可靠的优点。

Description

一种环保低毒绿色亮珠材料及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于烟花爆竹领域，具体涉及一种环保低毒绿色亮珠材料。

背景技术

在喷花、礼花类烟花品种中产生五彩缤纷效果的材料称作亮珠。亮珠通常是由各种发色材料与发射药剂混合制成，其配方基本满足零氧平衡。配方药剂包含有氧化剂、可燃剂、粘合剂，常用的氧化剂包括高氯酸钾、硝酸钾、硝酸钡、硝酸锶、硝酸铜等，可燃剂有铝镁合金粉、硫磺、酚醛树脂、碳粉等，通常使用酚醛树脂作为粘合剂。为了保证亮珠获得较高的着火率，亮珠的外表面需要有一层低燃点的引燃药，配方含有高氯酸钾、铝镁合金粉、硫磺等物质。绿色亮珠材料是烟花常用的效果颜色，可以增加节日喜庆气氛。目前绿色亮珠都是以硝酸钡作生色剂，一般由硝酸钡和聚氯乙烯结合而成，聚氯乙烯燃烧后形成氯化钡，发出绿光。CN101481288A一种变色闪柳亮珠中，绿光药物层的组成和重量比为：硝酸钡40－50份、铝镁合金20－23份、高氯酸钾16－25份、酚醛树脂6－8份、聚氯乙烯7－10份。CN1490590A Mixing fireworks and producing method thereof绿色亮珠药组分和重量比为：硝酸钡50－55%、铝镁合金25－35%、酚醛树脂10－20%、聚氯乙烯12－18%，硫磺3－6%。应用硝酸钡和聚氯乙烯作为绿色亮珠，由于钡为重金属盐，具有较大毒性，是国家限制使用的材料。除了钡所具有的毒性，聚氯乙烯也有环境污染的问题，因为它释放一种叫多氯联苯的有毒物质。

发明内容

针对现有绿色亮珠存在的问题，本发明提供一种燃烧发光时间长、烟雾易扩散、对环境无害的环保低毒绿色亮珠材料。

本发明的目的还在于提供上述环保低毒绿色亮珠材料的制备方法。

本发明的目的还在于提供上述环保低毒绿色亮珠材料在组合烟花、升空类、礼花类等高空产品及地面喷花、吐珠类等烟花产品中的应用。

本发明环保低毒绿色亮珠材料，其特征在于包括以下质量百分比的原料：

氧化剂30%~70%，绿色发光材料10%~40%，燃料0~30%，粘合剂0~15%，燃速调节剂0~30%。

本发明的优选组分为：

氧化剂40%~60%，绿色发光材料15%~30%，燃料5%~15%，粘合剂5%~10%，燃速调节剂10%~20%。

本发明所述氧化剂可以采用现在常用的高氯酸钾、高氯酸铵、硝酸钾，以及不常用的硝酸胍中的一种或多种组合。

本发明所述环保低毒绿色亮珠材料为硼或碳化硼的一种或二种组合；替代现在使用的有毒重金属盐硝酸钡和聚氯乙烯或氯化聚乙烯等含氯树脂组合发光材料，且硼或碳化硼粒度应小于10μm，纯度大于95%。

本发明所述燃料为铝粉、镁粉或铝镁合金粉中的一种。

本发明所述粘合剂为单基粉(硝化棉)、酚醛树脂、环氧树脂、米粉中的一种。

本发明所述燃速调节剂为硫酸铵、尿素、二羟甲基乙二肟中的一种或多种组合。

本发明所述绿色亮珠材料根据产品要求，配方至少含有氧化剂和发光材料，也可以加有燃料、燃速调节剂和粘合剂。

本发明所述绿色亮珠的制备方法，将原材料按照质量比例称量，根据所用粘合剂的溶解性，加入溶剂或分散剂，原材料总质量﹕溶剂或分散剂质量比为100﹕0~10，溶剂为酒精、丙酮、水的一种，机械混合后，用造粒机造粒或压片机压制方式制成亮珠，自然干燥或烘箱加热烘干除去溶剂。

本发明应用硼或碳化硼替代硝酸钡和聚氯乙烯等含氯树脂作为发光材料，硼和碳化硼具有燃烧发光时间长，烟雾易扩散，光谱纯度和发光强度高的优点，同时产物为氧化硼和二氧化碳，对环境无害，可避免原配方中钡产物和有机氯化物对环境造成的毒物污染。此外，硼和碳化硼还具有性能稳定，不吸湿、不易着火，安全可靠的优点。

本发明绿色亮珠制造的烟花产品可以不用引燃药，具有燃烧发光时间长，烟雾易扩散，光谱纯度和发光强度高、燃速可调节的优点，燃烧产物主要为氧化硼和二氧化碳，对环境无害，可避免现有配方中钡产物及有机氯化物对环境造成的毒物污染。此外，绿色亮珠还具有性能稳定，不吸湿、不易着火，安全可靠的优点。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。本说明书中所述的比例均为质量百分比。

实施例1

1、高氯酸钾50%，硝酸胍20%，碳化硼20%，酚醛树脂10%，酒精5%。

、将前四种粉末机械混合，喷酒精，用滚动成球机制成圆球状亮珠。

、自然干燥除去酒精。

、亮珠应用于组合烟花，点燃后可发出美丽的绿色光，产生较少白色烟雾，且烟雾散开较快。

实施例2

1、高氯酸钾30%，高氯酸铵25%，硼25%，铝镁合金15%，单基粉5%，丙酮3%。

、将前五种粉末机械混合，单基粉配制成丙酮溶液作为粘合剂，全部混合后用压片机压制成圆柱状亮珠。

、自然干燥除去丙酮。

、亮珠用于地面喷花，点燃后可发出美丽的绿色光，产生较少白色烟雾，且烟雾散开较快。

实施例3

1、高氯酸钾45%，硝酸钾15%，硼10%，碳化硼20%，镁粉7%，米粉3%，水5%。

、将前六种粉末机械混合，喷水，用滚动成球机制成圆球状亮珠。

、烘箱加热干燥除去水。

、亮珠用于吐珠类产品，点燃后可发出美丽的绿色光，产生白色烟雾，且烟雾散开较快。

实施例4

1、高氯酸钾50%，碳化硼20%，铝粉5%，硫酸铵10%，尿素5%，环氧树脂10%，丙酮8%。

、将前六种粉末机械混合，环氧树脂制成丙酮溶液作为粘合剂，全部混合后用压片机压制成圆柱状亮珠。

、自然干燥除去丙酮。

、亮珠用于升空火箭炮，点燃后可发出美丽的绿色光，产生较少白色烟雾，且烟雾散开较快。

实施例5

1、高氯酸钾45%，硼15%，碳化硼10%，铝镁合金5%，二羟甲基乙二肟25%。

、将五种粉末机械混合，用压片机压制成圆柱状亮珠。

、亮珠用于地面喷花，点燃后可发出美丽的绿色光，产生白色烟雾，且烟雾散开较快。

Claims

1.一种环保低毒绿色亮珠材料，其特征在于包括以下质量百分比的原料：

氧化剂30%~70%，绿色发光材料10%~40%，燃料0~30%，粘合剂0~15%，燃速调节剂0~30%；

所述绿色发光材料为碳化硼或碳化硼与硼的组合，硼和碳化硼粒度应小于10μm，纯度大于95%；

所述粘合剂为单基粉、酚醛树脂、环氧树脂、米粉中的一种。

2.根据权利要求1所述环保低毒绿色亮珠材料，其特征在于：其优选组分为：

氧化剂40~60%，绿色发光材料15%~30%，燃料5%~15%，粘合剂5%~10%，燃速调节剂10%~20%。

3.根据权利要求1或2所述环保低毒绿色亮珠材料，其特征在于：所述氧化剂为高氯酸钾、高氯酸铵、硝酸钾，以及硝酸胍中的一种或多种组合。

4.根据权利要求1所述环保低毒绿色亮珠材料，其特征在于：所述燃料为铝粉、镁粉或铝镁合金粉中的一种。

5.根据权利要求1所述环保低毒绿色亮珠材料，其特征在于：燃速调节剂为硫酸铵、尿素、二羟甲基乙二肟中的一种或多种组合。

6.一种权利要求1所述环保低毒绿色亮珠材料的制备方法，其特征在于：将原材料按照质量比例称量，加入溶剂或分散剂，原材料总质量﹕溶剂或分散剂质量比为100﹕0~10，溶剂为酒精、丙酮、水的一种，机械混合后，用造粒机造粒或压片机压制方式制成亮珠，自然干燥或烘箱加热烘干除去溶剂或分散剂。

7.一种权利要求1所述环保低毒绿色亮珠材料在组合烟花、升空类高空产品及地面喷花、吐珠类烟花产品中的应用。

8.根据权利要求7所述的环保低毒绿色亮珠材料在组合烟花、升空类高空产品及地面喷花、吐珠类烟花产品中的应用，其特征在于：所述升空类高空产品为礼花类高空产品。