鉴于目前烟花爆竹产业不断增长的需求量和频繁发生的燃爆事故之间的矛盾日益尖锐,对烟花爆竹用烟火药剂在生产、运输、储存过程中的危险性进行研究是势在必行的。在诸多事故因素中,热的刺激是造成事故的主要因素之一,因此,研究其热危险性,对于意外事故的预防和产品的安全使用具有重要意义。首先,本文以典型烟花爆竹用烟火药剂为研究对象,探讨了计算其最大分解热和燃烧热所遵循的规律,并利用CHETAH评价法中的最大分解热、燃烧热与最大分解热的差值以及氧平衡值三个指标对其热危险性进行理论评估。利用差示扫描量热仪(DSC)对药剂进行线性升温下的扫描实验,并利用Kissinger法、Ozawa法、Starink法、Satava-Sestak法和Friedman法对其热分解反应进行了动力学分析,得到了活化能、指前因子、机理函数等动力学参数。结果表明,所测试的药剂热分解温度都较高,大多在350-450℃之间。利用前四种动力学方法计算得到的活化能在80-390kJ·mol-1之间,利用Friedman法计算得到的活化能随着反应深度的变化而变化。其次,基于上述DSC数据,对烟花爆竹用烟火药剂热危险性的评价方法进行了研究。(1)直接评价法选取放热起始温度、放热量和活化能等指标进行评价,结果表明,这些指标之间没有相关性,只可以作为单独的指标来评价烟火药剂的热危险性。(2)根据危险度＝危险可能性×危险严重度的基本概念,结合机械感度实验,提出了危险性的综合判据,其中机械感度和起始放热温度表征可能性,放热量表征严重度。结果表明,该综合判据可依据最少量的实验对药剂的危险性等级进行较为准确的判断。(3)基于反应动力学的评价方法是以Friedman法计算得到的动力学参数为基础,利用AKTS软件Thermokinetics模块模拟烟花爆竹用烟火药剂在绝热状态下的热分解行为和50kg裸药在不考虑包装条件下的自加速分解行为。选用到达最大反应速率为24h对应的起始温度(TD24)和自加速分解温度(SADT)作为最终的评定热危险性的指标,结果趋势基本一致。(4)基于日本吉田忠雄研究室提出的方法,利用DSC数据评判了物质的传爆性,结果表明所研究的大部分药剂不具有传爆性或传爆性较弱。第三,针对烟火用退役单基发射药(以下简称退役药)的热危险性进行了系统的评价。退役单基药应用于烟花爆竹药剂中,既可以解决退役单基药的处理问题,又满足烟花爆竹药剂无烟环保的发展趋势。(1)利用Gaussian模块对其单体的生成热、氧硝基键断裂的键离解能以及爆速爆压进行了理论计算,结果表明,其生成热为负值,键离解能与上述计算的反应活化能之间存在着一定的联系。(2)利用差示扫描量热仪-热重仪-傅里叶变换红外光谱仪-四级质谱仪(DSC-TG-FTIR-QMS)联用仪测试了退役药在线性升温条件下的热分解行为,结果表明,虽然其DSC曲线仅有一个简单的放热峰,TG曲线也仅有一个失重阶梯,但是其热分解过程可分为三步。(3)利用绝热量热仪(ARC)测试了其绝热状态下的热分解行为,结果表明,一旦仪器检测到其放热,则反应会十分剧烈,放热速率很快。基于ARC数据,通过三种途径得到了退役药从任意起始温度到达最大放热速率所需时间(TMR)：原始数据外推、Townsend和Tou研究得出的有关TMR的近似解和简化经验公式。将得到的结果与之前基于DSC数据的评估结果进行比较,结果表明,不同的方法得到的数值差距较大,在使用中一定要注意实际环境,进行有效的筛选。(4)讨论了自催化反应的表征手段,利用瑞士安全技术与保障研究所提出的基于动态DSC实验的表征法表明退役药的热分解具有自催化性质,此类反应在使用和存储中要尤其注意。最后,对含有退役药的混合药剂的热危险性进行了研究。利用DSC-TG联用仪研究了其它氧化剂或还原剂的添加对退役药热分解的影响,并进行了动力学分析,基于动力学分析预测TD24和SADT这两个指标。结果表明,高氯酸钾和高氯酸铵的添加对退役药的热分解的影响不是很大,钛粉的添加使得退役药的起始分解温度提前,且热危险性增大。有关烟火用退役单基发射药以及其与其他氧化剂/还原剂组成的混合物的热危险性研究成果对退役单基药的安全再利用具有重要指导意义。