CN108863690A - 一种无硫无磷发射药及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于发射药领域，具体涉及一种无硫无磷发射药及其制备方法。以重量份数计，所述发射药包括以下组分：苯甲酸钾8~15份，苯甲酸10~30份，碳酸钠20~45份，可燃有机固体50~70份，以及黑火药；其中，所述黑火药的重量为苯甲酸钾、苯甲酸、碳酸钠和可燃有机固体重量和的1.8~2.4倍。本发明提供的发射药的敏感度低，安全系数高，可根据客户要求的需求量，携带原材料至客户公司当天制作当天即可使用，运输成本也相对减少，可调控性更高。使用自然界中易得的有机材料，且无硫无磷，相比传统军工硝节约了30~40%的材料成本，更为环保，且效率高，大大提高了烟花生产厂家的经济效益。
Description
技术领域
本发明属于发射药领域，具体涉及一种无硫无磷发射药及其制备方法。
背景技术
黑火药或者发射药是生产烟花爆竹的主要是危险性原料，其在生产、储存、运输过程中危险性更大，极容易发生事故，而目前传统生产的烟花爆竹的发射药或者火药成分一般采用一硫，二硝，三木炭的方式。即是硝酸钾为70%以上，硫磺10%，其余为木炭，其在燃烧时会产生大量的黑色烟雾，而且，对安全生产带来具大的隐患。因此，人们在寻找安全的烟花发射药，如包括对苯二甲酸氢钾及高氯酸钾等物料，但常用的对苯二酸氢钾的生产成本高，因而生产出的发射药成本高，难以推广应用，另一方面，纯使用对苯二甲酸氢钾及高氯酸钾二种药物发射效果也不是很最理想，同时对环境造成较大污染，而且，仅采用上述二种物料生产的发射药在生产，运输的过程中同样存在着一定的安全隐患，即是说其发生安全生产的事故率仍较高。
发明内容
本发明提供一种发射药，以重量份数计，所述发射药包括以下组分：苯甲酸钾 8~15份，苯甲酸 10~30份，碳酸钠 20~45份，可燃有机固体50~70份，以及黑火药；
其中，所述黑火药的重量为苯甲酸钾、苯甲酸、碳酸钠和可燃有机固体重量和的1.8~2.4倍。
优选地，以重量份数计，所述发射药包括以下组分：苯甲酸钾 8~12份，苯甲酸 10~18份，碳酸钠 32~45份，可燃有机固体50~70份，以及黑火药；
其中，所述黑火药的重量为苯甲酸钾、苯甲酸、碳酸钠和可燃有机固体重量和的2~2.2倍。
其中，上述发射药中，以重量份数计，所述黑火药包括以下组分：高氯酸钾∶酒精∶酚醛树脂 =10~35∶2~6∶2~7。
优选地，上述发射药中，以重量份数计，所述黑火药包括以下组分：高氯酸钾∶酒精∶酚醛树脂 =10~30∶2~4∶2~4。
其中，上述发射药中，所述可燃有机固体选自谷壳粉、木炭粉、锯木粉、玉米芯粉和其它可燃有机固体材料中的至少一种；优选地，所述可燃有机固体为谷壳粉、木炭粉、锯木粉和玉米芯粉中的至少一种；当可燃有机固体为其中的两种、三种或四种的混合物时，可以任意比例混合。
其中，上述发射药中还包括金属粉，如银粉、钛粉、合金粉（如铝镁合金粉、铝银合金粉）；所述金属粉的用量可根据实际情况进行调节。
其中，上述发射药中，所述酒精的浓度为20~99.8%，优选为30~95%，更优选为40~80%。
本发明还提供上述发射药的制备方法，该方法包括以下步骤：
（1）向温水中加入苯甲酸钾、苯甲酸以及碳酸钠进行反应，搅拌至反应完成，各组分完全溶解在水中，再加入可燃有机固体，搅拌均匀，得到混合物；
（2）向步骤（1）所述混合物中加入配制好的黑火药，继续搅拌均匀，然后造粒处理。
其中，上述发射药的制备方法中，所述黑火药由以下操作配制得到：按照高氯酸钾、酒精和酚醛树脂的加料顺序，搅拌均匀配制得到。
其中，上述发射药的制备方法中，所述温水的温度在60℃以上，如60~85℃。
其中，上述发射药的制备方法中，所述温水的用量为发射药重量的5~10%。
其中，上述发射药的制备方法中，步骤（1）和步骤（2）中所述的搅拌可以为人工搅拌，也可为机械搅拌；搅拌程度至组分混合均匀即可。
本发明的有益效果是：本发明提供的发射药的敏感度低，安全系数高，可根据客户要求的需求量，携带原材料至客户公司当天制作当天即可使用，运输成本也相对减少，可调控性更高；同时按量生产既减少了黑火药库存量，消除了安全隐患，又降低了黑火药运输的危险性。
本发明发射药使用自然界中易得的有机材料，且无硫无磷，相比传统军工硝节约了30~40%的材料成本，更为环保，且效率高， 大大提高了烟花生产厂家的经济效益。
具体实施方式
下文将结合具体实施例对本发明的技术方案做更进一步的详细说明。下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明，而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。
除非另有说明，以下实施例中使用的原料和试剂均为市售商品，或者可以通过已知方法制备。
实施例1
发射药配方：苯甲酸钾 8g，苯甲酸 12g，碳酸钠 30g，木炭粉60g，以及黑火药220g；
黑火药配方：高氯酸钾∶酒精∶酚醛树脂 =10∶6∶7。
发射药的制备方法，该方法包括以下步骤：
（1）向20g、60℃左右的温水中加入以上重量的苯甲酸钾、苯甲酸以及碳酸钠进行反应，搅拌至反应完成，各组分完全溶解在水中，再加入可燃有机固体，搅拌均匀，得到混合物；
（2）向步骤（1）所述混合物中加入配制好的黑火药，继续搅拌均匀，然后造粒处理。
实施例2
发射药配方：苯甲酸钾 10g，苯甲酸 15g，碳酸钠 40g，木炭粉70g，以及黑火药270g；
黑火药配方：高氯酸钾∶酒精∶酚醛树脂 =23∶3∶3。
发射药的制备方法，该方法包括以下步骤：
（1）向36g、65℃左右的温水中加入以上重量的苯甲酸钾、苯甲酸以及碳酸钠进行反应，搅拌至反应完成，各组分完全溶解在水中，再加入可燃有机固体，搅拌均匀，得到混合物；
（2）向步骤（1）所述混合物中加入配制好的黑火药，继续搅拌均匀，然后造粒处理。
实施例3
发射药配方：苯甲酸钾 11g，苯甲酸 18g，碳酸钠 34g，谷壳粉54g，以及黑火药246g；
黑火药配方：高氯酸钾∶酒精∶酚醛树脂 =30∶2∶5。
发射药的制备方法，该方法包括以下步骤：
（1）向32g、68℃左右的温水中加入以上重量的苯甲酸钾、苯甲酸以及碳酸钠进行反应，搅拌至反应完成，各组分完全溶解在水中，再加入可燃有机固体，搅拌均匀，得到混合物；
（2）向步骤（1）所述混合物中加入配制好的黑火药，继续搅拌均匀，然后造粒处理。
实施例4
发射药配方：苯甲酸钾 12g，苯甲酸 10g，碳酸钠 45g，任意配比的木炭粉和谷壳粉65g，以及黑火药290g；
黑火药配方：高氯酸钾∶酒精∶酚醛树脂 =10∶6∶6。
发射药的制备方法，该方法包括以下步骤：
（1）向40g、60℃左右的温水中加入以上重量的苯甲酸钾、苯甲酸以及碳酸钠进行反应，搅拌至反应完成，各组分完全溶解在水中，再加入可燃有机固体，搅拌均匀，得到混合物；
（2）向步骤（1）所述混合物中加入配制好的黑火药，继续搅拌均匀，然后造粒处理。
实施例5
发射药配方：苯甲酸钾 10g，苯甲酸 16g，碳酸钠 42g，木炭粉和谷壳粉（木炭粉∶谷壳粉=5∶2）70g，以及黑火药276g；
黑火药配方：高氯酸钾∶酒精∶酚醛树脂 =24∶3∶2。
发射药的制备方法，该方法包括以下步骤：
（1）向40g、66℃左右的温水中加入以上重量的苯甲酸钾、苯甲酸以及碳酸钠进行反应，搅拌至反应完成，各组分完全溶解在水中，再加入可燃有机固体，搅拌均匀，得到混合物；
（2）向步骤（1）所述混合物中加入配制好的黑火药，继续搅拌均匀，然后造粒处理。
实施例1~5中制备的无硫无磷发射药的产品技术指标见表1，各项技术指标均达到国家质量标准要求。
表1. 无硫无磷发射药产品技术指标
| 项目 | 撞击感度% | 摩擦感度% | 着火温度℃ | 吸湿率 | 75℃稳定性 |
| 实施例1 | 3.6 | 11.6 | 403.8 | 合格 | 安定 |
| 实施例2 | 3.4 | 12.2 | 406.8 | 合格 | 安定 |
| 实施例3 | 4.0 | 11.9 | 406.3 | 合格 | 安定 |
| 实施例4 | 3.8 | 12.4 | 405.7 | 合格 | 安定 |
| 实施例5 | 3.7 | 12.0 | 404.8 | 合格 | 安定 |
说明：撞击感度，摩擦感度和着火温度都按国家SN／T0306.4-2006标准规定进行，吸湿性，按QB/T1914.5规定进行； 按照国家《烟花爆竹安全与质量》的标准规定，按SN／T0306.4-2006要求撞击感度爆炸概率数应≤50%，摩擦感度爆炸概率数应≤60%，评定为合格。着火温度TZ≥180℃评定为合格。75℃稳定性，是75℃±2℃，48小时条件下，无分解现象，吸湿率≤2%为合格。
以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种发射药，其特征在于，以重量份数计，所述发射药包括以下组分：苯甲酸钾 8~15份，苯甲酸 10~30份，碳酸钠 20~45份，可燃有机固体50~70份，以及黑火药；
其中，所述黑火药的重量为苯甲酸钾、苯甲酸、碳酸钠和可燃有机固体重量和的1.8~2.4倍。
2.根据权利要求1所述的发射药，其特征在于，以重量份数计，所述发射药包括以下组分：苯甲酸钾 8~12份，苯甲酸 10~18份，碳酸钠 32~45份，可燃有机固体50~70份，以及黑火药；
其中，所述黑火药的重量为苯甲酸钾、苯甲酸、碳酸钠和可燃有机固体重量和的2~2.2倍。
3.根据权利要求1或2所述的发射药，其特征在于，以重量份数计，所述黑火药包括以下组分：高氯酸钾∶酒精∶酚醛树脂 =10~35∶2~6∶2~7。
4.根据权利要求3所述的发射药，其特征在于，以重量份数计，所述黑火药包括以下组分：高氯酸钾∶酒精∶酚醛树脂 =10~30∶2~4∶2~4。
5.根据权利要求1~4任一项所述的发射药，其特征在于，所述可燃有机固体选自谷壳粉、木炭粉、锯木粉、玉米芯粉和其它可燃有机固体材料中的至少一种。
6.根据权利要求1~4任一项所述的发射药，其特征在于，所述酒精的浓度为20~99.8%，优选为30~95%，更优选为40~80%。
7.权利要求1~6任一项所述发射药的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
（1）向温水中加入苯甲酸钾、苯甲酸以及碳酸钠进行反应，搅拌至反应完成，各组分完全溶解在水中，再加入可燃有机固体，搅拌均匀，得到混合物；
（2）向步骤（1）所述混合物中加入配制好的黑火药，继续搅拌均匀，然后造粒处理。
8.根据权利要求7所述发射药的制备方法，其特征在于，所述黑火药由以下操作配制得到：按照高氯酸钾、酒精和酚醛树脂的加料顺序，搅拌均匀配制得到。
9.根据权利要求7所述发射药的制备方法，其特征在于，所述温水的温度在60℃以上。
10.根据权利要求7所述发射药的制备方法，其特征在于，所述温水的用量为发射药重量的5~10%。
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