一种低燃速安全环保烟花发射药
阅读说明：本技术 一种低燃速安全环保烟花发射药 (Low-burning-rate 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：本发明公开的一种低燃速安全环保烟花发射药,属于烟花爆竹技术领域。所述低燃速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燃速调节剂构成,通过调整燃速调节剂的种类、粒径调整烟花的燃速。所得产品具有低燃速、无硫、无氮、微烟、耐高温、安全性高等优势,有利于提升烟花发射的柔性,降低对环境的噪音,提升燃放的安全感和舒适感,可广泛应用于烟花爆竹发射药。(The invention discloses a low-burning-speed safe and environment-friendly firework propellant, and belongs to the technical field of fireworks and crackers. The low-burning-rate safe and environment-friendly firework propellant is composed of a fluoropolymer-based safe and environment-friendly firework basic formula and a burning rate regulator, and the burning rate of fireworks is adjusted by adjusting the type and particle size of the burning rate regulator. The obtained product has the advantages of low burning speed, no sulfur, no nitrogen, little smoke, high temperature resistance, high safety and the like, is favorable for improving the flexibility of firework emission, reduces the noise to the environment, improves the safety and comfort of setting off, and can be widely applied to firework and firecracker propellant.)
技术领域
本发明涉及一种低燃速安全环保烟花发射药，属于烟花爆竹技术领域。
背景技术
本发明的目的是为了解决现有技术存在的环保以及安全问题，提供一种低 燃速安全环保烟花发射药，该发射药具有安全环保、降低反应剧烈程度的特点；且其材料来源广泛、成本可控、制备过程简单，适宜于批量工业化生产。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术存在的环保以及安全问题，提供一种低 燃速安全环保烟花发射药，该发射药具有安全环保、降低反应剧烈程度的特点； 且其材料来源广泛、成本可控、制备过程简单，适宜于批量工业化生产。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的。
本发明公开的一种低燃速安全环保烟花发射药，由氟聚物基安全环保烟花 基础配方和燃速调节剂构成，通过调整燃速调节剂的种类、粒径来调整烟花的 燃速。
作为优选，所述氟聚物基安全环保烟花基础配方包括高分子氟聚物、活性 金属粉、硅烷偶联剂和粘结剂。
作为优选，所用的燃速调节剂为CuO、Fe2O3、Fe3O4、ZnO、MgO、CaO、 Ag2O、Al2O3中的任意一种或其组合。
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，以总份数100计，所述高分子氟聚物为30～75份；所述活性金属粉为25～70 份；所述硅烷偶联剂为0.5～3份；所述粘结剂为0.5～5份。
作为优选，所述高分子氟聚物粒径为50～400μm；活性金属粉粒径为 10～75μm。
本发明公开的一种低燃速安全环保烟花发射药的制备方法，用于制备所述一 种低燃速安全环保烟花发射药，包括如下步骤：
步骤一、改性包覆
表面改性：将硅烷偶联剂加入到乙酸乙酯中，搅拌均匀，并在惰性气氛保 护下，将活性金属粉分散到溶液中，浸泡一段时间，过滤干燥，得到改性金属 粉；
包覆：将粘结剂加入到乙酸乙酯中，搅拌至全部溶解，得到溶液A；并将 所述改性金属粉分散到溶液A中，搅拌一段时间，得到粘结剂包覆金属粉的分 散液；
步骤二、成型制备
混粉：将高分子氟聚物和燃速调节剂加入到步骤一所得的分散液中，搅拌 得到浆料；所述高分子氟聚物和活性金属之间剧烈氧化还原反应，瞬间对外释 放高温，对空气进行膨胀做功，
造粒：将所得浆料通过粒料板的造粒机进行挤出造粒，并将所得的颗粒进 行干燥，得到最终产品。
有益效果：
1、本发明公开的一种低燃速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、本发明公开的一种低燃速安全环保烟花发射药，相对于常规的氟聚物/活 性金属粉体系的发射药，具有低燃速、无硫、无氮、微烟、耐高温、安全性高 等优势，有利于提升烟花发射的柔性，降低对环境的噪音，提升燃放的安全感 和舒适感，可广泛应用于烟花爆竹发射药。
3、本发明公开的一种低燃速安全环保烟花发射药，采用的高分子氟聚物基 安全环保烟花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，反应速度之快，造成发射药点火推动开爆药柱升空时声音巨大速度 之快，一方面影响了烟花燃放的视觉效果，另一方面造成了较大的噪音污染。 针对上述问题，开发具有低燃速的安全环保烟花发射药具有十分重要的意义， 低燃速的安全环保烟花发射药在具备高分子氟聚物基安全环保烟花的综合性能 的基础上，还能够保障烟花燃放的视觉效果，降低噪声。
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
一种低燃速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份球形铝粉和10份球形镁粉分散到溶液中，浸泡6h， 过滤干燥，得到改性金属粉；
包覆：将2份Estane 5702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份燃速调节剂CuO加入到上述聚粘结剂包覆 金属粉所得的分散液中，搅拌4h，转速200rpm/min，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。
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％。
经激光点火和高速摄影的测试方法，测得所制备的环保烟花发射药样品的燃 烧速度为48cm/s，较未添加燃速调节剂配方的燃烧速度90cm/s而言，实现了燃 速的显著降低。
实施例2
一种低燃速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10份球形镁粉、22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5份燃速调节剂Fe2O3加入到上述聚粘结剂包 覆金属粉所得的分散液中，搅拌4h，转速200rpm/min，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。
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％。
经激光点火和高速摄影的测试方法，测得所制备的环保烟花发射药样品的燃 烧速度为33cm/s，较未添加燃速调节剂配方的燃烧速度90cm/s而言，实现了燃 速的显著降低。
实施例3
一种低燃速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0.5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32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；
包覆：将1.5份Estane 5702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8份燃速调节剂Fe3O4加入到上述聚粘结剂包 覆金属粉所得的分散液中，搅拌4h，转速200rpm/min，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。
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％。
经激光点火和高速摄影的测试方法，测得所制备的环保烟花发射药样品的燃 烧速度为42cm/s，较未添加燃速调节剂配方的燃烧速度90cm/s而言，实现了燃 速的显著降低。
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。
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