CN104307132A - 一种abc干粉灭火剂的制备方法 - Google Patents

一种abc干粉灭火剂的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种ABC干粉灭火剂的制备方法，将磷酸一铵、硫酸铵、纳米二氧化硅、云母、三聚氰胺、季戊四醇、锰化合物、硼砂、醋酸铜和偶联剂混合，50～60℃向上述混合物中喷入硅油，得产物D，用连续改性覆膜机对产物D进行粉碎处理，至50％以上的颗粒粒径小于40微米，70℃高速搅拌30～40min，90～100℃烘干所得产物2～3h，降温至60℃，冷却10～20min，即得ABC干粉灭火剂，所得干粉灭火剂效率高，灭火时烟雾释放量小。

Description

一种ABC干粉灭火剂的制备方法
技术领域
本发明涉及一种灭火剂的制备方法，特别涉及到一种ABC干粉灭火剂的制备方法。
背景技术
灭火剂是指能够有效地破坏燃烧条件，终止燃烧的物质。按其状态特征分为液体灭火剂、固体灭火剂和气体灭火剂三大类。固体灭火剂主要包括：气溶胶灭火剂，干粉灭火剂如碳酸氢钠干粉、氯化钠干粉、氯化钾干粉、磷酸铵盐干粉等；
1982年上海消防研究所研制出ABC干粉灭火剂，并在上海消防药剂厂投产。该灭火剂主要以磷酸二氢铵和硫酸铵为基料添加抗振实剂、防潮剂等，经硅化处理而成。该产品由于价格较贵，所以在国内应用不是很普遍。近年来随着哈龙灭火剂的逐步淘汰，作为替代技术之一的ABC干粉发展呈上升趋势。目前有生产厂35家，年产量约20万吨，其中部分出口。
现有的ABC干粉灭火剂主要是以磷酸铵盐和硫酸铵为灭火基料的配方。磷酸铵盐ABC干粉灭火剂喷入火场后可以在固体物质表面形成阻燃膜，从而将可燃物质和空气中的氧气隔离开来以实现灭火的目的。根据灭火剂中磷酸铵盐含量的不同，灭火效能有所不同。然而，这种灭火原理扑灭火焰的效率较低，通常需要使用较多的灭火剂才能灭火。因此，现有的ABC干粉灭火剂普遍存在灭火效能低、污染严重问题、释放烟雾大的缺陷。
发明内容
本发明旨在提供一种ABC干粉灭火剂的制备方法，选择硅油和偶联剂作为磷酸一铵、硫酸铵的分散剂，采用季戊四醇和三聚氰胺在磷酸一铵作用下，在可燃物表面形成致密炭层，阻止火焰的蔓延，同时选择锰化合物、硼砂抑制燃烧的烟雾，达到阻止燃烧时，烟雾也大幅降低。
本发明采用以下技术方案：
一种ABC干粉灭火剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将磷酸一铵、硫酸铵、纳米二氧化硅、云母、三聚氰胺、季戊四醇、锰化合物、硼砂、醋酸铜和偶联剂按照重量比混合，50～60℃喷入硅油于上述混合物中，得产物D；
(2)用连续改性覆膜机对产物D进行粉碎处理，至50％以上的颗粒粒径小于40微米，70℃以400～1000rpm搅拌30～40min，90～100℃烘干所得产物2～3h，降温至60℃，冷却10～20min，即得ABC干粉灭火剂；
所述ABC干粉灭火剂中各组分重量百分比为：磷酸一铵60～85％，硫酸铵10～27％，二氧化硅5～15％，云母1～3％，硅油1～2％，三聚氰胺1～2％，季戊四醇2～3％，锰化合物0.5～0.7％，硼砂0.2～0.6％，醋酸铜0.1～0.4％，偶联剂0.2～0.3％，总重量百分比为100％。
优选地，所述云母为白云母、金云母中的任意一种。
优选地，所述锰化合物为氯化锰、碳酸锰中的任意一种。
优选地，所述偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷中的任意一种。
优选地，所述硅油为甲基苯基硅油、二甲基硅油中的任意一种。
本发明的有益效果在于：
(1)设备投入少，节能，制作过程简单；
(2)比传统方法制作的灭火剂灭火效能要提高1.1～1.3倍，效率高；
(3)不会改变磷酸一铵的物理、化学性能，防潮防结块性能高；
(4)选择有机的季戊四醇、三聚氰胺改性传统的ABC干粉灭火剂，其中季戊四醇作为成炭剂、三聚氰胺作为气源，磷酸一铵(磷酸二氢铵)作为酸源，构成了具有膨胀性的灭火剂，使可燃物表面形成可隔热、致密的炭层，阻止火焰的蔓延；
(5)选择锰化合物、硼砂作为抑制烟雾的释放，使在灭火的同时，材料表面的释放烟雾大幅度降低，改变传统以烟雾来灭火的缺陷。
(6)选择氯化铜增效季戊四醇、三聚氰胺形成致密的炭层，又可使燃烧释放的烟雾降低。
(7)所用的磷酸一铵、硫酸铵、纳米二氧化硅、云母、三聚氰胺、季戊四醇、锰化合物、硼砂、醋酸铜和偶联剂均为工业级，市场中各厂家的产品均适合本发明，对所制备的ABC干粉灭火剂的性能影响不大，本发明的云母选择灵寿县石开云母加工厂；
(8)各厂家的硅油泵和连续改性覆膜机均适合本发明。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明一种ABC干粉灭火剂的制备方法作进一步的详细说明。
实例1
(1)将磷酸一铵60g、硫酸铵10g、纳米二氧化硅5g、白云母1g、三聚氰胺1g、季戊四醇2g、氯化锰0.5g、硼砂0.2g、醋酸铜0.1g和乙烯基三乙氧基硅烷0.2g混合于500ml烧瓶中，升高到50℃，用硅油泵喷入甲基苯基硅油于上述混合物中，搅拌30min，得产物D；
(2)用连续改性覆膜机对产物D进行粉碎处理，至50％以上的颗粒粒径小于40微米，70℃以400rpm搅拌30min，90℃烘干所得产物2h，降温至60℃，冷却10min，即得ABC干粉灭火剂。
实例2
(1)将磷酸一铵85g、硫酸铵27、纳米二氧化硅15g、金云母3g、三聚氰胺2g、季戊四醇3g、碳酸锰0.6g、硼砂0.2g、醋酸铜0.4g和乙烯基三乙氧基硅烷0.25g混合于500ml烧瓶中，升高到60℃，用硅油泵喷入二甲基硅油于上述混合物中，搅拌60min，得产物D；
(2)用连续改性覆膜机对产物D进行粉碎处理，至50％以上的颗粒粒径小于40微米，70℃以1000rpm搅拌40min，100℃烘干所得产物3h，降温至60℃，冷却10min，即得ABC干粉灭火剂。
实例3
(1)将磷酸一铵72g、硫酸铵18g、纳米二氧化硅10g、白云母2g、三聚氰胺1.5g、季戊四醇2.5g、氯化锰0.6g、硼砂0.4g、醋酸铜0.25g和乙烯基三乙氧基硅烷0.25g混合于500ml烧瓶中，升高到55℃，用硅油泵喷入甲基苯基硅油于上述混合物中，搅拌30min，得产物D；
(2)用连续改性覆膜机对产物D进行粉碎处理，至50％以上的颗粒粒径小于40微米，70℃以700rpm搅拌35min，95℃烘干所得产物2h，降温至60℃，冷却15min，即得ABC干粉灭火剂。
实例4
(1)将磷酸一铵70g、硫酸铵16g、纳米二氧化硅10g、面粉10g、白云母2g、三聚氰胺1.5g、季戊四醇2.5g、氯化锰0.6g、硼砂0.4g、醋酸铜0.25g和乙烯基三乙氧基硅烷0.25g混合于500ml烧瓶中，升高到55℃，用硅油泵喷入甲基苯基硅油于上述混合物中，搅拌30min，得产物D；
(2)用连续改性覆膜机对产物D进行粉碎处理，至50％以上的颗粒粒径小于40微米，70℃以1000rpm搅拌35min，95℃烘干所得产物2h，降温至60℃，冷却15min，即得ABC干粉灭火剂。
实例5
(1)将磷酸一铵60g、硫酸铵10g、纳米二氧化硅5g、白云母1g、双氰胺2g、三聚氰胺1g、季戊四醇2g、纳米氧化镁5g、氯化锰0.5g、纳米氧化铁0.5g、碳酸铜0.7g、硼砂0.2g、醋酸铜0.1g和乙烯基三乙氧基硅烷0.2g混合于500ml烧瓶中，升高到50℃，用硅油泵喷入甲基苯基硅油于上述混合物中，搅拌30min，得产物D；
(2)用连续改性覆膜机对产物D进行粉碎处理，至50％以上的颗粒粒径小于40微米，在三口瓶中70℃以1000rpm搅拌30min，90℃烘干所得产物2h，降温至60℃，冷却10min，即得ABC干粉灭火剂。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
下面通过实验数据进一步说明本发明的有益效果：
灭火实验采用的灭火试验空间为2m×2m×2.5m的10m3相对密闭空间，环境温度0～30℃，通风和照明的条件都不影响燃料的自由燃烧。实验中燃烧盘为长宽均为31.65cm，高度为15cm的方形油盘，油盘底面积0.1m2，底部用清水作垫底，油盘底部距地面20cm，选用的燃料为正庚烷，正庚烷的用量为3L。先在油盘底部加入一定量的水，将量筒量好的正庚烷倒入油盘中，然后点火，开门预燃约30s后，关闭试验空间门，喷入一定量的干粉灭火剂，记录灭火时间。
在上述灭火实验中，与普通的磷酸铵盐ABC干粉灭火剂相比，本发明的ABC干粉灭火剂均能以更少的灭火剂用量在更短的时间内灭火。试验结果如下表1所示。
表1灭火效果对比数据
从表1可以看出，本发明制备的干粉灭火剂性能明显优于市场上的普通ABC干粉灭火剂，此干粉灭火剂购买于江山市驰龙消防材料有限公司。
用木剁替代油盘进行A类火灭火试验，也可以获得与灭油盘火相类似的结果。

Claims (5)

1.一种ABC干粉灭火剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将磷酸一铵、硫酸铵、纳米二氧化硅、云母、三聚氰胺、季戊四醇、锰化合物、硼砂、醋酸铜和偶联剂按照重量比混合，对混合物升温到50～60℃，喷入硅油于上述混合物中，得产物D；
(2)用连续改性覆膜机对产物D进行粉碎处理，至50％以上的颗粒粒径小于40微米，70℃以400～1000rpm搅拌30～40min，90～100℃烘干所得产物2～3h，降温至60℃，冷却10～20min，即得ABC干粉灭火剂；
所述ABC干粉灭火剂中各组分重量百分比为：磷酸一铵60～85％，硫酸铵10～27％，纳米二氧化硅5～15％，云母1～3％，硅油1～2％，三聚氰胺1～2％，季戊四醇2～3％，锰化合物0.5～0.7％，硼砂0.2～0.6％，醋酸铜0.1～0.4％，偶联剂0.2～0.3％，总重量百分比为100％。
2.如权利要求1所述的一种ABC干粉灭火剂的制备方法，其特征在于，云母为白云母、金云母中的任意一种。
3.如权利要求1所述的一种ABC干粉灭火剂的制备方法，其特征在于，锰化合物为氯化锰、碳酸锰中的任意一种。
4.如权利要求1所述的一种ABC干粉灭火剂的制备方法，其特征在于，偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷中的任意一种。
5.如权利要求1所述的一种ABC干粉灭火剂的制备方法，其特征在于，硅油为甲基苯基硅油、二甲基硅油中的任意一种。
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