CN113929546B - 一种安全射钉药片及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种安全射钉药片及其制备方法，属于建筑施工技术领域。该射钉药片按重量份计包括：防潮高氯酸铵15‑35份、快速催化剂5‑15份、超细反应粉25‑45份、超高标能量增倍剂10‑25份和超细双基粉10‑45份，先将各原料混合制成配合料，之后与胶合剂混合、捏合、模压成型，最后在表面包覆复合包衣胶。本发明中对市售不规则的高氯酸铵在四氢呋喃‑丙酮溶剂中重结晶，对晶型修饰，之后包覆复合包衣胶，该种复合包衣胶由硝化棉和阿拉伯胶与挥发溶剂制成，包覆后溶剂挥发，在表层形成含有硝化棉的包覆层，阿拉伯胶成膜起到隔断作用，防止高氯酸铵和内部配合料吸潮结块，一定量的硝化棉有引燃作用，保证射钉药片发火正常。

Description

一种安全射钉药片及其制备方法

技术领域

本发明属于建筑施工技术领域，具体地，涉及一种安全射钉药片及其制备方法。

背景技术

射钉弹是射钉紧固器材中的一个部件。紧固器材包括射钉、射钉弹和射钉器，通过射钉器击发射钉弹将各种射钉直接钉入钢铁、混凝土、砖砌体等基体中，把需要固定的构件如管道、钢铁件、门窗、木制品、保温板、隔音板、装饰物和吊环等永久或临时地固定在基体上。

射钉药片装配在射钉弹中用于推动射钉，其作用原理是在射钉枪的击针撞击下，位于射钉弹底部底缘中的药片发火，将弹内药片点燃，利用药片燃烧所产的高压气体推动枪中滑塞杆将钉子射出，从而达到固定器件的目的。

射钉药片通常由氧化剂、可燃剂、安定剂、催化剂和粘接剂等组成，其均是由粉末捏合而成，在存放过程中极易吸潮结块，在实际应用中，常出现瞎火、迟发火的异常，存在极大的安全隐患，此外吸潮结块后，各组分在燃烧时不充分，导致产生的推力小且残渣多，因此解决以上问题的关键在于找出更优的原料配比以及防潮改进。

发明内容

为了解决背景技术中提到的技术问题，本发明的目的在于提供一种安全射钉药片及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种安全射钉药片，按重量份计包括以下原料：

防潮高氯酸铵15-35份、快速催化剂5-15份、超细反应粉25-45份、超高标能量增倍剂10-25份和超细双基粉10-45份；

所述防潮高氯酸铵由以下方法制备：

步骤A1：取带有气体保护的搅拌器，用干燥氮气驱赶出搅拌器中空气，向搅拌器中加入高氯酸铵，先向搅拌器中加入四氢呋喃淹没高氯酸铵，之后搅拌使得高氯酸铵在四氢呋喃中呈现悬浊状态，保持搅拌向搅拌器中缓慢加入丙酮直至高氯酸铵完全溶解，对混合液减压，将丙酮挥发，高氯酸铵重新结晶，在四氢呋喃-丙酮溶剂中，高氯酸铵结晶均匀，且晶型呈现类球状，晶体粒度在50-80μm，待丙酮几乎挥发完全，对混合液抽滤，抽滤出的浓缩液抽真空至2kPa以下，升温至45℃干燥至恒重，得到重结晶高氯酸铵；

步骤A2：取硝化棉加入丙酮中搅拌至完全溶解，在氮气氛围下向溶解液中加入阿拉伯胶搅拌共混，之后再加入四氯化碳调节混合液的运动粘度为8±1mm²/s，制得复合包衣胶；

步骤A3：将复合包衣胶采用喷雾包衣法包覆在重结晶高氯酸铵表面，之后在不超过40℃干燥机烘干，得到防潮高氯酸铵；含有少量丙酮的复合包衣胶接触到重结晶高氯酸铵时，在表面形成微溶解，将阿拉伯胶均匀的粘附在重结晶高氯酸铵的表面，干燥后丙酮和四氯化碳挥发，阿拉伯胶在重结晶高氯酸铵表面形成一层包覆膜，将重结晶高氯酸铵与外界环境隔开，有效防止高氯酸铵吸潮结块，四氯化碳的引入稀释了丙酮，降低丙酮燃烧的风险，适用喷雾包衣，使得包覆膜很薄，且包覆膜层中含有硝化棉，其作为强可燃剂，在使用时极易被引燃破坏包覆膜，进而使得内部的高氯酸铵与其他成分进行反应。

进一步地，快速催化剂为二茂铁。

进一步地，超高标能量增倍剂为硫化锑。

进一步地，超细反应粉包括重铬酸钾、硝酸钾、四氮烯、硝酸钡、三硝基间苯二酚铅和二氧化铅，且按照用量质量比10.5:2.2:0.7:6.7:5.9：1.3均匀混合。

进一步地，超细反应粉和超细双基粉的细度不低于200目。

进一步地，步骤A2中，硝化棉和阿拉伯胶的用量质量比为6.7-8.5:5。

进一步地，步骤A3中，复合包衣胶和重结晶高氯酸铵的用量比为100-150mL：1kg。

一种安全射钉药片的制备方法，包括如下步骤：

步骤S1：将各原料过筛，按重量配比进行配料，之后气动混粉机中均匀混合制成配合料；

步骤S2：取二苯胺，向二苯胺中依次加入乙酸乙酯、四氯化碳、硝化甘油和无水乙醇搅拌均匀，再加入石蜡搅拌至完全溶解，制成胶合剂；

步骤S3：将配合料加入捏合机中开启搅拌，向捏合机中缓慢加入胶合剂，搅拌至配合料被均匀润湿，之后挤入模块中成型，含潮脱模后干燥定型，得到基体药片，向基体药片表面喷雾包覆复合包衣胶、干燥，重复包覆在基体药片表面形成两层包覆膜，得到安全射钉药片；两层包覆膜一方面将基体药片与外界隔开，防止基体药片吸潮、分解，对基体药片进行保护，有效延长射钉药片的保存时间，此外，胶合剂多为挥发性溶剂，基体药片的强度不高，在存放过程中易粉化，两层包覆层还作为外壁层，保持射钉药片形状。

进一步地，步骤S2中，二苯胺、乙酸乙酯、四氯化碳、硝化甘油、无水乙醇和石蜡的用量比为30mL：8.5-12mL：13-18mL：5-10mL：5-10mL：5.5-8g。

进一步地，配合料和胶合剂的用量比为1kg：100-130mL。

本发明的有益效果：

1.本发明提供了一种射钉药片的配方及其制备方法，该射钉药片在实际应用中，0.5g剂量即可击穿6.5mm厚Q215钢板，在爆炸时可产生优异的推力，可满足现有绝大数金属射钉打孔的安装施工，极大方便了高层建筑施工安装和无电源地方的前期安装施工作业。

2.本发明将市售不规则的高氯酸铵在四氢呋喃-丙酮溶剂中重结晶，得到高氯酸铵晶体的晶型均匀，晶体粒度在50-80μm，保证高氯酸铵在发生反应时更加均匀，晶型呈类球状，高氯酸铵的流动性更高，相互粘接的几率更小。

3.本发明公开一种射钉药片的结构，先将重结晶高氯酸铵采用复合包衣胶包覆，再将其与其他原料混合捏合成型，之后再用复合包衣胶包覆，该种复合包衣胶由硝化棉和阿拉伯胶与挥发溶剂制成，包覆后溶剂挥发，在表层形成含有硝化棉的包覆层，阿拉伯胶成膜起到隔断作用，防止高氯酸铵和内部配合料吸潮结块，一定量的硝化棉有引燃作用，保证射钉药片发火正常，感度性能良好，无瞎火、无走火。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例制备一种防潮高氯酸铵，具体实施过程如下：

步骤A1：取装有气体置换保护装置的搅拌器，用干燥氮气将搅拌器中的空气赶出，向搅拌器中加入2kg的市售高氯酸铵，再向搅拌器中投加四氢呋喃，直至四氢呋喃淹没高氯酸铵，开启搅拌器直至高氯酸铵在四氢呋喃中呈现悬浊状态，保持搅拌向搅拌器中缓慢加入丙酮，并通过视镜观察高氯酸铵的溶解情况，直至高氯酸铵完全溶解，停止加入丙酮，将混合液泵入结晶器中，对混合液减压，使得丙酮挥发，带丙酮几乎挥发完，再将混合液抽滤，抽滤的浓缩液抽真空至2kPa，并升温至45℃进行干燥，搞糟至恒重，取出筛分分散，得到重结晶高氯酸铵；

步骤A2：取13.4g硝化棉加入400mL丙酮中搅拌至完全溶解，在氮气氛围下向溶解液中加入10g阿拉伯胶搅拌共混，之后搅拌下缓慢加入四氯化碳调节混合液的运动粘度为8±1mm²/s，制得复合包衣胶；

步骤A3：取200mL复合包衣胶和2kg重结晶高氯酸铵加入喷雾包衣机的料仓中，用相向喷雾包衣法将复合包衣胶均匀喷覆在重结晶高氯酸铵表面，之后在40℃干燥箱中采用循环热风烘干，得到防潮高氯酸铵。

实施例2

本实施例制备一种防潮高氯酸铵，具体实施过程如下：

步骤A1：取装有气体置换保护装置的搅拌器，用干燥氮气将搅拌器中的空气赶出，向搅拌器中加入2kg的市售高氯酸铵，再向搅拌器中投加四氢呋喃，直至四氢呋喃淹没高氯酸铵，开启搅拌器直至高氯酸铵在四氢呋喃中呈现悬浊状态，保持搅拌向搅拌器中缓慢加入丙酮，并通过视镜观察高氯酸铵的溶解情况，直至高氯酸铵完全溶解，停止加入丙酮，将混合液泵入结晶器中，对混合液减压，使得丙酮挥发，带丙酮几乎挥发完，再将混合液抽滤，抽滤的浓缩液抽真空至2kPa，并升温至45℃进行干燥，搞糟至恒重，取出筛分分散，得到重结晶高氯酸铵；

步骤A2：取17g硝化棉加入500mL丙酮中搅拌至完全溶解，在氮气氛围下向溶解液中加入10g阿拉伯胶搅拌共混，之后搅拌下缓慢加入四氯化碳调节混合液的运动粘度为8±1mm²/s，制得复合包衣胶；

步骤A3：取300mL复合包衣胶和2kg重结晶高氯酸铵加入喷雾包衣机的料仓中，用相向喷雾包衣法将复合包衣胶均匀喷覆在重结晶高氯酸铵表面，之后在40℃干燥箱中采用循环热风烘干，得到防潮高氯酸铵。

实施例3

取重铬酸钾、硝酸钾、四氮烯、硝酸钡、三硝基间苯二酚铅和二氧化铅分别过200目筛网，取筛下粉料，按照重铬酸钾、硝酸钾、四氮烯、硝酸钡、三硝基间苯二酚铅和二氧化铅按照用量质10.5:2.2:0.7:6.7:5.9：1.3加入气动混粉机中均匀混合，制成超细反应粉。

实施例4

本实施例制备一种安全射钉药片，具体实施过程如下：

称取以下原料：实施例1制备的防潮高氯酸铵150g、二茂铁50g、实施例3制备的超细反应粉250g、硫化锑100g和超细双基粉450g(超细双基粉为市售烟花用双基粉，使用前过200目筛网进行筛分并打散)；

步骤S1：将以上各原料过筛分散成流畅的干粉，之后投加到气动混粉机中均匀混合制成配合料；

步骤S2：取90mL二苯胺加入搅拌器中，之后向搅拌器中依次加入25.5mL乙酸乙酯、39mL四氯化碳、15mL硝化甘油和15mL无水乙醇，开启搅拌对混合溶剂搅拌，之后加入16.5g石蜡继续搅拌至石蜡完全溶解，得到胶合剂；

步骤S3：将步骤S1制备的配合料1kg加入捏合机中开启搅拌，向捏合机中缓慢加入100mL步骤S2制备的胶合剂，搅拌至配合料被均匀润湿，之后挤入模块中成型，含潮脱模后在40℃热风干燥机中干燥定型，得到基体药片，再向基体药片表面喷雾包覆实施例1制备的复合包衣胶，喷覆后干燥，重复喷覆复合包衣胶，在基体药片表面形成两层包覆膜，得到安全射钉药片。

实施例5

本实施例制备一种安全射钉药片，具体实施过程如下：

称取以下原料：实施例1制备的防潮高氯酸铵150g、二茂铁50g、实施例3制备的超细反应粉350g、硫化锑100g和超细双基粉350g(超细双基粉为市售烟花用双基粉，使用前过200目筛网进行筛分并打散)；

步骤S1：将以上各原料过筛分散成流畅的干粉，之后投加到气动混粉机中均匀混合制成配合料；

步骤S2：取90mL二苯胺加入搅拌器中，之后向搅拌器中依次加入36mL乙酸乙酯、54mL四氯化碳、30mL硝化甘油和30mL无水乙醇，开启搅拌对混合溶剂搅拌，之后加入24g石蜡继续搅拌至石蜡完全溶解，得到胶合剂；

步骤S3：将步骤S1制备的配合料1kg加入捏合机中开启搅拌，向捏合机中缓慢加入130mL步骤S2制备的胶合剂，搅拌至配合料被均匀润湿，之后挤入模块中成型，含潮脱模后在40℃热风干燥机中干燥定型，得到基体药片，再向基体药片表面喷雾包覆实施例1制备的复合包衣胶，喷覆后干燥，重复喷覆复合包衣胶，在基体药片表面形成两层包覆膜，得到安全射钉药片。

实施例6

本实施例制备一种安全射钉药片，与实施例4的实施过程相同，包含以下原料：

实施例2制备的防潮高氯酸铵350g、二茂铁150g、实施例3制备的超细反应粉250g、硫化锑100g和超细双基粉150g(超细双基粉为市售烟花用双基粉，使用前过200目筛网进行筛分并打散)。

实施例7

本实施例制备一种安全射钉药片，与实施例5的实施过程相同，包含以下原料：

实施例2制备的防潮高氯酸铵150g、二茂铁50g、实施例3制备的超细反应粉450g、硫化锑250g和超细双基粉100g(超细双基粉为市售烟花用双基粉，使用前过200目筛网进行筛分并打散)。

对实施例4-7制备的射钉药片进行感度测试：

标准发火测试：感度仪的高度落高为300mm，落球重量112g；

标准不发火测试：感度仪的高度落高为50mm，落球重量112g；

各进行125发测试，具体测试数据如表1所示：

表1

由表1可知，本发明制备的射钉药片标准发火测试合格率为100％，在测试中无瞎火现象，标准不发火测试合格率为100％，在测试中无走火现象，感度性能优异。

取实施例4-7制备的射钉药片，剂量为0.5g，采用射钉枪进行穿透力测试、噪音测试和残渣测定，具体如下：

穿透力测试：采用Q215钢板平稳地放置在沟槽上，将装入无壳射钉弹的射钉枪的头部垂直于钢板表面射击，以3mm钢板开始射击，每次增加0.5mm，直至无法穿透，记录最后击穿钢板厚度；

噪音测试：采用噪音测试仪，距离枪头1m，测试发射噪音；

残渣测试：射击50次，测量射钉枪内膛残余量，计算平均残渣量；

具体数据如表2：

表2

由表2可知，本发明制备的射钉药片在实际应用中，0.5g剂量可穿透6.5mm Q215钢板，具有良好的推力，噪音为120dB，残渣量为47mg/g，实际应用环境良好。

在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种安全射钉药片，其特征在于，按重量份计包括以下原料：

防潮高氯酸铵15-35份、快速催化剂5-15份、超细反应粉25-45份、超高标能量增倍剂10-25份和超细双基粉10-45份；

防潮高氯酸铵由以下方法制备：

步骤A1：在干燥气体保护下，向高氯酸铵中加入四氢呋喃并搅拌成悬浊状态，之后缓慢加入丙酮搅拌至高氯酸铵完全溶解，然后减压挥发丙酮，过滤除四氢呋喃，最后抽真空烘干，得到重结晶高氯酸铵；

步骤A2：取硝化棉加入丙酮中搅拌至完全溶解，在氮气氛围下向溶解液中加入阿拉伯胶搅拌共混，之后再加入四氯化碳调节粘度，制得复合包衣胶；

步骤A3：将复合包衣胶采用喷雾包衣法包覆在重结晶高氯酸铵表面，之后在不超过40℃下烘干，得到防潮高氯酸铵；

所述快速催化剂为二茂铁，所述超高标能量增倍剂为硫化锑，所述超细反应粉包括重铬酸钾、硝酸钾、四氮烯、硝酸钡、三硝基间苯二酚铅和二氧化铅，且按照用量质量比10.5:2.2:0.7:6.7:5.9：1.3均匀混合。

2.根据权利要求1所述的一种安全射钉药片，其特征在于，按重量份计包括以下原料：

防潮高氯酸铵15份、快速催化剂5份、超细反应粉35份、超高标能量增倍剂10份和超细双基粉35份。

3.根据权利要求1所述的一种安全射钉药片，其特征在于，步骤A2中，硝化棉和阿拉伯胶的用量质量比为6.7-8.5:5。

4.根据权利要求1所述的一种安全射钉药片，其特征在于，步骤A3中，复合包衣胶和重结晶高氯酸铵的用量比为100-150mL：1kg。

5.根据权利要求1所述的一种安全射钉药片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：将各原料过筛，按重量配比进行配料，之后均匀混合制成配合料；

步骤S2：取二苯胺，向二苯胺中依次加入乙酸乙酯、四氯化碳、硝化甘油和无水乙醇搅拌均匀，再加入石蜡搅拌至完全溶解，制成胶合剂；

步骤S3：将配合料和胶合剂混合后捏合，之后入模成型、含潮脱模干燥定型，得到基体药片，再向基体药片表面包覆两层复合包衣胶，干燥后制成安全射钉药片。

6.根据权利要求5所述的一种安全射钉药片的制备方法，其特征在于，步骤S2中二苯胺、乙酸乙酯、四氯化碳、硝化甘油、无水乙醇和石蜡的用量比为30mL：8.5-12mL：13-18mL：5-10mL：5-10mL：5.5-8g。