[发明专利]一种烟花爆竹用颜色药剂及其制备方法

说明书

本发明实施例提供一种烟花爆竹用颜色药剂及其制备方法，所述烟花爆竹用颜色药剂不含有金属粉，其中可燃剂由偶氮四唑二胍和5‑氨基四唑硝酸盐组成。本发明实施例提供的烟花爆竹用颜色药剂，通过将偶氮四唑二胍和5‑氨基四唑硝酸盐复合，代替现有技术使用的金属粉，不仅合理降低了烟花爆竹的爆炸威力提高安全性，而且偶氮四唑二胍和5‑氨基四唑硝酸盐燃烧后产生的主要为气体，减少了固体残渣的产生，提高了环保性，更重要的是，用偶氮四唑二胍和5‑氨基四唑硝酸盐复合代替金属粉，可以将药剂整体的燃烧热控制在特定范围内，从而提高药剂燃烧后的色纯度，改善观赏效果。

技术领域

本发明涉及烟花爆竹生产加工技术领域，尤其涉及一种烟花爆竹用颜色药剂及其制备方法。

背景技术

烟花爆竹，以烟火药为主要原料制成，引燃后通过燃烧或爆炸，产生光、声、色、型、烟雾等效果，现已成为世界各国人民祈福、节日喜庆和庆典活动等不可或缺的观赏娱乐佳品。

为了使礼花弹、组合烟花等品种燃放时有较好的观赏效果，烟花开爆药常常选用镁铝合金粉作为可燃剂，这类药剂机械感度均较高，开爆瞬间威力大，危险性较高；而且镁铝合金粉燃烧会产生固体残渣，增加大气PM2.5、PM10的值，对空气质量有极大的负面影响。

近年来，随着人们对环保要求的越来越高，以及出于安全保障的考虑，要求降低烟花爆竹的爆炸威力，因此禁止在烟花爆竹中使用镁铝合金等金属粉。然而若无金属粉，不但爆炸威力会大幅下降，而且烟火的色纯度也会受到影响，大大降低了观赏效果。

发明内容

本发明实施例提供一种烟花爆竹用颜色药剂及其制备方法，用以解决现有技术中使用金属粉带来的环境污染以及危险性高的缺陷，实现安全环保且不影响观赏效果。

本发明实施例提供一种烟花爆竹用颜色药剂，不含有金属粉，其中可燃剂由偶氮四唑二胍和5-氨基四唑硝酸盐组成。

其中，偶氮四唑二胍分子式为C₄H₁₂N₁₆，结构式如下：

其较优合成工艺如下：0.10mol 5-AT加入200mL浓度为1.5mol/L的NaOH溶液中，加入0.10mol KMnO₄，在80℃下反应60min。氧化形成偶氮键，得到中间体偶氮四唑的钠盐(SAZ)；50℃条件下由中间体SAZ与硝酸胍（或盐酸胍）经过交换反应（n（硝酸胍）/n（SAZ）＝2.5），制得偶氮四唑二胍GZT。

5-氨基四唑硝酸盐分子式为CH₄N₆O₃，结构式如下：

其可由5-氨基四唑一水化合物常温下与硝酸反应制得。较优合成工艺如下：20℃下，将5g 5-氨基四唑一水化合物溶于15mL水中，缓慢加入15mL浓硝酸（质量分数为65%），边搅拌边反应15min。室温下自然冷却，逐渐析出晶体，抽滤，冰水洗涤，50℃干燥，产率为92.6%。

根据本发明具体实施例的烟花爆竹用颜色药剂，所述偶氮四唑二胍与所述5-氨基四唑硝酸盐的质量比为（10-35）:（5-30）。

根据本发明具体实施例的烟花爆竹用颜色药剂，以重量份计，所述颜色药剂包括以下组分：高氯酸钾30-60份、显色组分20-30份、偶氮四唑二胍10-35份、5-氨基四唑硝酸盐5-30份、氯化橡胶5-15份和粘结剂5-15份。

其中，粘结剂为酚醛树脂、松香、虫胶、聚乙烯醇、氟橡胶或石蜡，进一步优选为酚醛树脂。