一种液态二氧化碳爆破用烟火药及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种液态二氧化碳爆破用烟火药及其生产方法,该微烟火药按质量百分比计,其原料配比为:燃烧催化剂0.1

【技术实现步骤摘要】
一种液态二氧化碳爆破用烟火药及其生产方法
[0001]本申请为分案申请原申请的申请日为：2021年8月27日原申请的申请号为：202110992406.2原申请的专利技术名称为：一种碳纳米管微烟火药组合物及其生产方法


[0002]本专利技术属于烟花爆竹技术和液态二氧化碳爆破
，涉及一种组合物及其生产方法，具体为一种碳纳米管微烟火药组合物及其生产方法。

技术介绍

[0003]烟花爆竹是我省的特色产业也是高危产业，我省曾多次因烟火药产生静电、发生撞击和摩擦、自燃等原因，导致烟花生产企业起火爆炸的事故，并造成重大人员伤亡和财产损失。
[0004]目前烟花企业生产过程中主要使用粉状烟火药为主，其主要成分硝酸盐、有高氯酸盐、碳粉、铝银粉（质量比约为30~40%）和二氧化硅。
[0005]银铝粉在高湿、高温环境下易与空气发生氧化还原反应并释放大量热量，易导致自燃。
[0006]二氧化硅的主要用于调节烟火药的摩擦感度。当发生摩擦或碰撞时，烟火药中二氧化硅与铝银粉摩擦生热，易导致自燃发生。
[0007]粉状烟火药拌药不均匀，碳粉很难完全燃烧，进而导致大气污染。有报道表明烟花爆竹燃放产生的PM2.5、PM10固体颗粒物中有40~50%为炭黑，将烟火药制作成多孔粒状可有效增大烟火药燃烧表面积，促使烟火药完全燃烧。
[0008]据悉，目前已出现微烟火药用于替代传统烟火药，但其也存在一下缺陷：1. 烟花爆竹用高氯酸钾的负载型催化剂及其制备方法（200910086191.7）中仅记载了铁盐或铜盐的碳纳米管、活性炭负载型催化剂可以提高高氯酸钾燃烧效率，但目前市场上使用的高氯酸钾烟火药种类有数十种，该专利并未具体记载该催化剂在高氯酸钾烟火药的适用范围和使用剂量。
[0009]2. 一种微孔结构抗静电烟花发射药的制备方法（201710337122.3）中记载了一种含碳纳米管负载单基粉的烟火药，但该记载的碳纳米管负载单基粉的负载物并非催化剂。
[0010]3. 一种烟花用抗静电型无烟无硫发射药及其制备方法（201911177953.4）中记载了一种烟火药剂型，但该记载的烟火药剂型中使用了剧毒的铍，且使用的多壁碳纳米管并非催化剂。
[0011]4. 一种多功能型无烟无硫爆竹发射药及其制备方法（201911177632.4）中记载了一种烟火药剂型，但该记载中钝化黑索金为军用炸药成分，不适用于烟花爆竹生产，且使用的多壁碳纳米管并非催化剂。
[0012]5. 一种低感度无烟无硫爆竹硝药剂及其制备方法（201911255430.7）记载了一种
烟火药剂型，但该记载中钝化黑索金为军用炸药成分，不适用于烟花爆竹生产，且使用的多壁碳纳米管并非催化剂。
[0013]6. 一种高安全性环保型硝酸盐类烟花及其制作方法（202110236717.6）记载了一种烟火药剂型，但该记载的烟火药剂型中使用的硝酸铵为工业炸药主要成分，不能用于烟火药剂型，且其使用的碳纳米管负载的钌盐成分和负载率没有记载。
[0014]因此，有效提升体积能量密度，减少因非可燃物破碎造成的固体颗粒污染，减少银铝粉、二氧化硅和碳粉的使用，改变目前烟火药粉状结构，对提高烟火药的安全性、可靠性具有重大意义。

技术实现思路

[0015]本专利技术针对以上问题，提供碳纳米管微烟火药组合物及其生产方法。该组合物具有生产工艺简单，使用量少，燃烧后固体残渣少，有毒有害气体含量低，爆温低，气体和水分子生成量大等特点，还提供其在鞭炮用烟火药、引火线用烟火药、烟花用开苞药和发射药、液态二氧化碳爆破用激发药中的应用。
[0016]为实现以上目的，本专利技术采用以下技术方案：一种碳纳米管微烟火药组合物，包含有氧化剂、还原剂、燃烧催化剂、粘合剂和/或改性添加剂组成。
[0017]所述的一种碳纳米管微烟火药组合物，优选的燃烧催化剂、氧化剂、还原剂、粘合剂、改性添加剂的混合物，包括以下质量分数的组分为：燃烧催化剂0.1
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10%，氧化剂30
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60%，还原剂40
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60%，粘合剂0.1
‑
5%，改性添加剂1
‑
10%。
[0018]所述的氧化剂为：硝酸钾、硝酸钠、高氯酸钾、高氯酸钠的一种或多种混合而成。
[0019]所述的还原剂为：铝银粉、碳粉、三氯蔗糖、纤维素、淀粉、蔗糖、果糖、葡萄糖、聚乙烯、聚丙烯、乙基纤维素、木粉、草酸、草酸铵、水杨酸、尿素的一种或多种混合而成。
[0020]所述的粘合剂为：羧甲基纤维素钠、聚乙烯吡咯烷酮
‑
K30、微晶纤维素、虫胶、酚醛树脂、糯米粉的一种或多种混合而成。
[0021]所述的改性添加剂为：铁粉、钛粉、碳酸氢钙、碳酸钙、硝酸钙、草酸钙、硝酸锶、草酸钡、草酸镁、草酸铜、草酸铁铵、草酸钴、草酸钠、草酸钾、硬脂酸钾、山梨酸钾、酒石酸氢钾的一种或多种混合而成。
[0022]所述的燃烧催化剂为：由碳纳米管负载的三氧化二铁、四氧化三铁、氧化铜、氧化亚铜、氧化银、二氧化钛、金属铜、金属铁、金属银、金属钛中的两种或多种混合而成，碳纳米管的负载率（质量比）为30
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60%。
[0023]所述的碳纳米管为羟化多壁碳纳米管和/或羧化多壁碳纳米管和/或单壁碳纳米管的一种或多种混合而成。
[0024]所述的碳纳米管负载的氧化铜与氧化银的质量比为50:1
‑
10:1，优选的氧化铜与氧化银的质量比为20:1。
[0025]所述的碳纳米管负载的三氧化二铁与氧化铜的质量比为20:1
‑
1:20，优选的三氧化二铁与氧化铜的质量比为3:1。
[0026]所述的碳纳米管负载的四氧化三铁与氧化铜的质量比为20:1
‑
1:20，优选的四氧化三铁与氧化铜的质量比为2:1。
[0027]所述的碳纳米管负载的四氧化三铁与氧化银的质量比为50:1
‑
10:1，优选的四氧化三铁与氧化银的质量比为40:1。
[0028]所述的碳纳米管负载的金属铜与金属银的质量比为50:1
‑
10:1，优选的金属铜与金属银的质量比为40:1。
[0029]所述的碳纳米管负载的二氧化钛与氧化银的质量比为50:1
‑
10:1，优选的二氧化钛与氧化银的质量比为50:1。
[0030]所述的碳纳米管负载的三氧化二铁与氧化银的质量比为50:1
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10:1，优选的三氧化二铁与氧化银的质量比为15:1。
[0031]所述的碳纳米管负载的三氧化二铁、氧化铜、二氧化钛的质量比为50:1:1
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10:1:1，优选的三氧化二铁与氧化银的质量比为15:1:1。
[0032]碳纳米管负载分解温度不同的金属氧化物或活泼性不同的金属单质的作用为碳纳米管作为支架，大幅提高金属氧化物或金属单质的比表面积，且碳纳米管具有优异的导热性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液态二氧化碳爆破用烟火药，包含有效成分，其特征在于，所述的有效成分为氧化剂、还原剂、燃烧催化剂、粘合剂和/或改性添加剂，所述氧化剂为高氯酸钾和/或高氯酸钠和/或硝酸钾和/或硝酸钠，所述燃烧催化剂为碳纳米管负载的四氧化三铁和/或氧化亚铜和/或氧化银和/或二氧化钛和/或金属铜和/或金属银和/或金属钛的两种或多种金属氧化物或金属单质，碳纳米管的负载率（质量比）为30%
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60%，各组分的质量比为：燃烧催化剂0.1
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10%、氧化剂30
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60%、还原剂40
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60%、粘合剂0.1
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5%和/或改性添加剂1
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10%。2.根据权利要求1所述，碳纳米管负载的氧化铜与氧化银的质量比为50:1
‑
10:1，或碳纳米管负载的三氧化二铁与氧化铜的质量比为20:1
‑
1:20，或碳纳米管负载的四氧化三铁与氧化铜的质量比为20:1
‑
1:20，或碳纳米管负载的三氧化二铁与氧化银的质量比为50:1
‑
10:1，或碳纳米管负载的二氧化钛与氧化银的质量比为50:1
‑
10:1，或碳纳米管负载的三氧化二铁与氧化银...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈昊彬，赵晓娟，程爱宝，
申请(专利权)人：陈昊彬，
类型：发明
国别省市：