烟花鞭炮用高氯酸钾型专用氧化剂及其制备方法

专利名称:烟花鞭炮用高氯酸钾型专用氧化剂及其制备方法
技术领域：
本发明属化学化工火药制备领域，涉及一种生产烟花鞭炮火药用氧化剂及其制备 方法。
背景技术：
多年来，在鞭炮生产中多采用氯酸钾做氧化剂，氯酸钾具有易分解放出氧气、价格 低、性能好等特点，但由于其分解温度低且分解时放出热量，因此其本身就具有炸药的特 点。特别是它与可燃剂，如硫磺，有机物，铝粉等混合后分解温度会大大降低，其制作的鞭 炮药剂冲击及摩擦感度都非常高，均达到100 %，据调查烟花鞭炮行业发生的爆炸事故有 60%以上与使用氯酸钾做氧化剂有关。为此国家颁布了将氯酸钾作为民用爆破器材管理， 禁止在烟花鞭炮中使用氯酸钾的禁令，标准也进行了相应的修改。行业中寻求安全氧化剂 以完全取代氯酸钾成了热门，首选便是高氯酸钾完全取代氯酸钾。高氯酸钾含氧量高、吸湿 率低、化学安定性好、热分解温度高于氯酸钾，而且其分解反应为吸热反应，安全性能大大 优于氯酸钾，但作为氧化剂与氯酸钾相比有几个缺点
①其分解温度在600°C以上，氯酸钾分解温度仅368°C，故高氯酸钾药剂难点火， 要求使用点火冲能大的专用引线；
②价格贵，高于氯酸钾50 80%，成本高；
③其密度比氯酸钾高50%以上，故装药饼少，而且由于难点火，常由于熄引而造 成烧成率下降，甚至达不到国家标准。因此寻求在性能上，成本上及使用效果上与氯酸 钾相当，而在安全性上又大大优于氯酸钾的安全氧化剂，对烟花鞭炮行业具有重要意义， 也是保证行业安全，健康发展的重要条件。近几年来，众多行业科研人员正在试图解决 这一问题并做了大量的试验和研究，见“鞭炮安全氧化剂”(申请号为200410016899. 2)、 “高氯酸钾鞭炮火药”(申请号200510057003.幻、“烟花爆竹安全氧化剂”(申请号 200410046749. 6)、“低性复合晶氧化剂”(申请号200310306901. 0)、“烟花爆竹用复合型氧 化剂及其制备方法”(申请号200610088280. 1)、“一种用于烟花鞭炮的低性复合晶体火药添 加剂”(ZL200410022985. 4)、“新型花炮氧化剂”(ZL200410046707. 2)等专利文献记载。这 些专利中大都采用了硝酸钡作高氯酸钾的辅助氧化剂，成本有所降低，但性能却比纯高钾 产品差，而且硝酸钡属于重金属盐类，有剧毒，大量使用会带来新的环保问题。有的还存在 燃爆性能不佳，或由于吸湿造成贮存性能变化，或成本高，制备工艺复杂的缺点。

发明内容
本发明目的在于提供一种接火性好，燃放性能(烧成率、碎纸率声级值及贮存性 能)好，成本又可为行业接受的烟花鞭炮用高氯酸钾专用氧化剂及其制备方法。
烟花鞭炮用高氯酸钾型专用氧化剂中各种成分的重量百分比为
高氯酸钾70 90
硝酸盐2 8[0010]硫酸盐5 8
碳酸盐0 8
密度调节剂5 8
表面活性剂(外加) 0. 1 0. 3
上述成分中硝酸盐为硝酸钡、硝酸钾中的一种或两种；硫酸盐为硫酸锌、硫酸铁、 硫酸钙中的一种或两种或三种；碳酸盐为细度在325目以上的轻质碳酸钙粉；密度调节剂 为白炭黑，膨胀珍珠岩粉、空心塑料微珠中的一种或两种或三种；表面活性剂为碳链中碳为 12 18的固态脂肪胺或脂肪酸中的一种或两种。
高氯酸钾型专用氧化剂的制备方法是根据需要，将上所述成分(除表面活性剂， 因为表面活性剂为外加)重量百分比按百分之百配置好，然后先将高氯酸钾先与外加的表 面活性剂混合改性后，再与其他成分混合均勻，得到高氯酸钾型专用氧化剂产品。
本发明与现有技术相比显著优点是
①安全性能大大优于原氯酸钾产品，甚至也优于纯高氯酸钾产品。
②由于对高氯酸钾进行了改性均化处理，产品流散性好，便于混药，而且热安定性 好，贮存性能优良。
③虽然比纯高钾产品减少了高钾用量，但由于所加的硝酸盐提供了附加氧，更由 于硫酸盐及碳酸盐对高氯酸钾起到了催化及分散剂的作用，使高氯酸能充分发挥作用。
④产品配成的药剂接火性能好，用合格的普通引线即能可靠的点燃，不需要价格 贵的专用引线。
⑤由于硝酸盐的用量少，在8%以下，故不存在硝酸钾及硝酸钡的与固引剂反应使 药剂失效的问题，也不存在硝盐药剂的吸湿而贮存期性能下降等问题。
⑥制备方法简单。
本产品研制成功后，深受用户欢迎。
具体实施方式
实施例1
配方高氯酸钾75[0026]硝酸钡6[0027]硫酸锌7[0028]轻质碳酸钙4[0029]膨胀珍珠岩粉6[0030]白炭黑2[0031]合成脂肪酸0.
高氯酸钾与合成脂肪酸混合改性后，再与其它成分混合均勻即得到烟花鞭炮用高 氯酸钾型专用氧化剂产品。
实施例2
配方高氯酸钾82
硝酸钾3
硫酸钙6[0037]轻质碳酸钙2
膨胀珍珠岩粉+白炭黑 7
软脂酸+硬脂酸0. 2
用软脂酸+硬脂酸对高氯酸钾进行改性处理后，再与其它成分混合均勻即成烟花 鞭炮用高氯酸钾型专用氧化剂产品。
权利要求
1.一种烟花鞭炮用高氯酸钾型专用氧化剂，其特征在于该专用氧化剂中各种成分的 重量百分比为高氯酸钾 70 90硝酸钡、硝酸钾中的一种或两种 2 8硫酸锌、硫酸铁、硫酸钙中的一种或两种或三种 5 8细度在325目以上的轻质碳酸钙粉 0 8白炭黑、膨胀珍珠岩粉、空心塑料微珠中的一种或两种或三种 5 8 表面活性剂 0.1 0.3 外加。
2.根据权利要求
1所述的高氯酸钾型专用氧化剂，其特征在于表面活性剂为碳链中 碳为12 18的固态脂肪胺或脂肪酸中的一种或两种。
3.一种制备权利要求
1所述的高氯酸钾型专用氧化剂的方法，其特征在于高氯酸钾 先与外加的表面活性剂混合改性后，再与其他成分混合均勻，得到高氯酸钾型专用氧化剂产品。
专利摘要
本发明烟花鞭炮用高氯酸钾型专用氧化剂涉及一种生产烟花鞭炮火药用氧化剂及其制备方法。其主要成分为高氯酸钾，不含氯酸钾和国家规定的禁用物质。本发明的关键在于采用表面活性剂对高氯酸钾进行改性处理，再加入其他功能材料以改善高氯酸钾的使用贮存性能。解决了高氯酸钾产品长贮结块及制出的药剂接火难、要求用专用高钾引线且易熄引及装药饼少的问题。其配方为高氯酸钾70～90；硝酸盐2～8；硫酸盐5～8；碳酸盐0～8；密度调节剂5～8；表面活性剂(外加)0.1～0.3。本发明的优点在于①通过表面改性，产品吸湿率低、松散性、流散性好。②与还原剂配成的药剂接火性好，鞭炮烧成率、碎纸率及声强级值均优于高钾产品。③成本比纯高钾低、装药并多。
文档编号C06B31/00GKCN101337855 B发布类型授权 专利申请号CN 200810032062
公开日2011年6月22日 申请日期2008年8月13日
发明者贺秋兰, 邱朝阳, 郭子庭 申请人:湖南金能科技实业有限公司专利引用 (5),