CN110393885A

CN110393885A - 一种复合型超细粉体灭火剂及其制备方法

Info

Publication number: CN110393885A
Application number: CN201910470031.6A
Authority: CN
Inventors: 赵国敏; 徐广吉; 靳双; 何发龙
Original assignee: Tianjin Chengjian University
Current assignee: Tianjin Chengjian University
Priority date: 2019-05-31
Filing date: 2019-05-31
Publication date: 2019-11-01

Abstract

本发明涉及一种复合型超细粉体灭火剂，包括30～40%的氢氧化镁，20～30%的氢氧化铝，20～30%的磷酸二氢铵，4～6%的滑石粉，2～3%的云母粉，4～5%的白炭黑，3～4%的活性白土，2～3%的含氢硅油，1～1.5%的硬脂酸镁。制备方法为：将上述各物质混合均匀制得基料；将混合好的基料放入球磨机球磨搅拌、保温、湿磨、干燥、球磨粉碎后制得复合型超细粉体灭火剂。本发明在干粉灭火剂中大幅增加了的氢氧化镁和氢氧化铝的用量，氢氧化镁和氢氧化铝具有制备工艺简单、原料来源丰富、成本较低、对设备无腐蚀性等优点，有着广阔的应用前景和市场潜力。

Description

一种复合型超细粉体灭火剂及其制备方法

技术领域

本发明属于灭火剂领域，具体涉及一种复合型超细粉体灭火剂及其制备方法。

背景技术

目前，市售的普通干粉灭火剂由于对环境毒害低，灭火性能较好等，而被广泛用于各类场所，然而，由于普通的干粉灭火剂粉体粒径大，比表面积小、斥水性差、易团聚，所以其灭火性能受到影响。传统的干粉灭火剂主要以磷酸二氢铵为主要原料，虽然适用范围较广，但价格相对较高。

因此，制备成本低，粒径更小的干粉灭火剂是目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种复合型超细粉体灭火剂及其制备方法。本发明在干粉灭火剂中大幅增加了的氢氧化镁和氢氧化铝的用量，氢氧化镁和氢氧化铝具有来源丰富，成本较低，对设备无腐蚀性等优势，有着广阔的应用前景和市场潜力。在干粉灭火剂中的制备方法中采用使用行星式球磨机兼顾了搅拌和研磨的作用，制备出的粉体粒径更细，使干粉灭火剂的整体灭火效果更好。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种复合型超细粉体灭火剂，包括以下质量百分比的原料组分：30～40％的氢氧化镁，20～30％的氢氧化铝，15～25％的磷酸二氢铵，4～6％的滑石粉，2～3％的云母粉，4～5％的白炭黑，3～4％的活性白土，2～3％的含氢硅油，0.7～0.9％的硬脂酸镁。

作为上述实施例的进一步改进，包括以下质量百分比的原料组分：37％的氢氧化镁，20％的氢氧化铝，25％的磷酸二氢铵，5％的滑石粉，2％的云母粉，4％的白炭黑，2％的活性白土，3％的含氢硅油，1％的硬脂酸镁。

作为上述实施例的进一步改进，包括以下质量百分比的原料组分：37％的氢氧化镁，25％的氢氧化铝，20％的磷酸二氢铵，5％的滑石粉，2％的云母粉，4％的白炭黑，3％的活性白土，3％的含氢硅油，1％的硬脂酸镁。

本发明还提供了一种复合型超细粉体灭火剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将氢氧化镁、氢氧化铝、磷酸二氢铵、滑石粉、云母粉、白炭黑、活性白土、硬脂酸镁混合均匀，而后将其与硅油一起加入球磨罐，然后放入恒温箱保温，然后加入分散剂混合均匀，制得基料；

(2)将混合好的基料放入球磨机球磨搅拌；

(3)将搅拌好的基料置于恒温箱中保温；

(4)将保温后的基料放入球磨机湿磨；

(5)将湿磨后的浆状基料取出置于真空干燥箱中干燥；

(6)将干燥后的基料放入球磨机球磨粉碎，制得所述复合型超细粉体灭火剂。

作为上述实施例的进一步改进，所述分散剂为异丙醇或丙酮。

作为上述实施例的进一步改进，所述分散剂质量占氢氧化镁，氢氧化铝和磷酸二氢铵质量之和的40～50％。

作为上述实施例的进一步改进，步骤(1)中，将球磨罐放入60℃恒温箱保温30分钟。该步骤的目睹是使球磨罐和基料温度升高到60℃便于包覆。

作为上述实施例的进一步改进，步骤(2)中，基料放入球磨机球磨搅拌的时间为30min。

作为上述实施例的进一步改进，步骤(3)中，搅拌好的基料置于恒温箱恒温包覆两小时，温度为60℃。

作为上述实施例的进一步改进，步骤(4)中，湿磨的时间为120min；步骤(5)中，干燥的条件为90℃下每隔30min取出基料搅拌，使异丙醇完全挥发完后(刺激性气味消失)，停止干燥；步骤(6)中，将干燥好的基料放入球磨机球磨粉碎的时间为60min。

发明原理：

单独使用氢氧化镁时，由于其分解温度高达350℃，这对固体火和液体火的抗复燃性效果不理想。经实验发现，将氢氧化铝和磷酸二氢铵(其分解温度分别为170℃和160℃左右)按本发明的比例加入后，抗复燃性会明显提高。

有益效果

(1)本发明对粉体超细化处理后，较之目前市售的普通干粉灭火剂和超细粉体灭火剂，其粒径明显减小，灭火效能大幅度提高，且制备工艺大大简化；本发明的粒径范围在1～10μm；

(2)在超细粉体制备过程中，使用行星球磨机进行粉碎，兼具搅拌混合作用，使得改性与粉碎可以同时进行，简化了制备工艺，提高了制备效率；

(3)制得的超细粉体灭火剂具有斥水性好、团聚少、分散性好等优势。

(4)本发明在干粉灭火剂中大幅增加了的氢氧化镁和氢氧化铝的用量，氢氧化镁和氢氧化铝具有来源丰富，成本较低，对设备无腐蚀性等优势，有着广阔的应用前景和市场潜力，是一类具有广阔市场前景的绿色环保高效灭火剂。

(5)本发明在干粉灭火剂中添加了硬脂酸镁，能够增强磷酸盐和改性剂的包覆效果，增强超细粉体的斥水性和流动性。

(6)含氢硅油：能够很好的改善磷酸盐超细干粉灭火剂的疏水性、疏油性、流动性、吸湿性和抗结块性多项性能。

(7)云母粉：不仅能够增强超细干粉的电绝缘性，而且可以减少粉碎过程中因静电作用而使粉体再次团聚。

(8)活性白土：在硅油与白炭黑的聚合反应中起催化作用，能够加速反应的进行。

(9)滑石粉：不仅能够提高粉体的流动性，还可以提高粉体灭火剂与泡沫灭火剂的共容性，改善粉体性能。

(10)白炭黑：能够很好的改善磷酸盐超细干粉灭火剂的斥水性和吸湿性，从而提高其抗结块的性能。

附图说明

图1为本发明实施例3的干粉灭火剂的粉体粒度分布图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例1

(1)将45g氢氧化镁，35g氢氧化铝，20g磷酸二氢铵，4g滑石粉，2g云母粉，4g的白炭黑，3g活性白土，0.7g硬脂酸镁，混合均匀，而后将其硅油2.4g一起加入球磨罐，放入60℃恒温箱保温30分钟(使球磨罐和基料温度升高到60℃便于包覆)，然后加入40g异丙醇；

(2)将混合好的基料放入球磨机球磨搅拌30min；

(3)将搅拌好的基料置于恒温箱中恒温包覆一小时；

(4)将基料放入球磨机研磨120min；(湿磨)

(5)后将磨好的浆状基料取出置于真空干燥箱中干燥(90℃，每隔30min取出搅拌)，使异丙醇完全挥发完后(刺激性气味消失)，将完全干燥的粉状基料研磨粉碎；

(6)将干燥好的基料放入球磨机球磨粉碎60min；(干磨)

实施例2

(1)将45g氢氧化镁，20g氢氧化铝，35g磷酸二氢铵，4g滑石粉，2g云母粉，4g的白炭黑，3g活性白土，0.7g硬脂酸镁，混合均匀，而后将其与改性剂分散液即硅油2.4g一起加入球磨罐，放入60℃恒温箱保温30分钟(使球磨罐和基料温度升高到60℃便于包覆)，然后加入45g异丙醇；

(2)将混合好的基料放入球磨机球磨搅拌30min；

(3)将搅拌好的基料置于恒温箱中恒温包覆一小时；

(4)将基料放入球磨机研磨120min；(湿磨)

(6)将干燥好的基料放入球磨机球磨粉碎60min；(干磨)

实施例3

(1)将40g氢氧化镁，35g氢氧化铝，25g磷酸二氢铵，4g滑石粉，2g云母粉，4g的白炭黑，3g活性白土，0.7g硬脂酸镁，混合均匀，而后将其与改性剂分散液即硅油2.4g一起加入球磨罐，放入60℃恒温箱保温30分钟(使球磨罐和基料温度升高到60℃便于包覆)，然后加入50g异丙醇；

(2)将混合好的基料放入球磨机球磨搅拌30min；

(3)将搅拌好的基料置于恒温箱中恒温包覆一小时；

(4)将基料放入球磨机研磨120min；(湿磨)

(6)将干燥好的基料放入球磨机球磨粉碎60min；(干磨)。

实施例4

(1)将37g的氢氧化镁，20g的氢氧化铝，25g的磷酸二氢铵，5g的滑石粉，2g的云母粉，4g的白炭黑，2g的活性白土，1g的硬脂酸镁混合均匀，而后与3g的含氢硅油一起加入球磨罐，放入60℃恒温箱保温30分钟(使球磨罐和基料温度升高到60℃便于包覆)，然后加入50g丙酮。

(2)将混合好的基料放入球磨机球磨搅拌30min；

(3)将搅拌好的基料置于恒温箱中恒温包覆一小时；

(4)将基料放入球磨机研磨120min；(湿磨)

(6)将干燥好的基料放入球磨机球磨粉碎60min；(干磨)。

实施例5

(1)将37g的氢氧化镁，25g的氢氧化铝，20g的磷酸二氢铵，5g的滑石粉，2g的云母粉，4g的白炭黑，3g的活性白土，1g的硬脂酸镁混合均匀，而后与3g的含氢硅油一起加入球磨罐，放入60℃恒温箱保温30分钟(使球磨罐和基料温度升高到60℃便于包覆)，然后加入50g异丙醇。

(2)将混合好的基料放入球磨机球磨搅拌30min；

(3)将搅拌好的基料置于恒温箱中恒温包覆一小时；

(4)将基料放入球磨机研磨120min；(湿磨)

(6)将干燥好的基料放入球磨机球磨粉碎60min；(干磨)。

本发明实施例1-5的为球磨时间(湿磨+干磨)3小时所得，其中添加的磨球有粒径为3mm磨球300g，粒径为5mm磨球100g，粒径为20mm磨球2个。从图1中可以看到本发明实施例3的粉体粒度分布图，粉体粒径分布非常集中，其中粒径在1-5μm范围内的粉体粒子占到62.5％，绝大部分粉体粒子在1-10μm范围内，中位径D50为4.147μm，90％粒径D90为8.442μm。

通过本发明实施例3制成的复合型超细粉体灭火剂与市售的普通干粉灭火剂和超细干粉灭火剂的灭火时间与灭火剂用量的对比，能够明显看出，复合型超细粉体灭火剂的灭火性能明显优于市售的普通干粉灭火剂和超细干粉灭火剂。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的发明内容。

Claims

1.一种复合型超细粉体灭火剂，其特征是：包括以下质量百分比的原料组分：30～40％的氢氧化镁，20～30％的氢氧化铝，20～30％的磷酸二氢铵，4～6％的滑石粉，2～3％的云母粉，4～5％的白炭黑，3～4％的活性白土，2～3％的含氢硅油，1～1.5％的硬脂酸镁。

2.根据权利要求1所述的一种复合型超细粉体灭火剂，其特征在于：包括以下质量百分比的原料组分：37％的氢氧化镁，20％的氢氧化铝，25％的磷酸二氢铵，5％的滑石粉，2％的云母粉，4％的白炭黑，2％的活性白土，3％的含氢硅油，1％的硬脂酸镁。

3.根据权利要求1所述的一种复合型超细粉体灭火剂，其特征在于：包括以下质量百分比的原料组分：37％的氢氧化镁，25％的氢氧化铝，20％的磷酸二氢铵，5％的滑石粉，2％的云母粉，4％的白炭黑，3％的活性白土，3％的含氢硅油，1％的硬脂酸镁。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种复合型超细粉体灭火剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(2)将混合好的基料放入球磨机球磨搅拌；

(3)将搅拌好的基料置于恒温箱中保温；

(4)将保温后的基料放入球磨机湿磨；

(5)将湿磨后的浆状基料取出置于真空干燥箱中干燥；

5.根据权利要求4所述的一种复合型超细粉体灭火剂的制备方法，其特征在于：所述分散剂为异丙醇或丙酮。

6.根据权利要求5所述的一种复合型超细粉体灭火剂的制备方法，其特征在于：所述分散剂质量占氢氧化镁，氢氧化铝和磷酸二氢铵质量之和的40～50％。

7.根据权利要求4-6任一所述的一种复合型超细粉体灭火剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，将球磨罐放入60℃恒温箱保温30min。

8.根据权利要求4-6任一所述的一种复合型超细粉体灭火剂的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，基料放入球磨机球磨搅拌的时间为30min。

9.根据权利要求4-6任一所述的一种复合型超细粉体灭火剂的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，搅拌好的基料置于恒温箱恒温包覆一小时，温度为60℃。

10.根据权利要求4-6任一所述的一种复合型超细粉体灭火剂的制备方法，其特征在于：步骤(4)中，湿磨的时间为120min；步骤(5)中，干燥的条件为90℃下每隔30min取出基料搅拌，使异丙醇完全挥发完后，停止干燥；步骤(6)中，将干燥好的基料放入球磨机球磨粉碎的时间为60min。