CN106237577A

CN106237577A - 灭火添加剂

Info

Publication number: CN106237577A
Application number: CN201610614331.3A
Authority: CN
Inventors: 陈潜; 胡亦夏
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-08-01
Filing date: 2016-08-01
Publication date: 2016-12-21

Abstract

本发明公开了一种灭火添加剂，包括有由灭火功能组分和抗复燃功能组分按比例混合而成，其中灭火功能组分由冷却功能组分、覆盖隔离功能组分、冲淡窒息功能组分、阻断燃烧链功能组分及其乳化剂组成，抗复燃功能组分由纳米绝热耐火阻燃材料及其悬浮分散剂、水溶性无机阻燃剂、辐射吸收材料、成膜剂组成，所述覆盖隔离功能组分为起泡性高的发泡表面活性剂、氟系表面活性剂、硅系表面活性剂和稳泡助剂等组成。对于木材、纸张、棉制品、干草、煤炭、橡胶、非极性液体如汽油、煤油等）、极性液体（如甲醇、乙醇等）及镁钛等化工原料引起的火灾具备极为突出的灭火效果。

Description

灭火添加剂

技术领域

本发明涉及灭火添加剂，特别是指涉及灭火用水添加剂。

背景技术

在水中加入某些添加剂以提高水的灭火性能称为灭火添加剂。美国称之为灭火用水添加剂Water additive agent for fire fighting,而日本就称为灭火添加剂。火灾对人类的生命财产安全构成了极大的威胁，特别是火灾产生的有毒浓烟更是造成火场人员伤亡的罪魁祸首。因此，采用快速有效地灭火产品，及时扑灭火灾是挽救人员生命财产损失的必要手段。此外随着人类对环境保护的日益重视，开发环境友妤的绿色灭火产品也日益为人们所重视。根据消防燃烧学理论，火灾是可燃物的燃烧反应。需要有可燃物、助燃物和点火源3个条件才可以发生。可见，预防和控制火灾的基本原理就是破坏燃烧的一个或几个条件，先要做好防火措施，一旦着火，实施灭火办法，使燃烧中断，在一定程度上降低火灾的危害性。当可燃物燃烧后，必须采取相应的灭火方法，使其停止燃烧。灭火可以通过冷却、窒息、隔离、化学抑制4个灭火的基本原理进行灭火。4种灭火原理在不同的灭火剂中体现不同，通常情况下一种或几种是共同发挥作用的。国标GB/T4968-2008中将火灾分为A类火灾：固体物质火灾、B类火灾：液体或可熔化的固体物质火灾、C类火灾：气体火灾、D类火灾：金属火灾和F类火灾：厨房内动植物油脂火6种类型。

目前，广泛使用的各类灭火剂产品在灭火性能或者环境保护方面都有或多或少的不足乏处，而且对于火灾烟气的抑制作用非常有限。哈龙系列灭火剂由于含有氟利昂等破坏臭氧层的物质，根据国际蒙特利尔议定书和中国哈龙行业淘汰计划，2010年开始进行逐步淘汰。目前，哈龙灭火剂的替代研究可分为两大方向：(1)以其它灭火系统替代的应用研究。如以C02、细水雾灭火系统等进行替代；(2)开发一种新型高效、绿色环保、成本低廉并能够消除火场有毒浓烟的灭火剂，这对于促进国内外消防事业的发展有着十分重要的意义。高效灭火添加剂灭火机理依赖于4个主要机制：降低水的表面张力、独特的两亲性分子结构、快速降温形成和保持微泡、中断自由基链式反应。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可快速扑灭固体物质如木材、槁、毛、麻、纸张及其制品的A类火灾，以及液体或可熔化固体如汽油、煤油、柴油、原油、甲醇、乙醇、沥青、石蜡等物质的B类火灾，并且具有抗复燃效能的灭火添加剂的配方组成。由于A、B类火灾涉及日常生活与生产活动的很多场合，因此本灭火剂可用于家庭防灭火、城市建筑防灭火、油库与加油站防灭火、车辆舰船防灭火、森林草原防灭火、矿井防灭火以及人防建筑等密闭空间防灭火等领域。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种复配协同型A、B类灭火添加剂，由灭火功能组分和抗复燃功能组分应用功能组分按比例混合而成，其特征在于：其中灭火功能组分由冷却功能组分、覆盖隔离功能组分、冲淡窒息功能组分、阻断燃烧链功能组分及其乳化剂组成，抗复燃功能组分由纳米绝热耐火阻燃材料及其悬浮分散剂、水溶性无机阻燃剂、辐射吸收材料、成膜剂组成，应用功能组分由抗冻剂、着色剂、夜光剂、防腐剂、缓蚀剂组成；所述覆盖隔离功能组分为起泡性高的发泡表面活性剂、氟系表面活性剂、硅系表面活性剂和稳泡助剂，发泡表面活性剂包括十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、甜菜碱中的任意一种或两种或两种以上的组合；发泡表面活性剂的浓度为10～30g/L；氟系表面活性剂的浓度为l～5ml/L；硅系表面活性剂的浓度为1～2ml/L；稳泡助剂包括聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、6501、蛋白、多肽申的任意一种或两种或两种以上的组合，稳泡助剂的浓度为0. 25～0.5g/L；所述窒息功能组分包括无机铵和有机胺两部分，无机铵有碳酸铵、碳酸氢铵、氯化铵和草酸铵，有机胺包括尿素、三聚氰胺和双氰胺；碳酸铵、碳酸氢铵的浓度为20～40g/L，氯化铵、草酸铵的浓度为20～50g/L，有机胺的浓度为10～70g/L；所述水溶性无机阻燃剂包括硅酸钠、硼酸锌、磷酸盐，磷酸盐主要有磷酸二氢铵、磷酸二氢钠、磷酸氢铵或磷酸氢钠、磷酸铵、磷酸钠或聚磷酸铵；硅酸钠的浓度为0.2～1. Og/L，硼酸锌的浓度为0.2～0. 4g/L，磷酸二氢铵、磷酸二氢钠的浓度为5～30g/L，磷酸氢铵、磷酸氢钠的浓度为10～80g/L，磷酸铵、磷酸钠、聚磷酸铵的浓度为10～50g/L；所述抗冻剂包括a、有机抗冻剂：乙二醇、丙三醇、氯仿、丙酮、乙醚材料中的一种或两种或两种以上组合，b、无机抗冻剂：氯化钡、氯化钠、氯化钙、硫氰酸铵、硫酸铵、溴化钠、氯化镁材料中的一种或两种或两种以上组合；有机抗冻剂的浓度为l～2ml/L，无机抗冻剂的浓度为10～30g/L；所述缓蚀剂包括a、碳酸盐：碳酸钠或碳酸钾，b、醋酸盐：醋酸钠或碳酸铵，c、硼酸盆：四硼酸钠或硼砂；碳酸盐的浓度为2～20g/L，醋酸盐的浓度为2～4g/L，硼酸盐的浓度为1～2g/L。

本发明具有的优点是：各种灭火功能组分协同进行冷却、冲淡、覆盖隔离、阻断燃烧链窒息等作用而快速扑灭火灾燃烧反应；添加各种可以在可燃物表面形成耐高温阻燃覆盖层的功能组分，增强抗复燃

性能，有毒烟气产生量少，人员逃生存活机会增加；大量使用无机抗冻剂，无燃烧隐患，添加了夜光剂，可以起到标示作用；本发明的灭火剂灭火效率高、使用安全可靠、价格成本低、无毒无害无腐蚀性，

可以同时扑救A类火灾与B类火灾，使用面广，可用于多神场合防灭火。并且，可以做到配方可调，根据具体的使用场合，还可以进一步降低成本。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进一步详细说明。

本发明实施例灭火添加剂中，包括含有总重量50%到90% 的冷却功能水组分。灭火剂的主体成分水的灭火机理主要就是冷却，水受热生成的水蒸气还可以起到冲淡氧气、窒息火焰的作用，受热易分解的碳酸盐、碳酸氢盐、草酸盐、尿素的吸热分解反应也可以起到冷却作用。

所述覆盖隔离功能组分为起泡性高的发泡表面活性剂、使泡沫层致密化并具有阻燃功能的氟系表面活性剂、硅系表面活性剂，为维持泡沫覆盖层的稳定，还需要加入具有稳泡功能的稳泡助剂，发泡表面活性剂包括十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、甜菜碱中的任意一种或两种或两种以上的组合；发泡表面活性剂的浓度为10～30g/L；氟系表面活性剂包括AF4018-2、AF4018-8J、6201中的任意一种或两

种或两种以上的组合，氟系表面活性剂的浓度为1～5ml/L；硅系表面活性剂包括FY-4903、FY-4902、FY-F502、FY-F501、Sylgard309中的任意一种或两种或两种以上的组合，硅系表面活性剂的浓度为1～2ml/L；稳泡助剂包括聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、6501、蛋白、多肽中的任意一种或两种或两种以上的组合，稳泡助剂的浓度为0. 25～0.5g/L。

所述窒息功能组分包括无机铵和有机胺两部分，无机铵有碳酸铵、碳酸氢铵、氯化铵和草酸铵，有机胺包括尿素、三聚氰胺和双氰胺，有机类的有尿素、三聚氰胺、双氰胺等受热易分解形成二氧化碳、水蒸气、氨气、氮气等不可燃气体的化合物起到冲淡氧气、窒息火焰功能；碳酸铵、碳酸氢铵的浓度为20～40g/L，氯化铵，草酸铵的的浓度为20～50g/L，有机胺的浓度为10～70g/L。所述阻断燃烧链功能组分及其乳化剂起到抑制有焰然烧的燃烧链式反应的功能，主要有：a、有机磷阻燃剂，包括磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、三苯基磷酸酯、三甲苯基磷酸酯、甲基磷酸二甲酯中的一种或两种或两种以上组合，有机磷阻燃剂的浓度为0.2～0. 4ml/L．b、有机卤阻燃剂，包括氯化石蜡、氯桥酸酐(HET酸)、四氯苯酐、环氧氯丙烷、三（B一氯乙基）磷酸酯(TCEP)、三（二氯乙基）磷酸酯、三（一氯丙基）磷酸酯中的一种或两种或两种以上组合，有机卤阻燃剂的浓度为0.3～0. 5ml/L；c、有机硅阻燃剂：SFR-10、SFR-100、SFR-1000、FRX-210、聚硅氧烷、DC RM4-708的一种或两种及两种以上组合，有机硅阻燃剂的浓度为0.2～0. 4ml/L；d、因为上述功能组分中有不溶于水的液体，所以需要加乳化剂将其乳化成均匀体系，可添加的乳化剂如：可添加的乳化剂包括乳化剂FM、OP-10、TX-10、A-20、6501、6503、TW60、TW80、span80中的一种或两种或两种以上组合，乳化剂的浓度为0. 02～0.04ml/L。

所述纳米绝热耐火阻燃材料及其悬浮分散剂提高材料的耐高温性，减少熟传递效果，产生阻燃、隔热作用，化学成分主要是：a、纳米绝热材料：纳米级细度的石棉纤维、膨胀珍珠岩、多孔混凝土、泡沫玻璃中的一种或两种或两种以上组合，纳米绝热材料的浓度为0.05～0.lg/L．b、纳米耐火材料：纳米级细度的氧化铬、氧化钙、氧化镧、氧化铍、氧化锆、氧化铀、氧化铈、氧化钍、碳化钛、碳化钽、氮化硼、氮化硅、硼化锆、硼化钛、硼化铪、二硅化钼、硫化钍、硫化铈中的一种或两种或两种以上组合，纳米耐火材料的浓度为0. 05～0.lg/L；c、纳米阻燃剂：纳米级细度的三氧化二锑、五氧化锑、氢氧化铝、氧化铝、氧化镁、氢氧化镁中的一种或两种或两种以上组合，纳米阻燃剂的浓度为0. 05～0.lg/L；d、不溶固体的悬浮超分散剂：12-羟基硬脂酸及￡一已内酯、端羧基聚酯、多已内酯多元醇复配物；环氧乙烷、环氧丙烷、四氢呋喃的均聚物与共聚物中的一种或两种或两种以上组合，悬浮超分散剂的浓度为0.1～0. 2ml/L。

所述水溶性无机阻燃剂可降低氧气和热量向可燃物内部的传递，包括硅酸钠、硼酸锌、磷酸盐，磷酸盐主要有磷酸二氢铵、磷酸

二氢钠、磷酸氢铵或磷酸氢钠，磷酸铵、磷酸钠或聚磷酸铵；硅酸钠的浓度为0.2～1.Og/L，硼酸锌的浓度为0.2～0. 4g/L，磷酸二氢铵、磷酸二氢钠的浓度为5～30g/L，磷酸氢铵、磷酸氢钠的浓度为10～80g/L，磷酸铵、磷酸钠、聚磷酸铵的浓度为10～50g/L。所述辐射吸收材料可遮挡热辐射，可以延缓未着火物体温度升高，阻止火灾蔓延，包括a、红外辐射吸收材料：水滑石、碳化硅、氧化硅、氮化硅SiNx中的一种或两种或两种以上组合．b、紫外辐射吸收材料：有机的水

杨酯苯酯、邻羟基苯甲酸苯酯、2，4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-（2’一羟基-3’，5’一二叔苯基）-5-氯化苯并三唑、单苯甲酸间苯二酚酯、2，2，-硫代双（4-叔辛基酚氧基）镍、2，4，6-三（2’正丁氧基苯基）一1，3，5一三嗪以及无机的铈和铁的氧化物中的一种或两种或两种以上组合；红外辐射吸收材料的浓度为0.2～0. 5g/L，紫外辐射吸收材料的浓度为0.2～0.5g/L。成膜剂包括a、无机成膜剂：海藻酸钠、羧甲基纤维素钠．b、有机成膜剂，即吸水膨胀材料，包括低脂果胶、高脂果胶、苹果果胶、柚皮果胶、蓝莓果胶、菠萝果胶，低聚果糖、低聚异麦芽糖、低聚乳糖、低聚木糖、大豆低聚糖、琼脂粉、羧甲基纤维素等水溶性膳食纤维，或者各种高吸水树脂中的一种或两种或两种以上组合；无机成膜剂的浓度为0.2～0. 4g/L，有机成膜剂的浓度为0.2～0.5g/L。

所述抗冻剂可使灭火剂在低温情况下正常使用，包括a、有机抗冻剂：乙二醇、丙三醇、氯仿、丙酮、乙醚等材料中的一种或两种

或两种以上组合，b、无机抗冻剂：氯化钡、氯化钠、氯化钙、硫氰酸铵、硫酸铵、溴化钠、氯化镁等材料中的一种或两种或两种以上组合；有机抗冻剂的浓度为1～2ml/L，无机抗冻剂的浓度为10～30g/L。

所述着色剂可美化外观，用于应急标示包括，包括a、无机着色剂：硫酸铜、氯化铜、硫酸镍、氯化镍、硫酸钴、氯化钴、三氯化铁、氯化亚铁等材料中的一种或两种或两种以上组合，b、环保型染料：红、绿、蓝、黄、黄绿、紫色等水溶性染料中的一种或两种或两种以上组合；无机着色剂的浓度为0.5～1. 5g/L，环保型染料的浓度为0. 02～0.04g/L。所述夜光剂包括a、蓄能发光材料：发出红、绿、蓝、黄、黄绿、紫色光材料中的一种或两种或两种以上组合，b、水溶性荧光染料，使体系具有荧光效应，用于夜间或火灾烟雾环境中：荧光绿、荧光玫红、荧光大红、荧光黄等材料中的一种或两种或两种以土组合；蓄能发光材料的浓度为0.02～0.05g/L，水溶性荧光染料的浓度为2～4mg/L。

所述缓冲剂包括a、碳酸盐：碳酸钠或碳酸钾，b、醋酸盐：醋酸钠或碳酸铵，c、硼酸盐：四硼酸钠或硼砂；碳酸盐的浓度为2～

20g/L，醋酸盐的浓度为2～4g/L，硼酸盐的浓度为l～2g/L。所述防腐剂为亚硫酸钠、亚硝酸钠、苯甲酸、苯甲酸钠、山梨酸、山梨酸钾、丙酸钙中的一种或两种或两种以上组合，防腐剂的浓度为0.2～0. 4g/L。所述缓蚀剂为钼酸铵、钼酸钠、酸铵、钨酸钠中的一种或两种

或两种以上组合，缓蚀剂的浓度为0. 04～0.06g/L。上述组分形成类缓冲溶液而调整酸度的组分，以及防腐蚀、防腐化功能组分。

Claims

1.一种灭火添加剂，包括有由灭火功能组分和抗复燃功能组分按比例混合而成，其特征在于：其中灭火功能组分由冷却功能组分、覆盖隔离功能组分、冲淡窒息功能组分、阻断燃烧链功能组分及其乳化剂组成，抗复燃功能组分由纳米绝热耐火阻燃材料及其悬浮分散剂、水溶性无机阻燃剂、辐射吸收材料、成膜剂组成，应用功能组分由抗冻剂、着色剂、夜光剂、防腐剂、缓蚀剂组成；所述覆盖隔离功能组分为起泡性高的发泡表面活性剂、氟系表面活性剂、硅系表面活性剂和稳泡助剂，发泡表面活性剂包括十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、甜菜碱中的任意一种或两种或两种以上的组合；发泡表面活性剂的浓度为10～30g/L；氟系表面活性剂的浓度为l～5ml/L；硅系表面活性剂的浓度为1～2ml/L；稳泡助剂包括聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、6501、蛋白、多肽申的任意一种或两种或两种以上的组合，稳泡助剂的浓度为0. 25～0.5g/L；所述窒息功能组分包括无机铵和有机胺两部分，无机铵有碳酸铵、碳酸氢铵、氯化铵和草酸铵，有机胺包括尿素、三聚氰胺和双氰胺；碳酸铵、碳酸氢铵的浓度为20～40g/L，氯化铵、草酸铵的浓度为20～50g/L，有机胺的浓度为10～70g/L；所述水溶性无机阻燃剂包括硅酸钠、硼酸锌、磷酸盐，磷酸盐主要有磷酸二氢铵、磷酸二氢钠、磷酸氢铵或磷酸氢钠、磷酸铵、磷酸钠或聚磷酸铵；硅酸钠的浓度为0.2～1. Og/L，硼酸锌的浓度为0.2～0. 4g/L，磷酸二氢铵、磷酸二氢钠的浓度为5～30g/L，磷酸氢铵、磷酸氢钠的浓度为10～80g/L，磷酸铵、磷酸钠、聚磷酸铵的浓度为10～50g/L；所述抗冻剂包括a、有机抗冻剂：乙二醇、丙三醇、氯仿、丙酮、乙醚材料中的一种或两种或两种以上组合，b、无机抗冻剂：氯化钡、氯化钠、氯化钙、硫氰酸铵、硫酸铵、溴化钠、氯化镁材料中的一种或两种或两种以上组合；有机抗冻剂的浓度为l～2ml/L，无机抗冻剂的浓度为10～30g/L；所述缓蚀剂包括a、碳酸盐：碳酸钠或碳酸钾，b、醋酸盐：醋酸钠或碳酸铵，c、硼酸盆：四硼酸钠或硼砂；碳酸盐的浓度为2～20g/L，醋酸盐的浓度为2～4g/L，硼酸盐的浓度为1～2g/L。

2.根据权利要求1所述的灭火添加剂，其特征在于：包括含有总重量50%到90% 的冷却功能水组分。

3.根据权利要求1或2所述的灭火添加剂，其特征在于：所述阻断燃烧链功能组分及其乳化剂主要有：a、有机磷阻燃剂，包括磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、三苯基磷酸酯、三甲苯基磷酸酯、甲基磷酸二甲酯中的一种或两种或两种以上组合，有机磷阻燃剂的浓度为0.2～0.4ml／L．b、有机卤阻燃剂，包括氯化石蜡、氯桥酸酐HET酸、四氯苯酐、环氧氯丙烷、三（B一氯乙基）磷酸酯TCEP、三（二氯乙基）磷酸酯、三（一氯丙基）磷酸酯中的一种或两种或两种以上组合，有机卤阻燃剂的浓度为0.3～0. 5ml/L；c、有机硅阻燃剂：SFR-10、SFR-100、SFR-1000、FRX-210、聚硅氧烷、DC RM4-708的一种或两种及两种以上组合，有机硅阻燃剂的浓度为0.2～0. 4ml／L；d、可添加的乳化剂包括乳化剂FM、OP-10、TX-10、A-20、6501、6503、TW60、TW80、span80中的一种或两种成两种以上组合，乳化剂的浓度为0.02～0. 04ml/L。

4.根据权利要求3所述的灭火添加剂，其特征在于：所述纳米绝热耐火阻燃材料及其悬浮分散剂化学成分主要是：纳米绝热材料：纳米级细度的石棉纤。