CN102949799B - 一种新型灭火组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新型灭火组合物，该灭火组合物包括：二茂铁：5～30(质量)％；双氰胺：10～60(质量)％；产气灭火组分：10～60(质量)％；其以烟火类药剂为热力源和动力源，通过点燃烟火类药剂燃烧放出热量使该灭火组合物发生反应产出大量灭火物质，随烟火类药剂一起喷出而灭火。通过优选组分以及优化组分含量，确定了灭火组合物的最佳配比，从而大大提高灭火组合物的效能，而且充分利用了灭火组合物的各组分的效能，提高灭火组合物的有效利用率。
Description
技术领域
本发明属于气溶胶灭火技术领域，特别涉及一种气溶胶灭火组合物。
背景技术
气溶胶灭火技术，因为具有无毒、无腐蚀、容积效率高、贮存周期长、全淹没、全方位灭火等特点而备受瞩目，从上世纪末到目前的十多年间，气溶胶技术得到了迅猛的发展，相关专利层出不穷。
现有的气溶胶灭火剂主要有S型和K型灭火剂，通过综合分析其性能特点，其不足之处主要有：气溶胶灭火剂均是利用灭火剂发生氧化还原反应释放出大量气体、活性粒子，通过活性粒子的断链反应，大量气体的覆盖窒息，实现化学与物理相结合的灭火目的。但是气溶胶灭火剂在发生燃烧反应释放出气溶胶的同时，释放出大量的热，为了有效降低装置和气溶胶的温度，避免发生二次火灾，需增加冷却系统，增加了冷却系统导致装置结构复杂笨重，工艺流程复杂，成本高，由于冷却系统的存在，使大量活性粒子经过冷却层过滤后失去活性，导致灭火性能大大降低；另外现有的灭火剂也没有充分利用各灭火组分的灭火效能，其灭火效能有限，造成药剂成本在一定程度上的浪费。
发明内容
基于现有技术中的灭火药剂存在的灭火性能不高，有效利用率低的问题，本发明提供了一种灭火效能高、安全性能好而且利用率较高的新型灭火组合物。
本发明所采用的技术方案是：
一种新型灭火组合物，其特征在于：该灭火组合物包含
二茂铁：5～30(质量)％，优选15～25(质量)％；双氰胺：10～60(质量)％，优选15％～30％；产气灭火组分：10～60(质量)％，优选30％～55％；该灭火组合物是以烟火类药剂为热力源和动力源，通过点燃烟火类药剂燃烧放出热量使该灭火组合物发生反应产出大量灭火物质，随烟火类药剂一起喷出而灭火。
上述灭火组合物还可以包括粘合剂，质量百分比为1％～15％；其主要选自水玻璃、虫胶、淀粉、糊精、橡胶、环氧树脂、缩醛胶、羟丙基甲基纤维素以及酚醛树脂中的一种或多种。但是对于粘合剂在灭火组合物中的应用属于本领域的常规技术手段，通常其含量控制在15％以下。
为了加强其药剂的性能，在上述灭火组合物中还可以添加性能催化剂，将其质量百分比控制在大于0％至小于等于5％的范围内。其可以选自二氧化锰、金属镍、金属铁中的一种或多种。
本发明的产气灭火组分可以是三聚氰胺或/和碳酸胍，根据应用配比进行选择。
本发明的灭火组合物还可以添加添加剂，所述添加剂为硬脂酸盐、滑石粉、石墨、水溶性高聚物复配溶液中的一种或多种，但是添加剂的含量控制要小于等于20％(质量)。
本发明的灭火组合物采用羟甲基纤维素或羟乙基纤维素作为其表面包覆剂，改善组合物体系的表面光洁度，并提高其强度、耐磨性和抗震性，防止运输过程中灭火组合物发生粉化，掉渣并溢出灭火装置现象的出现。
本发明的灭火组合物的火焰抑制机理如下：
灭火组合物在高温下可分解释放出灭火物质，该灭火物质可通过自由基与链式燃烧反应所必需的O·、OH·、H·自由基中的一种或几种进行反应，从而切断了链式燃烧反应，也可通过物理作用减少氧气分压而抑制火焰，或同时发生物理及化学抑制作用共同实现灭火效果，与此同时，与烟火药剂产生协同增效作用，进一步提高了灭火剂的灭火效能，大大缩短了有效灭火时间。
本发明的灭火组合物的优点是：
1、本发明的灭火组合物通过优选组分以及优化组分含量，确定了灭火组合物的最佳配比，从而大大提高灭火组合物的效能，而且充分利用了灭火组合物的各组分的效能，提高灭火组合物的有效利用率。
2、本发明的灭火组合物在受热情况下，即可迅速发生吸热分解反应，有效快速的降低了烟火药剂燃烧释放的热量，大大降低了灭火装置喷口及喷放物质的温度，更安全，而且灭火时间大大缩短。
3、本发明添加了性能催化剂和粘合剂的成分，能够进一步提高了灭火材料的灭火性能和加工性能，使其性能稳定并易于长期贮存。
4、本发明的灭火组合物采用羟甲基纤维素或羟乙基纤维素作为其表面包覆剂，改善组合物体系的表面光洁度，并提高其强度、耐磨性和抗震性，防止运输过程中灭火组合物发生粉化，掉渣并溢出灭火装置现象的出现。
具体实施方式
下面通过实施例更具体的说明本发明的灭火组合物。
本发明的通过组分间发生化学反应产生灭火物质的组合物，其包含的各组分及对应的质量百分含量为：二茂铁：5～30(质量)％，优选15％～25％；双氰胺：10～60(质量)％，优选15％～30％；产气灭火组分：10～60(质量)％，优选30％～55％；粘合剂：1％～15％；性能催化剂，大于0％至小于等于5％：其中，产气灭火组分可以是三聚氰胺，也可以是碳酸胍，或者还可以是三聚氰胺和碳酸胍的组合；根据配比与应用来进行调整选择。粘合剂主要选自水玻璃、虫胶、淀粉、糊精、橡胶、环氧树脂、缩醛胶、羟丙基甲基纤维素、酚醛树脂中的一种或多种；性能催化剂可选自二氧化锰、金属镍、金属铁中的一种或多种。
本灭火组合物在使用时是以烟火类药剂为热力源和动力源，通过点燃烟火类药剂燃烧放出热量使灭火组合物发生反应产出大量灭火物质，该灭火物质随烟火类药剂一起喷出，可通过自由基与链式燃烧反应所必需的O·、OH·、H·自由基中的一种或几种进行反应，从而切断了链式燃烧反应，也可通过物理作用减少氧气分压而抑制火焰，或同时发生物理及化学抑制作用共同实现灭火效果，与传统的灭火组合物相比，其更高效、更安全，而且其主要是用于扑灭B类火。
本发明的灭火组合物还可以根据需要加入各种添加剂，例如可以为硬脂酸盐、滑石粉、石墨、水溶性高聚物复配溶液或其混合物，以便于其加工成型且性能加强，其含量可以控制在20质量％以下。
本发明的灭火组合物可以采用制丸、模压、挤压等工艺成型为球状，片状，条状，块状，蜂窝状，并且可经过表面包覆处理。进行表面包覆处理时优选加入羟甲基纤维素或羟乙基纤维素作为表面包覆剂。该表面包覆剂可以改善组合物体系的表面光洁度，并提高其强度、耐磨性和抗震性，防止运输过程中灭火组合物发生粉化，掉渣并溢出灭火装置现象的出现。
上述的灭火组合物，其通过以下的方式以及实验结果可以毫无疑义地得出本发明的灭火组合物的效能明显优于现有的灭火药剂，而且灭火时间也大大缩短。具体可参见如下实验：
实施例1
将制成的二茂铁、双氰胺、三聚氰胺、缩醛胶及硬脂酸镁组合物样品50克加入装有50克K型热气溶胶发生剂的灭火装置中，实施面积为0.25m2油盘的93#汽油灭火试验；实验结果见试验记录表1。
实施例2
将制成的二茂铁、双氰胺、三聚氰胺、缩醛胶及硬脂酸镁组合物样品50克加入装有50克K型热气溶胶发生剂的灭火装置中，实施面积为0.25m2油盘的93#汽油灭火试验；实验结果见试验记录表1。
实施例3
将制成的二茂铁、双氰胺、碳酸胍、缩醛胶及硬脂酸镁组合物样品50克加入装有50克K型热气溶胶发生剂的灭火装置中，实施面积为0.25m2油盘的93#汽油灭火试验；实验结果见试验记录表1。
实施例4
将制成的二茂铁、双氰胺、碳酸胍、羟丙基甲基纤维素及滑石粉组合物样品50克加入装有50克K型热气溶胶发生剂的灭火装置中，实施面积为0.25m2油盘的93#汽油灭火试验；实验结果见试验记录表1。
实施例5
将制成的二茂铁、双氰胺、碳酸胍、三聚氰胺、缩醛胶及硬脂酸镁组合物样品50克加入装有50克K型热气溶胶发生剂的灭火装置中，实施面积为0.25m2油盘的93#汽油灭火试验；实验结果见试验记录表1。
实施例6
将制成的二茂铁、双氰胺、碳酸胍、羟丙基甲基纤维素及石墨粉组合物样品50克加入装有50克K型热气溶胶发生剂的灭火装置中，实施面积为0.25m2油盘的93#汽油灭火试验；实验结果见试验记录表1。
对比例1
将只装有100gK型热气溶胶灭火剂的灭火装置样品，实施面积为0.25m2油盘的93#汽油灭火试验；试验测试结果见表1。
对比例2
将只装有100g S型热气溶胶灭火剂的灭火装置样品，实施面积为0.25m2油盘的93#汽油灭火试验；试验测试结果见表1。
将下表中的灭火材料、粘合剂及添加剂制成的灭火组合物50g，制备成型后，分别加入装有50gK型气溶胶发生剂的灭火装置中，分别进行8B灭火试验，具体试验模型见GA86-2009中6.3.2.1。每组进行三发，记录灭火效果及灭火时间，试验结果见表1。
对比例也是分别装有100gS型气溶胶灭火剂或者K型气溶胶灭火剂的灭火装置的样品，在相同的条件下进行灭火试验，记录灭火效果及喷射时间，结果见表1。
表1各种组分成分比较和试验结果对比
由上述表1可以得出：本发明的灭火组合物可以灭掉两发或者三发，而现有的产品均未灭掉，另外，本发明的喷射时间最长为10.98s，而现有的产品喷射时间可达36.55s，喷射时间长即灭火效能就会受到影响。因此，本发明的灭火组合物效果明显优于现有的产品。
Claims (11)
1.一种灭火组合物，其特征在于：所述灭火组合物的组分及其含量为：
二茂铁：5～30(质量)％
双氰胺：10～60(质量)％
三聚氰胺或/和碳酸胍：10～60(质量)％
所述灭火组合物是以烟火类药剂为热力源和动力源，通过点燃烟火类药剂燃烧放出热量使该灭火组合物发生反应产出大量灭火物质，随烟火类药剂一起喷出而灭火。
2.根据权利要求1所述的灭火组合物，其特征在于：所述灭火组合物还包括粘合剂，质量百分比为1％～15％。
3.根据权利要求2所述的灭火组合物，其特征在于：所述粘合剂为水玻璃、虫胶、淀粉、糊精、橡胶、环氧树脂、缩醛胶、羟丙基甲基纤维素以及酚醛树脂中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的灭火组合物，其特征在于：所述灭火组合物还包括性能催化剂，质量百分比为大于0％至小于等于5％。
5.根据权利要求4所述的灭火组合物，其特征在于：所述性能催化剂为二氧化锰、金属镍、金属铁中的一种或多种。
6.根据权利要求1至5任一所述的灭火组合物，其特征在于：所述的二茂铁质量百分比优选为15％～25％。
7.根据权利要求1至5任一所述的灭火组合物，其特征在于：所述的双氰胺质量百分比优选为15％～30％。
8.根据权利要求1至5任一所述的灭火组合物，其特征在于：所述的三聚氰胺或/和碳酸胍，其质量百分比为30％～55％。
9.根据权利要求1至5任一所述的灭火组合物，其特征在于：所述灭火组合物还包括添加剂；所述添加剂的含量为大于0至小于等于20质量％。
10.根据权利要求9所述的灭火组合物，其特征在于：所述添加剂为硬脂酸盐、滑石粉、石墨、水溶性高聚物复配溶液中的一种或其混合物。
11.根据权利要求1或2或3或4或5或10所述的灭火组合物，其特征在于：所述灭火组合物采用羟甲基纤维素或羟乙基纤维素作为其表面包覆剂。
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