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彩色发烟剂的组分为：可燃剂、氧化剂、冷却剂、成色剂等[2]。通常氯酸钾被认为是比较满意的氧化剂，氯酸钾本身有效含氧量达到39.2%,是一种分解放出氧气效率较高的氧化剂。因而它可以在反应中以较小的质量放出足量的反应用氧气,是一种理想的氧化剂。18925
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有色烟中的可燃剂一般为乳糖、蔗糖、糊精、淀粉、硫磺。它们都是碳水化合物，碳水化合物燃烧时能产生大量气体和放出较低的热量，保证了有机染料不分解并使升华的染料能尽快离开燃烧反应区而排泄到大气中冷凝成烟。
常见的冷却剂为碳酸氢钾或碳酸氢钠，冷却剂可以降低烟火药燃烧温度，防止染料燃烧分解。同时染料的高纯度必须高，因为染料中的杂质也具有挥发性，会使烟幕颜色不纯。有机染料必须能迅速升华，否则在燃烧的高温下时间过长会分解。论文网
发烟剂中加入一定量的粘合剂可使各成分均匀地混合粘接，不会因为其组成比重不同而使药剂分层。加入粘合剂后，药柱会具有一定的机械强度，不会因为震动、抛掷而导致药剂破碎。粘合剂一般选用虫胶、硝化棉聚、醋酸乙烯酯、酚醛树脂等[3]。
目前国内外彩色发烟剂的大部分配方中氧化剂约占25％～35％，可燃剂约占10％～20％，染料则约占40％～60％。实验证明，染料所占比例均在50％左右时，能发挥彩色发烟剂的最佳效果[4]。
彩色发烟剂除应符合烟火药一般的安全，质量技术要求外，尚须满足其他技术要求：燃烧时应产生足够的热量和足够的气体；能在低温下点燃并能在低温下持续稳定燃烧大部分染料升华；安定性好；毒性低[5]。
Butler A J[6] 用组合物基本上由约40％的金胺盐酸盐，约16.2％的碳酸氢钠，约35.3％的氯酸钾和大约8.5％聚乙酸乙烯酯作为粘合剂组合和染料的黄色发烟剂，用组合物的约48％，构成30％金胺盐酸盐和1,4-二-对-甲苯氨基蒽醌，约9％的硫，约18％的碳酸氢钠，约23％的氯酸钾和约2％的绿色染料的基本组成聚醋酸乙烯酯的绿色发烟剂。
Gunderloy F C[7] 发明了一种能够在原位反应得到升华性染料，它会再冷凝作为着色烟雾的有机染料前体，这样在染料升华时，它可重复利用而没有任何显著的破坏。
Domanico J A, Tracy G V, Young G P[8]通过加入添加剂1,4-苯二羧酸降低了染料的升华温度，有助于防止炉渣的积聚，热炉渣对染料汽化是有害的。
陕西省西安武警工程学院徐磊、崔斌洲、王静[9]等人通过新的配方设计研制一种新型警用红色发烟弹。选用PVC(聚氯乙烯)作为粘合剂和可燃物，DOP(部苯二甲酸二辛醋)作为增塑剂，氯酸钾作为氧化剂，碳酸氢钠作为冷却剂，玫瑰精作为成烟有机染料。在国内首次将PVC作为粘合剂和可燃物应用于有色发烟弹的研究, 提高了有色发烟弹的发烟性能, 减小了对环境的污染。
北空装备部新型航空彩色发烟剂研究课题组[10]通过查阅了大量资料和技术手册, 对国内外工业染料、染料溶剂进行分析、比较、筛选, 最后找到了几百种可供试验的工业染料和染料溶剂, 用地面试验器试验, 利用简易地面拉烟试验器, 课题组对各种航空彩色发烟剂进行了大量试验, 数千次的试验, 经过多次失败和改进，成功研制中国第二代航空彩色发烟剂。这次试验表明, 新型航空彩色发烟剂达到了、颜色鲜艳、色浓度高、无毒环保、使用可靠、烟雾量大等设计要求, 完全满足新型航空彩色发烟剂需要。经鉴定, 国产新型航空彩烟剂在环境保护、色彩颜色、烟雾量大小等指标, 都毫不逊色于西方国家的彩色发烟剂, 达到了国际先进水平。
中国人民武装警察部队工程学院赵陕冬、马永忠、陈学龙[3]等人研制了一种新型蓝色发烟剂。选用有机颜料酞菁蓝为成烟物，选用聚醋酸乙烯酯为粘合剂、可燃剂。并成功应用于37mm手投式发烟弹、38mm防暴枪和38mm 防暴器配用发烟弹以及64mm 子母发烟弹，目前均大批量装备武警部队。该发烟剂用途广泛，既可军用又可民用。在军事上，可以用于部队训练和演习，增强演习效果，提高训练质量。在民用上，可在抢险救灾、探险活动中指示目标、传递信号，在影视拍摄中可模拟战争的烟火场面，增强影视效果。