CN105597259A

CN105597259A - 一种快速高效气溶胶灭火剂及制备方法

Info

Publication number: CN105597259A
Application number: CN201610124709.1A
Authority: CN
Inventors: 王俊; 姜文欢; 樊雪锋; 殷正保
Original assignee: 710th Research Institute of CSIC
Current assignee: Hubei Haishan Technology Co., Ltd.
Priority date: 2016-03-04
Filing date: 2016-03-04
Publication date: 2016-05-25
Anticipated expiration: 2036-03-04
Also published as: CN105597259B

Abstract

本发明涉及一种快速高效气溶胶灭火剂及制备方法，属于消防工程领域。以所述气溶胶灭火剂原料的总质量为100％计，所述气溶胶灭火剂中各组分及质量分数如下：氧化剂60～80％，可燃剂10～30％，改性剂0～15％以及粘合剂1～5％。所述制备方法：先将氧化剂、可燃剂和改性剂在50～80℃下干燥，然后混合均匀，再加入溶解在乙醇或丙酮中的粘结剂，充分混合均匀后，利用筛网造粒，将造粒后的材料在50～80℃下干燥，再利用模具将干燥后的材料进行模压成型，得到所述气溶胶灭火剂。本发明所述气溶胶灭火剂具有易于点火、燃烧快速、可在短时间内产生大量灭火物质、燃烧充分且稳定，灭火效率高。本发明所述制备方法工艺简单，原料容易获取，生成成本低。

Description

一种快速高效气溶胶灭火剂及制备方法

技术领域

本发明涉及一种快速高效气溶胶灭火剂及制备方法，属于消防工程领域。

背景技术

哈龙灭火剂以其高效、洁净、无毒无害的性能在灭火、防爆和抑爆范围内得到广泛应用，但由于卤代烷烃对臭氧层的破坏作用，其已被淘汰。气溶胶灭火剂作为哈龙灭火剂的替代产品，因其灭火效率高、对臭氧层无破坏及生产成本低等优点，已成为国内外研究的热点。气溶胶灭火剂燃烧可产生大量气/固相成分，因其化学抑制和物理隔离、冷却功效，可快速扑灭火灾，适合在建筑消防、通讯、能源、交通、海洋、军工等众多的领域中应用。

国内气溶胶灭火剂经过十几年的发展，已经在建筑消防领域取得了较好市场。目前主要采用全淹没的方式进行灭火，保护空间大，灭火时间较久，产品体积庞大笨重不适于保护众多小空间区域。随着“点对点”式重点局部灭火思路推广，急需解决目前气溶胶灭火剂灭火时间长，效能低问题，需要一种快速高效的气溶胶灭火剂。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种快速高效气溶胶灭火剂及制备方法，所述气溶胶灭火剂具有喷射时间短、灭火效率高、易于点火、燃烧充分且稳定的特点，适用于保护多种固定或移动目标的动力舱、控制间、发电机房、电池柜等设备。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种快速高效气溶胶灭火剂，以所述气溶胶灭火剂原料的总质量为100％计，其各组分及质量分数如下：氧化剂60～80％，可燃剂10～30％，改性剂0～15％以及粘合剂1～5％；

所述氧化剂为硝酸钾或硝酸钾与硝酸胍、硝酸钠、硝酸铵、硝酸钡、高氯酸钾、高氯酸铵、二茂铁、氧化镁或氧化钾中一种以上的混合物。

所述可燃剂为乳糖、双氰胺、镁粉、碳粉或六次甲基四胺中的一种以上。

所述改性剂为硝基胍、碱式碳酸镁、邻苯二甲酸氢钾、邻苯二甲酸、碳酸氢钾或氯化铵中的一种以上。

所述粘合剂为酚醛树脂、虫胶或硝化棉。

一种本发明所述的快速高效气溶胶灭火剂的制备方法，所述制备方法具体步骤为：

先将氧化剂、可燃剂和改性剂在50～80℃下干燥，然后混合均匀，再加入溶解在乙醇或丙酮中的粘结剂，充分混合均匀后，利用筛网造粒，将造粒后的材料在50～80℃下干燥，再利用模具将干燥后的材料进行模压成型，得到所述气溶胶灭火剂。

所述氧化剂、可燃剂及改性剂粉体的粒径＜50μm。

优选的，利用40目筛网造粒。

有益效果：

(1)本发明所述气溶胶灭火剂具有易于点火、燃烧快速、可在短时间内产生大量灭火物质、燃烧充分且稳定，灭火效率高；以金属氧化物、硝酸化合物、高氯酸盐为氧化剂，既可以满足成型的需求，又可以具有快速高效灭火特性；选用乳糖、双氰胺、金属粉、碳粉、六次甲基四胺等为可燃剂，具有燃烧稳定、燃烧速度快、产气量高等优点，可降低燃烧反应温度，减轻气溶胶灭火产品对冷却层的设计要求；以无机化合物或含钾、铵类的有机化合物为改性剂，可提高灭火剂的灭火效能，降低燃烧反应温度。

(2)本发明所述制备方法工艺简单，原料容易获取，生成成本低；制备出的灭火剂灭火快速高效，所用设备体积精巧，有利的促进气溶胶灭火产品的小型化研制和应用推广。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述。

以下实施例中：

原料的预处理：将购买的氧化剂、可燃剂以及改性剂原材料利用筒形球磨机进行研磨处理，得到粒径为＜50μm的粉体；其中，所用球磨机的型号为XMQ-Φ460×600mm，厂家为长沙顺泽矿冶机械制造有限公司；

酚醛树脂：PX-PN005，上海朝宇化工材料有限公司；

硝化棉：军用硝化棉D级，江西新余国科科技有限公司；

所得气溶胶灭火剂的性能测试参考GA499.1-2010测试方法：测试用灭火箱的尺寸为1m×1m×1m的正方形，材质是厚度为2mm的有机玻璃，其中正方面的一个侧面采用铰链结构，可以自由开关；火源类型为B类，燃烧原料为正庚烷，火源装置为Ф100×150mm的铁皮桶；铁皮桶内部加入高度为100mm清水，清水上部再填装高度为10mm正庚烷；火源的安放位置分为上位火和下位火，上位火圆盘底部中心点距离两个侧面及顶面的距离都是0.5mm；下位火圆盘底部中心点距离相邻两个侧面及底面的距离分别是0.2m、0.2m、0m；气溶胶发生器放置在下位火对角处的灭火箱底部，气溶胶发生器底部中心距离相邻两个侧面和底部的距离分别是0.2m、0.2m、0m；利用电点火方式启动气溶胶灭火剂，灭火时间为气溶胶灭火剂产生开始到燃烧火焰被扑灭的时间。

实施例1

一种快速高效气溶胶灭火剂，以所述气溶胶灭火剂的原料总质量100g为100％计，其各组分及质量分数如下：硝酸钾65％(65g)，硝酸胍10％(10g)，乳糖10％(10g)，六次甲基四胺5％(5g)，镁粉8％(8g)以及酚醛树脂2％(2g)。

先将硝酸钾、硝酸胍、乳糖、六次甲基四胺、镁粉在60℃下干燥，然后混合均匀，再加入溶解在10mL乙醇中的酚醛树脂，充分混合均匀后，利用40目筛网造粒，将造粒后的材料在60℃下干燥，再利用模具将干燥后的材料进行模压成药柱，得到所述气溶胶灭火剂。

将所制备的气溶胶灭火剂在1m³的灭火箱中进行性能测试：气溶胶灭火剂可被电点火头点燃，燃烧稳定，燃烧速度为2mm/s；上位火熄灭时间为4s，下位火熄灭时间为25s。

实施例2

一种快速高效气溶胶灭火剂，以所述气溶胶灭火剂的原料总质量100g为100％计，其各组分及质量分数如下：硝酸钾65％(65g)，硝酸胍10％(10g)，二茂铁5％(5g)，乳糖10％(10g)，碱式碳酸镁4％(4g)，硝基胍5％(5g)，以及虫胶1％(1g)。

先将硝酸钾、硝酸胍、二茂铁、乳糖、碱式碳酸镁、硝基胍在60℃下干燥，然后混合均匀，再加入溶解在10mL乙醇中的虫胶，充分混合均匀后，利用40目筛网造粒，将造粒后的材料在60℃下干燥，再利用模具将干燥后的材料进行模压成药柱，得到所述气溶胶灭火剂。

将所制备的气溶胶灭火剂在1m³的灭火箱中进行性能测试：气溶胶灭火剂可被电点火头点燃，燃烧稳定，燃烧速度为2.4mm/s；上位火熄灭时间为3s，下位火熄灭时间为20s。

实施例3

一种快速高效气溶胶灭火剂，以所述气溶胶灭火剂的原料总质量100g为100％计，其各组分及质量分数如下：硝酸钾50％(50g)，硝酸胍5％(5g)，氧化钾5％(5g)，乳糖15％(15g)，六次甲基四胺5％(5g)，镁粉10％(10g)，氯化铵8％(8g)以及硝化棉2％(2g)。

先将硝酸钾、硝酸胍、氧化钾、乳糖、六次甲基四胺、镁粉、氯化铵在60℃下干燥，然后混合均匀，再加入溶解在10mL丙酮中的硝化棉，充分混合均匀后，利用40目筛网造粒，将造粒后的材料在60℃下干燥，再利用模具将干燥后的材料进行模压成药柱，得到所述气溶胶灭火剂。

将所制备的气溶胶灭火剂在1m³的灭火箱中进行性能测试：气溶胶灭火剂可被电点火头点燃，燃烧稳定，燃烧速度为2.1mm/s；上位火熄灭时间为5s，下位火熄灭时间为23s。

实施例4

一种快速高效气溶胶灭火剂，以所述气溶胶灭火剂的原料总质量100g为100％计，其各组分及质量分数如下：硝酸钾68％(68g)，硝酸胍7％(7g)，乳糖5％(5g)，六次甲基四胺7％(7g)，双氰胺5％(5g)，碳粉1％(1g)，硝基胍3％(3g)，邻苯二甲酸2％(2g)以及硝化棉2％(2g)。

先将硝酸钾、硝酸胍、乳糖、六次甲基四胺、双氰胺、碳粉、硝基胍、邻苯二甲酸在60℃下干燥，然后混合均匀，再加入溶解在10mL丙酮中的硝化棉，充分混合均匀后，利用40目筛网造粒，将造粒后的材料在60℃下干燥，再利用模具将干燥后的材料进行模压成药柱，得到所述气溶胶灭火剂。

将所制备的气溶胶灭火剂在1m³的灭火箱中进行性能测试：气溶胶灭火剂可被电点火头点燃，燃烧稳定，燃烧速度为1.9mm/s；上位火熄灭时间为5s，下位火熄灭时间为28s。

实施例5

一种快速高效气溶胶灭火剂，以所述气溶胶灭火剂的原料总质量100g为100％计，其各组分及质量分数如下：硝酸钾65％(65g)，高氯酸钾5％(5g)，硝酸胍9％(9g)，六次甲基四胺10％(10g)，镁粉5％(5g)，双氰胺1％(1g)以及硝化棉5％(5g)。

先将硝酸钾、高氯酸钾、硝酸胍、六次甲基四胺、镁粉、双氰胺在60℃下干燥，然后混合均匀，再加入溶解在15mL丙酮中的硝化棉，充分混合均匀后，利用40目筛网造粒，将造粒后的材料在60℃下干燥，再利用模具将干燥后的材料进行模压成药柱，得到所述气溶胶灭火剂。

将所制备的气溶胶灭火剂在1m³的灭火箱中进行性能测试：气溶胶灭火剂可被电点火头点燃，燃烧稳定，燃烧速度为2.5mm/s；上位火熄灭时间为3s，下位火熄灭时间为19s。

实施例6

一种快速高效气溶胶灭火剂，以所述气溶胶灭火剂的原料总质量100g为100％计，其各组分及质量分数如下：硝酸钾70％(70g)，硝酸钠5％(5g)，二茂铁3％(3g)，氧化镁2％(2g)，六次甲基四胺10％(10g)，碳粉0.5％(0.5g)，氯化铵5.5％(5.5g)，碳酸氢钾2％(2g)以及硝化棉2％(2g)。

先将硝酸钾、硝酸钠、二茂铁、氧化镁、六次甲基四胺、碳粉、氯化铵、碳酸氢钾在60℃下干燥，然后混合均匀，再加入溶解在10mL丙酮中的硝化棉，充分混合均匀后，利用40目筛网造粒，将造粒后的材料在60℃下干燥，再利用模具将干燥后的材料进行模压成药柱，得到所述气溶胶灭火剂。

将所制备的气溶胶灭火剂在1m³的灭火箱中进行性能测试：气溶胶灭火剂可被电点火头点燃，燃烧稳定，燃烧速度为2.3mm/s；上位火熄灭时间为4s，下位火熄灭时间为20s。

实施例7

一种快速高效气溶胶灭火剂，以所述气溶胶灭火剂的原料总质量100g为100％计，其各组分及质量分数如下：硝酸钾65％(65g)，高氯酸铵5％(5g)，硝酸铵9％(9g)，六次甲基四胺10％(10g)，碳粉0.5％(0.5g)，氯化铵3.5％(3.5g)，碱式碳酸镁3％(3g)，邻苯二甲酸氢钾1％(1g)以及酚醛树脂3％(3g)。

先将硝酸钾、高氯酸铵、硝酸铵、六次甲基四胺、碳粉、氯化铵、碱式碳酸镁、邻苯二甲酸氢钾在60℃下干燥，然后混合均匀，再加入溶解在15mL乙醇中的酚醛树脂，充分混合均匀后，利用40目筛网造粒，将造粒后的材料在60℃下干燥，再利用模具将干燥后的材料进行模压成药柱，得到所述气溶胶灭火剂。

将所制备的气溶胶灭火剂在1m³的灭火箱中进行性能测试：气溶胶灭火剂可被电点火头点燃，燃烧稳定，燃烧速度为2.4mm/s；上位火熄灭时间为4s，下位火熄灭时间为20s。

实施例8

一种快速高效气溶胶灭火剂，以所述气溶胶灭火剂的原料总质量100g为100％计，其各组分及质量分数如下：硝酸钾75％(75g)，乳糖5％(5g)，六次甲基四胺2％(2g)，镁粉8％(8g)，氯化铵3.5％(3.5g)，碱式碳酸镁1.5％(1.5g)以及酚醛树脂5％(5g)。

先将硝酸钾、乳糖、六次甲基四胺、镁粉、氯化铵、碱式碳酸镁在60℃下干燥，然后混合均匀，再加入溶解在15mL乙醇中的酚醛树脂，充分混合均匀后，利用40目筛网造粒，将造粒后的材料在60℃下干燥，再利用模具将干燥后的材料进行模压成药柱，得到所述气溶胶灭火剂。

将所制备的气溶胶灭火剂在1m³的灭火箱中进行性能测试：气溶胶灭火剂可被电点火头点燃，燃烧稳定，燃烧速度为2.1mm/s；上位火熄灭时间为5s，下位火熄灭时间为24s。

本发明包括但不限于以上实施例，凡是在本发明精神的原则之下进行的任何等同替换或局部改进，都将视为在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种快速高效气溶胶灭火剂，其特征在于：以所述气溶胶灭火剂原料的总质量为100％计，其各组分及质量分数如下：氧化剂60～80％，可燃剂10～30％，改性剂0～15％以及粘合剂1～5％；

所述氧化剂为硝酸钾或硝酸钾与硝酸胍、硝酸钠、硝酸铵、硝酸钡、高氯酸钾、高氯酸铵、二茂铁、氧化镁或氧化钾中一种以上的混合物；

所述可燃剂为乳糖、双氰胺、镁粉、碳粉或六次甲基四胺中的一种以上；

所述改性剂为硝基胍、碱式碳酸镁、邻苯二甲酸氢钾、邻苯二甲酸、碳酸氢钾或氯化铵中的一种以上；

所述粘合剂为酚醛树脂、虫胶或硝化棉。

2.一种如权利要求1所述的快速高效气溶胶灭火剂的制备方法，其特征在于：所述制备方法具体步骤为：

3.根据权利要求2所述的一种快速高效气溶胶灭火剂的制备方法，其特征在于：所述氧化剂、可燃剂及改性剂粉体的粒径＜50μm。

4.根据权利要求2所述的一种快速高效气溶胶灭火剂的制备方法，其特征在于：利用40目筛网造粒。