[發明專利]一種冷云澆注催化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201910230609.0
• 申請日: 2019-03-26
• 公開（公告）號: CN109942352A
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發明（設計）人: 李黨屯;楊正才;邊連城;劉偉國;楊大昭;劉永德;張護民;王關友;趙亞娟
• 申請（專利權）人: 北方特種能源集團有限公司西安慶華公司
• 主分類號: C06B23/00
• 分類號: C06B23/00;A01G15/00
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 顧潮琪

本發明提供了一種冷云澆注催化劑，包括質量比為(4～5)：1的固體組分和液體組分，固體組分包括質量份數為25～35份的成核劑、50～70份的氧化劑和不大于10份的添加劑，液體組分包括質量份數為60～80份的高分子聚合物、20～30份的聚合物單體、5～10份的固化劑和0.5～2份的發泡劑。本發明提供一種冷云催化劑，改善了藥劑的防水、貯存性能和燃燒的穩定性，同時采用發泡膨脹技術消除藥柱密度不均勻，避免出現間隙、裂縫等缺陷，工藝簡單，易于實現自動化連續混合、連續澆注或擠出成型裝藥技術，實現自動清洗等，能夠提高生產過程的安全性，降低藥劑制造成本。

技術領域

本發明涉及一種催化劑組成及其制備方法，屬于火工煙火藥技術領域。

背景技術

人工增雨原理為靜力催化，主要是影響云內的相態不穩定性，使用冷云催化劑增加冰晶數量，促使發生冰晶效應，使得水滴蒸發，冰晶增長，進而形成降水。因為碘化銀具有云中自然冰核的性質，是目前公認最好的人工冰核，也是當前人工作業中應用廣泛、成效明顯的催化劑。碘化銀焰劑一般是由固體氧化劑、高分子粘合劑、成核劑及各種鹽類組成。碘化銀系列的催化劑經過幾十年的發展，其催化原理和制造技術已經相當成熟，目前的研究只是在配方的改善、新材料的研究應用和制備工藝方面進行改進，提高催化效率和適應各種產品的裝配技術。如在碘化銀催化劑中加入2％的丙酮溶液，啟用鋼瓶加壓后從噴嘴高速噴出霧化，點火燃燒，再通過迎風坡的氣流向上抬升將碘化銀催化劑分散在云中進行人工增雨。而在用機載焰條進行播撒增雨時，目前國內主要使用的是BR-91-Y型固態碘化銀配方。但在實際應用中，該配方存在吸濕變性的缺點，同時由于采用壓裝工藝，對于長徑比較大的藥柱，易產生分層、密度不均勻等現象，不利于藥劑穩定燃燒。為了克服這些缺點，劉文生、周建中等人進行了配方和工藝改進，研制出了BY-07型焰劑(專利號：ZL200920141786.3)。該焰劑及生產方法克服了原有焰劑吸濕變性的缺點，能夠滿足大長徑比裝藥，但為了保證藥劑密度均勻一致，采用了真空澆注工藝技術并且固化溫度高(150℃左右)，導致其生產工藝較為復雜，成本較高。陜西中天公司則采用液體橡膠作為高分子粘合劑，降低了焰劑的固化溫度(70℃左右)，但仍然采用真空澆注技術或振動澆注等方法以消除藥柱密度不均勻，或出現間隙、裂縫、氣泡等缺陷，同樣使得工藝復雜，自動化連續澆注、自動清洗等較難實現，增加了藥劑成本和生產過程的安全性要求。

隨著人工增雨作業技術的發展，適用于大長徑比、異形焰劑裝藥，密度均勻一致，制造過程安全可靠，自動化大批量低成本生產的技術就顯得更為迫切。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供一種冷云催化劑，改善了藥劑的防水、貯存性能和燃燒的穩定性，同時采用發泡膨脹技術消除藥柱密度不均勻，避免出現間隙、裂縫等缺陷，工藝簡單，易于實現自動化連續混合、連續澆注(或擠出)成型裝藥技術，實現自動清洗等，能夠提高生產過程的安全性，降低藥劑制造成本。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種冷云催化劑，其組分包括固體組分和液體組分，所述的固體組分和液體組分的質量比為(4～5)：1；所述的固體組分包括質量份數為25～35份的成核劑、50～70份的氧化劑和不大于10份的添加劑，其中成核劑為碘化銀、碘化鉀、碘化亞銅中的一種或任意幾種的任意比例混合物，氧化劑為高氯酸的鈉鹽、鉀鹽或銨鹽，添加劑為起催化作用的金屬氧化物和起調節燃速作用的碳酸鹽或草酸鹽；所述的液體組分包括質量份數為60～80份的高分子聚合物、20～30份的聚合物單體、5～10份的固化劑和0.5～2份的發泡劑，其中高分子聚合物為端羥基聚丁二烯，聚合物單體為苯乙烯，固化劑為異氰酸酯類固化劑，發泡劑為去離子水。

本發明還提供上述冷云澆鑄催化劑的制備方法，包括以下步驟：首先按上述配比將固體組分、液體組分分別計量并混合均勻，然后按固體組分和液體組分的質量比將固體組分和液體組分進行攪拌捏合，再使用澆注或擠出設備裝入殼體并在70～85℃交聯固化反應，得到冷云澆注催化劑。