CN105833458A - 复合干粉灭火剂及制法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复合干粉灭火剂及制法，取下述重量配比的主要原料制备而成：碱渣30‑38，碳酸氢钠15‑22，硫酸钾12‑18，碳酸镁粉10‑15，聚丁烯2‑5，硫酸铵3‑7，石膏8‑14，氯化橡胶4‑9，硼酸锌3‑6，氧化锡1.5‑3.5，氮化硅0.8‑1.8。本发明对立体燃烧型火灾具有良好的灭火性能，灭火效率高、防潮性强、抗复燃性好、对环境友好。
Description
技术领域
本发明涉及消防技术领域，特别是涉及一种复合干粉灭火剂及制法。
背景技术
干粉灭火剂是一种常用灭火剂，具有干燥、易流动、良好的防潮性和防结块性等特
点，广泛用于油田、油库、炼油厂、化工厂、化工仓库、船舶、飞机场以及工矿企业。目前使用的干粉灭火剂主要分为3类：第一类以氯化钠、氯化钾或氯化钡为主原料，还可以包括有机物等，主要用于D类火灾。干燥的氯化钠、氯化钾或氯化钡导热性能差，可以吸收燃烧的金属表面的热量并固着在金属表面，同时干粉中的有机物等受金属表面的高温作用分解，与氯化物一起在燃烧的金属表面形成覆盖层，将金属与空气隔绝，起到灭火作用。
第二类为多用途干粉灭火剂，又称ABC干粉灭火剂，以磷酸按盐类物质为主原料，可含有硫化按或磷酸按成分，该类干粉灭火剂可用于ABCE类火灾。磷酸按盐在燃烧中吸热分解出氨和磷酸，其中的游离氨能与火焰燃烧反应中产生的OH自由基反应，减少并终止燃烧反应产生自由基，降低燃烧反应速率，起到灭火的作用。此外，高温下磷酸按盐分解，可以在固体物质表面生成一层玻璃状薄膜，覆盖于燃烧物表面，冷却后形成脆性覆盖物使燃烧表面与空气隔绝，当覆盖物达到一定厚度时能够阻止复燃。第三类为普通干粉灭火剂，又称BC干粉灭火剂，以碳酸氢钠或碳酸氢钾为主原料，该类干粉灭火剂只能用于BCE类火灾；主要利用干粉中的碳酸氢盐受高温作用发生分解，释放大量的二氧化碳和水，起到一定的冷却和稀释可燃气体的作用。
公开号CN 101444659A（申请号200810148019.5）的中国专利文献公开了一种磷酸铵盐干粉灭火剂，按重量份由湿法磷酸一铵 1-300，热法磷酸一铵 200-800，硫酸铵1—400，碳酸钙10—20，活性白土15—30，石粉150—200，白碳黑5—20，复合硅油5—15原料制成。申请公布号CN 102512779 A（申请号201110378093.8）的中国专利文献公开了一种干粉灭火剂，所述干粉灭火剂包括60wt%-92wt%的含结晶水的无机盐，3wt%-15wt%的碳酸钙，3wt%-8wt%的防潮剂，lwt%-9wt%的滑石粉和lwt%-8wt%的活性白土。申请公布号CN103768752 A（申请号201410056985.X）的中国专利文献公开了一种含有改性蒙脱石粉的干粉灭火剂，由下列重量份的原料制成：改性蒙脱石粉70-90份、云母粉5-10份、水合硫化锌10-15份、氢氧化钙3-5份、硬脂酸镁5-8份、含氮硅油3-5份、可膨胀石墨2-3份、菱镁矿2-3份、尿素2-3份、木质素磺酸钙5-8份、竹炭纤维3-5份、工业香精2-3份、硼酸锌2-4份、氯化石蜡1-3份、硅藻土8-10份。
通常火灾现场存在各种复杂情况，不仅具有平面火灾，还具有立体燃烧型火灾，立体燃烧型火灾的发生较为普遍且灭火难度大。现有的干粉灭火剂粉末用于立体燃烧型火灾时，不易附着在燃烧物体的立体面上，容易脱落或借助风力飞散，灭火效果不佳。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种复合干粉灭火剂及制法。本发明对立体燃烧型火灾具有良好的灭火性能，灭火效率高、防潮性强、抗复燃性好、对环境友好。
本发明的技术方案是：
复合干粉灭火剂，取下述重量配比的主要原料制备而成：碱渣30-38，碳酸氢钠15-22，硫酸钾12-18，碳酸镁粉10-15，聚丁烯2-5，硫酸铵3-7，石膏8-14，氯化橡胶4-9，硼酸锌3-6，氧化锡1.5-3.5，氮化硅0.8-1.8。
复合干粉灭火剂，优选的方案是，取下述重量配比的主要原料制备而成：碱渣33-36，碳酸氢钠17-20，硫酸钾14-16，碳酸镁粉11-14，聚丁烯2.5-4，硫酸铵4-6，石膏10-13，氯化橡胶5-8，硼酸锌4-5，氧化锡2-3，氮化硅1.2-1.6。
复合干粉灭火剂，更加优选的方案是，取下述重量配比的主要原料制备而成：碱渣35，碳酸氢钠18，硫酸钾15，碳酸镁粉12，聚丁烯3，硫酸铵5，石膏11，氯化橡胶7，硼酸锌4.5，氧化锡2.5，氮化硅1.4。
上述复合干粉灭火剂的制备方法是：
（1）取氮化硅，加入水和聚甲基丙烯酸，水的质量为氮化硅质量的1/7-1/3，聚甲基丙烯酸的重量为氮化硅质量的0.05-0.1%，放入球磨罐中，研磨，研磨65-85小时，过筛滤除磨介，烘干，磨碎，过筛；
（2）将碱渣、聚丁烯、石膏、氯化橡胶、硼酸锌和氧化锡分别粉碎，过筛；
（3）将步骤（1）和步骤（2）所得混合，搅拌均匀，于90-120℃干燥，干燥6-10小时，加入硫酸钾、碳酸镁粉和硫酸铵，于70-90℃干燥12小时，冷至室温，加入碳酸氢钠，混匀，即得。
优选在于步骤（1），水的质量为氮化硅质量的1/6-1/4。
优选在于步骤（1），聚甲基丙烯酸的重量为氮化硅质量的0.07-0.09%。
优选在于步骤（1），研磨68-80小时。
优选在于步骤（3），于95-115℃干燥。
优选在于步骤（3），干燥7-9小时。
优选在于步骤（3），于75-85℃干燥12小时。
更加优选的，步骤（1）水的质量为氮化硅质量的1/5。
更加优选的，步骤（1）聚甲基丙烯酸的重量为为氮化硅质量的0.08%。
更加优选的，步骤（1）研磨74小时。
更加优选的，步骤（3）于110℃干燥。
更加优选的，步骤（3）干燥8小时。
更加优选的，步骤（3）80℃干燥12小时。
本发明提供的干粉灭火剂制备方法简单。除此之外，本发明的优良效果还表现在：
1、本发明对立体燃烧型火灾具有良好的灭火性能，灭火效率高；
2、防潮性强、抗复燃性好、对环境友好。
具体实施方式
下面结合实施例和实验例详细说明本发明的技术方案，但保护范围不限于此。
实施例1复合干粉灭火剂，取下述重量份的主要原料制备而成（每份为1000g）：碱渣30份，碳酸氢钠15份，硫酸钾12份，碳酸镁粉10份，聚丁烯2份，硫酸铵3份，石膏8份，氯化橡胶4份，硼酸锌3份，氧化锡1.5份，氮化硅0.8份。
上述复合干粉灭火剂的制备方法是：
（1）取氮化硅，加入水和聚甲基丙烯酸，水的质量为氮化硅质量的1/7，聚甲基丙烯酸的重量为氮化硅质量的0.05%，放入球磨罐中，研磨，研磨65小时，过筛滤除磨介，烘干，磨碎，过筛；
（2）将碱渣、聚丁烯、石膏、氯化橡胶、硼酸锌和氧化锡分别粉碎，过筛；
（3）将步骤（1）和步骤（2）所得混合，搅拌均匀，于90℃干燥，干燥6小时，加入硫酸钾、碳酸镁粉和硫酸铵，于70℃干燥12小时，冷至室温，加入碳酸氢钠，混匀，即得。
实施例2复合干粉灭火剂，取下述重量份的主要原料制备而成（每份为1000g）：碱渣38份，碳酸氢钠22份，硫酸钾18份，碳酸镁粉15份，聚丁烯5份，硫酸铵7份，石膏14份，氯化橡胶9份，硼酸锌6份，氧化锡3.5份，氮化硅1.8份。
上述复合干粉灭火剂的制备方法是：
（1）取氮化硅，加入水和聚甲基丙烯酸，水的质量为氮化硅质量的1/3，聚甲基丙烯酸的重量为氮化硅质量的0.1%，放入球磨罐中，研磨，研磨85小时，过筛滤除磨介，烘干，磨碎，过筛；
（2）将碱渣、聚丁烯、石膏、氯化橡胶、硼酸锌和氧化锡分别粉碎，过筛；
（3）将步骤（1）和步骤（2）所得混合，搅拌均匀，于120℃干燥，干燥10小时，加入硫酸钾、碳酸镁粉和硫酸铵，于90℃干燥12小时，冷至室温，加入碳酸氢钠，混匀，即得。
实施例3复合干粉灭火剂，取下述重量份的主要原料制备而成（每份为1000g）：碱渣33份，碳酸氢钠17份，硫酸钾14份，碳酸镁粉11份，聚丁烯2.5份，硫酸铵4份，石膏10份，氯化橡胶5份，硼酸锌4份，氧化锡2份，氮化硅1.2份。
上述复合干粉灭火剂的制备方法是：
（1）取氮化硅，加入水和聚甲基丙烯酸，水的质量为氮化硅质量的1/6，聚甲基丙烯酸的重量为氮化硅质量的0.07%，放入球磨罐中，研磨，研磨68小时，过筛滤除磨介，烘干，磨碎，过筛；
（2）将碱渣、聚丁烯、石膏、氯化橡胶、硼酸锌和氧化锡分别粉碎，过筛；
（3）将步骤（1）和步骤（2）所得混合，搅拌均匀，于95℃干燥，干燥7小时，加入硫酸钾、碳酸镁粉和硫酸铵，于75℃干燥12小时，冷至室温，加入碳酸氢钠，混匀，即得。
实施例4复合干粉灭火剂，取下述重量份的主要原料制备而成（每份为1000g）：碱渣36份，碳酸氢钠20份，硫酸钾16份，碳酸镁粉14份，聚丁烯4份，硫酸铵6份，石膏13份，氯化橡胶8份，硼酸锌5份，氧化锡3份，氮化硅1.6份。
上述复合干粉灭火剂的制备方法是：
（1）取氮化硅，加入水和聚甲基丙烯酸，水的质量为氮化硅质量的1/4，聚甲基丙烯酸的重量为氮化硅质量的0.09%，放入球磨罐中，研磨，研磨80小时，过筛滤除磨介，烘干，磨碎，过筛；
（2）将碱渣、聚丁烯、石膏、氯化橡胶、硼酸锌和氧化锡分别粉碎，过筛；
（3）将步骤（1）和步骤（2）所得混合，搅拌均匀，于115℃干燥，干燥9小时，加入硫酸钾、碳酸镁粉和硫酸铵，于85℃干燥12小时，冷至室温，加入碳酸氢钠，混匀，即得。
实施例5复合干粉灭火剂，取下述重量份的主要原料制备而成（每份为1000g）：碱渣35份，碳酸氢钠18份，硫酸钾15份，碳酸镁粉12份，聚丁烯3份，硫酸铵5份，石膏11份，氯化橡胶7份，硼酸锌4.5份，氧化锡2.5份，氮化硅1.4份。
上述复合干粉灭火剂的制备方法是：
（1）取氮化硅，加入水和聚甲基丙烯酸，水的质量为氮化硅质量的1/5，聚甲基丙烯酸的重量为氮化硅质量的0.08%，放入球磨罐中，研磨，研磨74小时，过筛滤除磨介，烘干，磨碎，过筛；
（2）将碱渣、聚丁烯、石膏、氯化橡胶、硼酸锌和氧化锡分别粉碎，过筛；
（3）将步骤（1）和步骤（2）所得混合，搅拌均匀，于110℃干燥，干燥8小时，加入硫酸钾、碳酸镁粉和硫酸铵，于80℃干燥12小时，冷至室温，加入碳酸氢钠，混匀，即得。
本发明所用主要原料：
碱渣：碱渣是指工业生产中制碱和碱处理过程中排放的碱性废渣。包含铵碱法制碱过程中排放的废渣和其它工业生产过程排放的碱性废渣。碱渣成份主要包括碳酸钙、硫酸钙、氯化钙等钙盐为主要组分的废渣，还含有少量的二氧化硫等成份。
聚丁烯：聚丁烯是以异丁烯为主和少量正丁烯共聚而成的液体，其结构几乎都是长链，并且具有一个双键的单烯烃。聚丁烯与低分子聚异丁烯在使用中没有严格的区别，由于制备方法基本相同，因此不易严格区分。但聚丁烯是以混合丁烯为原料，从结构上讲是异丁烯和正丁烯的共聚物，分子量较低，是一种粘稠液体。主要作为合成润滑油使用。而低分子聚异丁烯是由高纯度异丁烯为原料，结构上是异丁烯的均聚物，呈半固体状，其分子量一般比聚丁烯高，主要做为稠化剂使用。低分子聚丁烯，因其不含蜡状物质而具有良好的电气特性，因此广泛用做电绝缘油。由于它在300℃左右能全部分解而不留下残余物，可作为高温无积碳润滑油基础组分。广泛应用到二冲程发动机油、电绝缘油、润滑，冷却液和生产低密度聚乙烯过程中的超高压压缩机汽缸油等。
氯化橡胶：氯化橡胶是由天然橡胶或合成橡胶经氯化改性后得到的橡胶衍生产品。氯化橡胶相对密度为1．596，其吸水率为0.1到0.3，热稳定温度为130℃，可溶于芳香烃、酯类、酮类、醚类、动植物油及氯化烃溶液中，但不溶于脂肪烃、醇类和水2。工业用氯化橡胶一般呈白色或乳黄色粉末状、片状或纤维状，氯质量分数在62～65之间，具有较好的耐热性。
硼酸锌：硼酸锌是一种环保型的非卤素阻燃剂，无毒、低水溶性、高热稳定性、粒度小、比重小、分散性好等特点，作为一种高效阻燃剂被广泛应用在塑料、橡胶、涂料等领域。
氧化锡：氧化锡包括一氧化锡 SnO和二氧化锡 SnO2两种。一氧化锡为黑色立方晶体；密度6.446克/厘米3(0℃)；不溶于水，易溶于酸。二氧化锡为锡石的主要成分，白色四方晶体；熔点1630℃，1800～1900℃升华，密度6.95克/厘米3；不溶于水，较难溶于酸，在浓硫酸中长期加热能溶解。一氧化锡在空气中加热容易氧化成二氧化锡，隔绝空气加热会发生歧化反应：4SnO─→Sn3O4+Sn。一氧化锡较难溶于浓强碱溶液，产物有明显的还原性。二氧化锡对空气和热都稳定，与强碱共熔生成可溶性锡酸盐。一氧化锡可由锡(Ⅱ)盐溶液与强碱共热来制取。二氧化锡可由金属锡在空气中加热或者溶于浓硝酸后加热脱水来制取。二氧化锡是制备金属锡和媒染剂三水合锡酸钠的原料，也可用于制作各种瓷釉和珐琅，也可做玻璃的磨料。
氮化硅：氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料。它是一种超硬物质，本身具有润滑性，并且耐磨损，为原子晶体；高温时抗氧化。而且它还能抵抗冷热冲击，在空气中加热到1000℃以上，急剧冷却再急剧加热，也不会碎裂。正是由于氮化硅陶瓷具有如此优异的特性，人们常常利用它来制造轴承、气轮机叶片、机械密封环、永久性模具等机械构件。如果用耐高温而且不易传热的氮化硅陶瓷来制造发动机部件的受热面，不仅可以提高柴油机质量，节省燃料，而且能够提高热效率。我国及美国、日本等国家都已研制出了这种柴油机。
试验例 为了测试本发明所得复合干粉灭火剂（实施例5）的灭火性能，进行了试验，结果如表1所示。
表1：本发明所得产品灭火试验结果
从表1可以看出，市售干粉灭火剂不能快速熄灭食用油火，且不能防止其复燃。首次施加本发明所得产品2s内即可将食用油火熄灭，12s后发生复燃，再次施加本发明所得产品，2s内又将火焰扑灭，且没有再发生复燃。这表明，本范明所得产品灭火效率高，抗复燃性能好。
最后应说明的是，实施例只是本发明最优的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.复合干粉灭火剂，其特征在于，取下述重量配比的主要原料制备而成：碱渣30-38，碳酸氢钠15-22，硫酸钾12-18，碳酸镁粉10-15，聚丁烯2-5，硫酸铵3-7，石膏8-14，氯化橡胶4-9，硼酸锌3-6，氧化锡1.5-3.5，氮化硅0.8-1.8。
2.如权利要求1所述的复合干粉灭火剂，其特征在于，取下述重量配比的主要原料制备而成：碱渣33-36，碳酸氢钠17-20，硫酸钾14-16，碳酸镁粉11-14，聚丁烯2.5-4，硫酸铵4-6，石膏10-13，氯化橡胶5-8，硼酸锌4-5，氧化锡2-3，氮化硅1.2-1.6。
3.如权利要求1所述的复合干粉灭火剂，其特征在于，取下述重量配比的主要原料制备而成：碱渣35，碳酸氢钠18，硫酸钾15，碳酸镁粉12，聚丁烯3，硫酸铵5，石膏11，氯化橡胶7，硼酸锌4.5，氧化锡2.5，氮化硅1.4。
4.如权利要求1～3任一所述的复合干粉灭火剂的制备方法，其特征在于，步骤如下：
（1）取氮化硅，加入水和聚甲基丙烯酸，水的质量为氮化硅质量的1/7-1/3，聚甲基丙烯酸的重量为氮化硅质量的0.05-0.1%，放入球磨罐中，研磨，研磨65-85小时，过筛滤除磨介，烘干，磨碎，过筛；
（2）将碱渣、聚丁烯、石膏、氯化橡胶、硼酸锌和氧化锡分别粉碎，过筛；
（3）将步骤（1）和步骤（2）所得混合，搅拌均匀，于90-120℃干燥，干燥6-10小时，加入硫酸钾、碳酸镁粉和硫酸铵，于70-90℃干燥12小时，冷至室温，加入碳酸氢钠，混匀，即得。
5.如权利要求4所述的复合干粉灭火剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）水的质量为氮化硅质量的1/6-1/4（优选水的质量为氮化硅质量的1/5）。
6.如权利要求4所述的复合干粉灭火剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）聚甲基丙烯酸的重量为氮化硅质量的0.07-0.09%（优选聚甲基丙烯酸的重量为为氮化硅质量的0.08%）。
7.如权利要求4所述的复合干粉灭火剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）研磨68-80小时（优选研磨74小时）。
8.如权利要求4所述的复合干粉灭火剂的制备方法，其特征在于，步骤（3）于95-115℃干燥（优选于110℃干燥）。
9.如权利要求4所述的复合干粉灭火剂的制备方法，其特征在于，步骤（3）干燥7-9小时（优选干燥8小时）。
10.如权利要求4所述的复合干粉灭火剂的制备方法，其特征在于，步骤（3）于75-85℃干燥12小时（优选于80℃干燥12小时）。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20190430 Address after: 226100 Fuxing Road, Yuet Lai Town, Haimen, Nantong, Jiangsu, 18 Applicant after: Haimen Zhi Zhou Industrial Design Co., Ltd. Address before: 810000 Room 2-1-301, Qiyi 171, Chengdong District, Xining City, Qinghai Province Applicant before: Li Tao |
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| GR01 | Patent grant | ||
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