一种固能射钉药片及其制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种固能射钉药片，包括以下重量百分比的原料：硝化度大于201.6ml/g(N≥12.6％)、含量61％～66％的硝化棉；0.3％～1.0％的粘结剂；0.3％～0.8％的氧化剂；0.3％～0.8％的燃烧催化剂；0.7％～1.0％的安定剂；其余为乙酸乙酯。本发明专利技术通过选用适当的氧化剂和催化剂，大大提高固能射钉药片的有效做功能量和机械敏感度，从而使击发率达到99.9％和击穿率能达到99％以上；同时采用预压物料再造粒及多级烘干工艺，将药料粒度选定在10目～50目，对物料预成型水分控制在6.0％～10.0％范围内，成品固能射钉药片≤0.7％，较好地保证了工艺生产安全，提高了固能射钉药片良品率。

A Kind of Fixed Energy Shooting Nail Tablet and Its Preparation Technology

【技术实现步骤摘要】
一种固能射钉药片及其制备工艺
本专利技术属于建筑与装修行业紧固器材领域，具体涉及一种固能射钉药片及其制备工艺。
技术介绍
射钉药片现有配方主要是采用了传统单基发射药制造配方为基本组分，如高氮量硝化棉，加增塑剂醇醚溶剂或乙酸乙酯，再加适量粘接剂、安定剂，压制成不同高度圆柱形药片。又例如专利申请号为201811000706.2的《一种大推力的射钉药片》，该配方制成的药片，优点在于节能、省工、无需通电。但是，此类射钉药片燃速与单基发射药相近，瞬间燃烧产生气量相对较小，即做功能量不足，而且放置在自然空气中，易于吸潮，吸潮后不易击发；药片感度没有控制在一定适度范围，降低击发率，很难达到百分之百击发。对用硝化棉制成的发射药或推进剂来说，产生吸潮的原因有，表面吸附、表面水蒸气凝结、毛细管作用。射钉药片主要成分是硝化棉，是一种多孔性复合材料，富含亲水性纤维，存在着未被取代的羟基基团、毛细管以及较大的内表面积，因而能快速地吸附空气中的水分，而硝化棉分子碳链遍布着极强的硝基基团和未完全反应残存的羟基，级性非常强，分子间作用力很大，非常容易吸潮。由于水分子的横截面积很小，几乎能穿透所有的聚合物材料，所以空气中的水分可沿着大分子网络间的空隙、界面或毛细管渗透到硝化棉药片中。射钉药片在制作过程中，由于存在驱溶和烘干过程，会在射钉药片表面及内部存留下部分微孔，导致易吸潮，当吸潮时间足够长时，会影响射钉药片的燃烧性能，严重时会造成迟发火或不发火现象出现。同时，硝化棉射钉药片现有工艺采用压制成型，对原材料没有严格控制，压制成品药片密度、粒度、水分等参差不齐，有的密度偏低，造成药片内部结构疏松，虽然提高了燃烧速度，但减少了紧固器击针与药片的摩擦力，严重影响点火，从而降低了药片的击发率和作功穿透率；有的密度偏高，造成药片内部结构致密，大大降低了药片的燃烧速度，致使有效做功能力降低，从而降低了药片的穿透率。射钉药片现有工艺中对药片重量的控制不稳定。现有工艺对压片前原料水分的波动引起的药片成品重量变化不够重视，由于药料水分的波动会造成成品药片的重量随之波动，成品药片重量差异大，从而致使药片能量不稳定，同时，由于药料水分差异大，致使药片收缩率差异大，造成成品药片尺寸不稳定。以上的不足均影响药片的制造工艺、生产的安全性和使用的有效性。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题便是针对上述现有技术的不足，提供一种固能射钉药片，由硝化棉、乙酸乙酯、粘接剂、安定剂、氧化剂以及燃烧催化剂制备而成，通过大量实验得到效果良好的固能射钉药片组分，通过工艺控制密度和含水量，制得的固能射钉药片从根本上解决了药片受潮而影响击发的缺陷，同时降低次品率，规范产品规格，生产和使用的安全性也得到较大幅度的提高。本专利技术所采用的技术方案是：一种固能射钉药片，包括以下重量百分比的原料:硝化度大于201.6ml/g(N≥12.6％)、含量61％～66％的硝化棉；0.3％～1.0％的粘结剂；0.3％～0.8％的氧化剂；0.3％～0.8％的燃烧催化剂；0.7％～1.0％的安定剂；其余为乙酸乙酯。射钉药片的击发作功原理：是利用射钉器弹簧击发击针，高速撞击和摩擦药片，瞬间击发点燃硝化棉药片，在一定密闭空间内产生大量高温气体，推动射钉作功。硝化棉药片的优点较传统射钉弹比：无击发药，燃烧完全无残渣，对软基体不击发；但药片基体易受潮，击发率低，因此本专利技术配方中增加了能瞬间提高燃烧和反应速度的氧化剂和燃烧催化剂，加入量均为药片重量的0.3％～0.8％。另外，由于氧化剂的加入，在硝化棉药片被机械撞击摩擦时，提高了它的敏感性，从而极大的提高了药片在撞击摩擦瞬间的着火率，从根本上改变了传统硝化棉药片基体的性能，使基体在吸潮约3％水分时，用200牛弹簧击发针撞击摩擦都能击发燃烧。因为射钉紧固器撞击击发弹簧一般都大于200牛，所以从根本上解决了药片受潮影响击发的性能。硝化棉药片经充分吸潮后，测定水分约2.8％，此水分传统药片不能击发或击发率极低。因此本专利技术所述药片的性能是靠硝化棉、氧化剂、催化剂等综合作用体现，故又取名叫“固能射钉药片”。所述粘结剂为羧丙基甲基纤维素。粘结剂的加入较好地保证了工艺生产安全，一定程度避免压片成型断料，降低生产过程的粉尘，提高了固能射钉药片产品良品率。所述氧化剂为重铬酸钾、硝酸钾、高氯酸钾、高氯酸铵、三氧化二铁或二氧化锰中的一种或多种。所述燃烧催化剂为重铬酸钾、硝酸钾、高氯酸钾、高氯酸铵、三氧化二铁、二茂铁或二氧化锰中的一种或多种。氧化剂和燃烧催化剂可组合选择性加入重铬酸钾、硝酸钾、高氯酸钾、高氯酸铵、三氧化二铁、二茂铁、二氧化锰等，能瞬间提高燃烧和反应速度。燃烧催化剂有助燃、消烟的作用，在药片燃烧中可提高燃烧热、增加功率。药片中燃烧催化剂的加入，大大提高了燃烧速度，使药片在较短时间内就能燃烧完全，从而增加单位时间产生的燃气量，提高了有效能量；氧化剂的加入，使固能射钉药片燃烧时，也同时能增加了单位时间产生的燃气量，提高了作功能量。所述安定剂为二苯胺。一种固能射钉药片的制备工艺，包括以下步骤：(1)计算并准确称取原料各组分，将安定剂充分溶解在乙酸乙酯中，将硝化棉加入到胶化机中，在开车的状态下分别均匀地加入粘接剂、燃烧催化剂和氧化剂，将融入安定剂的乙酸乙酯均匀加入到胶化机中，胶化时间为50～70min，使物料呈半溶融状态；(2)将胶化好的物料再经压伸机进一步加工，物料加入到摇摆造粒机或螺旋切割机中进行造粒，造粒机孔径约2.0mm,粒度控制在10目～50目范围内，物料在40℃～60℃的条件下经24h烘干后，水分控制在6.0％～10.0％之间；(3)将物料进行混合均衡处理，进入压片成型工序进行成型，再次进行烘干，水分≤0.7％；(4)采用颜料、硝化棉和乙酸乙酯混合液在包覆锅内对固能射钉药片半成品表面进行喷涂包覆处理，包覆温度为70℃～90℃，使溶剂逐渐挥发，再次进行烘干，成品固能射钉药片水分≤0.7％，即完成制备。所述步骤(4)制备的成品固能射钉药片密度为1.25g/cm3～1.45g/cm3。通过大量实践数据，确定本专利技术所述固能射钉药片击发率和燃烧作功综合性能最佳时的密度为1.25g/cm3～1.45g/cm3。上述固能射钉药片的密度，是通过控制压片前药料的堆积密度和含水量达到的，即控制原料药粒度在10目～50目，水分控制在6.0％～10.0％之间，易于物料布料，例如可在一定圆片直径下，通过药片高度的调整，控制压制药片最终密度。压片前药料粒度和水分控制对药片生产的安全和质量非常关键。粒度控制在10目～50目，易于压片机下料顺畅不堵塞。配方中采用添加一定量粘接剂，工艺中采用压力机预压物料，再用摇摆机或螺压切割机造粒，达到控制粒度。物料水分控制在工艺要求范围内也非常关键，水分控制过低，在压片过程中可能因为摩擦、撞击、静电等情况发生燃爆事故，且粉尘较大，存在较大安全隐患；水分控制过高，物料在一定粒度下不松散，在压片过程中经常会出现下料困难，造成较多次品，严重影响产品质量。本专利技术技术工艺将压片前药料水分控制在6.0％～10.0％之间，且将按1％点分为5个区间，针对不同区间，在压片时按药片净重调整物料重量与之对应，保证了成品药片重量和尺寸的一致性，下料顺畅不堵塞，提高了良品率，同时，安全性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固能射钉药片，其特征在于：包括以下重量百分比的原料：硝化度大于201.6ml/g(N≥12.6％)、含量61％～66％的硝化棉；0.3％～1.0％的粘结剂；0.3％～0.8％的氧化剂；0.3％～0.8％的燃烧催化剂；0.7％～1.0％的安定剂；其余为乙酸乙酯。

【技术特征摘要】
1.一种固能射钉药片，其特征在于：包括以下重量百分比的原料：硝化度大于201.6ml/g(N≥12.6％)、含量61％～66％的硝化棉；0.3％～1.0％的粘结剂；0.3％～0.8％的氧化剂；0.3％～0.8％的燃烧催化剂；0.7％～1.0％的安定剂；其余为乙酸乙酯。2.根据权利要求1所述的一种固能射钉药片，其特征在于：所述粘结剂为羧丙基甲基纤维素。3.根据权利要求1所述的一种固能射钉药片，其特征在于：所述氧化剂为重铬酸钾、硝酸钾、高氯酸钾、高氯酸铵、三氧化二铁或二氧化锰中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的一种固能射钉药片，其特征在于：所述燃烧催化剂为重铬酸钾、硝酸钾、高氯酸钾、高氯酸铵、三氧化二铁、二茂铁或二氧化锰中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的一种固能射钉药片，其特征在于：所述安定剂为二苯胺。6.一种如权利要求1所述的固能射钉药片的其制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：(1)计算并准确称取原料各组分，将安定剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡斌，徐波，余浩，
申请(专利权)人：宜宾鼎天新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51