本發(fā)明涉及一種用于煙花的開包藥，尤其是作為開包藥還原劑使用的鈍感復(fù)合材料。
背景技術(shù)：
煙花爆竹用開包藥，亦稱之開爆藥、開苞藥或開炸藥。現(xiàn)有煙花開包藥以高氯酸鉀、合金粉、硫磺為主要原料。其弊端在于摩擦、撞擊敏感度較高，安全性差，生產(chǎn)過程中因開包藥引起的安全事故不斷，造成重大人員傷亡和財產(chǎn)損失屢見不鮮，研發(fā)安全鈍感的開包藥勢在必行。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為了解決上述弊端，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種作為開包藥還原劑使用的鈍感復(fù)合材料，以獲得安全的煙花爆竹開包藥。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，一種煙花爆竹開包用鈍感復(fù)合材料，其特征在于，其組分及其重量份數(shù)比是，鋁粉57～62份，氧化鋅8～12份，氯化橡膠7～11份，石墨3～6份，鋁鎂合金4～7份，碳酸鉀5～6份，二氧化鈦3～5份。各組份按一般方法混合均勻即可。
優(yōu)選地，所述其組分及其重量份數(shù)比是，鋁粉60份，氧化鋅10份，氯化橡膠10份，石墨5份，鋁鎂合金5份，碳酸鉀6份，二氧化鈦4份。
上述技術(shù)方案中，鋁粉、鋁鎂合金在配方中是作為還原劑，同時也是能量的主要來源；碳酸鉀是一種堿性物質(zhì)，保證金屬粉末在組分中的穩(wěn)定性；氯化鋅、氯化橡膠、二氧化鈦、石墨在不同條件下作為燃燒和爆炸速度的調(diào)節(jié)劑。
應(yīng)用所述鈍感復(fù)合材料作為還原劑，與高氯酸鉀按照比例混合均勻，即得煙花開包藥。
本發(fā)明的有益效果在于：
1、采用本發(fā)明的鈍感復(fù)合材料作為還原劑配制的開包藥，各項安全性能指標(biāo)優(yōu)于傳統(tǒng)藥物，敏感度低，安全系數(shù)大大高于傳統(tǒng)藥物，符合AQ 4104-2008標(biāo)準(zhǔn)要求；組分不含煙火藥禁限用成分，符合GB 10631-2013標(biāo)準(zhǔn)要求；亦不含硫磺成分，具有環(huán)保特性。
2、采用本發(fā)明的鈍感復(fù)合材料配制的開包藥的組合煙花產(chǎn)品各項安全質(zhì)量性能測試，符合國標(biāo)GB 10631-2013、GB 19593-2015要求。
3、采用本發(fā)明的鈍感復(fù)合材料配制的開包藥燃燒后，未檢出CO、NOX，環(huán)保等級較傳統(tǒng)藥物高，具有更好的環(huán)保性。
下面將通過具體實施方式對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
具體實施方式
本發(fā)明煙花開包藥的制備包括下述步驟：
步驟一：煙花爆竹開包用鈍感復(fù)合材料配制，按重量稱取鋁粉60份，氧化鋅10份，氯化橡膠10份，石墨5份，鋁鎂合金5份，碳酸鉀6份，二氧化鈦4份。各組份經(jīng)篩合混合均勻即可。
步驟二：步驟一制得的鈍感復(fù)合材料(A)與高氯酸鉀(B)按照重量份數(shù)比A:B＝1:2的比例混合均勻，即得煙花開包藥。直接替代傳統(tǒng)煙花開包藥使用。
按上述方法制得的煙花爆竹開包用鈍感復(fù)合材料和煙花開包藥，由國家煙花爆竹產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心進(jìn)行了下述檢測：
一、測試來源 頤和隆煙花集團(tuán)有限公司
二、測試目的 采用煙花爆竹開包用鈍感復(fù)合材料作為還原劑配制的開包藥是該公司新研發(fā)的，用以替代傳統(tǒng)開包藥，通過對煙花爆竹開包用鈍感復(fù)合材料的定性檢驗，以及對采用其配制的開包藥和制成的組合煙花產(chǎn)品的安全質(zhì)量性能進(jìn)行測試，分析論證該鈍感復(fù)合材料在安全和環(huán)保方面的先進(jìn)性、適應(yīng)性，并綜合判定其適應(yīng)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)的程度。
三、測試對象
1、煙花爆竹開包用鈍感復(fù)合材料和配制成的開包藥，進(jìn)行定性檢驗和安全、環(huán)保性能測試。
2、對應(yīng)用該新型復(fù)合材料配制的開包藥(帶亮珠炸花)制成的組合煙花產(chǎn)品進(jìn)行安全、質(zhì)量性能測試。
3、對傳統(tǒng)開包藥及其制成的組合煙花產(chǎn)品進(jìn)行安全、質(zhì)量和環(huán)保性能測試，并與該新型藥物和產(chǎn)品的性能進(jìn)行對比。
四、測試依據(jù)
1、《煙花爆竹安全與質(zhì)量》(GB 10631-013)
2、《煙花爆竹組合煙花》(GB 9593-015)
3、《煙花爆竹煙火藥安全性指標(biāo)及測定方法》(AQ 4104-008)
4、待頒布實施的《煙花爆竹環(huán)保評價方法》標(biāo)準(zhǔn)
五、測試時間 測試分兩期進(jìn)行，一期為自2017年2月13日至2017年3月10日，二期為2017年2月28日至2017年3月20日。
六、測試項目
(一)安全性能 水份、吸濕性、跌落試驗、熱安定性、低溫試驗、振動試驗、摩擦感度、撞擊感度、火焰感度、靜電感度、著火溫度、爆發(fā)點(diǎn)、PH值等。
(二)產(chǎn)品燃放性能 炙熱物、拋射物、燒筒、倒筒、散筒、炸筒、低炸、發(fā)射高度、聲級值等。
(三)藥量、藥種
1.GB10631-2013規(guī)定的禁限用藥物；
2.復(fù)合材料未配制高氯酸鉀、未添加其它氧化劑，測試是否煙火藥。
(四)環(huán)保性能 煙霧透過率、CO、NOX。
七、測試樣品提供由委托單位頤和隆煙花集團(tuán)有限公司按照測試的需要，分期分批提供樣品，每期提供的樣品為：
(一)藥物煙花爆竹開包用鈍感復(fù)合材料100g，以及配制的開包藥100g和2箱最小運(yùn)輸包裝(跌落試驗)；傳統(tǒng)開包藥100g。
(二)組合煙花產(chǎn)品
1、提供應(yīng)用鈍感復(fù)合材料配制開包藥(帶亮珠炸花)組合煙花產(chǎn)品(36發(fā))52個(原樣測試10個；75℃測試10個，低溫冷凍10個；振動試驗10個，跌落試驗10個(裝成2箱)，藥量測試2個)。
2、提供應(yīng)用傳統(tǒng)開炸藥(帶亮珠炸花)組合煙花產(chǎn)品(36發(fā))12個，主要用于燃放性能和藥量比對。
注：用做測試的藥物和制作成組合煙花產(chǎn)品的藥物成分、配比一致；鈍感復(fù)合材料配制藥物產(chǎn)品與傳統(tǒng)藥物產(chǎn)品藥量一致。
八、測試方法
1.水分 將藥物試樣置于105℃±2℃環(huán)境中干燥2h，稱量干燥前后質(zhì)量，利用質(zhì)量差計算水分質(zhì)量百分含量。
2.吸濕性 將藥物在55℃±2℃環(huán)境中抽真空干燥至恒重，然后置于20O℃±2℃、飽和硝酸鉀溶液的恒濕器中24h，稱量吸濕前后質(zhì)量，利用質(zhì)量差計算吸濕率。
3.跌落試驗 將運(yùn)輸包裝藥物和組合煙花產(chǎn)品從12m高處自由落體，跌落至厚度≥75mm、布氏硬度≥200HB的鋼板上，觀察產(chǎn)品是否發(fā)生燃燒、爆炸現(xiàn)象。
4.熱安定性 將產(chǎn)品置于75℃±2℃環(huán)境中48h，觀察是否發(fā)生燃燒、爆炸、分解現(xiàn)象，在室溫下放置24h后進(jìn)行燃放，是否保持原設(shè)計效果。
5.低溫試驗 將產(chǎn)品置于-(30±2)℃環(huán)境中48h，觀察是否發(fā)生燃燒、爆炸、分解現(xiàn)象，在室溫下放置24h后進(jìn)行燃放，是否保持原設(shè)計效果。
6.振動試驗 將產(chǎn)品置于振動儀上，以每次振動最小減速度(490±20)m/s2、脈沖持續(xù)時間(620±10)ms，持續(xù)以(1±0.1)Hz的頻率運(yùn)轉(zhuǎn)1小時后，觀察產(chǎn)品是否發(fā)生燃燒、爆炸、變形、漏藥現(xiàn)象，進(jìn)行燃放是否保持原設(shè)計效果。
7.摩擦感度 摩擦感度儀擺角70°、壓力1.23MPa，測試2組每組25發(fā)藥物發(fā)生燃燒、爆炸、冒煙的百分率。
8.撞擊感度 撞擊感度儀錘重10kg±10g，落高(250±1)mm，測試2組每組25發(fā)藥物發(fā)生燃燒、爆炸、冒煙的百分率。
9.火焰感度 采用升降法測量30次藥物50％的發(fā)火距離。
10.靜電感 度采用升降法測量30次藥物0.01％的發(fā)火能。
11.著火溫度 以5℃/min的升溫速率，測量藥物發(fā)生燃燒、爆炸的外延點(diǎn)溫度。
12.PH值 用除去CO2的水，將藥物配制成50g/L的懸濁液，測量PH值。
13.燃放性能 將產(chǎn)品進(jìn)行燃放，察看產(chǎn)品是否符合GB 10631-2013、GB 19593-2015中規(guī)定的C級個人燃放類產(chǎn)品燃放性能要求，同時測量聲級值。
14.藥量 解剖樣品，測量單發(fā)開包藥量。
15.藥種 按照GB/T 15814.1和GB/T 21242的方法檢測煙火藥禁限用成分、以及是否煙火藥的氧化劑、還原劑成分。
16.煙霧透過率 在密閉容器中點(diǎn)燃單位質(zhì)量的煙火藥，檢測從標(biāo)準(zhǔn)光源發(fā)出的光經(jīng)煙霧衰減后的光強(qiáng)度，計算透過率。
17.CO、NOX 利用電化學(xué)吸收原理，采用探測器檢測單位質(zhì)量煙火藥燃燒后CO、NOX濃度。
九、結(jié)果及分析 經(jīng)檢測煙花爆竹開包用鈍感復(fù)合材料、及其配制成的開包藥和制成組合煙花產(chǎn)品，結(jié)果如表1所示。
表1測試結(jié)果
1、水分的含量、吸濕率是衡量藥物儲存、吸收水分能力的指標(biāo)，在配制成開包藥中含有高氯酸鉀和鋁粉，水分含量過高可能導(dǎo)致藥物失效，甚至與鋁發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，因此應(yīng)控制水分含量，檢測結(jié)果中該復(fù)合材料配制的開包藥兩項指標(biāo)略高于傳統(tǒng)藥物，但低于GB 10631-2013中規(guī)定的上限值(水分1.5％、吸濕率2.0％)，符合國家標(biāo)準(zhǔn)的要求。
2、摩擦、撞擊、靜電感度是衡量藥物在生產(chǎn)、搬運(yùn)、運(yùn)輸中抗摩擦、撞擊和產(chǎn)生靜電危害能力的指標(biāo)，檢測結(jié)果表明摩擦、撞擊感度遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)藥物，靜電感度0.01％發(fā)火能高于傳統(tǒng)藥物，表明靜電感度敏感度低，更為鈍感，符合AQ 4104-2008標(biāo)準(zhǔn)要求。
3、復(fù)合材料藥物的火焰感度50％發(fā)火距離小于傳統(tǒng)藥物，表明對火焰的敏感度更鈍感。
4、振動、跌落試驗是衡量藥物和產(chǎn)品在生產(chǎn)、搬運(yùn)、運(yùn)輸?shù)冗^程中抗振動，特別是劇烈碰撞能力的指標(biāo)。產(chǎn)品經(jīng)振動后，未發(fā)現(xiàn)燃燒、爆炸、變形、漏藥現(xiàn)象，燃放保持原設(shè)計效果，符合GB 10631-2013的要求；將最小運(yùn)輸單元的藥物和產(chǎn)品跌落試驗后，未發(fā)現(xiàn)燃燒、爆炸現(xiàn)象。
5、熱安定性、低溫試驗是衡量產(chǎn)品在生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲存中抗極端高溫和寒冷自然條件能力的指標(biāo)，試驗后未發(fā)現(xiàn)燃燒、爆炸、分解現(xiàn)象，燃放保持原設(shè)計效果，符合GB 10631-2013的要求。
6、燃放性能是復(fù)合材料配制成開包藥能否用于制作組合煙花產(chǎn)品的關(guān)鍵指標(biāo)和基本要求。經(jīng)燃放檢驗，未出現(xiàn)炸筒、散筒、倒筒、沖底、斷火、燒筒、低炸等現(xiàn)象，聲級值：100dB～110dB,發(fā)射高度、發(fā)射偏斜角、拋射物、炙熱物等均符合GB 10631-2013、GB 19593-2015標(biāo)準(zhǔn)要求。
7、藥量檢驗結(jié)果顯示該復(fù)合材料配制的開包藥組合煙花產(chǎn)品的藥量與傳統(tǒng)產(chǎn)品的藥量基本一致。
8、該復(fù)合材料配制的開包藥及其生產(chǎn)的煙花產(chǎn)品進(jìn)行藥種檢驗，藥物和產(chǎn)品中未檢出禁限用成分，符合GB 10631-2013標(biāo)準(zhǔn)要求；通過對該復(fù)合材料進(jìn)行煙火藥定性檢驗，未檢出氧化劑成分，燃燒測試結(jié)果為引火線不能點(diǎn)燃。
9、煙霧透過率和CO、NOX含量是衡量藥物和產(chǎn)品燃放后環(huán)保性能的重要指標(biāo)。經(jīng)檢測藥物燃燒后的氣體中，未檢出CO、NOX等有害氣體，煙霧產(chǎn)生量略低于傳統(tǒng)藥物。
上述的實現(xiàn)方式僅是為了清楚的說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能理解為對本發(fā)明做出任何限制。本發(fā)明在本技術(shù)領(lǐng)域具有公知的多種替代或者變形，在不脫離本發(fā)明實質(zhì)意義的前提下，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。