[发明专利]一种替代烟花里单基粉、双基粉的环保火药

说明书

一种替代烟花里单基粉、双基粉的环保火药，环保火药由氮、碳、氢、氧组成的含能化合物构成，含能化合物是由不同程度酯化的失水d‑葡萄糖构成的大分子链的高分子物质，其中各个葡萄糖残基是由1、4位的羟基失水而结合起来的，没有酯化的失水d‑葡萄糖大分子链里的每一个葡萄糖基环上有三个羟基，每一个都可以和硝酸单独发生酯化反应。通过用一种由氮、碳、氢、氧组成的含能化合物来代替应用于烟花爆竹的单基粉和双基粉，其产物无污染；保证环保火药的原材料供应充足，有不断的稳定的货源供应，且价格具有低廉、波动小的优势；在物理和化学性质方面，相比较于单基粉和双基粉，由于是新鲜生产，未长时间放置，所以性质确定、可控、恒定。

技术领域

本发明涉及烟花爆竹技术领域，特别涉及一种替代烟花里单基粉、双基粉的环保火药。

背景技术

传统烟花炮竹里用到的储能物质主要是黑火药，其成分是硝酸钾(或高氯酸钾)、木炭和硫磺。黑火药因燃烧可迅速产生大量动能和热量，所以被广泛应用于彩色焰火的喷发药、礼花弹的发射升空药、开爆药、安全引线和彩色发光亮珠等。但传统的烟花炮竹中的黑火药燃烧后会使空气中充满大量的烟，生成硫化钾、氮氧化物、一氧化碳等产物，严重污染空气。同时，硫的化合物、高氯酸盐、硝酸盐也有生物毒性。

为了解决这两个问题，申请公开号CN103524278A、CN1112101A等专利使用单基粉和双基粉代替黑火药，且广泛应用于烟花爆竹相关产品的生产。单基粉和双基粉系采用退役单基发射药、双基发射药直接破碎而制成，其组成元素为碳、氢、氧、氮，不含硫、氯、钾等，所以燃烧产物以水、二氧化碳和氮气为主，不污染环境，对人体无害。尽管如此，单基粉和双基粉在烟花产品的应用方面仍存在重大缺陷：

(1)由于它们是由多年储存的武器弹药里拆解出来的退役火药，其化学性质有不确定性和批次之间的不恒定性；

(2)每年退役火药的供应量有限，当产品需求增加时，退役火药供不应求，价格上涨，故无法保证稳定的货源供应和平稳的价格；

(3)为了增加武器运输和储存的安全性，单基粉和双基粉通常经过阻燃处理，在武器中是通过点燃雷管和底火，但是烟花的点燃通常是通过引线或者静电，所以会出现无法点燃退役火药的情况。

因此，急需一种可解决现有设计中单基粉和双基粉在烟花产品中的应用中存在缺陷的环保火药。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的问题提供一种性能更加优良的环保火药。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种替代烟花里单基粉、双基粉的环保火药，环保火药由氮、碳、氢、氧组成的含能化合物构成，所述含能化合物是由不同酯化程度的失水d-葡萄糖构成的大分子链的高分子物质，其中各个葡萄糖残基是由1、4位的羟基失水而结合起来的，没有酯化的所述失水d-葡萄糖大分子链里的每一个葡萄糖基环上有三个羟基，每一个都能和硝酸单独发生酯化反应。

优选为，所述含能化合物由四种基环混合组成，故所述含能化合物含氮量取决于四种残基的混合比例，所述残基包括没有酯化的失水双d-葡萄糖残基、一个羟基酯化的双葡萄糖残基、两个羟基酯化的双葡萄糖残基和三个羟基全部酯化的双葡萄糖残基。

优选为，所述没有酯化的失水双d-葡萄糖残基分子式是(C₆H₁₀O₅)₂，基环含氮量为0％，结构式如下：

优选为，若一个羟基酯化，所述双葡萄糖残基分子式变为(C₆H₉(NO₂)O₅)₂，基环含氮量为6.76％，结构式如下：