[发明专利]一种自维持反应基安全环保烟花开爆药及其制备方法

说明书

本发明公开了一种自维持反应基安全环保烟花开爆药及其制备方法，包括：高分子氟聚物、活性还原剂、促爆剂、粘结剂；由以下重量份配比和粒径的组分组成：高分子氟聚物33～75份，粒径50～400μm；活性还原剂10～60份，粒径10～75μm；促爆剂8～50份，粒径10～120μm；硅烷偶联剂0.5～3份；粘结剂0.5～5份。本发明的优点是：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。

技术领域

本发明涉及烟花爆竹制作技术领域，特别涉及一种自维持反应基安全环保烟花开爆药及其制备方法。

背景技术

在烟花爆竹生产中，黑火药是重要的原材料之一。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。

高分子氟聚物具有较好的热稳定性能(分解温度一般在400℃以上)、抗老化性能、化学稳定性，与金属粉反应生成的氟化物的生成热相比氧化物的要大，可释放大量的热(爆热可达2150kcal/kg)。同时，高分子氟聚物与烟火药剂常用的可燃剂、添加剂等物质具有较好的相容性，有优良的长贮性能，且应用于烟火药等含能材料中具有较好的成型性。此外，高分子氟聚物/活性金属粉的燃烧产物为碳和氟化物颗粒，不产生硫氧化物和氮氧化物等有毒有害气体，对环境友好。在安全方面，高分子氟聚物/活性金属粉表现出对机械冲击和热作用明显的钝感，因此在生产和运输过程中安全性高。基于上述颠覆性优势，高分子氟聚物/活性金属粉可应用于烟花爆竹生产中，有望彻底取代黑火药。

发明内容

本发明针对现有技术的缺陷，提供了一种自维持反应基安全环保烟花开爆药及其制备方法。

为了实现以上发明目的，本发明采取的技术方案如下：

一种自维持反应基安全环保烟花开爆药，包括：高分子氟聚物、活性还原剂、促爆剂、粘结剂；

由以下重量份配比和粒径的组分组成：

高分子氟聚物33～75份，粒径50～400μm；活性还原剂10～60份，粒径10～75μm；促爆剂8～50份，粒径10～120μm；硅烷偶联剂0.5～3份；粘结剂0.5～5份。

作为优选，高分子氟聚物为全氟聚醚、聚偏氟烯烃、聚氟烯烃、聚氟烷烃的其中一种。

作为优选，促爆剂为高氯酸盐或氯酸盐，具体为高氯酸钾、高氯酸铅、氯酸钾的其中一种。

作为优选，还原剂为活性金属，具体为球形铝粉、球形镁粉、球形锌粉的其中一种。

本发明公开了一种自维持反应基安全环保烟花开爆药的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：将硅烷偶联剂加入乙酸乙酯中，搅拌均匀，并在惰性气氛保护下，将活性还原剂分散到硅烷偶联剂加入乙酸乙酯中形成的溶液中，浸泡，过滤干燥，得到改性活性还原剂；

步骤二：将粘结剂加入乙酸乙酯中，搅拌至全部溶解，并将步骤一所得的改性活性还原剂分散到粘结剂加入乙酸乙酯中形成的溶液中，搅拌，得到粘结剂包覆还原剂的分散液；

步骤三：将高分子氟聚物和促爆剂加入到步骤三所得的分散液中，搅拌一定时间，得到浆料；

步骤四：将步骤三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。

作为优选，步骤一至步骤三所述的搅拌时间为1～6h，搅拌速率为100～200rpm/min。