CN115594555A

CN115594555A - 一种环保型耐高温点火剂

Info

Publication number: CN115594555A
Application number: CN202211164998.XA
Authority: CN
Inventors: 王秋华; 陈启龙; 王日强; 刘行; 李敏; 李强; 王诗奇; 李承举; 王嘉奇; 程智慧
Original assignee: XI`AN QINGHUA CIVIL EXPLOSIVES CORP Ltd
Current assignee: XI`AN QINGHUA CIVIL EXPLOSIVES CORP Ltd
Priority date: 2022-09-23
Filing date: 2022-09-23
Publication date: 2023-01-13

Abstract

本发明公开了一种环保型耐高温点火剂，按照质量百分比包括：不大于30％的金属和/或非金属单质粉末、10％‑60％的氧化剂、10％‑70％的多硝基酚盐、5％‑10％的水性粘结剂。该环保型耐高温点火剂，解决现有点火药制造技术，在生产制造过程中容易产生大量的VOC(挥发性有机物)的问题。

Description

一种环保型耐高温点火剂

技术领域

本发明属于烟火药剂技术领域，具体涉及一种环保型耐高温点火剂。

背景技术

点火药是在外界初始激发作用下，发生快速燃烧反应，放出大量热、气体和灼热的固体残渣，引燃烟火药、火药和炸药等火工药剂。常用的点火药按组成分为单质点火药和混合点火药两类。单质点火药大多是有机化合物或弱起爆药。混合点火药主要由氧化剂、可燃剂和黏合剂等组分经混合、造粒等工艺制成。广泛用于发射药、推进剂、炸药和烟火药等各种点火器件的基本装药。根据性能和用途的不同，点火药可分为有气体的、微气体的、无气体的、缓燃的、速燃的、耐高温的、暗燃的、高能的和对静电射频钝感的等不同种类。

随着油气井深度的增加，井下温度和压力也不断上升。井下苛刻的环境条件，使雷管在高温高压作用下有发生意外爆炸的危险。为满足深井高温高压条件下射孔起爆技术的需求，急需发明能同时耐高温耐高压安全电雷管的配套点火药技术。

现有点火药制造技术，多使用乙酸酯、丙酮、乙醇等有机溶剂作为胶粘剂溶剂，在生产制造过程中产生大量的VOC(挥发性有机物)，不仅危害一线工人的健康，可燃性有机溶剂的蒸汽还容易与空气混合形成具有爆炸性蒸汽云，不利于企业的本质安全生产。

发明内容

本发明的目的是提供一种环保型耐高温点火剂，解决现有点火药制造技术，在生产制造过程中容易产生大量的VOC(挥发性有机物)的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种环保型耐高温点火剂，按照质量百分比包括：不大于30％的金属和/或非金属单质粉末，10％-60％的氧化剂，10％-70％的多硝基酚盐，5％-10％的水性粘结剂。

本发明的技术方案，还具有以下特点：

进一步地，所述金属单质粉末为铝、镁、钛、锆中的一种或多种。

进一步地，所述非金属单质粉末为硅、硼、碳中的一种或多种。

进一步地，氧化剂为金属氧化物、硝酸盐、高氯酸盐、氯酸盐中的一种或多种。

进一步地，所述金属氧化物为二氧化锰、三氧化二锰、四氧化三锰、三氧化二铁、四氧化三铁、三氧化钼、氧化铜、氧化亚铜、五氧化二锑、三氧化二铋中的一种或多种；硝酸盐为硝酸钾、硝酸钡中的一种或多种；所述高氯酸盐为高氯酸钾；所述氯酸盐为氯酸钾。

进一步地，所述多硝基酚盐为三硝基苯酚盐、二硝基苯酚盐、三硝基间苯二酚盐、二硝基间苯二酚盐中的一种或多种。

进一步地，所述三硝基苯酚盐为三硝基苯酚钾，所述二硝基苯酚盐为二硝基苯酚钾，所述三硝基间苯二酚盐为三硝基间苯二酚钾和(或)三硝基间苯二酚钡，所述二硝基间苯二酚盐为二硝基间苯二酚钾和(或)二硝基间苯二酚钡。

进一步地，所述粘合剂为聚乙烯醇、糊精、羧甲基纤维素钠、酚醛树脂、丙烯酸树脂水溶/乳液中的一种或多种，浓度为0.5％-10％。

本发明的有益效果是：(1)与现有点火药技术相比，本发明具有更高的耐温性、点火温度以及安全性，且制备简单，成本低廉，可根据实际生产对组分进行更改，适用于现有大部分电雷管点火头的制备，尤其是油田用耐高温电雷管；(2)与现有点火药技术相比，本发明使用了水性粘合剂，避免了现有油性胶粘剂生产中产生大量VOC(挥发性有机化合物)的问题，符合未来低碳环保趋势，改善了生产环境，并降低了生产过程中的燃爆风险；(3)本发明提供了一种适用于地下勘探，尤其是油田油井工业雷管使用的环保型耐高温点火药剂，具有绿色环保、安全、耐高温、发火率高、储存运输性能好、适用性广、成本低、制造简单等优点，可适用于现有工业电雷管结构，其制造使用过程污染小，点火产物无毒无害，能有效防止因高温环境导致的早爆的恶性事故。

具体实施方式

以下结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步的详细说明。

实施例1

将5g三硝基苯酚钾(150目筛下物)，5.2g高氯酸钾(200目筛下物)，0.65g雾化球状铝粉(300-400目筛下物)，投入10ml 2％聚乙烯醇(PVA17-92)水溶液中，均匀搅拌1h，得到淡黄色粘稠浆状物。以刚性桥丝药头沾取上述混合物20mg，并涂敷水性丙烯酸防潮漆，得到平均药头直径4mm的产品1。

实施例2

将2.5g三硝基苯酚钾(150目筛下物)，2g高氯酸钾(200目筛下物)，2.9g三氧化钼(400目筛下物)，1.1g雾化球状铝粉(300-400目)，投入8.5ml2％聚乙烯醇(PVA17-92)水溶液中，均匀搅拌1h，得到淡黄色粘稠浆状物。以刚性加强桥丝药头沾取上述混合物20mg，并涂敷水性丙烯酸防潮漆，得到平均药头直径4mm的产品2。

实施例3

将6g三硝基间苯二酚钡一水合物(150目筛下物)，6.3g高氯酸钾(200目筛下物)，1.1g雾化球状铝粉(300-400目筛下物)，投入13ml 2％羧甲基纤维素钠水溶液中，均匀搅拌1h，得到橙黄色粘稠浆状物。以弹性桥丝药头沾取上述混合物20mg，并涂敷水性丙烯酸防潮漆，得到平均药头直径4mm的产品3。

实施例4

将6g三硝基间苯二酚钡一水合物(150目筛下物)，2.1g高氯酸钾(200目筛下物)，4.8g氧化铜(600目筛下物)，0.6g雾化球状铝粉(300-400目筛下物)，投入12ml 2％羧甲基纤维素钠水溶液中，均匀搅拌1h，得到黑色粘稠浆状物。以刚性加强桥丝药头沾取上述混合物20mg，并涂敷水性丙烯酸防潮漆，得到平均药头直径4mm的产品4。

将上述实施例得到的4种产品各10个，在180℃下存放2小时后，冷却至室温，以12V恒压直流电源激发进行火焰高度测试，测试结果见下表1。

表1

	平均火焰高度
		产品1	2.2cm
产品2	2.5cm
		产品3	2.4cm
产品4	2.8cm

将上述实施例得到的4种产品产品，分别组装20发8号瞬发电雷管，起爆药为糊精叠氮化铅，主装药为钝化奥克托金，在180℃下存放2小时后以48V恒压直流电源进行通电测试，测试结果见下表2。

表2

	平均起爆响应时间	拒爆数	铅板穿孔实验
				产品1	1.3ms	0/20	合格
产品2	1.5ms	0/20	合格
				产品3	1.5ms	0/20	合格
产品4	1.9ms	0/20	合格

将上述实施例得到的4种产品，分别组装20发8号瞬发电雷管，起爆药为糊精球状叠氮化铅，主装药为钝化奥克托金，在180℃下存放2小时后依据GB 8031-2015进行电性能测试，测试结果见下表3。

表3

*静电感度以单脚线与雷管壳体耐静电电压表示。

Claims

1.一种环保型耐高温点火剂，其特征在于，按照质量百分比包括：不大于30％的金属和/或非金属单质粉末、10％-60％的氧化剂、10％-70％的多硝基酚盐、5％-10％的水性粘结剂。

2.根据权利要求1所述的环保型耐高温点火剂，其特征在于，所述金属单质粉末为铝、镁、钛、锆中的一种或多种。

3.根据权利要求2所述的环保型耐高温点火剂，其特征在于，所述非金属单质粉末为硅、硼、碳中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的环保型耐高温点火剂，其特征在于，氧化剂为金属氧化物、硝酸盐、高氯酸盐、氯酸盐中的一种或多种。

5.根据权利要求4所述的环保型耐高温点火剂，其特征在于，所述金属氧化物为二氧化锰、三氧化二锰、四氧化三锰、三氧化二铁、四氧化三铁、三氧化钼、氧化铜、氧化亚铜、五氧化二锑、三氧化二铋中的一种或多种；硝酸盐为硝酸钾、硝酸钡中的一种或多种；所述高氯酸盐为高氯酸钾；所述氯酸盐为氯酸钾。

6.根据权利要求5所述的环保型耐高温点火剂，其特征在于，所述多硝基酚盐为三硝基苯酚盐、二硝基苯酚盐、三硝基间苯二酚盐、二硝基间苯二酚盐中的一种或多种。

7.根据权利要求6所述的环保型耐高温点火剂，其特征在于，所述三硝基苯酚盐为三硝基苯酚钾，所述二硝基苯酚盐为二硝基苯酚钾，所述三硝基间苯二酚盐为三硝基间苯二酚钾和/或三硝基间苯二酚钡，所述二硝基间苯二酚盐为二硝基间苯二酚钾和/或二硝基间苯二酚钡。

8.根据权利要求7所述的环保型耐高温点火剂，其特征在于，所述粘合剂为聚乙烯醇、糊精、羧甲基纤维素钠、酚醛树脂、丙烯酸树脂水溶/乳液中的一种或多种，浓度为0.5％-10％。