CN108440225A - 一种烟火药钝感剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及属于烟花爆竹技术领域，特别涉及一种烟火药钝感剂及其制备方法，本发明的烟火药钝感剂按照重量份计包括：氧化镁20‑30份，氧化锌10‑15份、硬脂酸钙2‑4份，三氧化二铋1‑5份，二氧化钛10‑15份，聚叠氮缩水甘油醚5‑10份，二硝酰胺铵1‑3份；本发明的钝感剂具有良好的扩散性能、防潮性、稳定性、安定性，能长期储存不变质，能较好地于烟火药其他成分混合均匀。

Description

一种烟火药钝感剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及属于烟花爆竹技术领域，特别涉及一种烟火药钝感剂及其制备方法。

背景技术

燃放烟花爆竹是春节习俗，虽然越来越多的城市已采取禁放措施，但仍在节庆期间有大量烟花爆竹燃放；目前，烟花的开炸药、发射药、亮珠等的常用组分包括硫磺、合金、铝粉、硝酸钡等，其中合金在潮湿环境下容易发酵升温导致自燃；硝酸钡容易潮解，加之成品开炸药着火温度低，摩擦撞击感度极高，轻微的摩擦撞击或火星溅射即会产生剧烈爆炸，从风险角度考虑，降低烟火药剂的机械敏感度，可有效地减少意外事件发生的可能性，但目前将钝感剂用于烟花爆竹的研究并不多见。

专利号201710242202.0，公开了一种烟花爆竹开包用钝感复合材料，其组分及其重量份数比是，铝粉57～62份，氧化锌8～12份，氯化橡胶7～11份，石墨3～6份，铝镁合金4～7份，碳酸钾5～6份，二氧化钛3～5份，该复合材料作为还原剂配制的开爆药，各项安全性能指标低于传统药物，敏感度低，安全系数大大高于传统药物。

由于在烟花爆竹生产、运输、燃放过程中仍出现各种安全问题，造成重大人员伤亡和财产损失的事件屡见不鲜，加之，常用的钝感剂如：石蜡、沥青、樟脑、硬脂酸、矿物油、硅油、聚乙烯蜡、石墨、氮化硼、二硫化钼、小苏打、碳酸锶、碳酸钙或其组合，若用于烟火药中则钝感效果差异很大，并且同其它烟火药材料一起混合,均匀性不好。因此，开发一种安全性高的钝感剂是不可缺少的。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，本发明提供了一种烟火药钝感剂及其制备方法。

具体是通过以下技术方案来实现的：

一种烟火药钝感剂，按照重量份计包括：氧化镁20-30份，氧化锌10-15份、硬脂酸钙2-4份，三氧化二铋1-5份，二氧化钛10-15份，聚叠氮缩水甘油醚5-10份，二硝酰胺铵1-3份。

进一步地优选烟火药钝感剂，按照重量份计包括：氧化镁26份，氧化锌13份、硬脂酸钙2份，三氧化二铋4份，二氧化钛12份，聚叠氮缩水甘油醚7份，二硝酰胺铵2份。

本发明还提供了一种烟火药钝感剂的制备方法，包括如下步骤：

1)熔融：将氧化镁、氧化锌、三氧化二铋、二氧化钛混合、加热至熔融态，并保持动态混合5-8min；

2)一次微波处理：将熔融所得物冷却至60-70℃，加入硬脂酸钙，微波处理10-15min；

3)二次微波处理：向一次微波处理所得物中加入二硝酰胺铵，微波处理3-5min；

4)三次微波处理：向二次微波处理所得物中加入聚叠氮缩水甘油醚，微波处理5-7min。

所述一次微波处理，其功率为230-250W。

所述二次微波处理，其功率为260-270W。

所述三次微波处理，其功率为275-300W。

本发明的钝感剂可用于制作烟火药。

本发明的有益效果在于：

本发明的钝感剂具有良好的扩散性能、防潮性、稳定性、安定性，能长期储存不变质，能较好地于烟火药其他成分混合均匀。

采用本发明提供的钝感剂制得的烟火药的摩擦撞击感度低，热安定性好，燃烧速度缓慢，不会瞬间产生剧烈爆炸形成冲击波，有效避免了花炮生产过程中的事故发生。

采用本发明提供的钝感剂制备花炮亮珠，可避免亮珠在潮湿环境下发酵升温自燃，且能提高亮珠的着火温度，在烘焙工艺过程中不会因为高温导致燃烧爆炸。

本发明将氧化镁、氧化锌、三氧化二铋、二氧化钛进行熔融，使得金属元素在熔融条件下迁移，改善了晶体结构，降低了晶粒间的摩擦及应力集中现象，有助于硬脂酸钙、聚叠氮缩水甘油醚、二硝酰胺铵的分散于晶体表面和进入晶体结构中，进而加强了配方的紧密度，防止了钝感剂在长期储存过程中机械性能下降；本发明在第一次微波条件下加入硬脂酸钙，并合理控制微波功率，使得硬脂酸钙作为阻燃剂，受热后软化弥散分布于金属氧化物中，良好地起到了吸热、阻隔的作用，在第二次微波条件下加入二硝酰胺铵，并合理控制微波功率，使得二硝酰胺铵具有良好的分散性能，均匀地分散于配方中，提高配方密度，激发反应活性；在第三次微波条件下加入聚叠氮缩水甘油醚，并合理控制微波功率，有助于聚叠氮缩水甘油醚与晶体结构相互缠绕，均匀地降低钝感剂的机械感度，防止了钝感剂团聚、结块现象。

本发明对钝感剂进行试验测试，情况如下：

开炸药：按照重量份数比，钝感剂：铝粉：高氯酸钾＝8:12:20的比例制备

亮珠：按照重量份数比，钝感剂：铝合金：高氯酸钾＝8:12:20的比例制备

检验依据：GB 10631-2013、AQ4104-2008

检测结果：实施例1-3的摩擦、撞击感度均为0，热安定性75℃48H无燃烧爆炸现象，实施例4-5的撞击感度分别为50％、16％，热安定性75℃48H出现燃烧爆炸现象。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，但本发明并不局限于这些实施方式，任何在本实施例基本精神上的改进或代替，仍属于本发明权利要求所要求保护的范围。

实施例1

一种烟火药钝感剂，包括：氧化镁26份，氧化锌13g、硬脂酸钙2g，三氧化二铋4g，二氧化钛12g，聚叠氮缩水甘油醚7g，二硝酰胺铵2g。

实施例2

一种烟火药钝感剂，包括：氧化镁30g，氧化锌15g、硬脂酸钙4g，三氧化二铋5g，二氧化钛15g，聚叠氮缩水甘油醚10g，二硝酰胺铵3g。

实施例3

一种烟火药钝感剂，包括：氧化镁20g，氧化锌10g、硬脂酸钙2g，三氧化二铋1g，二氧化钛10g，聚叠氮缩水甘油醚5g，二硝酰胺铵1g。

实施例4

一种烟火药钝感剂，包括：氧化镁19.8g，氧化锌9.8g、硬脂酸钙1.8g，三氧化二铋0.8g，二氧化钛9.8g，聚叠氮缩水甘油醚4.8g，二硝酰胺铵0.8g。

实施例5

一种烟火药钝感剂，包括：氧化镁30.5g，氧化锌15.5g、硬脂酸钙4.2g，三氧化二铋5.1g，二氧化钛15.3g，聚叠氮缩水甘油醚10.2g，二硝酰胺铵3.2g。

实施例6

本实施例在实施例1-实施例5任一配方基础上提供了烟火药钝感剂的制备方法，包括如下步骤：

1)熔融：将氧化镁、氧化锌、三氧化二铋、二氧化钛混合、加热至熔融态，并保持动态混合5-8min；

2)一次微波处理：将熔融所得物冷却至60-70℃，加入硬脂酸钙，在功率为230-250W条件下微波处理10-15min；

3)二次微波处理：向一次微波处理所得物中加入二硝酰胺铵，在功率为260-270W条件下微波处理3-5min；

4)三次微波处理：向二次微波处理所得物中加入聚叠氮缩水甘油醚，在275-300W条件下微波处理5-7min。

试验例1

组分筛选实验

本发明为了选择最佳的钝感剂组分，对多种材料进行搭配组合及效果验证，其他组合情况如表1所示：

表1

将上述钝感剂用于制作开炸药，其配方为：钝感剂：铝粉：高氯酸钾＝8:12:20，采用传统方法进行检测，其结果表2所示：

对上述组合钝感剂进行贮藏时间测定，其保存期限如表3所示：

组合1	保存期限：6年
		组合2	保存期限：1年
组合3	保存期限：3年
		组合4	保存期限：2年
组合5	保存期限：4年
		组合6	保存期限：5年
组合7	保存期限：2年

本实施例通过对钝感材料进行筛选，并且对其安全性、稳定性、功能性进行性能验证，最终得出了：以氧化镁、氧化锌、三氧化二铋、二氧化钛、硬脂酸钙、二硝酰胺铵、聚叠氮缩水甘油醚为原料的组合综合性能优于其他组合。

Claims (6)

1.一种烟火药钝感剂，其特征在于，按照重量份计包括：氧化镁20-30份，氧化锌10-15份、硬脂酸钙2-4份，三氧化二铋1-5份，二氧化钛10-15份，聚叠氮缩水甘油醚5-10份，二硝酰胺铵1-3份。

2.如权利要求1所述的烟火药钝感剂，其特征在于，按照重量份计包括：氧化镁26份，氧化锌13份、硬脂酸钙2份，三氧化二铋4份，二氧化钛12份，聚叠氮缩水甘油醚7份，二硝酰胺铵2份。

3.一种如权利要求1或2所述的烟火药钝感剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)熔融：将氧化镁、氧化锌、三氧化二铋、二氧化钛混合、加热至熔融态，并保持动态混合5-8min；

2)一次微波处理：将熔融所得物冷却至60-70℃，加入硬脂酸钙，微波处理10-15min；

3)二次微波处理：向一次微波处理所得物中加入二硝酰胺铵，微波处理3-5min；

4)三次微波处理：向二次微波处理所得物中加入聚叠氮缩水甘油醚，微波处理5-7min。

4.如权利要求3所述的烟火药钝感剂的制备方法，其特征在于，所述一次微波处理，其功率为230-250W。

5.如权利要求3所述的烟火药钝感剂的制备方法，其特征在于，所述二次微波处理，其功率为260-270W。

6.如权利要求3所述的烟火药钝感剂的制备方法，其特征在于，所述三次微波处理，其功率为275-300W。