[發明專利]一種煙火藥氧化劑

無效

• 申請號: 201410096062.7
• 申請日: 2014-03-15
• 公開（公告）號: CN103880570A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 陳昕;曹傳新
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: C06B31/08
• 分類號: C06B31/08
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 吳茂杰;朱顯國

技術領域

本發明屬于煙火原材料技術領域，特別是一種價格低廉、安全性高反應活性大、以硝酸鋇為主體的煙火藥氧化劑。?

背景技術

硝酸鋇作為高危險性氧化劑氯酸鉀的替代品，因其來源廣泛、價格低廉、本質安全等優點，在煙火技術領域得到廣泛應用。但是普通的硝酸鋇材料熔點高、熱分解吸熱量大、密度大。其熔點高則熱分解起始溫度高，藥劑的燃燒反應需要提供更高的點火能量刺激，導致點火困難；熱分解吸熱量大則使煙火藥劑總體反應速度慢，燃燒狀態傳遞不穩定，易出現熄火、斷火現象；密度大則影響產品裝藥。?

為充分利用硝酸鋇的本質安全性并有效提高其反應活性，業界在對硝酸鋇的輕質化改性和提高其反應活性的活性劑方面進行了大量探索。?

中國發明專利“鞭炮氧化劑”（申請號03118270.4，公開日：2003.11.12）公開的鞭炮氧化劑含有10%-80%的高氯酸鉀、5%-50%的硝酸鋇、5%-50%的硝酸鉀、1%-5%的珍珠巖粉。中國發明專利“鞭炮安全氧化劑”（申請號200410016899.2，公開日：2005-01-05）公開的氧化劑含有3%-30%的高氯酸鉀、10%-40%的硝酸鋇、1%-10%的珍珠巖粉。中國發明專利“煙花爆竹復合型氧化劑”（申請號201010537635.7，公開日：2011-04-27）公開的氧化劑含有高氯酸鉀:20-80份,硝酸鹽:30-100份,高錳酸鉀:1-2份,珍珠巖粉:10-20份；：所述硝酸鹽為硝酸鉀或硝酸鈉或硝酸鈣或硝酸鈰或硝酸鋇。中國發明專利“一種花炮復合氧化劑”（申請號200910020937.4，公開日：2009-07-08）公開的氧化劑含有高氯酸鉀20-55％，硝酸鋇40-65％，單基粉1-10％，氧化鐵2-8％。中國發明專利“安全型復合氧化劑”（申請號03118382.4，公開日：2003-10-22）中，氧化劑含有硝酸鉀、硝酸鋇、高氯酸鉀、聚乙烯樹酯，各組成成份的重量百分含量比為：硝酸鉀∶硝酸鋇∶高氯酸鉀∶聚乙烯樹酯＝40％-50％∶40-50％∶5-10％∶5-10％。以上各專利中，氧化劑的價格成本較純高氯酸鉀低，但由于其中的硝酸鋇均為普通工業原料，并沒有進行提高反應活性的“活化”材料改性處理，故其應用性能也較純高氯酸鉀氧化劑降低，配制為爆竹或其它花炮產品時燃放效果有所下降。?

此外，在專利“二元體系煙火藥氧化劑”（申請號201010209388.8，公開日：2010-10-27）中，氧化劑以硝酸鋇和高氯酸鉀為原料，高氯酸鉀與硝酸鋇的摩爾比為1∶?1～3，采用溶劑與非溶劑的方法對原料進行重結晶，由于其中的加入的非溶劑為無水乙醇，故生產成本較高。?

對于硝酸鋇的輕質化改性，中國發明專利“一種花炮氧化劑硝酸鋇的輕質化改性方法”（申請號：201010129564.7，公開日：2011.09.28）公開了采用碳酸銨、碳酸氫銨、草酸銨、硝酸銨中的一種或兩種或兩種以上的混合物作為無機發泡劑，在降低硝酸鋇的密度的同時提高硝酸鋇的反應活性的輕質化改性方法，在降低密度的同時,還能夠促進硝酸鋇的反應活性。?

但該方法仍存在不足：如果采用碳酸銨與碳酸氫銨作為發泡劑，則產物中將混有較多不參與反應的碳酸鋇雜質，使燃放效果降低；如果采用硝酸銨作為發泡劑，由于硝酸銨易爆，工藝危險性將增加；如果全部采用草酸銨作為發泡劑，雖然工藝危險性不大，但由于發泡劑完全消耗而不體現在產物中，將大幅度增加生產成本。?

對于提高硝酸鋇反應活性的活性劑，中國發明專利“一種提高花炮氧化劑硝酸鋇反應活性的活性劑”（申請號：201010129581.0，公開日：2011.09.28）中，采用三氧化二鐵、氧化錫、氧化亞錫、氧化鎳、氧化鈷、氧化亞銅、氧化銅等材料中的至少一種作為提高花炮氧化劑硝酸鋇反應活性的活性劑，可以降低硝酸鋇的熱分解溫度、提高硝酸鋇的反應活性，同時,活化后的硝酸鋇儲運安全。?

但還存在如下不足：①由于所選用的活性劑種類較少，在價格選擇、產地選擇、規格選擇等方面受限；②活性劑為粒度100目～200目左右的工業原料，顆粒較大，不利于催化性能充分發揮；③活性劑的用量為硝酸鋇質量的0.01%～5%，與主體材料硝酸鋇相比，體積太小，不利于活性劑與硝酸鋇的均勻混合，影響其混制的煙火藥的燃燒穩定性。?

綜上所述，現有技術存在的問題是：對煙火藥氧化劑硝酸鋇的材料改性，不能同時滿足生產工藝安全性高、價格成本低、產品反應活性大的工程化應用要求。?

發明內容