CN110590482A

CN110590482A - 一种用于烟花炮竹的环保火药

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Publication number: CN110590482A
Application number: CN201910999067.3A
Authority: CN
Inventors: 周昭坤; 王巧传普
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-10-21
Filing date: 2019-10-21
Publication date: 2019-12-20

Abstract

一种用于烟花炮竹的环保火药，包括一种含有四唑官能团的四唑化合物，四唑化合物为杂环化合物，且含有一个四氮的五元环，分子式为CN₄H₂，可用于烟花炮竹的四唑化合物，包括硝基四唑银，分子式为CHN₅AgO₂和硝基四唑铜，分子式为CHN₅CuO₂，四唑化合物中既含有偶氮官能团，又含有四唑官能团的化合物为偶氮四唑化合物，可用于烟花炮竹的包括5,5’‑偶氮四唑锌盐和双(三氨基胍)5,5’‑偶氮四唑盐，其中5,5’‑偶氮四唑锌盐的分子式为C₂N₁₀Zn，双(三氨基胍)5,5’‑偶氮四唑盐的分子式为C₄H₁₈N₂₂。本发明一种用于烟花炮竹的环保火药将四唑化合物作为主要成分，是一种在分解、燃烧、爆炸后不产生固体污染物，或只产生极少量固体污染物的化合物用于烟花、爆竹的火药。

Description

一种用于烟花炮竹的环保火药

技术领域

本发明涉及一种烟花技术领域，特别涉及一种用于烟花炮竹的环保火药。

背景技术

火药，顾名思义，可由火花、火焰等引起剧烈燃烧的药剂。现有烟花炮竹里用到的传统发射药和开爆药是黑火药，黑火药作为烟花、鞭炮的主要化学成分，距今已有一千多年的历史，其成分是硝酸钾(或者氯酸钾、高氯酸钾)、木炭和硫磺，在燃烧或爆炸后生成硫化钾，以固体微粒的形式分散在空气里，使空气中弥漫大量的烟，造成空气污染，同时对眼、鼻、喉也有很大的刺激性。

为了响应国家环保号召，目前市面上也有以硝化纤维(包括硝化棉、硝化竹等)或含有硝化纤维的混合物为发射药和开爆药的新型环保火药，其燃烧和爆炸过程不会产生大量的烟。但由于硝化纤维的稳定性极差，常温下就会缓慢分解放热，升温后的硝化纤维将迅速分解，直至产生爆炸，所以这种新型环保火药在制造、运输、储存时均存在着较高的风险。另一种较为环保的新型火药是基于黑火药开发的，仅在原先基础上做小幅修改，比如更改各组成物质的比例。专利申请公布号CN109053340A的发明中公开了一种运用了高氮化合物，用来做无烟烟花火药的配方，具体包括硝基胍、重铬酸铵、硝化淀粉、NC、二苯胺、樟脑油，且上述组分的重量份数比为：硝基胍10-30重量份、重铬酸铵25-50重量份、硝化淀粉60-80重量份、NC30-60重量份、二苯胺1-2重量份、樟脑油1-3重量份。但这种火药燃烧后仍会产生微烟和有毒有害的固体污染物，大量使用会对环境产生严重影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的问题提供含有四唑官能团的化合物的一种用于烟花炮竹的环保火药。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种用于烟花炮竹的环保火药，包括一种含有四唑官能团的四唑化合物，所述四唑化合物为杂环化合物，且含有一个四氮的五元环，分子式为CN₄H₂。

其中，四唑化合物可用于烟花炮竹的包括硝基四唑银和硝基四唑铜，

所述硝基四唑银的分子式为CHN₅AgO₂，

其结构式如图所示：

所述硝基四唑铜的分子式为CHN₅CuO₂，

其结构式如图所示：

其中，四唑化合物中既含有偶氮官能团，又含有四唑官能团的化合物为偶氮四唑化合物，所述偶氮四唑化合物可用于烟花炮竹的包括5,5’-偶氮四唑锌盐和双(三氨基胍)5,5’-偶氮四唑盐，

所述5,5’-偶氮四唑锌盐的分子式为C₂N₁₀Zn，

其结构式如图所示：

所述双(三氨基胍)5,5’-偶氮四唑盐的分子式为C₄H₁₈N₂₂，

其结构式如图所示：

与现有技术相比，本发明用于烟花炮竹的环保火药的有益效果：

1、由于主要成分是氮和少量的碳、氢、氧，故分解产物是气体，不会产生硫化钾或其它固体污染物，故燃放时无烟、无毒、无刺激性气味、无残渣、无可吸入颗粒物，对人体无害、不污染环境。

2、主要成分在常温和高温情况下都很稳定、不会缓慢分解，所以不存在自燃、自爆的危险，同时，燃放时的温度要低于硝化纤维，火灾隐患大大减小。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。

本发明是将含有四唑官能团的化合物作为烟花炮竹的开爆药、发射药、点燃光珠的点火药等。包括一种含有四唑官能团的四唑化合物，四唑化合物为杂环化合物，且含有一个四氮的五元环，分子式为CN₄H₂。其原理在于化合物在加热时容易分解，释放出氮气等。

实施例一：硝基四唑银的分子式为CHN₅AgO₂，

其结构式如图所示：

制备方法：将10克5-氨基四唑溶于150毫升水中，加热至75摄氏度。将22克亚硝酸钠溶于150毫升水中，加热至60摄氏度。将克亚硝酸钠溶液缓慢滴入5-氨基四唑溶液，将混合溶液升温至80度，保持1小时。边搅拌边往混合溶液中加入107毫升1.1摩尔浓度硝酸银溶液，产生黄白色沉淀，自然冷却到室温,抽滤得硝基四唑银。

实施例二：硝基四唑铜的分子式为CHN₅CuO₂，

其结构式如图所示：

制备方法：将10克5-氨基四唑溶于150毫升水中，加热至75摄氏度。将22克亚硝酸钠溶于150毫升水中，加热至60摄氏度。将亚硝酸钠溶液缓慢滴入5-氨基四唑溶液，将混合溶液升温至80度，保持1小时，得硝基四唑钠溶液。将12克氯化亚铜加入100毫升水，边搅拌边加入硝基四唑钠溶液，升温至回流温度，反应2小时，自然冷却到室温,抽滤，在50度烘箱烘干，得硝基四唑铜。

其中，四唑化合物中既含有偶氮官能团，又含有四唑官能团的化合物为偶氮四唑化合物，偶氮四唑化合物可用于烟花炮竹的包括5,5’-偶氮四唑锌盐和双(三氨基胍)5,5’-偶氮四唑盐。

实施例三：5,5’-偶氮四唑锌盐的分子式为C₂N₁₀Zn，

其结构式如图所示：

制备方法：将10克5,5'-偶氮四唑钠盐和11克氯化钡溶解到100毫升水里，生成5,5'-偶氮四唑钡沉淀物，真空抽滤，将沉淀物再次溶入100毫升水，加入100毫升1.1摩尔浓度的氯化钡溶液，加温至沸腾搅拌5分钟，自然冷却到室温,抽滤，在50度烘箱烘干，即得5,5’-偶氮四唑锌盐。

实施例四：双(三氨基胍)5,5’-偶氮四唑盐的分子式为C₄H₁₈N₂₂，

其结构式如图所示：

制备方法：将10克5,5'-偶氮四唑钠盐溶解到100毫升水，再溶入8克三氨基胍硝酸盐(triaminoguanidinium nitrate)，搅拌，沸腾反应15分钟，过滤，将滤液结晶，即得双(三氨基胍)5,5’-偶氮四唑盐。

本发明用于烟花炮竹的环保火药将四唑化合物作为主要成分，是一种在分解、燃烧、爆炸后不产生固体污染物，或只产生极少量固体污染物的化合物用于烟花、爆竹的火药。

最后应说明的是：以上实施例仅说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种用于烟花炮竹的环保火药，包括一种含有四唑官能团的四唑化合物，其特征在于，所述四唑化合物为杂环化合物，且含有一个四氮的五元环，分子式为CN₄H₂。

2.根据权利要求1所述的用于烟花炮竹的环保火药，其特征在于，所述四唑化合物可用于烟花炮竹的包括硝基四唑银和硝基四唑铜，所述硝基四唑银的分子式为CHN₅AgO₂，所述硝基四唑铜的分子式为CHN₅CuO₂。

3.根据权利要求1所述的用于烟花炮竹的环保火药，其特征在于，所述四唑化合物中既含有偶氮官能团，又含有四唑官能团的化合物为偶氮四唑化合物，所述偶氮四唑化合物可用于烟花炮竹的包括5,5’-偶氮四唑锌盐和双(三氨基胍)5,5’-偶氮四唑盐，所述5,5’-偶氮四唑锌盐的分子式为C₂N₁₀Zn，所述双(三氨基胍)5,5’-偶氮四唑盐的分子式为C₄H₁₈N₂₂。