阅读说明：本技术 一种高爆容型增程安全环保烟花发射药的制备方法 (Preparation method of high-detonation-volume range-extending 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：本发明公开的一种高爆容型增程安全环保烟花发射药的制备方法,属于烟花爆竹技术领域。本发明主要由以下步骤组成：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；步骤二：将A基础配方发射药加入高爆容型增程剂通过混粉、造粒工艺,得到最终产品。本发明采用化学改性、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。本发明制备的产品具有爆容高、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。(The invention discloses a preparation method of a high-detonation-volume range-extending safe and environment-friendly firework propellant, and belongs to the technical field of fireworks and crackers. The invention mainly comprises the following steps: the method comprises the following steps: obtaining a fluoropolymer/active metal powder formula propellant base formula A by using the processes of chemical modification, coating, powder mixing, drying and the like; step two: and adding the propellant in the basic formula A into a high-detonation-volume range extender, and performing powder mixing and granulation processes to obtain a final product. The invention adopts the processes of chemical modification, coating, powder mixing, granulation, drying and the like, has simple process, no special process requirement and low cost, and is convenient for batch production. The product prepared by the invention has the advantages of high detonation volume, high throwing height, no sulfur and nitrogen, little smoke, environmental friendliness, low mechanical sensitivity, high safety and the like, and can be widely applied to the production of the propellant for fireworks and crackers.)

一种高爆容型增程安全环保烟花发射药的制备方法

技术领域

本发明涉及一种高爆容型增程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

本发明的目的在于提供一种高爆容型增程安全环保烟花发射药的制备方法，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。本发明制备的产品通过添加高爆容增程剂，提高爆容和抛高，本发明具有爆容高、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。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的。

本发明公开的一种高爆容型增程安全环保烟花发射药的制备方法，所述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。通过添加高爆容增程剂，提高爆容和抛高。

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，高爆容型增程剂重量份配比为5～15份，粒径10～70μm。

本发明公开的一种高爆容型增程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：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；

步骤二：将A基础配方发射药加入高爆容型增程剂通过混粉、造粒工艺，得到最终产品。

作为优选，所述的爆容型增程剂为氯酸盐、高氯酸盐、高锰酸盐等。

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；

作为优选，所述活性金属粉为：球形铝粉、球形镁粉等。

有益效果

1、本发明公开的一种高爆容型增程安全环保烟花发射药的制备方法，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。

2、本发明公开的一种高爆容型增程安全环保烟花发射药的制备方法，制备的产品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。

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％。

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％。

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％。

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。