一种减尘安全环保烟花发射药及其制备方法

本申请是名为《一种减尘安全环保烟花发射药》的专利申请的分案申请，原申请的申请日为2021年07月28日，申请号为202110854851.2。

技术领域

本发明涉及烟花爆竹技术领域，特别是涉及一种减尘安全环保烟花发射药及其制备方法。

背景技术

在烟花爆竹生产中，黑火药是重要的原材料之一。由于黑火药在环保、安全等方面的巨大隐患，新型烟花药剂的研发成为研究热点。高分子氟聚物由于可以和活性金属发生剧烈自维持氧化还原反应，无需氧气参与，原材料无硫无氮，在研制安全环保烟花发射药方面具有巨大潜力。

高分子氟聚物基复合材料的综合性能十分优异，尤其是其安全性能和环保性能。其配方的根本原理是高分子氟聚物和活性金属之间的剧烈氧化还原反应，瞬间对外释放3000℃以上的高温，对空气进行膨胀做功。反应的副产物也会形成较大量的碳粉，虽然这些碳粉颗粒绝对部分都残留在发射筒内，但也会有一小部分随着反应产生的热流被带到低空，一方面影响了烟花燃放的视觉效果，另一方面造成了一定程度的颗粒排放。针对上述问题，开发具有减碳设计的安全环保烟花发射药具有十分重要的意义。

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减尘安全环保烟花发射药及其制备方法，具有氟聚物基安全环保烟花安全环保的优点，还能够通过减尘剂降低反应产生的碳排放，其材料来源广泛、成本可控、制备过程简单，适宜于批量工业化生产。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种减尘安全环保烟花发射药，由氟聚物基安全环保烟花基础配方和减尘剂构成所述氟聚物基安全环保烟花基础配方由氟聚物和活性金属粉构成，高分子氟聚物30～75份，粒径50～400μm；活性金属粉25～70份，粒径10～75μm；硅烷偶联剂0.5～3份；粘结剂0.5～5份；所述减尘剂为非金属氧化物或无机盐；所述减尘剂为B

优选地，包括：

S1：改性包覆；所述改性包覆包括：

表面改性：将1份硅烷偶联剂KH550加入到乙酸乙酯中，搅拌0.5h，并在惰性气氛保护下，将30份球形镁粉和10份球形铝粉分散到溶液中，浸泡6h，过滤干燥，得到改性金属粉；

包覆：将2份聚氨酯弹性体加入到乙酸乙酯中，搅拌至全部溶解，并将上述改性金属粉分散到溶液中，搅拌2h，得到粘结剂包覆金属粉的分散液；

S2：成型制备；所述成型制备包括：

混粉：将聚偏氟乙烯和7份减尘剂加入到上述聚氨酯弹性体包覆金属粉所得的分散液中，搅拌4h，得到浆料；其中，聚偏氟乙烯粉粒径160μm；

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；

采用DSC热分析测试，测得所制备的2mg发射药样品经高温反应后的样品的固体残渣量的降低百分数。

优选地，所述聚氨酯弹性体的分子量为1000～3000。

优选地，所述聚偏氟乙烯的份数为50～60。

优选地，所述造粒之后，还包括：

依据机械感度的测试方法，采用10Kg落锤25cm落高，测得所制备的烟花发射药的撞击感度和摩擦感度。

一种如上述减尘安全环保烟花发射药的减排方法，包括：

通过调整减尘剂的种类、粒径来减少烟花的粉尘排放。

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、本发明公开的一种减尘安全环保烟花发射药及其制备方法，由氟聚物基安全环保烟花基础配方和减尘剂构成，采用常规的金属粉末、高分子氟聚物、粘结剂及燃速调节剂为原料；采用化学改性、包覆、混粉、造粒、干燥等工艺，过程简单，无特殊工艺要求，成本低，便于批量生产。

2、本发明公开的一种减尘安全环保烟花发射药及其制备方法，通过调整减尘剂的种类、粒径来减少烟花的粉尘排放。所得产品具有无硫、无氮、微烟、耐高温、安全性高等优势，有利于降低烟花燃放的粉尘排放，降低对环境的粉尘污染，是一类环境友好型的烟花爆竹发射药。

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：

一种减尘安全环保烟花发射药的制备方法，具体步骤如下：

(1)改性包覆

表面改性：将1份硅烷偶联剂KH550加入到乙酸乙酯中，搅拌0.5h，并在惰性气氛保护下，将30份球形镁粉和10份球形铝粉分散到溶液中，浸泡6h，过滤干燥，得到改性金属粉；

包覆：将2份聚氨酯弹性体(分子量1000～3000)加入到乙酸乙酯中，搅拌至全部溶解，并将上述改性金属粉分散到溶液中，搅拌2h，得到粘结剂包覆金属粉的分散液。

(2)成型制备

混粉：将60份聚偏氟乙烯和7份减尘剂SiO

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。

采用DSC热分析测试，测得所制备的2mg发射药样品经高温反应后，样品的固体残渣量由未加入减尘剂的0.23g减少至0.11g，降低了52％。

实施例2

一种减尘安全环保烟花发射药的制备方法，具体步骤如下：

(1)改性包覆

表面改性：将1份硅烷偶联剂KH550加入到乙酸乙酯中，搅拌0.5h，并在惰性气氛保护下，将30份球形镁粉和10份球形铝粉分散到溶液中，浸泡6h，过滤干燥，得到改性金属粉；

包覆：将2份聚氨酯弹性体(分子量1000～3000)加入到乙酸乙酯中，搅拌至全部溶解，并将上述改性金属粉分散到溶液中，搅拌2h，得到粘结剂包覆金属粉的分散液。

(2)成型制备

混粉：将50份聚偏氟乙烯和7份减尘剂CaSiO

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，测得所制备的烟花发射药撞击感度为0％、摩擦感度为0％。

采用DSC热分析测试，测得所制备的2mg发射药样品经高温反应后，样品的固体残渣量由未加入减尘剂的0.23g减少至0.18g，降低了22％。

实施例3

一种减尘安全环保烟花发射药的制备方法，具体步骤如下：

(1)改性包覆

表面改性：将1份硅烷偶联剂KH550加入到乙酸乙酯中，搅拌0.5h，并在惰性气氛保护下，将30份球形镁粉和10份球形铝粉分散到溶液中，浸泡6h，过滤干燥，得到改性金属粉；

包覆：将2份聚氨酯弹性体(分子量1000～3000)加入到乙酸乙酯中，搅拌至全部溶解，并将上述改性金属粉分散到溶液中，搅拌2h，得到粘结剂包覆金属粉的分散液。

(2)成型制备

混粉：将50份聚偏氟乙烯和7份减尘剂CaCO

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，测得所制备的烟花发射药撞击感度为0％、摩擦感度为0％。

采用DSC热分析测试，测得所制备的2mg发射药样品经高温反应后，样品的固体残渣量由未加入减尘剂的0.23g减少至0.14g，降低了39％。

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。