烟火药中黏结剂的作用及其应用优化

黏结剂可以提高烟火药中可燃剂粒子与氧化剂粒子间的结合力，使烟火药更好地黏结，从而改善烟火药的力学性能。同时，黏结剂还可作为金属型和非金属型燃料的涂层，用于保护金属粒子和非金属粒子，否则这些燃料粒子会与空气中的水分和氧气发生反应。黏结剂还可以调节烟火药的燃速及其性能，同时还可降低烟火药的撞击感度和摩擦感度。

使用黏结剂的目的在于使烟火药制品具有足够的机械强度，减缓药剂的燃烧速度，降低药剂的机械感度，并起到改善烟火药物理化学安定性的作用。

但是，在烟火药中过多地使用黏结剂是不适宜的。一方面，当药剂中的黏结剂含量超过10%～20%时，制品强度不再增强；另一方面，过多的黏结剂会破坏烟火药氧平衡，使烟火效应受到显著影响。实际使用时，黏结剂的用量一般以5%～10%为宜。在有色发光剂中加入黏结剂时，应选用在燃烧时仅产生无色火焰的那些黏结剂，以使火焰保持较好的比色纯度。含氧量超过50%的有机物，在空气中燃烧时，其火焰几乎是无色的。含氧量低的有机物在空气中燃烧时，由于产物中有未燃尽的游离碳存在，会使火焰呈黄色。因此，有色发光剂黏结剂应选择含氧量高的有机化合物。

选择应用于烟火药中的黏结剂，应遵循下列一些原则：

（1）黏结能力强，抗腐蚀性能好；

（2）含氧量高，具有较高的燃烧热；

（3）燃烧时不影响烟火制品的特种效应；

（4）吸湿性小，能溶于通用的酒精、汽油等溶剂；

（5）相容性好，制成的烟火制品具有较好的长贮安定性。(www.xing528.com)

一些天然物质和合成树脂均可作为黏结剂应用于烟火药配方中，常用的黏结剂可以分为：

（1）天然黏结剂：虫胶、松香、固体石蜡、蜂蜡、巴西棕榈蜡、熟亚麻籽油、阿拉伯树胶、石印清漆；

（2）人工合成黏结剂：酚醛树脂、环氧树脂、聚酯树脂、氯化橡胶、聚氯乙烯、聚硫橡胶、乙酸乙烯乙醇树脂（VAAR）、特氟龙、VitonA和KelF800等。

目前，黏结剂已经发展成一门独立的学科。随着高分子化合物的迅速发展，黏结剂的品种也日益增多，应用极为广泛。新型高能黏结剂已出现，但适合于烟火制品中的新型黏结剂品种尚不多。目前烟火药中常用黏结剂性能见表2.6。

表2.6　常用黏结剂物理化学性质

续表

加入黏结剂的制品，其强度取决于烟火药其他成分的性能、黏结剂的性能、数量、工艺过程和压药压力等许多因素。制品的强度可以用特制的试验机进行测定。