1.本发明涉及烟花爆竹制作技术领域，特别涉及一种金属基增猛型安全环保烟花开爆药及其制备方法。
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。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。
3.传统的烟花开爆药主要由金属粉、硫磺和硝酸钾组成，其中，金属粉作为还原剂，硫磺作为可燃物和还原剂，硝酸钾为氧化剂，通过还原剂和氧化剂的剧烈反应从而形成爆炸。不言而喻地，硫磺、硝酸钾反应后释放硫氧化物、氮氧化物等有毒有害气体，对环境造成严重污染。此外，硝酸钾为易燃易爆品，撞击和摩擦感度较高，在加工、运输和储存过程具有一定的安全隐患。为此，发明一种兼具安全和环保的新型烟花开爆药，将对发展绿色烟花具有颠覆性意义。
技术实现要素：
4.本发明针对现有技术的缺陷，提供了一种金属基增猛型安全环保烟花开爆药及其制备方法。
5.为了实现以上发明目的，本发明采取的技术方案如下：
6.一种金属基增猛型安全环保烟花开爆药，包括：金属还原剂、促爆剂、粘结剂和增猛剂；
7.重量份配比和粒径的组分组成为：
8.金属还原剂，10～80份，粒径10～75μm；促爆剂，10～70份，粒径10～120μm；增猛剂0.5～15份，粒径10～75μm；粘结剂0.5～5份。
9.作为优选，所述增猛剂为过渡金属氧化剂，过渡金属氧化剂为氧化铜、氧化锌、氧化铁、四氧化三铁、二氧化锰的其中一种。
10.作为优选，粘结剂为：氟橡胶、聚氨酯弹性体、聚醋酸丁酸纤维素、硅橡胶、酚醛树脂、环氧树脂的其中一种。粘结剂是用于包覆活性还原剂，提升复合药剂的成型特性，有利于配方各组分形成稳定均匀的混合体系。
11.作为优选，促爆剂为：高氯酸铅、高氯酸钾、氯酸钾、高锰酸钾的其中一种。促爆剂是用于提升反应体系的猛度，同时提高爆温以及产气量，有利于形成更大的冲击波压力，提高烟花的爆炸分散半径。
12.作为优选，金属还原剂为：镁粉、铝粉、锌粉、铁粉的其中一种。金属还原剂为具有
还原特性的金属单质，与促爆剂形成氧化
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还原反应体系。
13.本发明还公开了一种金属基增猛型安全环保烟花开爆药的制备方法，包括以下步骤：
14.步骤一：将粘结剂加入乙酸乙酯中，搅拌至全部溶解，并将金属还原剂分散到溶液中，搅拌均匀，得到粘结剂包覆还原剂的分散液；
15.步骤二：将促爆剂和增猛剂加入到步骤一所得的分散液中，搅拌均匀，得到浆料；
16.步骤三：将步骤二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。
17.作为优选，步骤一到步骤三所述的搅拌时间为1～6h，搅拌速率为100～400rpm/min。
18.作为优选，步骤一所述的浸泡时间为1～3h。
19.与现有技术相比，本发明的优点在于：
20.1、采用金属还原剂、促爆剂和增猛剂为主要原料，均为普通化学品试剂，来源广泛易得，采用简单的混粉、搅拌、造粒和干燥工艺即可制备，适宜工业化批量生产，过程安全可控。
21.2、可用于替代传统黑火药，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发射药生产中。
具体实施方式
22.为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下列举实施例，对本发明做进一步详细说明。
23.实施例1
24.一种金属基增猛型安全环保烟花开爆药的制备方法，具体步骤如下：
25.(1)分散包覆
26.称取1份粘结剂加入到乙酸乙酯中，搅拌0.5h，并在惰性气氛保护下，将49份金属还原剂分散到溶液中，搅拌2h，得到粘结剂包覆还原剂的分散液。
27.(2)混粉造粒
28.混粉：称取40份促爆剂、10份增猛剂氧化铜加入到上述粘结剂包覆还原剂所得的分散液中，搅拌4h，得到浆料；
29.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。
30.实施例2
31.一种金属基增猛型安全环保烟花开爆药的制备方法，具体步骤如下：
32.(1)分散包覆
33.称取2份粘结剂加入到乙酸乙酯中，搅拌0.5h，并在惰性气氛保护下，将25份金属还原剂分散到溶液中，搅拌2h，得到粘结剂包覆还原剂的分散液。
34.(2)混粉造粒
35.混粉：称取70份促爆剂和3份增猛剂四氧化三铁加入到上述粘结剂包覆还原剂所得的分散液中，搅拌4h，得到浆料；
36.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。
37.依据gjb 772a
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1997机械感度的测试方法，采用10kg落锤25cm落高，从多个批次制备的烟花开爆药样品中进行抽样检测。
38.测得本发明产品的撞击感度均为6％、摩擦感度均为0％，较传统的黑火药、军工硝类开爆药(机械感度30％以上)，安全性能跨越提升。此外，配方组成不含硫、氮等元素，反应产物杜绝了氮氧化物、硫氧化物的产生，根本上解决了烟花药对空气的污染难题。
39.本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的实施方法，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。
技术特征：
1.一种金属基增猛型安全环保烟花开爆药，其特征在于，包括：金属还原剂、促爆剂、粘结剂和增猛剂；重量份配比和粒径的组分组成为：金属还原剂，10～80份，粒径10～75μm；促爆剂，10～70份，粒径10～120μm；增猛剂0.5～15份，粒径10～75μm；粘结剂0.5～5份。2.根据权利要求1所述的一种金属基增猛型安全环保烟花开爆药，其特征在于：所述增猛剂为过渡金属氧化剂，过渡金属氧化剂为氧化铜、氧化锌、氧化铁、四氧化三铁、二氧化锰的其中一种。3.根据权利要求1所述的一种金属基增猛型安全环保烟花开爆药，其特征在于：粘结剂为：氟橡胶、聚氨酯弹性体、聚醋酸丁酸纤维素、硅橡胶、酚醛树脂、环氧树脂的其中一种。4.根据权利要求1所述的一种金属基增猛型安全环保烟花开爆药，其特征在于：促爆剂为：高氯酸铅、高氯酸钾、氯酸钾、高锰酸钾的其中一种。5.根据权利要求1所述的一种金属基增猛型安全环保烟花开爆药，其特征在于：金属还原剂为：镁粉、铝粉、锌粉、铁粉的其中一种。6.根据权利要求1所述的一种金属基增猛型安全环保烟花开爆药的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：将粘结剂加入乙酸乙酯中，搅拌至全部溶解，并将金属还原剂分散到溶液中，搅拌均匀，得到粘结剂包覆还原剂的分散液；步骤二：将促爆剂和增猛剂加入到步骤一所得的分散液中，搅拌均匀，得到浆料；步骤三：将步骤二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。7.根据权利要求6所述的一种金属基增猛型安全环保烟花开爆药的制备方法，其特征在于：步骤一到步骤三所述的搅拌时间为1～6h，搅拌速率为100～400rpm/min。8.根据权利要求7所述的一种金属基增猛型安全环保烟花开爆药的制备方法，其特征在于：步骤一所述的浸泡时间为1～3h。
技术总结
本发明公开了一种金属基增猛型安全环保烟花开爆药及其制备方法，包括：金属还原剂、促爆剂、粘结剂和增猛剂；重量份配比和粒径的组分组成为：金属还原剂，10～80份，粒径10～75μm；促爆剂，10～70份，粒径10～120μm；增猛剂0.5～15份，粒径10～75μm；粘结剂0.5～5份。本发明的优点是：该开爆药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。烟花爆竹用开爆药生产中。
技术研发人员：束庆海 吴启才
受保护的技术使用者：苏州果石雨新材料科技有限公司 安徽石东能源科技有限公司
技术研发日：2021.07.21
技术公布日：2021/10/8
再多了解一些
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