CN104946270A - 液态复合型防灭火阻化剂及其制作工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种液态复合型防灭火阻化剂及其制作工艺，涉及阻化剂技术领域；该阻化剂的配方质量组成为：10-20%氢氧化镁、5-10%氢氧化铝、3-5%过碳酸钠、7-10%碳酸氢钠、2-5%氯化镁，则将上述的配方加入37-66%的水中，并进行搅拌，另外还需要往混合液中加入渗透剂、悬浮剂、稳定剂、防腐剂、保水剂、吸附剂和发泡剂，经过过滤、冷却、搅拌、以及静置工艺后，制得呈透明状混合液体，即为液态复合型防灭火阻化剂；本发明的有益效果是：本发明提高了阻化剂率，同时还有环保消毒、防腐、杀菌等作用；保水剂的加入挺高阻化剂的水溶性，使得阻化剂渗入煤体后，增加煤体的润湿性，大大降低了采煤工作面粉尘等提高了生产安全系数，改善井下工作环境，达到了环保作用。
Description
【技术领域】
本发明涉及阻化剂及制备工艺，更具体的说，本发明涉及液态复合型防灭火阻化剂及其制作工艺。
【背景技术】
阻化剂其实是催化剂的一种，如核反应中的石墨。当催化剂的作用减慢反应速率时,称为负催化剂或阻化剂。通常由于正催化剂用得比较多,所以一般如不特别说明,催化剂都是指正催化剂，不指阻化剂。
在化学上，凡是能减小化学反应速度的物质皆称为阻化剂(inhibitors)。其作用机理是：1)增加煤在低温时的化学惰性，或提高煤氧化的活能；2)形成液膜包围煤块和煤的表面裂隙面；3)充填煤柱内部裂隙；4)增加煤体的蓄水能力；5)水分蒸发吸热降温。实质是降低煤在低温时的氧化速度，延长煤的自然发火期。我国目前采用阻化率和阻化寿命作为衡量阻化剂的两个指标。
现有的防灭火阻化剂具有以下的不足：1、现有的防灭火阻化剂是以固态形式出现，受其材料溶解度的影响在使用过程中，地域温度和气压、溶解液的不同，其溶解度会发生变化；在使用过程中按照固有的溶解比例溶解于水中时，溶解速度会减缓、还会有结晶析出。2、腐蚀性大，现有的阻化剂大多以氯化镁为主材料，该种阻化剂溶解后的溶液腐蚀性非常大；对使用环境中的设备和人员有很大的损伤。3、阻化时间短，现有的阻化剂在喷洒之后，在实验条件下阻化时间都在200min以下。
【发明内容】
本发明的目的在于有效克服上述技术的不足，提供液态复合型防灭火阻化剂，该阻化剂提高了阻化剂率，具有环保消毒、防腐、杀菌作用，并且不受地域温度和气压、水质的影响，溶解速度快、不结晶。
本发明的技术方案是这样实现的：该液态复合型防灭火阻化剂的配方质量组成为：
上述的配方中还加入有渗透剂、悬浮剂、稳定剂、防腐剂、保水剂、吸附剂和发泡剂，且所述渗透剂、悬浮剂、稳定剂、防腐剂、保水剂、吸附剂和发泡剂的质量百分数分别为：0.5-1％、1-2％、1-2％、0.5-1％、1-2％、1-2％、2-3％；所述渗透剂由椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、脂肪酸聚氧乙烯醚以及顺丁烯酯构成，且椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、脂肪酸聚氧乙烯醚和顺丁烯酯的重量百分比分别为：0.1-0.3％、0.3-0.4％、0.1-0.3％；所述发泡剂由十二烷基硫酸钠和烯基磺酸盐构成，且十二烷基硫酸钠和烯基磺酸盐的重量百分比分别为：0.5-1％、1.5-2％。
进一步的，所述悬浮剂为六偏磷酸钠；所述稳定剂为羟甲基纤维素；所述防腐剂为羟基氨酸盐；所述保水剂为聚丙烯酰胺；所述吸附剂为黄原胶。
本发明还揭示了一种适用于上述的液态复合型防灭火阻化剂的制作工艺，该工艺包括以下的步骤：
A、选取阻燃剂配方，该阻燃剂的配方组成为：氢氧化镁、氢氧化铝、过碳酸钠、碳酸氢钠以及氯化镁，将上述的配方溶解于水制成盐溶液，其中，所述氢氧化镁、氢氧化铝、过碳酸钠、碳酸氢钠、氯化镁以及水的重量百分数分别为：10-20％、5-10％、3-5％、7-10％、2-5％、37-66％；
B、用600目过滤器过滤盐溶液，过滤完成后将盐溶液冷却到-10℃至-5℃之间，并将该盐溶液静置50-70分钟；
C、待步骤C中静置的盐溶液无晶体析出后，将盐溶液加入搪瓷反应釜中，并进行加热，其加热温度为64±2℃，加热时间为30-40分钟；
D、打开搅拌器，一次性往搪瓷反应釜中加入渗透剂、悬浮剂、稳定剂、防腐剂、保水剂、吸附剂和发泡剂，调节搅拌器转速为100-140rpm，搅拌时间为3.5-4.5小时；其中，所述渗透剂、悬浮剂、稳定剂、防腐剂、保水剂、吸附剂和发泡剂的质量百分数分别为：0.5-1％、1-2％、1-2％、0.5-1％、1-2％、1-2％、2-3％；所述渗透剂由椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、脂肪酸聚氧乙烯醚以及顺丁烯酯构成，且椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、脂肪酸聚氧乙烯醚和顺丁烯酯的重量百分比分别为：0.1-0.3％、0.3-0.4％、0.1-0.3％；所述发泡剂由十二烷基硫酸钠和烯基磺酸盐构成，且十二烷基硫酸钠和烯基磺酸盐的重量百分比分别为：0.5-1％、1.5-2％；
E、待步骤D中的混合液体呈透明状后，则停止搅拌，将混合液体冷却至室温20-25℃，则制得成品。
所述步骤D中，所述悬浮剂为六偏磷酸钠，所述稳定剂为羟甲基纤维素，所述防腐剂为羟基氨酸盐，所述保水剂为聚丙烯酰胺，所述吸附剂为黄原胶。
所述步骤B中，过滤完成后将盐溶液冷却到-8℃，并将该盐溶液静置60分钟。
所述步骤D中，搅拌器转速为120rpm，搅拌时间为4小时。
本发明的有益效果在于：其一、本发明的过氧化物结构物质存在使煤的表面形成稳定氧化膜体从而煤体不再与氧发生氧化反应，提高了阻化剂率，同时还有环保消毒、防腐、杀菌等作用；其二、在本发明中，发泡剂和渗透剂的加入能充分渗透到煤体内部，提高了阻化剂率；其三、保水剂的加入挺高阻化剂的水溶性，使得阻化剂渗入煤体后，增加煤体的润湿性，大大降低了采煤工作面粉尘等提高了生产安全系数，改善井下工作环境，达到了环保作用；其四、采用液态方式制备后的阻化剂不受地域、海拔、温度(-10℃以上)和水质的影响，溶解速度快、不结晶；其五、防腐剂和稳定剂的使用使得阻化剂溶液内的金属离子更加稳定，去除了阻化剂溶液喷洒在其他金属表面后的腐蚀。
【具体实施方式】
本发明揭示的一种液态复合型防灭火阻化剂，该阻化剂的配方质量组成为：10-20％氢氧化镁、5-10％氢氧化铝、3-5％过碳酸钠、7-10％碳酸氢钠、2-5％氯化镁，在具体操作时，则将上述的配方加入37-66％的水中，并进行搅拌，另外还需要往混合液中加入渗透剂、悬浮剂、稳定剂、防腐剂、保水剂、吸附剂和发泡剂，且所述渗透剂、悬浮剂、稳定剂、防腐剂、保水剂、吸附剂和发泡剂的质量百分数分别为：0.5-1％、1-2％、1-2％、0.5-1％、1-2％、1-2％、2-3％；进一步的，所述渗透剂由椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、脂肪酸聚氧乙烯醚以及顺丁烯酯构成，且椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、脂肪酸聚氧乙烯醚和顺丁烯酯的重量百分比分别为：0.1-0.3％、0.3-0.4％、0.1-0.3％；所述发泡剂由十二烷基硫酸钠 和烯基磺酸盐构成，且十二烷基硫酸钠和烯基磺酸盐的重量百分比分别为：0.5-1％、1.5-2％。另外，所述悬浮剂为六偏磷酸钠；所述稳定剂为羟甲基纤维素；所述防腐剂为羟基氨酸盐；所述保水剂为聚丙烯酰胺；所述吸附剂为黄原胶。
实施例1
本实施例中，该液态复合型防灭火阻化剂的制作过程如下：
A、选取阻燃剂配方，该阻燃剂的配方组成为：氢氧化镁、氢氧化铝、过碳酸钠、碳酸氢钠以及氯化镁，称取氢氧化镁10g、氢氧化铝5g、过碳酸钠3g、碳酸氢钠7g、氯化镁2g溶解于37g的水中，制成盐溶液；
B、用600目过滤器过滤盐溶液，过滤完成后将盐溶液冷却到-10℃，并将该盐溶液静置50分钟；
C、待步骤C中静置的盐溶液无晶体析出后，将盐溶液加入搪瓷反应釜中，并进行加热，其加热温度为62℃，加热时间为30分钟；
D、打开搅拌器，一次性往搪瓷反应釜中加入渗透剂、悬浮剂、稳定剂、防腐剂、保水剂、吸附剂和发泡剂，调节搅拌器转速为100rpm，搅拌时间为3.5小时；其中，所述渗透剂、悬浮剂、稳定剂、防腐剂、保水剂、吸附剂和发泡剂的质量分别为：0.5g、1g、1g、0.5g、1g、1g、2g；所述渗透剂由椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、脂肪酸聚氧乙烯醚以及顺丁烯酯构成，且椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、脂肪酸聚氧乙烯醚和顺丁烯酯的质量分别为0.1g、0.3g、0.1g；所述发泡剂由十二烷基硫酸钠和烯基磺酸盐构成，且十二烷基硫酸钠和烯基磺酸盐的质量分别为：0.5g、1.5g；
另外，步骤D中，所述悬浮剂为六偏磷酸钠，所述稳定剂为羟甲基纤维素，所述防腐剂为羟基氨酸盐，所述保水剂为聚丙烯酰胺，所述吸附剂为黄原胶；
E、待步骤D中的混合液体呈透明状后，则停止搅拌，将混合液体冷却至室温20-25℃，则制得成品。
通过上述的步骤，本发明制得了液态复合型防灭火阻化剂，该阻化剂中，过氧化物结构物质存在使煤的表面形成稳定氧化膜体从而煤体不再与氧发生氧化反应，提高了阻化剂率，同时还有环保消毒、防腐、杀菌等作用。
实施例2
本实施例中，该液态复合型防灭火阻化剂的制作过程如下：
A、选取阻燃剂配方，该阻燃剂的配方组成为：氢氧化镁、氢氧化铝、过碳酸钠、碳酸氢钠以及氯化镁，称取氢氧化镁15g、氢氧化铝8g、过碳酸钠4g、碳酸氢钠8.5g、氯化镁3.5g溶解于51.5g的水中，制成盐溶液；
B、用600目过滤器过滤盐溶液，过滤完成后将盐溶液冷却到-10℃，并将该盐溶液静置60分钟；
C、待步骤C中静置的盐溶液无晶体析出后，将盐溶液加入搪瓷反应釜中，并进行加热，其加热温度为64℃，加热时间为35分钟；
D、打开搅拌器，一次性往搪瓷反应釜中加入渗透剂、悬浮剂、稳定剂、防腐剂、保水剂、吸附剂和发泡剂，调节搅拌器转速为110rpm，搅拌时间为4小时；其中，所述渗透剂、悬浮剂、稳定剂、防腐剂、保水剂、吸附剂和发泡剂的质量分别为：0.75g、1.5g、1.5g、0.75g、1.5g、1.5g、2.5g；所述渗透剂由椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、脂肪酸聚氧乙烯醚以及顺丁烯酯构成，且椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、脂肪酸聚氧乙烯醚和顺丁烯酯的质量分别为0.2g、0.35g、0.2g；所述发泡剂由十二烷基硫酸钠和烯基磺酸盐构成，且十二烷基硫酸钠和烯基磺酸盐的质量分别为：0.75g、1.75g；
另外，步骤D中，所述悬浮剂为六偏磷酸钠，所述稳定剂为羟甲基纤维素， 所述防腐剂为羟基氨酸盐，所述保水剂为聚丙烯酰胺，所述吸附剂为黄原胶；
E、待步骤D中的混合液体呈透明状后，则停止搅拌，将混合液体冷却至室温22℃，则制得成品。
通过上述的步骤，本发明制得了液态复合型防灭火阻化剂，该阻化剂中，过氧化物结构物质存在使煤的表面形成稳定氧化膜体从而煤体不再与氧发生氧化反应，提高了阻化剂率，同时还有环保消毒、防腐、杀菌等作用；另外发泡剂、渗透剂的加入能充分渗透到煤体内部，提高了阻化剂率，保水剂的加入挺高阻化剂的水溶性，使得阻化剂渗入煤体后，增加煤体的润湿性，大大降低了采煤工作面粉尘等提高了生产安全系数，改善井下工作环境，达到了环保作用。
实施例3
A、选取阻燃剂配方，该阻燃剂的配方组成为：氢氧化镁、氢氧化铝、过碳酸钠、碳酸氢钠以及氯化镁，称取氢氧化镁20g、氢氧化铝10g、过碳酸钠5g、碳酸氢钠15g、氯化镁5g溶解于66g的水中，制成盐溶液；
B、用600目过滤器过滤盐溶液，过滤完成后将盐溶液冷却到-5℃，并将该盐溶液静置70分钟；
C、待步骤C中静置的盐溶液无晶体析出后，将盐溶液加入搪瓷反应釜中，并进行加热，其加热温度为66℃，加热时间为40分钟；
D、打开搅拌器，一次性往搪瓷反应釜中加入渗透剂、悬浮剂、稳定剂、防腐剂、保水剂、吸附剂和发泡剂，调节搅拌器转速为120rpm，搅拌时间为4.5小时；其中，所述渗透剂、悬浮剂、稳定剂、防腐剂、保水剂、吸附剂和发泡剂的质量分别为：1g、2g、2g、1g、2g、2g、3g；所述渗透剂由椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、脂肪酸聚氧乙烯醚以及顺丁烯酯构成，且椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、脂肪酸聚氧乙烯醚和顺丁烯酯的质量分别为0.3g、0.4g、0.3g；所述发泡 剂由十二烷基硫酸钠和烯基磺酸盐构成，且十二烷基硫酸钠和烯基磺酸盐的质量分别为：1g、2g；
另外，步骤D中，所述悬浮剂为六偏磷酸钠，所述稳定剂为羟甲基纤维素，所述防腐剂为羟基氨酸盐，所述保水剂为聚丙烯酰胺，所述吸附剂为黄原胶；
E、待步骤D中的混合液体呈透明状后，则停止搅拌，将混合液体冷却至室温25℃，则制得成品。
通过上述的步骤，本发明制得了液态复合型防灭火阻化剂，该阻化剂中，过氧化物结构物质存在使煤的表面形成稳定氧化膜体从而煤体不再与氧发生氧化反应，提高了阻化剂率，同时还有环保消毒、防腐、杀菌等作用；另外发泡剂、渗透剂的加入能充分渗透到煤体内部，提高了阻化剂率，保水剂的加入挺高阻化剂的水溶性，使得阻化剂渗入煤体后，增加煤体的润湿性，大大降低了采煤工作面粉尘等提高了生产安全系数，改善井下工作环境，达到了环保作用。本发明采用液态方式制备后的阻化剂不受地域、海拔、温度(-10℃以上)和水质的影响，溶解速度快、不结晶；防腐剂和稳定剂的使用使得阻化剂溶液内的金属离子更加稳定，去除了阻化剂溶液喷洒在其他金属表面后的腐蚀。
以上所描述的仅为本发明的较佳实施例，上述具体实施例不是对本发明的限制。在本发明的技术思想范畴内，可以出现各种变形及修改，凡本领域的普通技术人员根据以上描述所做的润饰、修改或等同替换，均属于本发明所保护的范围。
Claims (10)
1.一种液态复合型防灭火阻化剂，其特征在于：该液态复合型防灭火阻化剂的配方质量组成为：
上述的配方中还加入有渗透剂、悬浮剂、稳定剂、防腐剂、保水剂、吸附剂和发泡剂，且所述渗透剂、悬浮剂、稳定剂、防腐剂、保水剂、吸附剂和发泡剂的质量百分数分别为：0.5-1%、1-2%、1-2%、0.5-1%、1-2%、1-2%、2-3%；所述渗透剂由椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、脂肪酸聚氧乙烯醚以及顺丁烯酯构成，且椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、脂肪酸聚氧乙烯醚和顺丁烯酯的重量百分比分别为：0.1-0.3%、0.3-0.4%、0.1-0.3%；所述发泡剂由十二烷基硫酸钠和烯基磺酸盐构成，且十二烷基硫酸钠和烯基磺酸盐的重量百分比分别为：0.5-1%、1.5-2%。
2.根据权利要求1所述的液态复合型防灭火阻化剂，其特征在于：所述悬浮剂为六偏磷酸钠。
3.根据权利要求1所述的液态复合型防灭火阻化剂，其特征在于：所述稳定剂为羟甲基纤维素。
4.根据权利要求1所述的液态复合型防灭火阻化剂，其特征在于：所述防腐剂为羟基氨酸盐。
5.根据权利要求1所述的液态复合型防灭火阻化剂，其特征在于：所述保水剂为聚丙烯酰胺。
6.根据权利要求1所述的液态复合型防灭火阻化剂，其特征在于：所述吸附剂为黄原胶。
7.一种适用于上述权利要求1的液态复合型防灭火阻化剂的制作工艺，其特征在于：该工艺包括以下的步骤：
A、选取阻燃剂配方，该阻燃剂的配方组成为：氢氧化镁、氢氧化铝、过碳酸钠、碳酸氢钠以及氯化镁，将上述的配方溶解于水制成盐溶液，其中，所述氢氧化镁、氢氧化铝、过碳酸钠、碳酸氢钠、氯化镁以及水的重量百分数分别为：10-20%、5-10%、3-5%、7-10%、2-5%、37-66%；
B、用600目过滤器过滤盐溶液，过滤完成后将盐溶液冷却到-10℃至-5℃之间，并将该盐溶液静置50-70分钟；
C、待步骤C中静置的盐溶液无晶体析出后，将盐溶液加入搪瓷反应釜中，并进行加热，其加热温度为64±2℃，加热时间为30-40分钟；
D、打开搅拌器，一次性往搪瓷反应釜中加入渗透剂、悬浮剂、稳定剂、防腐剂、保水剂、吸附剂和发泡剂，调节搅拌器转速为100-140rpm，搅拌时间为3.5-4.5小时；其中，所述渗透剂、悬浮剂、稳定剂、防腐剂、保水剂、吸附剂和发泡剂的质量百分数分别为：0.5-1%、1-2%、1-2%、0.5-1%、1-2%、1-2%、2-3%；所述渗透剂由椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、脂肪酸聚氧乙烯醚以及顺丁烯酯构成，且椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、脂肪酸聚氧乙烯醚和顺丁烯酯的重量百分比分别为：0.1-0.3%、0.3-0.4%、0.1-0.3%；所述发泡剂由十二烷基硫酸钠和烯基磺酸盐构成，且十二烷基硫酸钠和烯基磺酸盐的重量百分比分别为：0.5-1%、1.5-2%；
E、待步骤D中的混合液体呈透明状后，则停止搅拌，将混合液体冷却至室温20-25℃，则制得成品。
8.根据权利要求7所述的液态复合型防灭火阻化剂的制作工艺，其特征在于：所述步骤D中，所述悬浮剂为六偏磷酸钠，所述稳定剂为羟甲基纤维素，所述防腐剂为羟基氨酸盐，所述保水剂为聚丙烯酰胺，所述吸附剂为黄原胶。
9.根据权利要求7所述的液态复合型防灭火阻化剂的制作工艺，其特征在于：所述步骤B中，过滤完成后将盐溶液冷却到-8℃，并将该盐溶液静置60分钟。
10.根据权利要求7所述的液态复合型防灭火阻化剂的制作工艺，其特征在于：所述步骤D中，搅拌器转速为120rpm，搅拌时间为4小时。
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