[发明专利]安全环保烟花复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种安全环保烟花复合材料，其特征在于：包括以下重量份的原料：改性硝酸纤维素30-35份、对苯二甲酸15-20份、珍珠岩粉5-8份、改性碳素粉3-5份、高氯酸钾3-9份、氢氧化铝8-10份、抗静电丙烯酸树脂8-10份、氢氧化钾6-10份、苯二甲酸氢钾2-4份、安定剂3-5份、单基粉2-4份、强剂粉9-10份和水10-15份。

2.根据权利要求1的一种安全环保烟花复合材料，其特征在于：所述改性硝酸纤维素的配方包括硝酸纤维素及添加剂，添加剂包括光稳定剂、阻燃剂、抗静电剂、着色剂以及分散剂，光稳定剂为2，4-二羟基二苯甲酮，阻燃剂为氢氧化铝，抗静电剂为烷基磺酸钠，着色剂为异吲哚酮，分散剂为十二烷基硫酸钠。

3.根据权利要求1的一种安全环保烟花复合材料，其特征在于：所述抗静电丙烯酸树脂的制备方法为在常温下反应釜内投入正丁醇，升温到90-100度，搅拌均匀，接着投入聚环氧乙烷、聚醚酯酰胺、含季铵盐的甲基丙烯酸酯共聚物和含亲水基的有机硅，搅拌均匀，再匀速滴加乙酰氧基封端的聚烯丙基聚氧乙烯醚与聚甲基含氢硅氧烷、烷醇胺、烷醇酰胺、脂肪酸、脂肪醇和烷基酚，控制在4-5个小时内滴完，滴完后升温到190-220度，保温3-4小时后降温至70-80度投入水，再次降温到40-50度，投入中和剂，搅拌40-50分钟，出料包装得到抗静电丙烯酸树脂。

4.根据权利要求1的一种安全环保烟花复合材料，其特征在于：所述对苯二甲酸的制备方法为以对二甲苯为原料，以醋酸为溶剂，醋酸钴和醋酸锰为催化剂，溴化物为促进剂，在10-15MPa和220-240℃的压力和温度条件下，通入压缩空气使其发生氧化反应，对二甲苯氧化成生成粗对苯二甲酸和4-羧基苯甲醛，将粗对苯二甲酸和4-羧基苯甲醛加入到纯水中溶解，在钯催化剂的催化下，通入氢气，在16-19MPa和283-295℃的条件下，使4-羧基苯甲醛还原成甲基苯甲酸，使甲基苯甲酸溶于纯水中，接着再结晶，分离和干燥，将对甲基苯甲酸分离，得到高纯度的纯对苯二甲酸。

5.根据权利要求1的一种安全环保烟花复合材料，其特征在于：所述改性碳素粉包括以下质量百分比组分：活化剂65-85％，分散剂10-16％，表面改性剂1-2％，炭黑2-10％，碳纤维4-6％，苯酐5-15％，香粉2-10％和石墨粉2-10％，按配方1-3的各组分比例称取各原料组分，加入到搅拌机中，以2000-2500r/min的转速下混合均匀，过筛，筛取120目筛下粉末，即制得改性碳素粉。

6.一种安全环保烟花复合材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)原料准备：按照原料的配方比称取原材料，备用；

2)制备分散液：将市售的对苯二甲酸、高氯酸钾和氢氧化钾加入到混料机中，以2000r/min的转速下混合10-20min，混合均匀后超声分散1-2h，得到分散液；

3)制备复合料：将改性硝酸纤维素、珍珠岩粉、改性碳素粉、氢氧化铝和苯二甲酸氢钾一起加入到混料机中，在1800r/min的转速下混合20-30min，得到复合料；

4)烟花发射药成型：将分散液、复合料和一定量的抗静电丙烯酸树脂、安定剂、单基粉和强剂粉混合后装入到高压反应釜中，在36-41℃下，持续通入二氧化碳至超临界状态，持续2-3h后出料，并在50-60℃下静置3-4h，得到烟花发射药；

5)灌装：将成型的烟花发射药装罐入库。