一种高爆容型增程安全环保烟花发射药

本申请是名为《一种高爆容型增程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202110854831.5。

技术领域

本发明涉及烟花爆竹技术领域，特别是涉及一种高爆容型增程安全环保烟花发射药。

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。

高分子氟聚物基自维持反应复合材料的综合性能虽然十分优异，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。但是，由于其配方所用的高分子氟聚物和球形活性金属等原材料均价格不菲。为了满足广泛推广应用需求，需在降成本上做重点攻关。其中，降低发射药用量是解决这一难题的途径之一。然而，发射药用量下降后，同时也会带来抛射高度不足的问题。针对上述问题，在不降低抛射高度的前提下，开发具有增程效果的氟聚物基安全环保烟花配方，将对减少其用量从而实现成本控制，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高爆容型增程安全环保烟花发射药。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种高爆容型增程安全环保烟花发射药，由氟聚物基安全环保烟花发射药基础配方和高爆容型增程剂组成；所述氟聚物基安全环保烟花发射药基础配方为：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；所述的爆容型增程剂为氯酸盐、高氯酸盐、高锰酸盐；所述的氟聚物为全氟聚醚、聚氟烯烃、聚氟烷烃、全氟烷氧基树脂；活性金属粉为球形铝粉、球形镁粉。

优选地，所述氟聚物基安全环保烟花发射药基础配方重量份配比为80～95份，高爆容型增程剂重量份配比为5～15份。

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、本发明公开的一种高爆容型增程安全环保烟花发射药，由氟聚物基安全环保烟花发射药基础配方和高爆容型增程剂组成。相对于常规的氟聚物/活性金属粉体系的发射药，能够显著提升烟花的爆容和抛高，可广泛应用于烟花爆炸用发射药生产中。

2、本发明制备的一种高爆容型增程安全环保烟花发射药，采用常规的金属粉末、高分子氟聚物、粘结剂及增程剂为原料，组分不含硫不含氮，反应产物无硫氧化物和氮氧化物等有害产物生成，属于一种环境友好型新材料；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。

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

一种高爆容型增程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：称取1份硅烷偶联剂KH550加入到50mL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8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；其中，活性金属粉粒径10μm；

包覆：称取3份聚氨酯弹性体(分子量1000～3000)加入到50mL乙酸乙酯中，搅拌至全部溶解，并将上述38份改性金属粉分散到溶液中，搅拌2h，转速200rpm/min，得到聚氨酯弹性体包覆金属粉的分散液。

(2)成型制备

混粉：称取50份聚偏氟乙烯和8份高爆容增程剂氯酸钾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，转速200rpm/min，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。

较未加上述剂量的高爆容增程剂相比，同样质量(1.5g)的该发射药配方从原有抛高的32m提升至39米，提升了22％。

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％。

实施例2

一种高爆容型增程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：称取1份硅烷偶联剂KH550加入到50mL乙酸乙酯中，搅拌0.5h，并在惰性气氛保护下，将20份球形镁粉和20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；其中，活性金属粉粒径10μm；

包覆：称取2份聚氨酯弹性体(分子量1000～3000)加入到50mL乙酸乙酯中，搅拌至全部溶解，并将上述40份改性金属粉分散到溶液中，搅拌2h，转速200rpm/min，得到聚氨酯弹性体包覆金属粉的分散液。

(2)成型制备

混粉：称取47份聚偏氟乙烯和10份高爆容增程剂高氯酸钾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，转速200rpm/min，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。

较未加上述剂量的高爆容增程剂相比，同样质量(1.5g)的该发射药配方从原有抛高的35m提升至52米，提升了48％。

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％。

实施例3

一种高爆容型增程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：称取0.5份硅烷偶联剂KH570加入到50mL乙酸乙酯中，搅拌0.5h，并在惰性气氛保护下，将12份球形镁粉和8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；其中，活性金属粉粒径10μm；

包覆：称取1.5份聚氨酯弹性体(分子量1000～3000)加入到50mL乙酸乙酯中，搅拌至全部溶解，并将上述20份改性金属粉分散到溶液中，搅拌2h，转速200rpm/min，得到聚氨酯弹性体包覆金属粉的分散液。

(2)成型制备

混粉：称取66份聚偏氟乙烯和12份高爆容增程剂高锰酸钾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，转速200rpm/min，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。

较未加上述剂量的高爆容增程剂相比，同样质量(1.5g)的该发射药配方从原有抛高的31m提升至41米，提升了32％。

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％。

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。