一种射钉紧固件击发药及其制备方法与流程

1.本发明属射钉击发药技术领域，涉及一种射钉紧固件及其制备方法。


背景技术：

2.射钉紧固件广泛应用于建筑、装饰、矿山、水下作业等行业。相较于传统气钉枪等方法，射钉紧固件无需辅助器材，自带做功部件，不受线路束缚，结构简洁；便于高空、野外作业；操作便捷、可靠。市售射钉紧固件产品所用击发药主要以军用起爆药系列、斯蒂芬酸铅、叠氮化铅、ddnp等为主，该类型击发药具有机械感度高、点火能力强、击发可靠等优点，但这些药剂极为敏感，静电感度极高，化合反应制造或物理混药、药剂装填生产、产品运输及贮存过程中都存在较大的危险，安全生产风险较高。目前市售的工程用射钉紧固件多采用硬质塑料外壳，其质地轻、成本低但容易积累静电，产生安全隐患。因此，急需研发一种机械感度(特别是针刺感度)高，静电感度较低且点火能力稳定的击发药用于射钉紧固件。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是提供一种击发率大于99.9％，射钉枪的要求较低(击发弹簧老化或击针较钝情况可正常击发)，具有较高稳定性且生产过程中实现本质安全的射钉紧固件击发药。本发明的实现途径是设计出一种针刺感度较高的射钉击发药配方及其制备方法，该击发药具有较高的点火能量，保证射钉紧固件击发的可靠性，同时生产过程实现本质安全。
4.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
5.一种射钉紧固件击发药，其特征在于，它包括以下重量百分比的原料:
6.①
稀土金属混合材料，占比70％～80％；
7.②
敏化剂，占比20％～30％；
8.③
外加2.0％～5.0％的粘结剂；
9.上述稀土金属混合材料为稀土材料混合其他金属材料，以钛、锆为主体，掺入其他金属如锡、铅、锑、锰、铅等；
10.上述敏化剂为二硝基重氮酚、叠氮化铅、斯蒂酚酸铅、叠氮肼镍、硝酸肼镍中的一种或多种，能提高瞬间反应速度；
11.上述粘结剂为虫胶、酚醛树脂等醇溶性有机胶或聚乙烯醇、羧甲基纤维素等水溶性胶。粘结剂的加入能够使稀土金属混合材料与敏化剂充分混合后紧密的结合在一起，同时包覆药剂颗粒表面，形成包覆层，降低稀土材料与空气或其他介质发生氧化反应。
12.一种射钉紧固件击发药制备方法，包括以下步骤：
13.①
提前配置粘结剂和敏化剂；
14.②
根据配方比例按其质量百分比准确称取原料各组分；
15.③
将称量好的稀土金属混合材料、敏化剂及粘结剂放入混药机中进行混合、掐合，使用水溶性粘结剂时，可直接与其他药剂一起加入进行混合、掐合，使用醇溶性粘结剂时，
需在造粒前对混合好的药剂进行抽滤或预烘干，使药剂的水分控制在10％左右，然后再进行掐合工序；
16.④
将掐合好药剂经造粒机造粒；
17.⑤
将造粒好的药剂转移至烘箱烘干，药剂的水分需控制在0.5％以下；
18.⑥
将烘干好的药剂进行筛分去除大颗粒及粉末，以保证药剂的一致性，最后完成药剂制备。
19.上述组分及制备方法制造出来的射钉紧固件击发药，针刺感度较高，与同类型击发药四氮烯相近，能满足绝大部分市售射钉枪的最小击发档位，击发率高；可稳定提供较高的点火能量，使邻近的产气药发生剧烈氧化还原反应，提高其初始燃速，缩短产气时间，进而提升射钉威力。
20.本发明制药技术采用湿法混合、掐合方法，使用的敏感药剂在湿态环境下的机械感度将大幅下降接近于零，因水的存在，不可能产生静电，提高生产方法的本质安全。而且，湿态混合相比干态混合可获得性能一致性更好的产品。
附图说明
21.图1为一种射钉紧固件击发药制备方法工艺流程图。
具体实施方式
22.实施例1
23.一种射钉击发药，包括以下重量百分比的原料制成：
24.80％的稀土金属混合材料，离心脱水处理后含水量为25％；20％的硝酸肼镍，含水量为15％；外加3％的虫胶酒精溶液，质量浓度为30％。
25.1.称量：按湿料总重2kg投料，称取稀土金属混合材料1640g
±
5g，硝酸肼镍360g
±
5g。称取100g
±
5g的质量浓度30％虫胶酒精溶液。
26.2.混制、掐合：按照“1/2稀土金属混合材料——敏化剂——1/2稀土金属混合材料——适量纯水”的顺序，依次、均匀的倒入混药机。混药机通过等时长的正转、反转模式进行搅拌，使药剂充分混合均匀。混合均匀后的药剂进行抽滤，加入虫胶酒精溶液掐合。
27.3.造粒：取适量掐合好的药剂经摇摆式造粒机造粒，造粒机筛网选择20目。
28.4.烘干：将造粒好的药剂置于烘箱中烘干，要求烘干后水分≤0.5％。
29.5.过筛、收药：取烘干好的药剂，使用振动筛分机进行筛分，收药取40目筛下物，100目筛上物以保证药剂一致性，完成制备。
30.实施例2
31.一种射钉击发药，包括以下重量百分比的原料制成：
32.75％的稀土金属混合材料，离心脱水处理后含水量为20％；25％的硝酸肼镍，含水量为20％；外加3％的酚醛树脂，使用无水乙醇溶解，质量浓度为30％。
33.1.称量：按湿料总重2kg投料，称取1500g
±
5g稀土金属混合材料对应的湿药重量，干重500g
±
5g硝酸肼镍对应的湿药重量。称取100g
±
5g的质量浓度30％酚醛树脂酒精溶液。
34.2.混制、掐合：按照“1/2稀土金属混合材料——敏化剂——1/2稀土金属混合材
料——适量纯水”的顺序，依次、均匀的倒入混药机。混药机通过等时长的正转、反转模式进行搅拌，使药剂充分混合均匀。混合均匀后的药剂进行抽滤，加入酚醛树脂酒精溶液掐合。
35.3.造粒：取适量掐合好的药剂经摇摆式造粒机造粒，造粒机筛网选择20目。
36.4.烘干：将造粒好的药剂置于烘箱中烘干，要求烘干后水分≤0.5％。
37.5.过筛、收药：取烘干好的药剂，使用振动筛分机进行筛分，收药取20目筛下物，100目筛上物以保证药剂一致性，完成制备。
38.实施例3
39.一种射钉击发药，包括以下重量百分比的原料制成：
40.70％的稀土金属混合材料，离心脱水处理后含水量为25％；30％的叠氮肼镍，含水量为30％；外加3％的聚乙烯醇水溶液，质量浓度为30％。
41.1.称量：按湿料总重2kg投料，称取1370g
±
5g稀土金属混合材料对应的湿药重量，干重630g
±
5g叠氮肼镍对应的湿药重量。称取100g
±
5g的质量浓度30％聚乙烯醇溶液。
42.2.混制、掐合：按照“粘结剂——1/2稀土金属混合材料——敏化剂——1/2稀土金属混合材料——粘结剂——适量纯水”的顺序，依次、均匀的倒入混药机。混药机通过等时长的正转、反转模式进行搅拌，使药剂充分混合均匀。药剂取出后进行适当预烘干，待合适造粒后取出放凉。
43.3.造粒：取适量掐合好的药剂经摇摆式造粒机造粒，造粒机筛网选择20目。
44.4.烘干：将造粒好的药剂置于烘箱中烘干，要求烘干后水分≤0.5％。
45.5.过筛、收药：取烘干好的药剂，使用振动筛分机进行筛分，收药取20目筛下物，100目筛上物以保证药剂一致性。完成制备。
46.检测例1
47.将本发明实施例1-3所得的击发药分别取(40
±
10)mg，压入射钉紧固件装药壳内，分两次装压混有20％硝酸肼镍的单基药共250mg(该产气药配方已经过大量试验证明其有效性)，压制成型后装配至射钉壳体中。使用射钉枪作为击发器具，8mm的a3钢板作为穿透样本。各取1000发装配好的射钉紧固件进行击发率及穿透率试验。详情见表1。
48.表1实施例1-3样本试验结果
[0049][0050]
由上表可见，本发明的射钉发射药所制的射钉紧固件有着优秀的击发率及穿透率(均》99.9％)。

技术特征：
1.一种射钉紧固件击发药，其特征在于，它包括以下重量百分比的原料:
①
稀土金属混合材料，占比70％～80％；
②
敏化剂，占比20％～30％；
③
外加2.0％～5.0％的粘结剂；上述稀土金属混合材料为稀土材料混合其他金属材料，以钛、锆为主体，掺入其他金属如锡、铅、锑、锰、铅等；上述敏化剂为二硝基重氮酚、叠氮化铅、斯蒂酚酸铅、叠氮肼镍、硝酸肼镍中的一种或多种；上述粘结剂为虫胶、酚醛树脂等醇溶性有机胶或聚乙烯醇、羧甲基纤维素等水溶性胶。2.如权利要求1所述的一种射钉紧固件击发药制备方法，其特征在于，它包括以下步骤：
①
提前配置粘结剂和敏化剂；
②
根据配方比例按其质量百分比准确称取原料各组分；
③
将称量好的稀土金属混合材料、敏化剂及粘结剂放入混药机中进行混合、掐合，使用水溶性粘结剂时，可直接与其他药剂一起加入进行混合、掐合，使用醇溶性粘结剂时，需在造粒前对混合好的药剂进行抽滤或预烘干，使药剂的水分控制在10％左右，然后再进行掐合工序；
④
将掐合好药剂经造粒机造粒；
⑤
将造粒好的药剂转移至烘箱烘干，药剂的水分需控制在0.5％以下；
⑥
将烘干好的药剂进行筛分去除大颗粒及粉末，以保证药剂的一致性，最后完成药剂制备。

技术总结
本发明公开了一种射钉紧固件击发药及其制备方法，属射钉紧固件击发药领域，解决现有射钉紧固件击发药生产、运输、存贮过程存在较大的安全风险等技术问题。本发明一种射钉紧固件击发药包括以下重量百分比的原料:70％～80％的稀土金属混合材料；


技术研发人员：施明淦 张培智 范志成 张浩文 欧仙荣
受保护的技术使用者：福建海峡科化股份有限公司
技术研发日：2023.04.14
技术公布日：2023/7/21