[發明專利]一種用于煙花爆竹的復合氧化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 200910088600.7
• 申請日: 2009-07-13
• 公開（公告）號: CN101597195A
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發明（設計）人: 錢新明;鄧楠;劉振翼;魏思凡;黃平
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: C06B33/14
• 分類號: C06B33/14
• 代理公司: 北京理工大學專利中心
• 代理人: 張利萍

技術領域

本發明涉及一種用于煙花爆竹的復合氧化劑及其制備方法，屬于 煙花爆竹領域。

背景技術

氯酸鉀是煙花爆竹和其他煙火藥劑中重要的原材料。氯酸鉀是一 種強氧化劑。卓楠等學者在其文章《改性氯酸鉀的研制》中指出，氯 酸鉀具有分解溫度低、吸濕性小、爆炸性能好、儲存安定性好、生產 工藝簡單、成本低等特性。以氯酸鉀為氧化劑生產的爆竹燃放效果好， 其聲級值達到了國家標準要求。除了要保證一定的燃放性能外，煙火 藥劑的一項重要安全性指標是機械感度(包括摩擦感度和撞擊感度)。 但是含氯酸鉀類煙花爆竹藥劑的摩擦、撞擊機械感度過高，均接近 100％，不能達到《煙花爆竹安全與質量》(GB10631-2004)的要求， 生產、運輸過程中極易發生安全事故。由于氯酸鉀存在不利于安全生 產的弊端，國內外出現了主張淘汰氯酸鉀或找尋替代品的呼聲。此外， 煙火藥劑的吸濕性也是影響煙花爆竹安全性的一項重要指標。高氯酸 鹽和硝酸鹽均為煙火藥劑常用的氧化劑，其中硝酸鹽中的硝酸鉀及高 氯酸鹽中的高氯酸鉀均為煙花爆竹煙火藥劑中常用的氧化劑。硝酸鉀 具有價格低廉、含氧豐富、反應溫度低、易于點火等優點，但工業級 產品存在吸濕的缺點，使之在煙花爆竹藥劑中的應用受到一定的限 制。高氯酸鉀具有含氧豐富、放氧迅速的優點，但它反應溫度較高、 難于點火，且價格較高。二者各有特點，應用于不同要求的藥劑中。

發明內容

本發明的目的是為了解決煙花爆竹的安全性問題，使用一種復合 氧化劑來代替氯酸鉀作為煙花爆竹的氧化劑。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

本發明的一種用于煙花爆竹的復合氧化劑，其組分按質量比為

高氯酸鉀??????????????????????????????10～20

硝酸鉀????????????????????????20～25

高氯酸銨??????????????????????2～3

催化劑????????????????????????1～3

聚乙烯醇縮丁醛????????????????0.003～0.01。

一種用于煙花爆竹的復合氧化劑的制備方法，具體制備步驟如 下：

(1)以過渡金屬氧化劑為催化劑，將過渡金屬氧化物加入到高 氯酸鉀和高氯酸銨的混合水溶液((1.5～2.0)g/mL)中，在50℃～100℃ 條件下攪拌，直至水分完全蒸發；蒸發過程中高氯酸鉀和高氯酸銨的 混合物在過渡金屬氧化物表面上結晶，將結晶后的晶體研磨并過80 目及以上篩；

(2)將過80目及以上篩的硝酸鉀和過渡金屬氧化物添加到(1) 制備的晶體中，混合均勻；

(3)將(2)制備的晶體加入到聚乙烯醇縮丁醛的三氯甲烷溶液 中，之后加入沉淀劑正己烷，使溶液中的聚乙烯醇縮丁醛沉淀出來同 時附著于晶體表面，得到以高氯酸鉀、硝酸鉀和高氯酸銨為有效成分、 過渡金屬氧化物為催化劑的復合氧化劑。

(4)將復合氧化劑與硫磺、鋁粉、珍珠巖粉按質量比9∶5∶4∶ 1.4配制成煙火藥劑，并制成爆竹。

按《煙花爆竹?安全與質量》(GB10631-2004)中的規定，合格 煙火藥劑的撞擊感度不大于50％，摩擦感度不大于60％，吸濕率不 大于2％；合格爆竹的最大聲級值不大于140dB(A)。

有益效果：

以復合氧化劑配制的煙火藥劑，撞擊感度、摩擦感度與以普通氯 酸鉀為氧化劑配制的煙火藥劑的撞擊感度、摩擦感度相比大幅降低， 達到了國家標準；同時，其吸收率也達到了國家標準；以復合氧化劑 制備的爆竹，其聲級值可以達到以普通氯酸鉀為氧化劑的爆竹聲級水 平，燃放效果不減，達到了國家標準。

具體實施方式

實施例1

(1)將1.7g高氯酸鉀和0.21g高氯酸銨溶于50mL去離子水中， 加熱至80℃使溶質全部溶解，形成高氯酸鉀和高氯酸銨的混合溶液。

(2)將0.07g的氧化鐵加入到(1)的混合溶液中。在80℃條件 下攪拌，直至水分完全蒸發。蒸發過程中高氯酸鉀和高氯酸銨的混合 物在氧化鐵上進行結晶，將晶體研磨并過200目篩。

(3)將過200目篩的1.0g硝酸鉀和0.04g氧化銅添加到(2)制 備的晶體中，混合均勻。