烟花专利：烟花爆竹开爆药剂组合物-CN106187650A

技术领域

本发明涉及烟花爆竹开爆组合药剂，特别是涉及一种不含金属粉的烟花爆竹开爆药剂组合物。

背景技术

烟花爆竹一般由引线、纸筒和开爆药剂组成，现有的烟花爆竹开爆药剂以高氯酸钾作氧化剂、金属粉如铝粉、镁粉作还原剂，再加少量硫磺以增加亮珠接火率。由于金属粉的吸湿性强，易使开爆药剂潮解，生产出来的开爆药剂保质期短、质量差异大，发射力不强，横向力较大。且含金属粉的开爆药剂敏感度高、安全系数低，因此，国外对以金属粉为还原剂的传统开爆药剂做了限量要求，其中美国要求开爆药不得含金属粉，欧盟规定开爆药含量不得超过2g，因此研发不含金属粉的开爆药剂具有重要意义。

发明专利“一种烟花爆竹开爆药”（CN105130717A）公开了一种烟花爆竹开爆药，其组份为：高氯酸钾19~21份、高氯酸铵9~11份、碳素粉35~37份、偏铋酸钠5~7份、硝化淀粉5~7份、硝酸钾7~9份、碳酸钡6~8份、硝酸胍6~8份。

发明专利“爆竹烟花还原剂”（CN102838434B）公开了一种爆竹烟花还原剂，其组份为：硫酸钡粉40%~60%、珍珠岩粉40%~60%。

发明专利“不含硫磺和碳的安全烟药爆竹火药”（1076436A）公开了一种烟花爆竹火药，其组份为：氯酸钾（或硝酸钾、或氯酸钾、硝酸钾、高锰酸钾混合物）0.8~1.25、干燥的木材粉末0.3~0.4、干燥的芳香植物粉末0.6~0.78。

发明专利“一种烟药爆竹用烟花火药组合物”（CN103880572A）公开了一种烟花火药组合物，其组份为：二氧化锰10~20%、珍珠岩粉10~20%，活性炭粉60~80%。

发明专利“一种新型无硫烟花爆竹发射药”（CN104761417A）公开了一种烟药爆竹发射药，其组份为：对苯二甲酸20~25份，苯酐15~20份、氢氧化钾20~30份、樟脑粉3.5~4.5份、麻杆粉15~17份、香粉8~9份、石墨粉12~13份、强剂粉0.3~0.5份以及水10.5~11.5份。

发明专利“一种烟药爆竹发射药”（CN103396276A）公开了一种烟药爆竹发射药，其组份为：高氯酸钾40%~70%、对苯二甲酸氢钾20%~40%、木炭粉5%~20%、粘合剂3%~8%。

以上发明专利公开的烟花爆竹的开爆药剂均不含金属粉，且发明专利CN103396276A采用了对苯二甲酸氢钾代替铝粉做还原剂，由于不含金属粉，虽然解决开爆药剂保质期短、安全性能差的问题，但是降低了爆竹的爆炸力度、亮珠着火率，也没有了金属燃烧中产生的霹雳啪啦的效果。

发明内容

本发明是为了解决现有技术中存在的不足而完成的，就是要提供一种安全系数高，药剂的爆炸力度大、亮珠着火率高、保质期长、开爆效果好的开爆药剂。

本发明的一种烟花爆竹开爆药剂组合物，它的组分及质量配比为：高氯酸钾40%~60%、还原剂15%~30%、填充金属的多壁碳纳米管10%~20%、金属氧化物5%~10%、黑火药3%~5%，所有药剂组分总比例为100%。

本发明的一种烟花爆竹开爆药剂组合物，还可以是：

进一步地，所述多壁碳纳米管内填充的金属为铝、银、铁、镍、钾、镁、

锂、钠等金属的一种或几种组合。

进一步地，所述还原剂优选为邻苯二甲酸氢钾，或者是邻苯二甲酸氢、钾间苯二甲酸氢钾、对苯二甲酸氢钾的一种或几种组合。

进一步地，所述金属氧化物为四氧化三铁、三氧化二铁、氧化铜、氧化锰、氧化锌、氧化钴、氧化铝的一种或几种组合。

本发明的一种烟花爆竹开爆药剂组合物，其不含金属粉，相对于现有技术而言，其具有的优点是安全系数高，药剂的爆炸力度大、亮珠着火率高、保质期长、开爆效果好；由于不含金属粉，开爆药剂不易吸潮，其保质期长，且安全性能高；由于开爆药剂中含有填充了金属的碳纳米管，因此烟花爆竹在爆炸过程中可以保持燃烧金属的性能，如燃烧金属特有的霹雳啪啦的声音；由于开爆药剂中含有金属氧化物，可提高爆炸的力度；由于采用对苯二甲酸氢钾做还原剂，燃烧速度快、燃烧热值高；由开爆药剂中含有黑火药，可提高亮珠着火率。

具体实施方式：下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，本发明所述各组分均可通过市售获得。

本发明的具体实施方式如下：

本发明的一种烟花爆竹开爆药剂组合物，它的组分及质量配比为：高氯酸钾40%~60%、还原剂选用邻苯二甲酸氢钾15%~30%、填充金属的多壁碳纳米管10%~20%、金属氧化物5%~10%、黑火药3%~5%，所有药剂组分总比例为100%；本发明所述黑火药为市售得到，可以是烟花爆竹常用的黑火药组分。

本发明的一种烟花爆竹开爆药剂组合物，其不含金属粉，具体还可以是所述多壁碳纳米管内填充的金属为铝、银、铁、镍、钾、镁、锂、钠等金属的一种或几种组合，金属填充在多壁碳纳米管内，解决了金属粉末易吸潮的问题，同时各种金属的燃烧可产生不同的声响和色彩，可提高烟药爆竹的观赏效果；所述金属氧化物为四氧化三铁、三氧化二铁、氧化铜、氧化锰、氧化锌、氧化钴、氧化铝的一种或几种组合，这些金属氧化物的氧化性能强，可提高烟花爆竹的爆炸力度；还原剂优选为邻苯二甲酸氢钾，但也可以是邻苯二甲酸氢钾、间苯二甲酸氢钾、对苯二甲酸氢钾的一种或几种组合；这些有机化合物具有燃烧速度快，燃烧热量高的优点。

实施例1：

不含金属粉的烟花爆竹开爆药剂组合物的组分及配比如下：

高氯酸钾60%、邻苯二甲酸氢钾20%、填充铝的多壁碳纳米管10%、四氧化三铁5%、黑火药5%。

实施例2：

不含金属粉的烟花爆竹开爆药剂组合物的组分及配比如下：

高氯酸钾40%、邻苯二甲酸氢钾30%、填充银的多壁碳纳米管20%、三氧化二铁5%、黑火药5%。

实施例3：

本实施例为不含金属粉的烟花爆竹开爆药剂组合物的组分及配比如下：

高氯酸钾50%、邻苯二甲酸氢钾22%、填充铁的多壁碳纳米管20%、氧化铜5%、黑火药3%。

实施例4：

不含金属粉的烟花爆竹开爆药剂组合物的组分及配比如下：

高氯酸钾50%、对苯二甲酸氢钾22%、填充镍的多壁碳纳米管20%、氧化锌5%、黑火药3%。

实施例5：

不含金属粉的烟花爆竹开爆药剂组合物的组分及配比如下：

高氯酸钾50%、间苯二甲酸氢钾22%、填充钾的多壁碳纳米管20%、氧化锰5%、黑火药3%。

实施例6：

不含金属粉的烟花爆竹开爆药剂组合物的组分及配比如下：

高氯酸钾50%、对苯二甲酸氢钾和间苯二甲酸氢钾各一半的混合22%、填充镁的多壁碳纳米管20%、氧化钴5%、黑火药3%。

实施例7：

不含金属粉的烟花爆竹开爆药剂组合物的组分及配比如下：

高氯酸钾50%、对苯二甲酸氢钾22%、填充锂的多壁碳纳米管20%、氧化铝5%、黑火药3%。

实施例8：

不含金属粉的烟花爆竹开爆药剂组合物的组分及配比如下：

高氯酸钾50%、对苯二甲酸氢钾22%、填充钠的多壁碳纳米管20%、氧化铝5%、黑火药3%。

上述实施例中制备的不含金属粉的烟花爆竹开爆药剂组合物产品技术指标见表1：

表1不含金属粉的烟花爆竹开爆药剂组合物产品技术指标

说明：1本发明所述撞击感度，其检测依据为SN/T 0306.4-2006，根据SN/T 0306.4-2006，标准结果评定撞击感度，为合格；

2、75℃热安定性，其检测依据为SN/T 0306.4-2006，根据SN/T 0306.4-2006，标准结果评定样品发生着火或爆炸，结果判为不合格，本发明为无燃烧爆炸现象；

3、爆炸力，内径15mm,长250mm的炮筒，筒盖500g,测0.7药物燃爆，筒盖飞出距离m.本发明实施方案为12.5 m。

综合判定为铝粉开苞药（即开爆组合物）与本发明无金属开苞药各项技术指标基本相当。即烟花爆竹开爆药剂组合物产品。

上述仅对本发明中的几种具体实施例加以说明，但并不能作为本发明的保护范围，凡是依据本发明中的设计精神所作出的等效变化或修饰或等比例放大或缩小等，均应认为落入本发明的保护范围。