CN102974066B - 一种高效能abc超细干粉灭火剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高效能ABC超细干粉灭火剂及其制备方法，按照占体系质量百分比将磷酸二氢铵与活性白土、氢氧化钙、云母粉、硬脂酸盐、二茂铁混合后，采用真空干燥至含水量低于0.2％，采用机械球磨粉碎，直到90％的粉体粒径达到7-16微米以下，充分混合后，向混合物喷淋充分分散的2％-6％的硅油乳液，在高效混合设备里充分混合，加入3％-7％的超细白炭黑混合后于80-110℃进行硅油交联，干燥至含水量小于0.25％，筛除极少量的结块，包装即可，本方法制得产品有效成分多、灭火效果好、能耗小、生产成本低。

Description

一种高效能ABC超细干粉灭火剂及其制备方法

技术领域

本发明属于粉体灭火剂领域，特别涉及一种高效能ABC超细干粉灭火剂及其制备方法。

背景技术

此前广泛使用的哈龙灭火剂因属于溴氟烷烃类物质，对大气臭氧层具有破坏作用。在我国，2005年起停止使用哈龙1211灭火剂，自2010年起停止生产1301灭火剂。因此，开发出同样高效性能、环境友好的哈龙灭火剂替代品的工作十分迫切。

常用的ABC干粉灭火剂粒度在25～75微米范围内，这种粒子弥散性较差，比表面积相对较小。一定量干粉所具有的粒子质量较大，沉降较快，总比表面积小，受热时分解速度慢，导致其捕捉自由基的能力较小，故灭火能力受到限制，一定程度上限制了干粉灭火剂使用范围。干粉灭火剂粒子粒径与其灭火效能直接相关联，灭火组分中小于临界粒径的粒子越多，灭火效果愈好。所以，在着火空间可以均匀分散、小于临界粒径、能悬浮的超细灭火粉体具有较高的灭火效能。

单位灭火剂灭火效能与灭火剂粒子粒径密切相关，磷酸二氢铵的临界粒径约为30微米，小于临界粒径的粒子越多，灭火效能越好。干粉灭火剂粒径小于临界粒径时，灭火剂粒子全部起灭火作用，干粉灭火效能大大提高，用量明显减少。这主要是因为：超细粉体比表面大，活性高，形成均匀分散、悬浮于空气中相对稳定的气溶胶，受热分解速度快，捕获自由基能力强，故灭火效能急剧提高。

美国标准与技术研究院建筑与防火研究中心下一代灭火技术项目组(NGP)在研究中发现，二茂铁是一种具有很强灭火效能的灭火物质。二茂铁在加热后升华为气体，吸热分解。分解时能够吸收大量的热量，分解释放出大量的阻燃物质，这些物质协同作用，提高灭火效能。

现在有较多研究制备超微干粉灭火剂，如以磷酸二氢铵为主料，加入滑石粉、云母粉、活性白土、硅油、白炭黑、硅酸钠等辅料，制备了粒径在100-500纳米的超微细磷酸铵盐干粉灭火剂。此种干粉灭火剂有较高的灭火效能，但是一般得采用气流粉碎或水相合成法，生产成本极高，斥水性差，易吸潮结块。这些原因使得此类干粉灭火剂难以大规模生产，市场也受到限制。昆明泰康集团有限公司发明(CN1686587)的“一种磷酸铵盐干粉灭火剂的制备方法”。将湿法磷酸一铵或普通干粉灭火剂300-900、碳酸钙30-450、活性白土10-100、硅化白炭黑10-40、云母10-30、硅油3-20混合后，热气流80-140℃干燥至含水0.3％以下，恒温粉碎至规定粒度。此发明中形成的硅油膜在粉碎过程中遭到严重破坏，粉体有效成分暴露在外，斥水性差，易吸水结块。另外加硅油后湿粉碎，易造成物料在粉碎机内压成饼，造成粉碎机械损坏，粉碎效果差。此外，普通干粉灭火剂含有效磷酸一铵本就不高，再加辅料进入，有效灭火组分更低，灭火效能低。

发明内容

本发明的目的是提供一种高灭火效能、低生产成本、斥水性好、流动性好、抗结块性优、能长期保存的ABC超细干粉灭火剂及其制备方法，本发明的技术方案是如此实现的：

一种高效能ABC超细干粉灭火剂，由以下组分及质量配比制成：

作为优选，所述磷酸二氢铵为聚磷酸或焦磷酸铵其中的一种。

作为优选，硅油乳液为甲基高含氢硅油与分散剂混合物，其中甲基高含氢硅油的质量分数为20-60％。

作为优选，分散剂为三氯乙烯、全氯乙烯、二氯甲烷、汽油、丙酮其中的一种。

作为优选，二茂铁类化合物为二茂铁、3-二茂铁基丙烯醛、1，2-二甲酰基二茂铁、二茂铁二甲酰胺其中的一种。

作为优选，硬脂酸盐为硬脂酸镁、硬脂酸钙、硬脂酸钠、硬脂酸钾其中的一种。

一种高效能ABC超细干粉灭火剂的制备方法，包括以下几个步骤：

(1)按照质量配比将75-92％的磷酸二氢铵与1.5-9％的活性白土、1.5-6％的氢氧化钙、1-8％的云母粉、0-5％硬脂酸盐、0.1-10％二茂铁充分混合；

(2)采用真空干燥设备将步骤1中的混合物进行干燥，使含水量低于0.2％，并冷却至室温；

(3)将干燥后的混合物采用机械球磨粉碎，直到90-95％的粉体粒径达到7-16微米；

(4)将球磨后的混合物充分混合搅拌20-40分钟后，向混合物喷淋2-6％的硅油乳液；

(5)将喷淋硅油乳液的混合物在高效混合设备里充分混合20-40分钟，然后加入3-7％粒径为0.3-3微米的超细白炭黑，混合后于80-110℃进行硅油交联1-2小时；

(6)将步骤5中所得混合物干燥至含水量小于0.25％，筛除极少量的结块，包装得到成品。

本发明设计的高效能ABC超细干粉灭火剂与现有的干粉灭火剂相比具有如下优点：

(1)有效成分磷酸二氢铵含量高，7-16微米的粒径已经达到了磷酸二氢铵30微米的灭火临界粒径以下，保证了灭火高效性；同时与纳米级、平均粒径5微米以下的干粉灭火剂相比，本发明不用气流粉碎或水相合成法，可以采用机械式球磨生产，成本低，产量大，效率高。

(2)活性白土与氢氧化钙能够显著提高产品流动性，鳞片状云母粉能够提高电绝缘性和抗压性能，这些原料都廉价易得，成本较低。

(3)采用硅油乳液进行斥水油膜的包覆，使得硅油能够充分分散，提高包覆效果，减少包覆时间。所用分散剂在升温过程中即挥发完全，不会残留也不会污染产品。

(4)所得到的灭火剂灭火效能高，是普通干粉灭火剂的6-12倍，同时相比其他超细干粉灭火剂，斥水性、流动性好，腐蚀性低，不易结块团聚，能够长期保存。

(5)本发明的制备工艺简单，生产成本低，无污染，易大规模生产。

具体实施方式：

下面通过实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：一种高效能ABC超细干粉灭火剂，由以下组分及质量配比制成：

其中硅油乳液中硅油与分散剂二氯甲烷的配比为1∶2，实含硅油1.5％。

一种高效能ABC超细干粉灭火剂的制备方法，包括以下几个步骤：

(1)按照质量配比将77％的工业级聚磷酸与3.5％的活性白土、4％的氢氧化钙、3％的云母粉、1％硬脂酸镁、2％二茂铁充分混合；

(2)采用真空干燥设备将步骤1中的混合物进行干燥，使含水量至0.1％左右，并冷却至室温；

(3)将干燥后的混合物采用机械球磨粉碎，直到95％的粉体粒径达到13微米；

(4)将球磨后的混合物充分混合搅拌30分钟后，按照甲基含氢硅油与二氯甲烷质量比为1∶2配置成硅油乳液，向混合物喷淋充分分散的4.5％的硅油乳液；

(5)将喷淋硅油乳液的混合物在螺带式混合机里充分混合30分钟，然后加入5％粒径为2微米的超细白炭黑，混合后于100℃进行硅油交联2小时；

(6)将步骤5中所得混合物干燥至含水量小于0.25％，筛除极少量的结块，包装得到成品。

实施例2：一种高效能ABC超细干粉灭火剂，由以下组分及质量配比制成：

其中硅油乳液中硅油与分散剂三氯乙烯的配比为1∶2，实含硅油2％。

一种高效能ABC超细干粉灭火剂的制备方法，包括以下几个步骤：

(1)按照质量配比将86％的工业级磷酸二氢铵与1.5％的活性白土、1％的氢氧化钙、1％的云母粉、0.5％二茂铁充分混合；

(2)采用真空干燥设备将步骤1中的混合物进行干燥，使含水量至0.15％左右，并冷却至室温；

(3)将干燥后的混合物采用机械球磨粉碎，直到90％以上的粉体粒径达到15微米；

(4)将球磨后的混合物充分混合搅拌40分钟后，按照甲基含氢硅油与三氯乙烯质量比为1∶2配置成硅油乳液，向混合物喷淋充分分散的6％的硅油乳液；

(5)将喷淋硅油乳液的混合物在螺带式混合机里充分混合30分钟，然后加入4％粒径为1.5微米的超细白炭黑，混合后于105℃进行硅油交联1.5小时；

(6)将步骤5中所得混合物干燥至含水量小于0.25％，筛除极少量的结块，包装得到成品。

实施例3：一种高效能ABC超细干粉灭火剂，由以下组分及质量配比制成：

其中硅油乳液中硅油与分散剂三氯乙烯的配比为1∶2，实含硅油2％。

一种高效能ABC超细干粉灭火剂的制备方法，包括以下几个步骤：

(1)按照质量配比将76％的工业级磷酸二氢铵与4％的活性白土、3％的氢氧化钙、4％的云母粉、1.5％硬脂酸钙、1.5％的1，2-二甲酰基二茂铁充分混合；

(2)采用真空干燥设备将步骤1中的混合物进行干燥，使含水量至0.15％左右，并冷却至室温；

(3)将干燥后的混合物采用机械球磨粉碎，直到95％以上的粉体粒径达到12微米，；

(4)将球磨后的混合物充分混合搅拌35分钟后，按照甲基含氢硅油与三氯乙烯质量比为1∶2配置成硅油乳液，向混合物喷淋充分分散的6％的硅油乳液；

(5)将喷淋硅油乳液的混合物在螺带式混合机里充分混合35分钟，然后加入4％粒径为1微米的超细白炭黑，混合后于95℃进行硅油交联2小时；

(6)将步骤5中所得混合物干燥至含水量小于0.25％，筛除极少量的结块，包装得到成品。

Claims (3)

1.一种ABC超细干粉灭火剂，其特征在于由以下组分及质量配比制成：

2.根据权利要求1所述的一种ABC超细干粉灭火剂，其特征在于二茂铁类化合物为二茂铁、3-二茂铁基丙烯醛、1，2-二甲酰基二茂铁、二茂铁二甲酰胺其中的一种。

3.一种ABC超细干粉灭火剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)按照质量配比将75-86％的磷酸二氢铵与1.5％-9％的活性白土、1.5％-6％的氢氧化钙、1％-8％的云母粉、0-5％硬脂酸盐、0.1-10％二茂铁充分混合；

(2)采用真空干燥设备将步骤1中的混合物进行干燥，使含水量低于0.2％，并冷却至室温；

(3)将干燥后的混合物采用机械球磨粉碎，直到90％-95％的粉体粒径达到7-16微米；

(4)将球磨后的混合物充分混合搅拌20-40分钟后，向混合物喷淋充分分散的2％-6％的硅油乳液；

(5)将喷淋硅油乳液的混合物在高效混合设备里充分混合20-40分钟，然后加入3％-7％粒径0.3-3微米的超细白炭黑，混合后于80-110℃进行硅油交联1-2小时；

(6)将步骤5中所得混合物干燥至含水量小于0.25％，筛除极少量的结块，包装得到成品。