一种高爆热型增程安全环保烟花发射药的制作方法

1.本发明涉及一种高爆热型增程安全环保烟花发射药，属于烟花爆竹技术领域。


背景技术：

2.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。
3.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。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种高爆热型增程安全环保烟花发射药，具有氟聚物基安全环保烟花安全环保的优点，通过添加高爆热增程剂，提高爆热和抛高，本发明具有爆热高、抛高高、无硫无氮、微烟、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。
5.本发明的目的是通过下述技术方案实现的。
6.本发明公开的一种高爆热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热型增程剂组成，通过添加高爆热增程剂，提高爆热和抛高。
7.作为优选，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，高爆热型增程剂重量份配比为5～15份。
8.作为优选，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。
9.作为优选，所述的爆热型增程剂为过渡金属氧化剂，如氧化铜、氧化锌、氧化铁、四氧化三铁、二氧化锰等。
10.作为优选，所述的氟聚物为：全氟聚醚、聚氟烯烃、聚氟烷烃、全氟烷氧基树脂等；活性金属粉为：球形铝粉、球形镁粉等。
11.本发明公开的一种高爆热型增程安全环保烟花发射药制备方法，用于制备所述的高爆热型增程安全环保烟花发射药，所述方法由以下步骤组成：
12.步骤一：用化学改性、包覆、混粉、干燥等工艺，得到氟聚物/活性金属粉配方发射药基础配方a；
13.步骤二：将a基础配方发射药加入高爆热型增程剂通过混粉、造粒工艺，得到最终产品。
14.有益效果：
15.1、本发明公开的一种高爆热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热型增程剂组成。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热和抛高，可广泛应用于烟花爆炸用发射药生产中。
16.2、本发明制备的一种高爆热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；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
17.下面结合具体实施例进一步详细说明本发明，但具体实施例并不对本发明有任何形式的限定。除非特别说明，本发明实施例使用的各种原料均可以通过常规市购得到，或根据本领域的常规方法制备得到，所用设备为实验常用设备。除非另有定义或说明，本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练人员所熟悉的意义相同。
18.实施例1
19.一种高爆热型增程安全环保烟花发射药的制备方法，具体步骤如下：
20.(1)改性包覆
21.表面改性：将1份硅烷偶联剂kh570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；
22.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。
23.(2)成型制备
24.混粉：将52份聚四氟乙烯和5份高爆热增程剂cuo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；
25.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。
26.较未加上述剂量的高爆热增程剂相比，同样质量(1.5g)的该发射药配方从原有抛高的32m提升至41米，提升了28％。
27.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％。
28.实施例2
29.一种高爆热型增程安全环保烟花发射药的制备方法，具体步骤如下：
30.(1)改性包覆
31.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20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；
32.包覆：将2份氟橡胶2311粘结剂加入到乙酸乙酯中，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。
33.(2)成型制备
34.混粉：将60份高分子氟聚物和7份高爆热增程剂fe3o4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；
35.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。
36.较未加上述剂量的高爆热增程剂相比，同样质量(1.5g)的该发射药配方从原有抛高的35m提升至48米，提升了37％。
37.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％。
38.实施例3
39.一种高爆热型增程安全环保烟花发射药的制备方法，具体步骤如下：
40.(1)改性包覆
41.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12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；
42.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。
43.(2)成型制备
44.混粉：将45份聚偏氟乙烯和10份高爆热增程剂zno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；
45.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。
46.较未加上述剂量的高爆热增程剂相比，同样质量(1.5g)的该发射药配方从原有抛高的31m提升至38米，提升了22％。
47.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％。
48.以上所述的具体描述，对发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。