專利名稱:一種新型爆竹用無硫爆響藥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明特別涉及一種新型爆竹用無硫爆響藥。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代火、炸藥出現(xiàn)之前，黑火藥即做為火藥，又作為炸藥在爆竹產(chǎn)品中作為爆響劑主要藥劑使用。近年來國內(nèi)普遍以(KCL04)KN03/S/A1等含S體系取代黑火藥，仍然存在含S的弊端。
硫磺屬于非導(dǎo)電介質(zhì)，增加了體系的介電常數(shù)，易引起靜電積累，靜電感度約3071. 4v，無硫體系的導(dǎo)電性好，介電常數(shù)低，易泄放靜電，因此靜電感度低，大于10000v。
硫的化學(xué)活性強(qiáng)，許多金屬在低溫下諸如鐵、鋅等金屬能在硫中燃燒，生成金屬硫化物并釋放大量熱量。硫本身無毒性。但由于它化學(xué)性質(zhì)活潑，能生產(chǎn)不少有毒物質(zhì)，如硫 化氫、二氧化硫、三氧化硫等。
含硫爆響藥分解產(chǎn)物存在大量的顆粒的殘?jiān)?，形成煙霧，生成固體產(chǎn)物相當(dāng)比例最高達(dá)68%，最低46%，固體產(chǎn)物中主要是硫酸鉀(K2SO4)硫化鉀(K2S),硫代硫酸鉀(K2S2O3)、它的整體產(chǎn)物一般為40% 50%,主要是二氧化碳(C02)、一氧化碳(CO)、氮?dú)?N2)和二氧化硫(SO2)等混合物，污染問題突出。
因此，解決爆響藥的安全和污染問題，必須從改善爆響藥劑的安定性與感度入手，科學(xué)設(shè)計(jì)、優(yōu)化配方，這是改變爆竹行業(yè)安全的本源。而就爆竹行業(yè)爆響藥劑使用情況而言，全國爆竹類產(chǎn)品仍以含硫原料生產(chǎn)，其根本原因是目前市場上沒有定型的新型無硫爆響藥劑替代品種。
陜西省蒲城新型花炮技術(shù)推廣中心針對(duì)全國煙花爆竹行業(yè)急需解決新型爆響藥劑的現(xiàn)狀，自2008年以來，組織技術(shù)人員，通過調(diào)查、分析、試驗(yàn)、自設(shè)課題、自籌經(jīng)費(fèi)、經(jīng)過三年多的努力，設(shè)計(jì)選配了幾百個(gè)配方，試驗(yàn)千余次，最后研制出不同配比的無硫，低污染(KC104/Ba(NO3)2/Al)體系新型爆響藥；經(jīng)優(yōu)化后，配方的綜合技術(shù)性能優(yōu)于含硫爆響藥，用戶使用反應(yīng)較好。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目地是為解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種安全性能好，無污染的替代傳統(tǒng)爆響火藥的無硫爆響藥配方。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為
一種新型無硫爆響藥配方，包括氧化劑、還原劑和填充劑，其特征在于，所述氧化劑為高氯酸鉀和硝酸鋇，所述還原劑為鋁粉，所述填充劑為珍珠巖。
進(jìn)一步為，所述高氯酸鉀為強(qiáng)氧化劑。
進(jìn)一步為，所述鋁粉粒徑為6 8目。
進(jìn)一步為，所述珍珠巖粒度為20 60目。
進(jìn)一步為，所述珍珠巖粒度為40目。[0015]進(jìn)一步為，一份所述配方中，高氯酸鉀、硝酸鋇、鋁粉和珍珠巖的配比為
高氯酸鉀55% 56% ;
硝酸鋇:13% 14% ;
鋁銀粉20% 22%;
珍珠巖9%。
本發(fā)明提供的一種新型無硫爆響藥配方，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)不含硫，安全可靠，無污 染。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
本發(fā)明所描述的一種新型無硫爆響藥的研發(fā)是在傳統(tǒng)爆響藥的基礎(chǔ)上，克服其弊端進(jìn)行科學(xué)改進(jìn)而設(shè)計(jì)的。無硫體系具有爆炸的特征，在原理上是可行的，實(shí)踐上也早已證明這一事實(shí)，國內(nèi)外也曾有人在探索，均沒有系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，也沒有應(yīng)用到產(chǎn)品上，但對(duì)我們的成功起到了一定的啟發(fā)作用。
I、本發(fā)明主要原材料選擇的基本原則
A.氧化劑一為爆響藥劑提供爆炸所需要的氧，為了保證生產(chǎn)、使用儲(chǔ)存及燃放中的安全，爆響藥中的氧化劑應(yīng)符合以下要求
①氧化劑本身含量不低于98 99% ;
②在±60°C的溫度范圍內(nèi)具有足夠的化學(xué)和物理穩(wěn)定性；
③氧化劑中吸濕的鹽類和重金屬含量符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求；
④水分含量不超過0. 5% ;
⑤氧化劑的溶液不會(huì)發(fā)生水解；
⑥不能含有還原性的雜質(zhì)和增強(qiáng)爆響藥機(jī)械敏感度的雜質(zhì)；
⑦對(duì)人體沒有毒性或毒性很??；
⑧不含有降低爆響藥化學(xué)穩(wěn)定性的雜質(zhì)；
⑨配制的爆響藥劑機(jī)械敏感度要符合國標(biāo)規(guī)定的要求。
B.可燃劑(還原劑)——可燃物質(zhì)為爆響藥的爆響提供能量來源?？扇嘉锏幕瘜W(xué)活性和所需熱量的多少，決定著爆響藥反應(yīng)速度的快慢。為了保證生產(chǎn)、使用、儲(chǔ)存及燃放中的安全，作為爆響藥的可燃物應(yīng)符合以下要求
①在±60°C的溫度范圍內(nèi)具有足夠的化學(xué)和物理穩(wěn)定性；
②不會(huì)吸濕或吸濕性很小；
③鐵和硅等雜質(zhì)含量一般不超過I %，因?yàn)檫@些雜質(zhì)的存在會(huì)提高爆響藥對(duì)機(jī)械作用的敏感度；
④重金屬(銅、鉛等)雜質(zhì)極少。如果金屬粉中含有重金屬雜質(zhì)，會(huì)與受潮的爆響藥中的鋁粉或鋁鎂合金粉形成化學(xué)反應(yīng)的偶電極，加速爆炸藥的分解反應(yīng)；
⑤油脂類雜質(zhì)含量極少；
⑥對(duì)人沒有毒性或毒性很小。
C.黏結(jié)劑一主要是保證配制的藥劑有一定強(qiáng)度和密度，從而達(dá)到良好的爆炸效果。黏結(jié)劑應(yīng)符合以下要求[0042]①不溶于水，能溶于有機(jī)溶劑；
②干燥后能形成薄膜，有利于防止藥劑吸潮；
③具有良好的黏性；
④抗腐蝕性好。
2、本發(fā)明具體實(shí)施例是以高氯酸鉀(KClO4)和硝酸鋇(Ba(NO3)2)為氧化劑、以鋁粉(Al)為還原劑和珍珠巖為填充劑的一種新型無硫爆響藥配方，其中
①高氯酸鉀(KClO4)(過氯酸鉀)，質(zhì)量指標(biāo)符合HG3247-2000
理化特性
外觀白色或無色產(chǎn)品沖擊感度20%
分子量138. 55摩擦感度0%
熔點(diǎn)(V ) :610 (分解)吸濕率0. 9%
相對(duì)密度2. 52 (水=I)·
高氯酸鉀含量彡99. 0%粒度通過150um試驗(yàn)篩彡99. 0%
氯化物含量(以KCL計(jì))< 0. 10 %
氯酸鹽(以KClO3計(jì)量)含量< 0. 10%
高氯酸鉀在本品中做為強(qiáng)氧化劑用。
②硝酸鋇(Ba(NO3)2)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)符合GB/T1613-2008
理化特性
外觀無色或白色有光澤的立方結(jié)晶，微具吸濕性
分子量261. 35 沖擊感度0*%
熔點(diǎn)592°C 摩擦感度4%
相對(duì)密度3. 24(水=I) 吸濕率0. 9%
主要成分含量彡99. 0 %
硝酸鋇作為氧化劑使用。
③鋁粉(又稱鋁銀粉)(Al)
理化特性
分子量26.98
純度99.5%
熔點(diǎn)685°C
沸點(diǎn)2065°C
粒徑6 8um
鋁粉在無硫爆響藥體系中，作為主要“燃料”的還原劑，其爆響是一瞬間的連鎖反應(yīng)，屬于氣固二相流反應(yīng)。其爆炸特點(diǎn)是燃燒時(shí)間長，爆炸產(chǎn)生的溫度高，爆炸結(jié)果威力極大，爆炸瞬間產(chǎn)生的空氣溫度高達(dá)2000 3000°C。
粒徑在6 8um時(shí)爆炸超壓平均值約0. 6903mpa (鋁粉質(zhì)量濃度300g/m3)，爆炸超壓值最大。
④珍珠巖(填充劑)
理化特性
SiO2 含量彡 68.0%[0077]Fe203+Fe0 含量< I. 5%
燒失量<3.0%
雜質(zhì)(包括斑晶、夾石)含量< 3. 0%
膨脹倍數(shù)不小于3. 5 5. 0
粒度20 60目(選用40目)
穩(wěn)定PH值6 7。
3、本發(fā)明所述一種無硫爆響藥配方設(shè)計(jì)
高氯酸鉀(KClO4)% :55 56
硝酸鋇(Ba(NO3)2)% : 13 14
鋁銀粉(Al)% :20 22
珍珠巖％ 9
本發(fā)明所述的一種無硫爆響藥配方，制作時(shí)分別將各成分原料進(jìn)行單料粉碎，并根據(jù)配方中所含比重進(jìn)行配料，將配好的各原料成分充分混合即可儲(chǔ)存待用。、
權(quán)利要求
1.一種新型爆竹用無硫爆響藥，包括氧化劑、還原劑和填充劑，其特征在于，所述氧化劑為高氯酸鉀和硝酸鋇，所述還原劑為鋁粉，所述填充劑為珍珠巖。
2.如權(quán)利要求
I所述的一種新型爆竹用無硫爆響藥，其特征在于，所述高氯酸鉀為強(qiáng)氧化劑。
3.如權(quán)利要求
I所述的一種新型爆竹用無硫爆響藥，其特征在于，所述鋁粉粒徑為6 8目。
4.如權(quán)利要求
I所述的一種新型爆竹用無硫爆響藥，其特征在于，所述珍珠巖粒度為20 60目。
5.如權(quán)利要求
I所述的一種新型爆竹用無硫爆響藥，其特征在于，所述珍珠巖粒度為40目。
6.如權(quán)利要求
1-5所述的任一一種新型爆竹用無硫爆響藥，其特征在于，一份所述配方中，高氯酸鉀、硝酸鋇、鋁粉和珍珠巖的配比為 高氯酸鉀55% 56% ； 硝酸鋇:13% 14% ; 鋁銀粉20% 22% ; 珍珠巖9%。
專利摘要
本發(fā)明的目的是為解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種安全性能好，無污染的替代傳統(tǒng)爆響火藥的無硫爆響藥配方，包括氧化劑、還原劑和填充劑，其特征在于，所述氧化劑為高氯酸鉀和硝酸鋇，所述還原劑為鋁粉，所述填充劑為珍珠巖。本配方不含硫，安全可靠，無污染。
文檔編號(hào)C06B33/14GKCN102701893SQ201210215773
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年6月27日
發(fā)明者楊世勇, 楊世均, 王余糧 申請(qǐng)人:陜西省蒲城縣新型花炮技術(shù)推廣中心導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan