CN115583861A - 一种金属基增猛型安全环保烟花开爆药的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种金属基增猛型安全环保烟花开爆药的制备方法，包括将粘结剂加入乙酸乙酯中，搅拌至全部溶解，并将金属还原剂分散到溶液中，搅拌均匀，得到粘结剂包覆还原剂的分散液；将促爆剂和增猛剂加入到所得的分散液中，搅拌均匀，得到浆料；将得到的浆料通过造粒机进行挤出造粒，并将颗粒进行干燥，得到最终产品；本发明取缔了传统的黑火药组分中硝酸钾、硫磺等对环境极其有害且感度较高的物质。所得产品具有无硫无氮、微烟、对环境友好、机械感度低、安全性高等优势，可广泛应用于烟花爆竹用开爆药生产中。

Description

一种金属基增猛型安全环保烟花开爆药的制备方法

本申请是名为《一种金属基增猛型安全环保烟花开爆药及其制备方法》的专利申请的分案申请，原申请的申请日为2021年07月21日，申请号为202110823636.6。

技术领域

本发明涉及烟花爆竹制作技术领域，特别是涉及一种金属基增猛型安全环保烟花开爆药的制备方法。

背景技术

在烟花爆竹生产中，黑火药是重要的原材料之一。黑火药由硝酸钾(氧化剂)、木炭(还原剂)和硫磺(可燃剂)三种成分混合而成，优点是价格低、操作安全、便于制造。但是，黑火药在燃烧时会产生大量黑色烟雾，影响烟花的燃放效果，而且燃烧不完全，残留物中会有大量的炭、硫、钾的氧化物及固体残渣，严重污染环境。在安全性方面，黑火药的机械感度较大，受到较强的冲击或摩擦时，即可发火或爆炸，因此，在生产和运输过程中安全性低，对人的生命和财产带来极大危险。

传统的烟花开爆药主要由金属粉、硫磺和硝酸钾组成，其中，金属粉作为还原剂，硫磺作为可燃物和还原剂，硝酸钾为氧化剂，通过还原剂和氧化剂的剧烈反应从而形成爆炸。不言而喻地，硫磺、硝酸钾反应后释放硫氧化物、氮氧化物等有毒有害气体，对环境造成严重污染。此外，硝酸钾为易燃易爆品，撞击和摩擦感度较高，在加工、运输和储存过程具有一定的安全隐患。为此，发明一种兼具安全和环保的新型烟花开爆药，将对发展绿色烟花具有颠覆性意义。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种金属基增猛型安全环保烟花开爆药的制备方法。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种金属基增猛型安全环保烟花开爆药的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：将粘结剂加入乙酸乙酯中，搅拌至全部溶解，并将金属还原剂分散到溶液中，搅拌均匀，得到粘结剂包覆还原剂的分散液；

步骤二：将促爆剂和增猛剂加入到步骤一所得的分散液中，搅拌均匀，得到浆料；

步骤三：将步骤二得到的浆料通过造粒机进行挤出造粒，并将颗粒进行干燥，得到最终产品；所述最终产品在机械感度测试结果中，撞击感度为6％、摩擦感度为0％；

所述步骤一到步骤三中的搅拌时间为1～6h，搅拌速率为100～400rpm/min；

重量份配比和粒径的组分组成为：金属还原剂，10～80份，粒径10～75μm；促爆剂，10～70份，粒径10～120μm；增猛剂0.5～15份，粒径10～75μm；粘结剂0.5～5份；：所述增猛剂为过渡金属氧化剂，过渡金属氧化剂为氧化铜、氧化锌、氧化铁、四氧化三铁、二氧化锰的其中一种；所述粘结剂为：氟橡胶、聚氨酯弹性体、聚醋酸丁酸纤维素、硅橡胶、酚醛树脂、环氧树脂的其中一种；所述促爆剂为：高氯酸铅、高氯酸钾、氯酸钾、高锰酸钾的其中一种；所述金属还原剂为：镁粉、铝粉、锌粉、铁粉的其中一种。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

1、采用金属还原剂、促爆剂和增猛剂为主要原料，均为普通化学品试剂，来源广泛易得，采用简单的混粉、搅拌、造粒和干燥工艺即可制备，适宜工业化批量生产，过程安全可控。

2、可用于替代传统黑火药，具有无硫无氮、微烟、对环境友好、机械感度低、安全性高等优势，可广泛应用于烟花爆竹用发射药生产中。

具体实施方式

下面将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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤、过程、方法等没有限定于已列出的步骤，而是可选地还包括没有列出的步骤，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤元。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

一种金属基增猛型安全环保烟花开爆药的制备方法，具体步骤如下：

(1)分散包覆

称取1份粘结剂加入到乙酸乙酯中，搅拌0.5h，并在惰性气氛保护下，将49份金属还原剂分散到溶液中，搅拌2h，得到粘结剂包覆还原剂的分散液。

(2)混粉造粒

混粉：称取40份促爆剂、10份增猛剂氧化铜加入到上述粘结剂包覆还原剂所得的分散液中，搅拌4h，得到浆料；

造粒：将上述得到的浆料通过2mm粒料板的造粒机进行挤出造粒，并将所得的颗粒进行干燥，烘干温度为60℃，得到最终产品。

优选地，促爆剂是用于提升反应体系的猛度，同时提高爆温以及产气量，有利于形成更大的冲击波压力，提高烟花的爆炸分散半径。金属还原剂为具有还原特性的金属单质，与促爆剂形成氧化-还原反应体系。粘结剂是用于包覆活性还原剂，提升复合药剂的成型特性，有利于配方各组分形成稳定均匀的混合体系。

作为优选，步骤一将粘接剂加入乙酸乙酯中后进行浸泡，浸泡时间为1～3h。

实施例2

一种金属基增猛型安全环保烟花开爆药的制备方法，具体步骤如下：

(1)分散包覆

称取2份粘结剂加入到乙酸乙酯中，搅拌0.5h，并在惰性气氛保护下，将25份金属还原剂分散到溶液中，搅拌2h，得到粘结剂包覆还原剂的分散液。

(2)混粉造粒

混粉：称取70份促爆剂和3份增猛剂四氧化三铁加入到上述粘结剂包覆还原剂所得的分散液中，搅拌4h，得到浆料；

造粒：将上述得到的浆料通过2mm粒料板的造粒机进行挤出造粒，并将所得的颗粒进行干燥，烘干温度为60℃，得到最终产品。

依据GJB 772A-1997机械感度的测试方法，采用10Kg落锤25cm落高，从多个批次制备的烟花开爆药样品中进行抽样检测。

测得本发明产品的撞击感度均为6％、摩擦感度均为0％，较传统的黑火药、军工硝类开爆药(机械感度30％以上)，安全性能跨越提升。此外，配方组成不含硫、氮等元素，反应产物杜绝了氮氧化物、硫氧化物的产生，根本上解决了烟花药对空气的污染难题。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (1)

1.一种金属基增猛型安全环保烟花开爆药的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将粘结剂加入乙酸乙酯中，搅拌至全部溶解，并将金属还原剂分散到溶液中，搅拌均匀，得到粘结剂包覆还原剂的分散液；

步骤二：将促爆剂和增猛剂加入到步骤一所得的分散液中，搅拌均匀，得到浆料；

步骤三：将步骤二得到的浆料通过造粒机进行挤出造粒，并将颗粒进行干燥，得到最终产品；所述最终产品在机械感度测试结果中，撞击感度为6％、摩擦感度为0％；

所述步骤一到步骤三中的搅拌时间为1～6h，搅拌速率为100～400rpm/min；

重量份配比和粒径的组分组成为：金属还原剂，10～80份，粒径10～75μm；促爆剂，10～70份，粒径10～120μm；增猛剂0.5～15份，粒径10～75μm；粘结剂0.5～5份；：所述增猛剂为过渡金属氧化剂，过渡金属氧化剂为氧化铜、氧化锌、氧化铁、四氧化三铁、二氧化锰的其中一种；所述粘结剂为：氟橡胶、聚氨酯弹性体、聚醋酸丁酸纤维素、硅橡胶、酚醛树脂、环氧树脂的其中一种；所述促爆剂为：高氯酸铅、高氯酸钾、氯酸钾、高锰酸钾的其中一种；所述金属还原剂为：镁粉、铝粉、锌粉、铁粉的其中一种。