[发明专利]含高锰酸盐型促爆剂的安全环保开爆药及其制备方法

说明书

本发明公开了含高锰酸盐型促爆剂的安全环保开爆药及其制备方法，所述开爆药包括高锰酸盐型促爆剂、由硅烷偶联剂改性的活性金属还原剂、高分子氟聚物和有机粘结剂组成，其中，所述有机粘结剂选自聚乙烯醇、环氧树脂、酚醛树脂中的一种或多种，该开爆药可替换传统的黑火药，无需其组分中的硝酸钾、硫磺等对环境极其有害且感度较高的物质，所得产品具有无硫无氮、微烟、对环境友好、机械感度低、安全性高等优势，且在具有高开爆效率的同时具有较高的撞击感度。

技术领域

本发明涉及开爆药的技术领域。

背景技术

在传统烟花爆竹生产中，黑火药是重要的原材料之一。黑火药由硝酸钾(氧化剂)、木炭(还原剂)和硫磺(可燃剂)三种成分混合而成，价格低、便于制造，但黑火药在燃烧时会产生大量黑色烟雾，影响烟花的燃放效果，而且燃烧不完全，残留物中会有大量的炭、硫、钾的氧化物及固体残渣，严重污染环境，此外，在安全性方面，黑火药的机械感度较大，受到较强的冲击或摩擦时，即可发火或爆炸，因此，在生产和运输过程中安全性低，对人的生命和财产带来极大危险。

现有的开爆药技术中，促爆剂多为高氯酸钾、氯酸钾等氧化剂，然而此类物质撞击感度较高，在意外撞击的条件下容易发生剧烈反应，从而给应用带来严重的安全隐患，此类爆炸事故也因此屡见不鲜。

发明内容

本发明的目的在于提出一种不含硫和氮元素的安全环保开爆药及其制备方法，所述开爆药为氟聚物型开爆药，含有金属或其混合物形成的还原剂、高锰酸盐型氧化物促爆剂、粘结剂和氟聚物，可解决现有技术中烟花爆竹使用黑火药产生的污染大、机械感度高、静电和火花感度高、生产和运输过程中安全性低等问题，且可在提高开爆效率的同时进一步提高撞击感度。

本发明首先提供了如下的技术方案：

含高锰酸盐型促爆剂的安全环保开爆药，其由高锰酸盐型促爆剂、由硅烷偶联剂改性的活性金属还原剂、高分子氟聚物和有机粘结剂组成，其中，所述有机粘结剂选自聚乙烯醇、环氧树脂、酚醛树脂中的一种或多种。

根据本发明的一些优选实施方式，所述高分子氟聚物选自全氟聚醚、聚偏氟烯烃、聚氟烯烃、聚氟烷烃中的一种或多种。

根据本发明的一些优选实施方式，所述聚氟烯烃选自聚四氟乙烯，所述聚氟烷烃选自聚全氟戊烷。

根据本发明的一些优选实施方式，所述高分子氟聚物的粒径为50-400μm。

根据本发明的一些优选实施方式，所述活性金属还原剂的粒径为10-75μm。

根据本发明的一些优选实施方式，所述活性金属还原剂选自球形的铝粉和镁粉。

根据本发明的一些优选实施方式，所述促爆剂选自KMnO₄、Pb(MnO₄)₂、Co(MnO₄)₂、Zn(MnO₄)₂中的一种或多种。

根据本发明的一些优选实施方式，所述促爆剂的粒径为10-120μm。

根据本发明的一些优选实施方式，各原料按质量份为：所述硅烷偶联剂0.5-3份、粘结剂0.5-5份、所述活性金属还原剂10-100份、所述氧化物促爆剂5-50份、所述高分子氟聚物20-75份。

本发明进一步提供了所述开爆药的一种制备方法，其包括：

(1)将所述活性金属还原剂加入硅烷偶联剂分散液中混合、浸泡1-6h，其后过滤、干燥，得到改性还原剂；

(2)将所述改性还原剂加入粘结剂的溶液中，混合、浸泡1-6h，得到粘结剂包覆还原剂的分散液；

(3)将所述促爆剂和所述高分子氟聚物加入至所述结剂包覆还原剂的分散液中，混合得到混合浆料；