CN111018632A - 一种花炮用恒湿防潮助剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种花炮用恒湿防潮助剂及其制备方法，属于环保烟火药领域。组分包括：硝化竹纤维素、二硝基甲苯、苯并胍胺、改性吸湿树脂粉末、导热石墨粉、改性介孔二氧化硅、麦芽糊精和正硅酸甲酯；本发明提供的一种花炮用恒湿防潮助剂，具有化学性质稳定、恒湿性好、绿色环保等优点。本发明提供的制备方法，工艺简单，原料易得，反应条件易控制，成本较低，适合放大生产，可实现产业化。

Description

一种花炮用恒湿防潮助剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种花炮用恒湿防潮助剂及其制备方法，属于环保烟火药领域。
背景技术
湿度是大气干湿程度的一种量度，密切影响着地球的生物圈包括我们人类的各种活动。如果处理防护的不好，其与复杂的环境因素相互作用对我们的生产生活带来很多不必要的损失。
我国研制和使用花炮有着悠久的历史，《中国实业志》写到，花炮“始于唐，盛于宋，发源于浏阳”。每逢民间传统节日，或各种庆典晚会，人们便争放鞭炮烟花以示喜庆，烟花的结构新颖，装潢美观，燃放时，绚丽多彩，有声有色，或旋转窜跃于地面，或飞腾闪耀于天空，令人目不暇接，给人以清新舒畅，欢快旷达的感受。我国烟花需求量巨大，但其储存、使用及运输环境复杂，易受地域、季节、气候等条件的影响，其中，湿度是普遍存在且影响较大的一个因素。当湿度较大时，装药易发生吸湿与潮解，严重影响其燃烧性能、导热性能，造成点火困难，燃速下降，火焰强度减弱，甚至不能被点燃；但是，湿度并非越低越好，当环境湿度过低，火药自身的水分会逐渐释放出去，导致装药过于干燥，机械强度下降，容易破碎，燃速加快，对使用性能造成了不利影响，也给使用者带来了潜在的危害。
目前有关防潮剂的研究报道很多，防潮剂的种类也很多样。专利CN107998846A公开了一种有干燥功能的防霉防潮剂，该防潮剂具有良好的普适性和防霉效果。专利CN105951509A公开了一种纸板抗菌防潮剂，该防潮剂具有较好的防潮、抗菌、防蛀性能，并且使用安全、对环境无污染。专利CN108211681A公开了一种高效防霉防潮剂，具有良好的防霉防潮效果。当前防潮剂的报道主要集中在防霉抑菌、高效、环保方面，而有关恒湿性的防潮剂却没有报道。
针对以上问题，加强火药防潮技术的研究，开发出一种具有恒湿性能的防潮剂，对于改善烟花的贮存可靠性，延长烟花的贮存寿命，提高使用安全性，具有重要的研究意义和社会价值。
发明内容
本发明的目的是为了解决传统火药保湿性能差的问题，提供一种花炮用恒湿防潮助剂及其制备方法；该防潮剂具有化学性质稳定、恒湿性好、绿色环保等优点。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种花炮用恒湿防潮助剂，其各组分所占质量百分比如下：
Figure BDA0002290531470000021
所述硝化竹纤维素的含氮量为12％～12.5％；
所述导热石墨粉的规格如下：密度为2.2g/cm3，鳞片尺寸为0mm，晶体粒径为0.01mm，固定碳含量≥99.8％；
一种花炮用恒湿防潮助剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、将硝化竹纤维素和二硝基甲苯均匀混合，得到混合硝化剂。按(0.01～0.1)：(0.5～2)：5的质量比将混合硝化剂分成Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组；按1：(50～100)的质量比将正硅酸甲酯分成①组、②组；将Ⅰ组混合硝化剂加入到丙酮中，20～40℃下搅拌至溶解后，得到浓度为0.5～1.8％的混合硝化剂溶液，继续在搅拌状态下向其中加入①组正硅酸甲酯，溶解后得到溶液Ⅰ，转移至喷枪当中；
步骤二、将苯并胍胺加入丙酮溶剂中，搅拌至溶解，配制成溶度为0.5～3％的苯并胍胺溶液；
步骤三、将步骤一中Ⅱ组混合硝化剂加入到丙酮中，20～30℃下搅拌至混合硝化剂完全溶胀后，得到浓度为5～12％的混合硝化剂溶胶，继续在搅拌状态下先后加入②组正硅酸甲酯和麦芽糊精，搅拌10～30分钟后，升温至30～40℃，加入改性吸湿树脂粉末，搅拌至改性吸湿树脂完全溶胀后，得到溶胶Ⅱ；
步骤三中所述改性吸湿树脂的制备方法为：通过减压蒸馏将丙烯酸重蒸，蒸馏温度为30～50℃，得到重蒸丙烯酸，在-20～-2℃下冷冻保存。按质量比(18～20)：(18～20)：(19～21)：(8～8.9)：(0.2～0.23)：(1.2～1.33)称量重蒸丙烯酸，丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、N,N-亚甲基二丙烯酰胺、过硫酸铵、氢氧化钠。将氢氧化钠溶解于蒸馏水中，得到3～8％氢氧化钠溶液。在N2气氛下，向蒸馏水中加入重蒸丙烯酸，在冰水浴中搅拌至溶解后，得到浓度为4～12％的重蒸丙烯酸溶液，向其中加入丙烯酰胺和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，继续在冰水浴中搅拌至溶解后，滴加氢氧化钠溶液，滴加时间控制在10～60分钟，滴加完毕后向其中加入交联剂N,N-亚甲基二丙烯酰胺和引发剂过硫酸铵，升温到40～70℃，反应8～12小时，得到透明弹性水凝胶，切成大小为3×3cm2的方块并置于鼓风烘箱中于105～120℃下干燥2～5小时，后转移到真空烘箱中于80～95℃干燥1～2小时，经粉碎得吸湿树脂粉末。按质量比(2～4)：(7～14)称取乙烯基三乙氧基硅烷和吸湿树脂粉末，将乙烯基三乙氧基硅烷溶于乙醇中，得到3～15％的乙烯基三乙氧基硅烷溶液，向其中加入吸湿树脂粉末，搅拌10～60分钟后，放置鼓风烘箱中于110～130℃干燥2～5小时后，得到改性吸湿树脂粉末。
步骤四、在搅拌状态下，将步骤二所得苯并胍胺溶液加入到步骤三所得溶胶Ⅱ中，室温下搅拌10～30分钟后，依次加入改性介孔二氧化硅、导热石墨粉和步骤一所得Ⅲ组混合硝化剂，继续搅拌20～80分钟后，升温至45～50℃，蒸馏并回收丙酮，将得到的浓缩液静置至室温，过滤，对过滤后的胶状物进行揉捏，直至揉捏至呈软硬适中的均匀胶团状物；
步骤四中所述改性介孔二氧化硅的制备方法为：按质量比1：(10～50)将介孔二氧化硅加入到氟硅树脂含量为0.2～2％的丙酮溶液中，置于油浴锅中30～50℃下搅拌2～6小时后停止加热，在搅拌状态下冷却至室温后过滤，将滤渣置于鼓风烘箱中于60℃干燥8小时后，得改性介孔二氧化硅；
步骤四中所述软硬适中的判断方法为：将胶团状物挤压通过40目铜筛后，成连续细条状且相互之间不粘连；
步骤五、将步骤四所得软硬适中的均匀胶团状物用40目铜筛进行造粒，在阴凉通风处晾至半干后，转移至鼓风烘箱40～80℃下干燥12小时后，进行轻压破碎，过80目铜筛，去除颗粒太小的筛余物后，继而过40目铜筛，取40目铜筛的筛余物，得颗粒均匀的花炮用恒湿防潮助剂中间体；
步骤六、在鼓风干燥环境中，保持搅拌状态，将步骤一所得溶液Ⅰ持续喷雾于步骤五所得颗粒均匀的花炮用恒湿防潮助剂中间体表面，喷完后继续搅拌5～20分钟后取出，即得颗粒均匀的花炮用恒湿防潮助剂。
有益效果
1、本发明提供的一种花炮用恒湿防潮助剂，具有化学性质稳定、恒湿性好、绿色环保等优点。
2、本发明提供的一种花炮用恒湿防潮助剂，工艺简单，原料易得，反应条件易控制，成本较低。
3、本发明提供的一种花炮用恒湿防潮助剂适合放大生产，可实现产业化。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步说明
实施例1：
一种花炮用恒湿防潮助剂，其各组分所占质量百分比如下：
Figure BDA0002290531470000041
一种花炮用恒湿防潮助剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：将40g丙烯酸在40℃下减压蒸馏进行重蒸，得到重蒸丙烯酸，在-8℃下冷冻保存。按质量比18：18：20：8：0.205：1.225称量重蒸丙烯酸，丙烯酰胺和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、N,N-亚甲基二丙烯酰胺、过硫酸铵、氢氧化钠分别为36g、36g、40g、16g、0.41g、2.45g。将氢氧化钠溶解于46.55mL蒸馏水中，得到5.01％的氢氧化钠溶液。在N2气氛下，向414mL蒸馏水中加入重蒸丙烯酸，在冰水浴中搅拌至溶解后，得到浓度为8.01％的重蒸丙烯酸溶液，向其中加入丙烯酰胺和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，继续在冰水浴中搅拌至溶解后，滴加氢氧化钠溶液，20分钟滴加完毕后向其中加入交联剂N,N-亚甲基二丙烯酰胺和引发剂过硫酸铵，升温到50℃，反应9小时，得到透明弹性水凝胶，切成大小为3×3cm2的方块并置于鼓风烘箱中于105℃下干燥2小时，后转移到真空烘箱中于在95℃干燥2小时，经粉碎得吸湿树脂粉末。称取20g乙烯基三乙氧基硅烷和70g吸湿树脂粉末，将乙烯基三乙氧基硅烷溶于228.14mL乙醇中，得到10％的乙烯基三乙氧基硅烷溶液，向其中加入吸湿树脂粉末，搅拌20分钟后，放置鼓风烘箱中于110℃干燥下3小时后，得到改性吸湿树脂粉末。
步骤二：将30g介孔二氧化硅加入到300g氟硅树脂含量为1％的丙酮溶液中，置于油浴锅中30℃下搅拌6小时后停止加热，在搅拌状态下冷却至室温后过滤，将滤渣置于鼓风烘箱中于60℃干燥8小时后，得改性介孔二氧化硅；
步骤三：按配方比例称取硝化竹纤维素、二硝基甲苯、苯并胍胺、改性吸湿树脂粉末、导热石墨粉、改性介孔二氧化硅、麦芽糊精和正硅酸甲酯各36g、10g、1g、1.5g、0.25g、0.25g、0.5g、0.5g。
步骤四、将硝化竹纤维素和二硝基甲苯均匀混合，得到混合硝化剂。按0.05：1：5的质量比将混合硝化剂分成Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组；按1：50的质量比将正硅酸甲酯分成①组、②组；将0.38gⅠ组混合硝化剂加入到47.74mL丙酮中，20℃下搅拌至溶解后，得到浓度为1％的混合硝化剂溶液，继续在搅拌状态下向其中加入①组正硅酸甲酯，溶解后得到溶液Ⅰ，转移至喷枪当中；
步骤五、将苯并胍胺加入125.63mL丙酮溶剂中，搅拌至溶解，配制成溶度为1％的苯并胍胺溶液；
步骤六、将步骤四所得7.60gⅡ组混合硝化剂加入到110.91mL丙酮中，30℃下搅拌至混合硝化剂完全溶胀后，得到浓度为8％的混合硝化剂溶胶，继续在搅拌状态下先后加入②组正硅酸甲酯和麦芽糊精，搅拌30分钟后，升温至40℃，加入改性吸湿树脂粉末，搅拌至改性吸湿树脂完全溶胀后，得到溶胶Ⅱ；
步骤七、在搅拌状态下，将步骤五所得苯并胍胺溶液加入到步骤六所得溶胶Ⅱ中，室温下搅拌30分钟后，依次加入改性介孔二氧化硅、导热石墨粉和步骤一所得Ⅲ组混合硝化剂，继续搅拌40分钟后，升温至45℃，蒸馏并回收丙酮，将得到的浓缩液静置至室温，过滤，对过滤后的胶状物进行揉捏，直至揉捏至呈软硬适中的均匀胶团状物；
步骤八、将步骤七所得软硬适中的均匀胶团状物用40目铜筛进行造粒，在阴凉通风处晾至半干后，转移至鼓风烘箱60℃下干燥12小时后，进行轻压破碎，过80目铜筛，去除颗粒太小的筛余物后，继而过40目铜筛，取40目铜筛的筛余物，得颗粒均匀的花炮用恒湿防潮助剂中间体；
步骤九、在鼓风干燥环境中，保持搅拌状态，将步骤四所得溶液Ⅰ持续喷雾于步骤八所得颗粒均匀的花炮用恒湿防潮助剂中间体表面，喷完后继续搅拌20分钟后取出，即得颗粒均匀的花炮用恒湿防潮助剂。
经测试，本发明制得花炮用恒湿防潮助剂，在温度为20℃，相对湿度为30％的环境下，吸湿实验测试结果显示花炮用恒湿防潮助剂的吸湿率/相对标准偏差为104.8/0.07；在温度为20℃时，保湿实验测试结果显示花炮用恒湿防潮助剂的保湿率/相对标准偏差为20.1/1.85，78℃下72小时热安定性能稳定，具有良好的化学稳定性和恒湿性，满足无烟无硫的环保要求。
实施例2：
一种花炮用恒湿防潮助剂，其各组分所占质量百分比如下：
Figure BDA0002290531470000061
一种花炮用恒湿防潮助剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：将50g丙烯酸在40℃下减压蒸馏进行重蒸，得到重蒸丙烯酸，在-8℃下冷冻保存。按质量比19：19：20：8.5：0.21：1.25称量重蒸丙烯酸，丙烯酰胺和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、N,N-亚甲基二丙烯酰胺、过硫酸铵、氢氧化钠分别为38g、38g、40g、17g、0.42g、2.5g。将氢氧化钠溶解于50mL蒸馏水中，得到4.77％的氢氧化钠溶液。在N2气氛下，向420mL蒸馏水中加入重蒸丙烯酸，在冰水浴中搅拌至溶解后，得到浓度为8.31％的重蒸丙烯酸溶液，向其中加入丙烯酰胺和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，继续在冰水浴中搅拌至溶解后，滴加氢氧化钠溶液，20分钟滴加完毕后向其中加入交联剂N,N-亚甲基二丙烯酰胺和引发剂过硫酸铵，升温到50℃，反应9小时，得到透明弹性水凝胶，切成大小为3×3cm2的方块并置于鼓风烘箱中于105℃下干燥2小时，后转移到真空烘箱中于在95℃干燥2小时，经粉碎得吸湿树脂粉末。称取30g乙烯基三乙氧基硅烷和80g吸湿树脂粉末，将乙烯基三乙氧基硅烷溶于280mL乙醇中，得到11.96％的乙烯基三乙氧基硅烷溶液，向其中加入吸湿树脂粉末，搅拌20分钟后，放置鼓风烘箱中于110℃干燥下4小时后，得到改性吸湿树脂粉末。
步骤二：将20g介孔二氧化硅加入到300g氟硅树脂含量为0.7％的丙酮溶液中，置于油浴锅中30℃下搅拌6小时后停止加热，在搅拌状态下冷却至室温后过滤，将滤渣置于鼓风烘箱中于60℃干燥8小时后，得改性介孔二氧化硅；
步骤三：按配方比例称取硝化竹纤维素、二硝基甲苯、苯并胍胺、改性吸湿树脂粉末、导热石墨粉、改性介孔二氧化硅、麦芽糊精和正硅酸甲酯各150g、38g、2g、4g、1g、1.5g、1.5g、2g。
步骤四、将硝化竹纤维素和二硝基甲苯均匀混合，得到混合硝化剂。按0.06：1.1：5的质量比将混合硝化剂分成Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组；按1：60的质量比将正硅酸甲酯分成①组、②组；将1.83gⅠ组混合硝化剂加入到200mL丙酮中，30℃下搅拌至溶解后，得到浓度为1.15％的混合硝化剂溶液，继续在搅拌状态下向其中加入①组正硅酸甲酯，溶解后得到溶液Ⅰ，转移至喷枪当中；
步骤五、将苯并胍胺加入250mL丙酮溶剂中，搅拌至溶解，配制成溶度为1.01％的苯并胍胺溶液；
步骤六、将步骤四所得33.57gⅡ组混合硝化剂加入到500mL丙酮中，30℃下搅拌至混合硝化剂完全溶胀后，得到浓度为7.85％的混合硝化剂溶胶，继续在搅拌状态下先后加入②组正硅酸甲酯和麦芽糊精，搅拌30分钟后，升温至40℃，加入改性吸湿树脂粉末，搅拌至改性吸湿树脂完全溶胀后，得到溶胶Ⅱ；
步骤七、在搅拌状态下，将步骤五所得苯并胍胺溶液加入到步骤六所得溶胶Ⅱ中，室温下搅拌30分钟后，依次加入改性介孔二氧化硅、导热石墨粉和步骤一所得Ⅲ组混合硝化剂，继续搅拌40分钟后，升温至45℃，蒸馏并回收丙酮，将得到的浓缩液静置至室温，过滤，对过滤后的胶状物进行揉捏，直至揉捏至呈软硬适中的均匀胶团状物；
步骤八、将步骤七所得软硬适中的均匀胶团状物用40目铜筛进行造粒，在阴凉通风处晾至半干后，转移至鼓风烘箱50℃下干燥12小时后，进行轻压破碎，过80目铜筛，去除颗粒太小的筛余物后，继而过40目铜筛，取40目铜筛的筛余物，得颗粒均匀的花炮用恒湿防潮助剂中间体；
步骤九、在鼓风干燥环境中，保持搅拌状态，将步骤四所得溶液Ⅰ持续喷雾于步骤八所得颗粒均匀的花炮用恒湿防潮助剂中间体表面，喷完后继续搅拌20分钟后取出，即得颗粒均匀的花炮用恒湿防潮助剂。
经测试，本发明制得花炮用恒湿防潮助剂，在温度为20℃，相对湿度为30％的环境下，吸湿实验测试结果显示花炮用恒湿防潮助剂的吸湿率/相对标准偏差为106.3/0.07；在温度为20℃时，保湿实验测试结果显示花炮用恒湿防潮助剂的保湿率/相对标准偏差为20.7/1.89，78℃下72小时热安定性能稳定，具有良好的化学稳定性和恒湿性，满足无烟无硫的环保要求。
实施例3：
一种花炮用恒湿防潮助剂，其各组分所占质量百分比如下：
Figure BDA0002290531470000081
一种花炮用恒湿防潮助剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：将50g丙烯酸在40℃下减压蒸馏进行重蒸，得到重蒸丙烯酸，在-8℃下冷冻保存。按质量比20：20：20：8.8：0.22：1.25称量重蒸丙烯酸，丙烯酰胺和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、N,N-亚甲基二丙烯酰胺、过硫酸铵、氢氧化钠分别为40g、40g、40g、17.6g、0.44g、2.5g。将氢氧化钠溶解于50mL蒸馏水中，得到4.77％的氢氧化钠溶液。在N2气氛下，向440mL蒸馏水中加入重蒸丙烯酸，在冰水浴中搅拌至溶解后，得到浓度为8.35％的重蒸丙烯酸溶液，向其中加入丙烯酰胺和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，继续在冰水浴中搅拌至溶解后，滴加氢氧化钠溶液，20分钟滴加完毕后向其中加入交联剂N,N-亚甲基二丙烯酰胺和引发剂过硫酸铵，升温到50℃，反应9小时，得到透明弹性水凝胶，切成大小为3×3cm2的方块并置于鼓风烘箱中于105℃下干燥2小时，后转移到真空烘箱中于在95℃干燥2小时，经粉碎得吸湿树脂粉末。称取40g乙烯基三乙氧基硅烷和110g吸湿树脂粉末，将乙烯基三乙氧基硅烷溶于330mL乙醇中，得到13.32％的乙烯基三乙氧基硅烷溶液，向其中加入吸湿树脂粉末，搅拌20分钟后，放置鼓风烘箱中于110℃干燥下3.5小时后，得到改性吸湿树脂粉末。
步骤二：将20g介孔二氧化硅加入到400g氟硅树脂含量为1.2％的丙酮溶液中，置于油浴锅中30℃下搅拌6小时后停止加热，在搅拌状态下冷却至室温后过滤，将滤渣置于鼓风烘箱中于60℃干燥8小时后，得改性介孔二氧化硅；
步骤三：按配方比例称取硝化竹纤维素、二硝基甲苯、苯并胍胺、改性吸湿树脂粉末、导热石墨粉、改性介孔二氧化硅、麦芽糊精和正硅酸甲酯各77g、17g、1.25g、2g、0.5g、0.7g、0.8g、0.75g。
步骤四、将硝化竹纤维素和二硝基甲苯均匀混合，得到混合硝化剂。按0.05：1：5的质量比将混合硝化剂分成Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组；按1：55的质量比将正硅酸甲酯分成①组、②组；将1.05gⅠ组混合硝化剂加入到150mL丙酮中，30℃下搅拌至溶解后，得到浓度为0.88％的混合硝化剂溶液，继续在搅拌状态下向其中加入①组正硅酸甲酯，溶解后得到溶液Ⅰ，转移至喷枪当中；
步骤五、将苯并胍胺加入100mL丙酮溶剂中，搅拌至溶解，配制成溶度为1.56％的苯并胍胺溶液；
步骤六、将步骤四所得17.99gⅡ组混合硝化剂加入到250mL丙酮中，30℃下搅拌至混合硝化剂完全溶胀后，得到浓度为8.37％的混合硝化剂溶胶，继续在搅拌状态下先后加入②组正硅酸甲酯和麦芽糊精，搅拌30分钟后，升温至40℃，加入改性吸湿树脂粉末，搅拌至改性吸湿树脂完全溶胀后，得到溶胶Ⅱ；
步骤七、在搅拌状态下，将步骤五所得苯并胍胺溶液加入到步骤六所得溶胶Ⅱ中，室温下搅拌30分钟后，依次加入改性介孔二氧化硅、导热石墨粉和步骤一所得Ⅲ组混合硝化剂，继续搅拌40分钟后，升温至45℃，蒸馏并回收丙酮，将得到的浓缩液静置至室温，过滤，对过滤后的胶状物进行揉捏，直至揉捏至呈软硬适中的均匀胶团状物；
步骤八、将步骤七所得软硬适中的均匀胶团状物用40目铜筛进行造粒，在阴凉通风处晾至半干后，转移至鼓风烘箱50℃下干燥12小时后，进行轻压破碎，过80目铜筛，去除颗粒太小的筛余物后，继而过40目铜筛，取40目铜筛的筛余物，得颗粒均匀的花炮用恒湿防潮助剂中间体；
步骤九、在鼓风干燥环境中，保持搅拌状态，将步骤四所得溶液Ⅰ持续喷雾于步骤八所得颗粒均匀的花炮用恒湿防潮助剂中间体表面，喷完后继续搅拌20分钟后取出，即得颗粒均匀的花炮用恒湿防潮助剂。
经测试，本发明制得花炮用恒湿防潮助剂，在温度为20℃，相对湿度为30％的环境下，吸湿实验测试结果显示花炮用恒湿防潮助剂的吸湿率/相对标准偏差为104.7/0.07；在温度为20℃时，保湿实验测试结果显示花炮用恒湿防潮助剂的保湿率/相对标准偏差为20.6/1.84；78℃下72小时热安定性能稳定，具有良好的化学稳定性和恒湿性，满足无烟无硫的环保要求。
以上所述的具体描述，对发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种花炮用恒湿防潮助剂，其特征在于：各组分所占质量百分比如下：
Figure FDA0002290531460000011
2.如权利要求1所述的一种花炮用恒湿防潮助剂，其特征在于：所述硝化竹纤维素的含氮量为12％～12.5％；所述导热石墨粉的规格如下：密度为2.2g/cm3，鳞片尺寸为0mm，晶体粒径为0.01mm，固定碳含量≥99.8％。
3.如权利要求1所述的一种花炮用恒湿防潮助剂，其特征在于：改性吸湿树脂的制备方法为：通过减压蒸馏将丙烯酸重蒸，蒸馏温度为30～50℃，得到重蒸丙烯酸，在-20～-2℃下冷冻保存；按质量比(18～20)：(18～20)：(19～21)：(8～8.9)：(0.2～0.23)：(1.2～1.33)称量重蒸丙烯酸，丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、N,N-亚甲基二丙烯酰胺、过硫酸铵、氢氧化钠；将氢氧化钠溶解于蒸馏水中，得到3～8％氢氧化钠溶液；在N2气氛下，向蒸馏水中加入重蒸丙烯酸，在冰水浴中搅拌至溶解后，得到浓度为4～12％的重蒸丙烯酸溶液，向其中加入丙烯酰胺和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，继续在冰水浴中搅拌至溶解后，滴加氢氧化钠溶液，滴加时间控制在10～60分钟，滴加完毕后向其中加入交联剂N,N-亚甲基二丙烯酰胺和引发剂过硫酸铵，升温到40～70℃，反应8～12小时，得到透明弹性水凝胶，切成大小为3×3cm2的方块并置于鼓风烘箱中于105～120℃下干燥2～5小时，后转移到真空烘箱中于80～95℃干燥1～2小时，经粉碎得吸湿树脂粉末；按质量比(2～4)：(7～14)称取乙烯基三乙氧基硅烷和吸湿树脂粉末，将乙烯基三乙氧基硅烷溶于乙醇中，得到3～15％的乙烯基三乙氧基硅烷溶液，向其中加入吸湿树脂粉末，搅拌10～60分钟后，放置鼓风烘箱中于110～130℃干燥2～5小时后，得到改性吸湿树脂粉末。
4.如权利要求1所述的一种花炮用恒湿防潮助剂，其特征在于：改性介孔二氧化硅的制备方法为：按质量比1：(10～50)将介孔二氧化硅加入到氟硅树脂含量为0.2～2％的丙酮溶液中，置于油浴锅中30～50℃下搅拌2～6小时后停止加热，在搅拌状态下冷却至室温后过滤，将滤渣置于鼓风烘箱中于60℃干燥8小时后，得改性介孔二氧化硅。
5.制备如权利要求1或2所述的防潮助剂的方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一、将硝化竹纤维素和二硝基甲苯均匀混合，得到混合硝化剂；按(0.01～0.1)：(0.5～2)：5的质量比将混合硝化剂分成Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组；按1：(50～100)的质量比将正硅酸甲酯分成①组、②组；将Ⅰ组混合硝化剂加入到丙酮中，20～40℃下搅拌至溶解后，得到浓度为0.5～1.8％的混合硝化剂溶液，继续在搅拌状态下向其中加入①组正硅酸甲酯，溶解后得到溶液Ⅰ，转移至喷枪当中；
步骤二、将苯并胍胺加入丙酮溶剂中，搅拌至溶解，配制成溶度为0.5～3％的苯并胍胺溶液；
步骤三、将步骤一中Ⅱ组混合硝化剂加入到丙酮中，20～30℃下搅拌至混合硝化剂完全溶胀后，得到浓度为5～12％的混合硝化剂溶胶，继续在搅拌状态下先后加入②组正硅酸甲酯和麦芽糊精，搅拌10～30分钟后，升温至30～40℃，加入改性吸湿树脂粉末，搅拌至改性吸湿树脂完全溶胀后，得到溶胶Ⅱ；
步骤四、在搅拌状态下，将步骤二所得苯并胍胺溶液加入到步骤三所得溶胶Ⅱ中，室温下搅拌10～30分钟后，依次加入改性介孔二氧化硅、导热石墨粉和步骤一所得Ⅲ组混合硝化剂，继续搅拌20～80分钟后，升温至45～50℃，蒸馏并回收丙酮，将得到的浓缩液静置至室温，过滤，对过滤后的胶状物进行揉捏，直至揉捏至呈软硬适中的均匀胶团状物；
步骤五、将步骤四所得软硬适中的均匀胶团状物用40目铜筛进行造粒，在阴凉通风处晾至半干后，转移至鼓风烘箱40～80℃下干燥12小时后，进行轻压破碎，过80目铜筛，去除颗粒太小的筛余物后，继而过40目铜筛，取40目铜筛的筛余物，得颗粒均匀的花炮用恒湿防潮助剂中间体；
步骤六、在鼓风干燥环境中，保持搅拌状态，将步骤一所得溶液Ⅰ持续喷雾于步骤五所得颗粒均匀的花炮用恒湿防潮助剂中间体表面，喷完后继续搅拌5～20分钟后取出，即得颗粒均匀的花炮用恒湿防潮助剂。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤三中所述改性吸湿树脂的制备方法为：通过减压蒸馏将丙烯酸重蒸，蒸馏温度为30～50℃，得到重蒸丙烯酸，在-20～-2℃下冷冻保存；按质量比(18～20)：(18～20)：(19～21)：(8～8.9)：(0.2～0.23)：(1.2～1.33)称量重蒸丙烯酸，丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、N,N-亚甲基二丙烯酰胺、过硫酸铵、氢氧化钠；将氢氧化钠溶解于蒸馏水中，得到3～8％氢氧化钠溶液；在N2气氛下，向蒸馏水中加入重蒸丙烯酸，在冰水浴中搅拌至溶解后，得到浓度为4～12％的重蒸丙烯酸溶液，向其中加入丙烯酰胺和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，继续在冰水浴中搅拌至溶解后，滴加氢氧化钠溶液，滴加时间控制在10～60分钟，滴加完毕后向其中加入交联剂N,N-亚甲基二丙烯酰胺和引发剂过硫酸铵，升温到40～70℃，反应8～12小时，得到透明弹性水凝胶，切成大小为3×3cm2的方块并置于鼓风烘箱中于105～120℃下干燥2～5小时，后转移到真空烘箱中于80～95℃干燥1～2小时，经粉碎得吸湿树脂粉末；按质量比(2～4)：(7～14)称取乙烯基三乙氧基硅烷和吸湿树脂粉末，将乙烯基三乙氧基硅烷溶于乙醇中，得到3～15％的乙烯基三乙氧基硅烷溶液，向其中加入吸湿树脂粉末，搅拌10～60分钟后，放置鼓风烘箱中于110～130℃干燥2～5小时后，得到改性吸湿树脂粉末。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤四中所述改性介孔二氧化硅的制备方法为：按质量比1：(10～50)将介孔二氧化硅加入到氟硅树脂含量为0.2～2％的丙酮溶液中，置于油浴锅中30～50℃下搅拌2～6小时后停止加热，在搅拌状态下冷却至室温后过滤，将滤渣置于鼓风烘箱中于60℃干燥8小时后，得改性介孔二氧化硅。
8.如权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤四中所述软硬适中的判断方法为：将胶团状物挤压通过40目铜筛后，成连续细条状且相互之间不粘连。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1559758A (zh) * 2004-03-01 2005-01-05 冲 陈 一种无壳射钉弹及其制造方法
CN102161725A (zh) * 2011-01-11 2011-08-24 中国海洋石油总公司 一种聚丙烯酸高吸水性树脂的制备与改性方法
CN104530294A (zh) * 2014-12-22 2015-04-22 新疆大学 一种高强度二氧化硅和粘土双重纳米复合水凝胶及其制备方法
CN110194709A (zh) * 2019-06-10 2019-09-03 宜宾鼎天新材料科技有限公司 一种防潮射钉药片的包覆层及其包覆工艺

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1559758A (zh) * 2004-03-01 2005-01-05 冲 陈 一种无壳射钉弹及其制造方法
CN102161725A (zh) * 2011-01-11 2011-08-24 中国海洋石油总公司 一种聚丙烯酸高吸水性树脂的制备与改性方法
CN104530294A (zh) * 2014-12-22 2015-04-22 新疆大学 一种高强度二氧化硅和粘土双重纳米复合水凝胶及其制备方法
CN110194709A (zh) * 2019-06-10 2019-09-03 宜宾鼎天新材料科技有限公司 一种防潮射钉药片的包覆层及其包覆工艺

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
全国安全生产教育培训教材编审委员会: "《烟火药制造作业》", 31 August 2013, 中国矿业大学出版社 *
张炜: "高性能环保安全烟花原材料研究的发展", 《花炮科技与市场》 *

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