阅读说明：本技术 一种脱氧型安全环保烟花发射药的制备方法 (Preparation method of deoxidation type safe and environment-friendly firework propellant ) 是由 束庆海 吴启才 于 2021-07-28 设计创作，主要内容包括：本发明公开的一种脱氧型安全环保烟花发射药的制备方法,属于烟花爆竹技术领域。本发明采用常规的金属粉末、高分子氟聚物、粘结剂及脱氧剂为原料；采用化学改性、包覆、混粉、造粒、干燥等工艺,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。所述一种脱氧型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脱氧剂组成。通过添加脱氧剂功能组分,有效降低氟聚物基安全环保烟花发射药反应过程中产生的高温对纸张的助燃副作用,解决烟花燃放过程中烧纸筒问题的同时,还能够减缓反应的猛度,降低噪音对环境的污染。本发明可广泛应用于烟花爆竹发射药。(The invention discloses a preparation method of a deoxidation type safe and environment-friendly firework propellant, and belongs to the technical field of fireworks and crackers. The invention adopts conventional metal powder, high molecular fluoropolymer, binder and deoxidizer as raw materials; the preparation method adopts the processes of chemical modification, coating, powder mixing, granulation, drying and the like, has wide material source, controllable cost and simple preparation process, and is suitable for batch industrial production. The deoxidation type safe and environment-friendly firework propellant consists of a fluoropolymer-based safe and environment-friendly firework propellant basic formula and a deoxidizer. Through adding deoxidier functional component, effectively reduce the high temperature that the fluoropolymer base safety ring protects fireworks propellant powder reaction in-process produced to the combustion-supporting side effect of paper, when solving fireworks and setting off the problem of paper section of thick bamboo that burns of in-process, can also slow down the brisance of reaction, the noise reduction is to the pollution of environment. The invention can be widely applied to the propellant of fireworks and crackers.)

一种脱氧型安全环保烟花发射药的制备方法

技术领域

本发明涉及一种脱氧型安全环保烟花发射药的制备方法，属于烟花爆竹技术领域。

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，正是由于此反应的剧烈程度之高，发射药点火反应后对纸筒内壁造成不同程度的烧蚀，极少数情况下还会发生着火等现象，严重影响其使用的稳定性和可靠性。针对上述问题，在氟聚物基安全环保烟花的基础上，开发脱氧型安全环保烟花发射药具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种脱氧型安全环保烟花发射药的制备方法，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。本发明制备的产品具有氟聚物基安全环保烟花安全环保的优点，还能够高效低成本地降低反应体系物理空间的氧气含量。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的。

本发明公开的一种脱氧型安全环保烟花发射药的制备方法，所述一种脱氧型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脱氧剂组成。通过添加脱氧剂功能组分，有效降低氟聚物基安全环保烟花发射药反应过程中产生的高温对纸张的助燃副作用，解决烟花燃放过程中烧纸筒问题的同时，还能够减缓反应的猛度，降低噪音对环境的污染。

其中，氟聚物基安全环保烟花发射药基础配方重量份配比为78～96份，脱氧剂重量份配比为4～22份。

本发明公开的一种脱氧型安全环保烟花发射药的制备方法，主要由以下步骤组成：

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，将球形活性金属粉分散到溶液中，浸泡一定时间，过滤干燥，得到改性金属粉；

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金属粉分散到溶液中，搅拌一定时间，得到粘结剂包覆金属粉的分散液；

步骤三：将高分子氟聚物、脱氧剂加入到步骤二所得的分散液中，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，所用的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。

作为优选，所述的脱氧剂为硅铁粉、硅粉、铁粉、铜粉、锌粉。

作为优选，所述的高分子氟聚物为全氟聚醚、聚氟烯烃、聚氟烷烃等。

作为优选，所述的活性金属粉为球形镁粉、球形铝粉、球形锌粉等。

有益效果：

1、本发明公开的一种脱氧型安全环保烟花发射药的制备方法，采用常规的金属粉末、高分子氟聚物、粘结剂及脱氧剂为原料；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、本发明公开的一种脱氧型安全环保烟花发射药的制备方法，制备的一种脱氧型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，通过添加脱氧剂功能组分，有效降低氟聚物基安全环保烟花发射药反应过程中产生的高温对纸张的助燃副作用，解决烟花燃放过程中烧纸筒问题的同时，还能够减缓反应的猛度，降低噪音对环境的污染。

具体实施方式

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。

实施例1

一种脱氧型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24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；其中，活性金属粉的粒径均为10μm。

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61份聚四氟乙烯微粉和4份脱氧剂铁粉加入到上述粘结剂包覆金属粉所得的分散液中，搅拌4h，得到浆料；

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。

将3g上述制备的发射药产品放置于φ14的烟花发射纸筒中，地面发射试验结果表明，发射内筒完好无损、无烧蚀现象，体现了脱氧剂对纸筒在高温条件易发生着火现象的有效抑制。

实施例2

一种脱氧型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KH560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；其中，活性金属粉的粒径均为10μm。

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份聚四氟乙烯和7份脱氧剂硅铁粉加入到上述粘结剂包覆金属粉所得的分散液中，搅拌4h，得到浆料；

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。

将3g上述制备的发射药产品放置于φ14的烟花发射纸筒中，地面发射试验结果表明，发射内筒完好无损、无烧蚀现象，体现了脱氧剂对纸筒在高温条件易发生着火现象的有效抑制。

实施例3

一种脱氧型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份硅烷偶联剂加入到乙酸乙酯中，搅拌0.5h，并在惰性气氛保护下，将10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；其中，活性金属粉的粒径均为10μm；

包覆：将2份粘结剂氟橡胶2311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65份聚四氟乙烯和12份脱氧剂硅粉加入到上述粘结剂包覆金属粉所得的分散液中，搅拌4h，得到浆料；

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。

将3g上述制备的发射药产品放置于φ14的烟花发射纸筒中，地面发射试验结果表明，发射内筒完好无损、无烧蚀现象，体现了脱氧剂对纸筒在高温条件易发生着火现象的有效抑制。

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。