一种摩擦型安全环保烟火药剂及其应用

专利2026-06-19  3

本发明涉及一种摩擦型烟火药剂及其制备方法和应用,属于烟花爆竹。


背景技术:

1、以摩擦方式引发的爆竹类玩具以新奇、独特、趣味、安全等优点,畅销国内外,此类爆竹玩具,如砂炮、拉炮,在玩耍时很方便,无需点燃,只需从高处自由落下或脚踩或随手一摔均可发出清脆的“劈叭”声响以及绚丽的光亮,是逢年过节时候的娱乐佳品。

2、摩擦型爆竹类玩具的核心是摩擦类烟火药剂,要求具有足够的感度、可靠的安全性、足够高的发火率和长贮安定性,与接触的其它材料都要相容。现有技术中,摩擦型烟火药剂主要采用敏感度高的烟火药与惰性颗粒砂子混合,一起包裹在纱子、纸或箔内,通过砂子与敏感药物的碰撞摩擦爆炸,从而引发发响烟火药剂,形成“噼啪”爆响的燃放效果,传统摩擦型烟火药剂中的起爆药物主要为以硝酸、硝酸银、酒精为原料,将它们混合反应生成的雷酸银,然而,雷酸银见光易分解,保质期短,制成的产品易出现爆响响度低,或不响的情况,从而影响燃放效果。且银属于贵金属,导致此类摩擦型烟火药剂生产成本过高。


技术实现思路

1、有鉴于此,本发明的目的在于提供一种廉价、安全、环保、生产工艺简单、稳定性好、无污染的摩擦型烟火药剂的品种和制备方法,生产这类新型的摩擦型烟火药剂,制得发火率高、声音响脆、燃放焰光效果更好、保质期更长的摩擦型声光玩具。

2、为实现上述目的,本发明的技术方案如下:

3、一种摩擦型烟火药剂,该摩擦型烟火药剂的组成包括砂粒、卤素酸高氮配合物、金属粉以及粘结剂;

4、以砂和烟火药剂的总质量为100%,其中,砂的质量百分含量为92%-99%,烟火药剂的质量百分含量为0.1%-8%;

5、金属粉的质量为砂和烟火药剂的总质量的0.05%-5%;

6、粘结剂的质量为砂和烟火药剂的总质量的0.01%-5%;

7、所述砂子清洁干燥,粒径范围为10-200目;

8、所述卤素酸高氮配合物为卤素酸(4,4-重氮-1,2,4-三氮唑)合铜、卤素酸(1-甲基-1h-四唑)合铜、卤素酸(2-甲基-2h-四唑)合铜、卤素酸(2-甲基-5-氨基四唑)合铜、卤素酸(4-氨基-1,2,4-三氮唑)合铜、卤素酸(1-氨基-1,2,3-三氮唑)合铜中的至少一种;

9、卤素酸(4,4-重氮-1,2,4-三氮唑)合铜包括氯酸(4,4-重氮-1,2,4-三氮唑)合铜、溴酸(4,4-重氮-1,2,4-三氮唑)合铜、碘酸(4,4-重氮-1,2,4-三氮唑)合铜;

10、卤素酸(1-甲基-1h-四唑)合铜包括氯酸(1-甲基-1h-四唑)合铜、溴酸(1-甲基-1h-四唑)合铜、碘酸(1-甲基-1h-四唑)合铜;

11、卤素酸(2-甲基-2h-四唑)合铜包括氯酸(2-甲基-2h-四唑)合铜、溴酸(2-甲基-2h-四唑)合铜、碘酸(2-甲基-2h-四唑)合铜;

12、卤素酸(2-甲基-5-氨基四唑)合铜包括氯酸(2-甲基-5-氨基四唑)合铜、溴酸(2-甲基-5-氨基四唑)合铜、碘酸(2-甲基-5-氨基四唑)合铜;

13、卤素酸(4-氨基-1,2,4-三氮唑)合铜包括氯酸(4-氨基-1,2,4-三氮唑)合铜、溴酸(4-氨基-1,2,4-三氮唑)合铜、碘酸(4-氨基-1,2,4-三氮唑)合铜;

14、卤素酸(1-氨基-1,2,3-三氮唑)合铜包括氯酸(1-氨基-1,2,3-三氮唑)合铜、溴酸(1-氨基-1,2,3-三氮唑)合铜、碘酸(1-氨基-1,2,3-三氮唑);

15、所述金属粉为钛粉、锆粉、铝粉、铜粉中的至少一种;

16、所述粘结剂为酚醛树脂、硝化棉、聚乙烯醇、聚乙烯缩丁醛、紫胶、明胶的水溶液、乙醇溶液、甘油溶液、乙酸乙酯溶液、乙酸丁酯溶液中的至少一种;

17、其中,卤素酸(4,4-重氮-1,2,4-三氮唑)合铜的制备方法为:将4,4-重氮-1,2,4-三氮唑溶于水中,向其中加入卤素酸盐和铜盐的混合水溶液,反应5-120min后自然降温至室温,抽滤,取出滤饼,即为卤素酸(4,4-重氮-1,2,4-三氮唑)合铜;

18、所述卤素酸盐为氯酸钠、氯酸钾、溴酸钠、溴酸钾、碘酸钠、碘酸钾中的至少一种;

19、所述铜盐为硝酸铜、硫酸铜、氯化铜中的至少一种;

20、所述铜盐、卤素酸盐、4,4-重氮-1,2,4-三氮唑的摩尔比为1:2~10:1~5;

21、卤素酸(1-甲基-1h-四唑)合铜的制备方法为:将1-甲基-1h-四唑溶于水中,向其中加入可溶性卤素酸盐和铜盐的混合水溶液,反应5-120min后自然降温至室温,抽滤,取出滤饼,即为卤素酸(1-甲基-1h-四唑)合铜;

22、所述铜盐、卤素酸盐、1-甲基-1h-四唑的摩尔比为1:2~10:1~5;

23、卤素酸(2-甲基-2h-四唑)合铜的制备方法为:将2-甲基-2h-四唑溶于水中,向其中加入可溶性卤素酸盐和铜盐的混合水溶液,反应5-120min后自然降温至室温,抽滤,取出滤饼,即为卤素酸(2-甲基-2h-四唑)合铜;

24、所述铜盐、卤素酸盐、2-甲基-2h-四唑的摩尔比为1:2~10:1~5;

25、卤素酸(2-甲基-5-氨基四唑)合铜的制备方法为:将2-甲基-5-氨基四唑溶于水中,向其中加入可溶性卤素酸盐和铜盐的混合水溶液,反应5-120min后自然降温至室温,抽滤,取出滤饼,即为卤素酸(2-甲基-5-氨基四唑)合铜;

26、所述铜盐、卤素酸盐、2-甲基-5-氨基四唑的摩尔比为1:2~10:1~5;

27、卤素酸(4-氨基-1,2,4-三氮唑)合铜的制备方法为:将4-氨基-1,2,4-三氮唑溶于水中,向其中加入可溶性卤素酸盐和铜盐的混合水溶液,反应5-120min后自然降温至室温,抽滤,取出滤饼,即为卤素酸(4-氨基-1,2,4-三氮唑)合铜;

28、所述铜盐、卤素酸盐、4-氨基-1,2,4-三氮唑的摩尔比为1:2~10:1~5;

29、卤素酸(1-氨基-1,2,3-三氮唑)合铜的制备方法为:将1-氨基-1,2,3-三氮唑溶于水中,向其中加入可溶性卤素酸盐和铜盐的混合水溶液,反应5-120min后自然降温至室温,抽滤,取出滤饼,即为卤素酸(1-氨基-1,2,3-三氮唑)合铜;

30、所述铜盐、卤素酸盐、1-氨基-1,2,3-三氮唑的摩尔比为1:2~10:1~5。

31、一种摩擦型烟火药剂的制备方法为:将砂粒、卤素酸高氮配合物、金属粉进行混合后,再加入粘结剂混合均匀,得到摩擦型烟火药剂。

32、一种摩擦型烟火药剂的应用,将制备得到的摩擦型烟火药剂用菱形拷贝纸包起来,捏成蝌蚪形状,烘干后即得摔爆型爆竹玩具。

33、有益效果

34、本发明的安全环保的摩擦型烟火药剂由不含贵重金属、不含有毒重金属、不含剧毒的叠氮化物的高氮含能配合物为基,与砂子、金属粉、粘结剂混合而成,该烟火药剂制备过程安全、易行、成本低、无污染,制成品的发火率高、声响光效果好、性质稳定、保质期长,适合于烟花爆竹使用。本发明提供了一种摩擦型安全环保烟火药剂的制备方法及应用,本摩擦型烟火药剂制造成本低、生产过程安全、工艺简单、药剂稳定性好、可长期贮存不变质、不含剧毒的叠氮化物类药剂,通过本摩擦型烟火药剂制得的摩擦型烟花爆竹成品爆响率高,响度大,燃放效果更好,环保性好,保质期长。

35、本发明以卤素酸配合物为基的安全、摩擦撞击易发火型烟火药剂,是一类由含氧卤酸根、高氮有机化合物和铜中心离子化合成的单质烟火材料,通过化合过程制得的单质结晶材料,通过过滤分离出药剂结晶后,在湿态直接用于烟火药剂的混制和装药。金属粉用于调节燃放时的声光效果,所用金属为钛粉、锆粉、铝粉、铜粉中的任何一种或多种金属粉形成的混合物。用粘结剂胶液混合形成结构牢固的混合物,粘结剂用量为外加质量比(0.01~5.00)%,所用粘结剂为酚醛树脂、硝化棉、聚乙烯醇、聚乙烯缩丁醛、紫胶、明胶的水溶液、或乙醇溶液、或甘油溶液、或乙酸乙酯溶液、或乙酸丁酯溶液。


技术特征:

1.一种摩擦型烟火药剂,其特征在于:

2.根据权利要求1所述的一种摩擦型烟火药剂,其特征在于:

3.根据权利要求1所述的一种摩擦型烟火药剂,其特征在于:

4.根据权利要求3所述的一种摩擦型烟火药剂,其特征在于:

5.根据权利要求4所述的一种摩擦型烟火药剂,其特征在于:

6.根据权利要求5所述的一种摩擦型烟火药剂,其特征在于:

7.根据权利要求1所述的一种摩擦型烟火药剂,其特征在于:

8.根据权利要求1所述的一种摩擦型烟火药剂,其特征在于:

9.一种摩擦型烟火药剂的制备方法,其特征在于:

10.一种摩擦型烟火药剂的应用,其特征在于:将制备得到的摩擦型烟火药剂用纸包起来,烘干后得摔爆型爆竹玩具。


技术总结
本发明涉及一种摩擦型安全环保烟火药剂及其应用,属于烟花爆竹技术领域。本发明的安全环保的摩擦型烟火药剂由不含贵重金属、不含有毒重金属、不含剧毒的叠氮化物的高氮含能配合物为基,与砂子、金属粉、粘结剂混合而成,该烟火药剂制备过程安全、易行、成本低、无污染,制成品的发火率高、声响光效果好、性质稳定、保质期长,适合于烟花爆竹使用。本发明提供了一种摩擦型安全环保烟火药剂的制备方法及应用,本摩擦型烟火药剂制造成本低、生产过程安全、工艺简单、药剂稳定性好、可长期贮存不变质、不含剧毒的叠氮化物类药剂,通过本摩擦型烟火药剂制得的摩擦型烟花爆竹成品爆响率高,响度大,燃放效果更好,环保性好,保质期长。

技术研发人员:李志敏,雷国荣,李小龙,苏泽
受保护的技术使用者:北京理工大学
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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