CN106621160A - 一种成膜致密型灭火材料的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种成膜致密型灭火材料的制备方法，属于灭火材料制备技术领域。本发明首先将水玻璃与氢氧化钠溶液进行混合后，再与十二烷基硫酸钠等物质进行混合加热，得到固化粉末，再以海藻酸钠、壳聚糖等物质为原料，进行交联反应，得到粘稠性溶液，接着将海泡石浸泡于其中，得到改性海泡石，最后将其与制备的固化粉末及水进行混合，即可制备得到灭火材料。本发明制备的成膜致密型灭火材料能够在可燃物表面形成一层致密的膜，覆盖力好，不易流失，能达到很好的灭火效果；残留量低于7%，具有低残留量，无毒无腐蚀的优点。

Description

一种成膜致密型灭火材料的制备方法

技术领域

本发明涉及一种成膜致密型灭火材料的制备方法，属于灭火材料制备技术领域。

背景技术

一旦发生火灾，灭火材料是必不可少的，他可以通过冷却、窒息、隔离及化学抑制达到破坏燃烧条件，终止燃烧的目的。现有灭火的灭火主要方法：1.隔离法：将着火的地方或物体与周围的可燃物隔离或移开，燃烧就会因缺少可燃物质而停止。实际运用时，如将可靠近火源的可燃、易燃和助燃的物品搬走；把着火的物体移到安全的地方；关闭可燃气体、液体管道的阀门，减少和终止可燃物质进入燃烧区域等。2.窒息法：阻止空气流入燃烧区域或用不燃烧的物质冲淡空气，使燃烧物得不到足够的氧气而熄灭。实际应用是时，如用石棉毯、湿麻袋、黄沙、灭火器等不燃烧或难燃烧物质覆盖在物体上；封闭起火的船舱、建筑的门窗、孔洞等和设备容器的顶盖，窒息燃烧源。3.冷却法：将灭火剂直接喷射到燃烧物上；以降低燃烧物的温度，当燃烧物的温度降低到该物的燃点以下，燃烧就停止了。或者将灭火剂喷洒到火源附近的可燃物上，防止辐射热影响而起火。4.化学抑制灭火法：将化学灭火剂喷入燃烧区使之参与燃烧的化学反应，与燃烧过程中燃烧所产生的自由基或活性基团发生化学抑制和副催化作用，使燃烧的链反应中断而灭火从而使燃烧停止。

其中干粉灭火材料灭火原理运用的是隔离法和化学抑制灭火法。（1）干粉覆盖在可燃物表面，对火源和可燃物进行隔离；（2）干粉中的无机盐的挥发性分解物，与燃烧过程中燃料所产生的自由基或活性基团发生化学抑制和副催化作用，使燃烧的链反应中断而灭火；缺点：污染重；可沉入油低不适合油类火灾；无法远距离输送。

泡沫灭火材料灭火原理运用的是隔离法和窒息法。（1）由于泡沫的相对密度较小，可漂浮于可燃液体的表面，或粘附在可燃固体的表面，形成泡沫覆盖层，使燃烧物表面与空气隔离。（2）泡沫层将可燃物全覆盖，隔绝空气，让火源窒息。缺点：泡沫破灭速度快，不含固体成分，抗烧效果差；比重太轻，不容易打到火力中心点。

水系灭火材料灭火原理运用的是窒息法和冷却法。（1）水系灭火剂由水、渗透剂、阻燃剂以及其他添加剂组成，一般以液滴或以液滴和泡沫混合的形式灭火的液体灭火剂；药剂可在燃油面上形成并扩展一层薄薄水膜，使可燃物与空气隔离，从而使火源缺氧窒息。（2）水系灭火材料含大量的水，遇高温水份蒸发从燃烧区带走大量热量，且降低燃烧区空气中氧的浓度，借以实现灭火。缺点：不含固体成分，抗烧效果差；形成的水膜比较疏松，容易破裂，流失速度快，不能有效的达到灭火效果。

水泥、沙子灭火材料灭火原理运用的是隔离法和窒息法。（1）在遇到火灾时，通过水泥、沙子进行覆盖，隔离火源，让未燃烧材料得到保护；（2）通过水泥、沙子对火源材料的覆盖，特别是产生堆积时使得火源缺氧窒息。缺点：输送不方便；比重大不适合油类火灾。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对水系灭火材料灭火时在可燃物表面形成的水膜疏松，容易破裂，流失速度快，不能有效的达到灭火的效果的问题，提供了一种易成膜，形成致密型的灭火材料的制备方法，本发明首先将水玻璃与氢氧化钠溶液进行混合后，再与十二烷基硫酸钠等物质进行混合加热，得到固化粉末，再以海藻酸钠、壳聚糖等物质为原料，进行交联反应，得到粘稠性溶液，接着将海泡石浸泡于其中，得到改性海泡石，最后将其与制备的固化粉末及水进行混合，即可制备得到灭火材料。本发明制备的灭火材料解决了灭火时在可燃物表面形成的水膜疏松，容易破裂，流失速度快，不能有效的达到灭火的效果的问题，能够在可燃物表面形成一层致密的膜，覆盖力好，不易流失，能达到很好的灭火效果。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

（1）称取100～200g水玻璃加入到400～500g质量分数5%氢氧化钠溶液中，搅拌混合20～30min后，继续加入2～3g十二烷基硫酸钠，并以800～1000r/min搅拌3～5min，搅拌混合后加入3～4g质量分数80%磷酸溶液，继续搅拌1～2h，将搅拌后物质放入真空烘箱中，以10～15℃/min升温至300～400℃，保温固化3～5h，将固化后的物质粉碎并过80～100目筛，得固化粉末，备用；

（2）分别称取10～15g海藻酸钠、5～10g壳聚糖和30～50g丙烯酸加入三口烧瓶中，并向三口烧瓶中加入400～500mL去离子水，搅拌混合后放入水浴锅中，加热升温至70～80℃，升温后加入1～2g过硫酸铵、0.3～0.5g三烯丙基异氰脲酸酯和0.2～0.4g过氧化二异丙苯，混合后用20～30kGy剂量的电子束进行辐射交联10～15min，交联后即可得到粘稠性溶液；

（3）称取100～200g海泡石，放入300～400g上述粘稠性溶液中浸泡，浸泡后放入真空烘箱中，在80～90℃温度下干燥6～8h，干燥后放入粉碎机中粉碎，粉碎后过100～120目筛得粉末，将粉末与150～250g凹凸棒土、20～30g甲基丙烯酸甲酯，搅拌20～30min后，得改性海泡石；

（4）按重量份数计，分别选取20～30份上述改性海泡石、10～15份步骤（1）备用的固化粉末和200～300份水，搅拌混合均匀后即可得到灭火材料。

本发明的应用方法：取干的废弃木材25～50kg，并取少量0号柴油点燃木材，使其自然燃烧15～20min后，通过灭火泵将本发明制备的成膜致密型灭火材料自上而下喷入火中，15～20s后无明火，4～6min后全部熄灭，本发明制备的成膜致密型灭火材料能够在可燃物表面形成一层致密的膜，覆盖力好，不易流失，灭火速度快，能达到很好的灭火效果，且残留量低于7%，具有低残留量，无毒无腐蚀的优点。

本发明与其他方法相比，有益技术效果是：

（1）本发明制备的成膜致密型灭火材料能够在可燃物表面形成一层致密的膜，覆盖力好，不易流失，能达到很好的灭火效果；

（2）本发明制备的灭火材料残留量低于7%，具有低残留量，无毒无腐蚀的优点。

具体实施方式

首先称取100～200g水玻璃加入到400～500g质量分数5%氢氧化钠溶液中，搅拌混合20～30min后，继续加入2～3g十二烷基硫酸钠，并以800～1000r/min搅拌3～5min，搅拌混合后加入3～4g质量分数80%磷酸溶液，继续搅拌1～2h，将搅拌后物质放入真空烘箱中，以10～15℃/min升温至300～400℃，保温固化3～5h，将固化后的物质粉碎并过80～100目筛，得固化粉末，备用；分别称取10～15g海藻酸钠、5～10g壳聚糖和30～50g丙烯酸加入三口烧瓶中，并向三口烧瓶中加入400～500mL去离子水，搅拌混合后放入水浴锅中，加热升温至70～80℃，升温后加入1～2g过硫酸铵、0.3～0.5g三烯丙基异氰脲酸酯和0.2～0.4g过氧化二异丙苯，混合后用20～30kGy剂量的电子束进行辐射交联10～15min，交联后即可得到粘稠性溶液；称取100～200g海泡石，放入300～400g上述粘稠性溶液中浸泡，浸泡后放入真空烘箱中，在80～90℃温度下干燥6～8h，干燥后放入粉碎机中粉碎，粉碎后过100～120目筛得粉末，将粉末与150～250g凹凸棒土、20～30g甲基丙烯酸甲酯，搅拌20～30min后，得改性海泡石；最后按重量份数计，分别选取20～30份上述改性海泡石、10～15份备用的固化粉末和200～300份水，搅拌混合均匀后即可得到灭火材料。

实例1

首先称取200g水玻璃加入到500g质量分数5%氢氧化钠溶液中，搅拌混合30min后，继续加入3g十二烷基硫酸钠，并以1000r/min搅拌5min，搅拌混合后加入4g质量分数80%磷酸溶液，继续搅拌2h，将搅拌后物质放入真空烘箱中，以15℃/min升温至400℃，保温固化5h，将固化后的物质粉碎并过100目筛，得固化粉末，备用；分别称取15g海藻酸钠、10g壳聚糖和50g丙烯酸加入三口烧瓶中，并向三口烧瓶中加入500mL去离子水，搅拌混合后放入水浴锅中，加热升温至80℃，升温后加入2g过硫酸铵、0.5g三烯丙基异氰脲酸酯和0.4g过氧化二异丙苯，混合后用30kGy剂量的电子束进行辐射交联15min，交联后即可得到粘稠性溶液；称取200g海泡石，放入400g上述粘稠性溶液中浸泡，浸泡后放入真空烘箱中，在90℃温度下干燥8h，干燥后放入粉碎机中粉碎，粉碎后过120目筛得粉末，将粉末与250g凹凸棒土、30g甲基丙烯酸甲酯，搅拌30min后，得改性海泡石；最后按重量份数计，分别选取30份上述改性海泡石、15份备用的固化粉末和300份水，搅拌混合均匀后即可得到灭火材料。

取干的废弃木材50kg，并取少量0号柴油点燃木材，使其自然燃烧20min后，通过灭火泵将本发明制备的成膜致密型灭火材料自上而下喷入火中，20s后无明火，6min后全部熄灭，本发明制备的成膜致密型灭火材料能够在可燃物表面形成一层致密的膜，覆盖力好，不易流失，灭火速度快，能达到很好的灭火效果，且残留量为6％，具有低残留量，无毒无腐蚀的优点。

实例2

首先称取100g水玻璃加入到400g质量分数5%氢氧化钠溶液中，搅拌混合20min后，继续加入2g十二烷基硫酸钠，并以800r/min搅拌3min，搅拌混合后加入3g质量分数80%磷酸溶液，继续搅拌1h，将搅拌后物质放入真空烘箱中，以10℃/min升温至300℃，保温固化3h，将固化后的物质粉碎并过80目筛，得固化粉末，备用；分别称取10g海藻酸钠、5g壳聚糖和30g丙烯酸加入三口烧瓶中，并向三口烧瓶中加入400mL去离子水，搅拌混合后放入水浴锅中，加热升温至70℃，升温后加入1g过硫酸铵、0.3g三烯丙基异氰脲酸酯和0.2g过氧化二异丙苯，混合后用30kGy剂量的电子束进行辐射交联12min，交联后即可得到粘稠性溶液；称取200g海泡石，放入400g上述粘稠性溶液中浸泡，浸泡后放入真空烘箱中，在90℃温度下干燥8h，干燥后放入粉碎机中粉碎，粉碎后过120目筛得粉末，将粉末与250g凹凸棒土、30g甲基丙烯酸甲酯，搅拌30min后，得改性海泡石；最后按重量份数计，分别选取30份上述改性海泡石、10份备用的固化粉末和200份水，搅拌混合均匀后即可得到灭火材料。

取干的废弃木材25kg，并取少量0号柴油点燃木材，使其自然燃烧15min后，通过灭火泵将本发明制备的成膜致密型灭火材料自上而下喷入火中，15s后无明火，4min后全部熄灭，本发明制备的成膜致密型灭火材料能够在可燃物表面形成一层致密的膜，覆盖力好，不易流失，灭火速度快，能达到很好的灭火效果，且残留量为5％，具有低残留量，无毒无腐蚀的优点。

实例3

首先称取100g水玻璃加入到450g质量分数5%氢氧化钠溶液中，搅拌混合25min后，继续加入2g十二烷基硫酸钠，并以900r/min搅拌4min，搅拌混合后加入4g质量分数80%磷酸溶液，继续搅拌2h，将搅拌后物质放入真空烘箱中，以12℃/min升温至350℃，保温固化4h，将固化后的物质粉碎并过90目筛，得固化粉末，备用；分别称取12g海藻酸钠、7g壳聚糖和40g丙烯酸加入三口烧瓶中，并向三口烧瓶中加入450mL去离子水，搅拌混合后放入水浴锅中，加热升温至75℃，升温后加入1g过硫酸铵、0.4g三烯丙基异氰脲酸酯和0.3g过氧化二异丙苯，混合后用25kGy剂量的电子束进行辐射交联12min，交联后即可得到粘稠性溶液；称取150g海泡石，放入350g上述粘稠性溶液中浸泡，浸泡后放入真空烘箱中，在85℃温度下干燥7h，干燥后放入粉碎机中粉碎，粉碎后过110目筛得粉末，将粉末与200g凹凸棒土、25g甲基丙烯酸甲酯，搅拌25min后，得改性海泡石；最后按重量份数计，分别选取25份上述改性海泡石、12份备用的固化粉末和250份水，搅拌混合均匀后即可得到灭火材料。

取干的废弃木材27kg，并取少量0号柴油点燃木材，使其自然燃烧17min后，通过灭火泵将本发明制备的成膜致密型灭火材料自上而下喷入火中，17s后无明火，5min后全部熄灭，本发明制备的成膜致密型灭火材料能够在可燃物表面形成一层致密的膜，覆盖力好，不易流失，灭火速度快，能达到很好的灭火效果，且残留量为5％，具有低残留量，无毒无腐蚀的优点。

Claims (1)

1.一种成膜致密型灭火材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为；

（1）称取100～200g水玻璃加入到400～500g质量分数5%氢氧化钠溶液中，搅拌混合20～30min后，继续加入2～3g十二烷基硫酸钠，并以800～1000r/min搅拌3～5min，搅拌混合后加入3～4g质量分数80%磷酸溶液，继续搅拌1～2h，将搅拌后物质放入真空烘箱中，以10～15℃/min升温至300～400℃，保温固化3～5h，将固化后的物质粉碎并过80～100目筛，得固化粉末，备用；

（2）分别称取10～15g海藻酸钠、5～10g壳聚糖和30～50g丙烯酸加入三口烧瓶中，并向三口烧瓶中加入400～500mL去离子水，搅拌混合后放入水浴锅中，加热升温至70～80℃，升温后加入1～2g过硫酸铵、0.3～0.5g三烯丙基异氰脲酸酯和0.2～0.4g过氧化二异丙苯，混合后用20～30kGy剂量的电子束进行辐射交联10～15min，交联后即可得到粘稠性溶液；

（3）称取100～200g海泡石，放入300～400g上述粘稠性溶液中浸泡，浸泡后放入真空烘箱中，在80～90℃温度下干燥6～8h，干燥后放入粉碎机中粉碎，粉碎后过100～120目筛得粉末，将粉末与150～250g凹凸棒土、20～30g甲基丙烯酸甲酯，搅拌20～30min后，得改性海泡石；

（4）按重量份数计，分别选取20～30份上述改性海泡石、10～15份步骤（1）备用的固化粉末和200～300份水，搅拌混合均匀后即可得到灭火材料。