[發明專利]一種煙火型氣體發生劑及制備方法

有效

• 申請號: 201610064652.0
• 申請日: 2016-01-29
• 公開（公告）號: CN105541525B
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 韓志躍;姚謙;楊月楨;張英豪;杜志明
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: C06D5/06
• 分類號: C06D5/06
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 楊志兵;仇蕾安

本發明涉及一種煙火型氣體發生劑及制備方法，屬于氣體發生劑技術領域。本發明所述氣體發生劑的組成成分為4,5?二四唑基?1,2,3?三唑、Fe₂O₃、CuO、氧化劑、催化劑、降溫劑以及粘結劑。所述方法：將粒徑≤0.15mm的氧化劑、粒徑≤0.15mm的4,5?二四唑基?1,2,3?三唑、Fe₂O₃、CuO及降溫劑充分混合后，過50目篩，得到混合均勻的粉體；將粘結劑的的有機溶液加到混合均勻的粉體中，混合均勻后，過20目篩進行造粒，將過篩后的顆粒進行干燥，將干燥后的顆粒過50目篩，得到固體顆粒；將得到的固體顆粒放入油壓機中壓片，得到所述氣體發生劑。本發明所述氣體發生劑產生的氣體干凈，對環境無污染。

技術領域

本發明涉及一種煙火型氣體發生劑及制備方法，具體涉及一種以4,5-二四唑基-1,2,3-三唑為可燃劑的煙火型氣體發生劑及制備方法，屬于氣體發生劑技術領域。

背景技術

煙火氣體發生劑是一種能以快速化學反應(燃燒)方式產生大量氣體的煙火藥劑，簡稱氣體發生劑，通常用于制造各種氣體發生器和充氣裝置，應用于汽車安全氣囊、魚雷導向葉片和陀螺轉子旋轉、飛機駕駛員座椅彈射及各種救生筏和民航應急安全滑梯的快速充氣、航天器變軌、無人機和火星探測器安全著陸、神舟系列升空推進劑、特殊場合快速滅火等領域。

目前廣泛使用的氣體發生劑為NaN₃/氧化劑體系，該體系氣體發生劑具有易點火、燃燒溫度低、過濾性好、制藥工藝簡單、氣體產物為無毒的N₂等優點。但由于NaN₃是劇毒品，給工作人員帶來安全隱患。因此，國內外相關科研人員都在研究和開發新型無毒、產氣量大而且穩定的非NaN₃氣體發生劑。

含能材料經歷了從傳統的普通炸藥到多硝基含能化合物的發展過程，近年來高氮含能化合物受到了國內外學者的普遍關注。高氮化合物分子結構中含有大量的N—N、C—N、C＝N等化學鍵，因此這些化合物具有高正生成焓和高能量密度，某些化合物還具有高熱穩定性。作為新型含能材料，高氮含能化合物主要應用于高能鈍感炸藥、小型推進系統固體燃料、無煙煙火劑、氣體發生劑、無焰低溫滅火劑等軍事化學和爆炸安全領域。高氮化合物主要包括含能五元氮雜環(三唑、四唑、呋咱)和六元氮雜環(三嗪、四嗪)以及它們的衍生物。目前氣體發生劑中普遍使用的高氮化合物類可燃劑為硝基胍、硝酸胍及5-氨基四唑等，所述可燃劑制備的氣體發生劑燃燒時產生的氣體中含有的大量(占總氣體量的30％以上)水蒸氣在100℃時迅速凝結導致系統壓力大幅波動而帶來的一系列安全問題，這在很大程度上限制了氣體發生劑的應用。氫元素的增加會降低含能材料本身的密度，也使其用作高能炸藥時的爆轟性能(如爆壓、爆速等)降低。因而，減少高氮化合物分子結構中氫元素的含量，是含能材料應用領域研究人員追求的目標之一。

發明內容

針對現有技術中存在的不足，本發明的目的在于提供一種煙火型氣體發生劑及制備方法，所述氣體發生劑以4,5-二四唑基-1,2,3-三唑為可燃劑；所述氣體發生劑燃燒產生的氣體干凈，多為氮氣，氮氧化物、一氧化碳的含量極低，對環境無污染。燃燒產生的氣體中水蒸氣的含量低，避免了燃氣發生劑系統壓力大幅波動而帶來的一系列安全問題。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的。

一種煙火型氣體發生劑，以所述氣體發生劑的質量為100％計，其組成成分及質量分數為：可燃劑4,5-二四唑基-1,2,3-三唑20～42％，氧化劑40～68％，催化劑3～9％，降溫劑6～19％以及粘結劑0.1～3％；

所述氧化劑包括LiNO₃、NaNO₃、KNO₃、Mg(NO₃)₂、Sr(NO₃)₂或KMnO₄；

所述催化劑為三氧化二鐵和氧化銅；