CN110732110B - 灭火水剂及其制备方法和灭火球 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种灭火水剂，按重量份数计，包括10～20份氟碳表面活性剂、5～15份硬脂酸钠、10～20份碳酸钠、15～30份碳酸钾、30～60份氯化铵、10～20份阻燃剂、3～10份硅酸镁、0.1～2份乙二胺四乙酸二钠、40～60份水。本发明的灭火水剂投入灭火时，温度升高，各组分之间相互作用，吸收热量并生产二氧化碳、氨气、水和氮气这些气体，可隔绝空气中的氧气，阻止继续燃烧，以达到灭火的目的。因而，具有灭火效果佳、灭火速度快、相对灭火面积大的优势。本申请还提供了一种上述灭火水剂的制备方法，及利用上述灭火水剂制备的灭火球。
Description
技术领域
本发明涉及灭火水剂技术领域，尤其涉及一种灭火水剂及其制备方法。
背景技术
灭火剂的主要作用方式有隔绝、窒息、隔离和化学抑制。主要灭火剂的种类有泡沫类、干粉类、二氧化碳类、卤代烷烃类、水系灭火剂等几种。泡沫类灭火剂的灭火机理是冷却及窒息。在燃烧物表面上形成一个连续泡沫层，通过泡沫和析出液进行冷却，同时利用泡沫层的覆盖作用进行隔绝来灭火。干粉类灭火剂灭火原理主要是化学抑制和窒息作用。干粉在火中产生的自由基和火焰中的自由基相互作用，降低燃烧的速率。二氧化碳在自然界中存在也较为广泛，价格低、获取容易，二氧化碳其灭火主要依靠窒息作用和部分冷却作用。卤代烷烃类灭火机理是卤代烷接触高温表面或火焰时，分解产生的活性自由基，通过大量扑捉、消耗燃烧链式反应中产生的自由基来破坏和抑制燃烧的链式反应，而迅速将火焰扑灭。但是对环境破坏较大，已经列入淘汰目录。灭火水剂是环境友好型的灭火剂。水作为不燃液体，且具有较高的潜热和热容，在自然界中含量充足，是一种良好的灭火剂。目前，灭火水剂的灭火性能有待进一步开发。
鉴于此，开发出性能优良的灭火水剂非常有必要。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种灭火效果佳、灭火速度快、相对灭火面积大的灭火水剂。
本发明的目的之二是提供一种上述灭火水剂的制备方法。
本发明的目的之三是提供一种包含上述灭火水剂的灭火球。
为实现上述目的，本发明提供一种灭火水剂，按重量份数计，包括：
与现有技术相比，本发明的灭火水剂投入灭火时，温度升高，氯化铵和碳酸钾、碳酸钠会反应生成二氧化碳、氨气和水，而氨气在热量和氧气的条件下会生成氮气，故而可吸收热量及产生二氧化碳、氨气、水和氮气，这些气体可隔绝空气中的氧气，阻止继续燃烧，以达到灭火的目的。其中，硬脂酸钠可增强氯化铵和碳酸钾、碳酸钠反应的稳定性，有效保障灭火效果和速度。大量实验研究还发现，本体系中的硅酸镁和乙二胺四乙酸二钠的协同作用能够有效提高灭火水剂的灭火速度和相对灭火面积，阻燃剂和氟碳表面活性剂的加入能够防止二次燃烧。由此可知，本申请的灭火水剂具有灭火效果佳、灭火速度快、相对灭火面积大的优势。
其中，氟碳表面活性剂可以选为10份、12份、14份、16份、18份、20份。在本发明中，氟碳表面活性剂可选YTY-70(陕西驭腾实业有限公司)。
其中，硬脂酸钠可以选为5份、8份、11、15份。
较佳地，碳酸钠可以选为10份、12份、14份、16份、18份、20份。碳酸钾可以选为15份、18份、21份、24份、27份、30份。实验研究发现，碳酸钠的含量低于碳酸钾的含量有利于灭火水剂灭火速度的提高，可能是两者在合适的含量时，与其它成分的反应更稳定。
较佳地，氯化铵可以选为30份、40份、50份、60份。
较佳地，阻燃剂可以选为10份、12份、14份、16份、18份、20份。其中，阻燃剂可以是甲基膦酸二甲酯。
较佳地，硅酸镁可以选为5份、6份、7份、8份。
较佳地，乙二胺四乙酸二钠可以选为0.1份、0.5份、1份、2份。
较佳地，水可以选为40份、50份、60份。
相应地，本发明还提供了一种灭火水剂的制备方法，其制备步骤包括：
(1)将水升温至一定温度，将硬脂酸钠、碳酸钠、碳酸钾、氯化铵、硅酸镁先后加入到水中，加入的同时进行搅拌，搅拌一定时间后得到混合液A；
(2)往混合液A中加入乙二胺四乙酸二钠，搅拌均匀得到混合液B；
(3)往混合液B中加入阻燃剂和氟碳表面活性剂，搅拌均匀得到灭火水剂。
较佳地，步骤(1)中，搅拌时间为2～5h。
较佳地，步骤(1)中，水升温至50～70度。
相应地，本发明还提供了一种灭火球，包括球形容器及密封于所述球形容器内上述的灭火水剂，所述球形容器受冲击时会破裂。将该灭火球投入火源，球形容器会破裂，灭火水剂从球形容器内扩散至火源所在地，对燃烧进行阻止，吸收热量及隔绝氧气，从而实现灭火。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案，但不构成对本发明的任何限制。
实施例1
本实施例的灭火水剂，按重量份数计，包括：
采用上述组合物制备灭火水剂的制备方法，其制备步骤包括：
(1)将水升温至50度，将硬脂酸钠、碳酸钠、碳酸钾、氯化铵、硅酸镁先后加入到水中，加入的同时进行搅拌，搅拌3h后得到混合液A；
(2)往混合液A中加入乙二胺四乙酸二钠，搅拌均匀得到混合液B；
(3)往混合液B中加入甲基膦酸二甲酯和YTY-70，搅拌均匀得到灭火水剂。
实施例2
本实施例的灭火水剂，按重量份数计，包括：
该实施例的灭火水剂的制备方法与实施例1的制备方法相同，在此不做详细说明。
实施例3
本实施例的灭火水剂，按重量份数计，包括：
该实施例的灭火水剂的制备方法与实施例1的制备方法相同，在此不做详细说明。
实施例4
本实施例的灭火水剂，按重量份数计，包括：
该实施例的灭火水剂的制备方法与实施例1的制备方法相同，在此不做详细说明。
对比例1
本对比例的灭火水剂，按重量份数计，包括：
该对比例的灭火水剂的制备方法与实施例1的制备方法相同，在此不做详细说明。
对比例2
本对比例的灭火水剂，按重量份数计，包括：
该对比例的灭火水剂的制备方法与实施例1的制备方法相同，在此不做详细说明。
对比例3
本对比例的灭火水剂，按重量份数计，包括：
该对比例的灭火水剂的制备方法与实施例1的制备方法相同，在此不做详细说明。
对比例4
本对比例的灭火水剂，按重量份数计，包括：
该对比例的灭火水剂的制备方法与实施例1的制备方法相同，在此不做详细说明。
对比例5
本对比例的灭火水剂，按重量份数计，包括：
该对比例的灭火水剂的制备方法与实施例1的制备方法相同，在此不做详细说明。
对上述实施例1～4和对比例1～5获得的灭火水剂分别密封于球形容器内得到灭火球，球形容器受冲击时会破裂。
对实施例1～4和对比例1～5的灭火水剂制得的灭火球进行灭火性能测试，测试结果如表1。
灭火性能测试：采用长和宽均为1米的木板进行试验，取相同木板9块，分别对其预燃5分钟，每块木板投掷含同一成分灭火水剂的灭火球2个，计算火被灭的时间。
表1灭火性能测试结果
从实施例1～4和对比例1～5的测试结果可知，本申请实施例1～4中灭火水剂制得的灭火球的灭火速度较对比例1～5中灭火水剂制得的灭火球快。这是由于硬脂酸钠可增强氯化铵和碳酸钾、碳酸钠反应的稳定性，有效保障灭火效果和速度。表1还可知，硅酸镁和乙二胺四乙酸二钠的协同作用能够有效提高灭火水剂的灭火速度和相对灭火面积。试验结果还可看出，碳酸钠的含量低于碳酸钾的含量有利于灭火水剂灭火速度的提高，可能是两者在合适的含量时，反应更稳定。从实施例3与对比例2还可知，硅酸镁的加入使灭火速度优于碳酸镁，具体理论有待进一步研究。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明做了详细的说明，但本发明并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的修改、等效组合。
Claims (8)
1.一种灭火水剂，其特征在于，按重量份数计，包括：
其中，所述碳酸钠的含量低于所述碳酸钾的含量。
2.如权利要求1所述的灭火水剂，其特征在于，按重量份数计，包括：
3.如权利要求1所述的灭火水剂，其特征在于，按重量份数计，包括：
4.如权利要求1所述的灭火水剂，其特征在于，所述阻燃剂为甲基膦酸二甲酯。
5.如权利要求1-4任一项所述的灭火水剂的制备方法，其特征在于，其制备步骤包括：
(1)将水升温至一定温度，将硬脂酸钠、碳酸钠、碳酸钾、氯化铵、硅酸镁先后加入到水中，加入的同时进行搅拌，搅拌一定时间后得到混合液A；
(2)往混合液A中加入乙二胺四乙酸二钠，搅拌均匀得到混合液B；
(3)往混合液B中加入阻燃剂和氟碳表面活性剂，搅拌均匀，得到灭火水剂。
6.如权利要求5所述的灭火水剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，搅拌时间为2～5h。
7.如权利要求5所述的灭火水剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，水升温至50～70度。
8.一种灭火球，其特征在于，包括球形容器及密封于所述球形容器内如权利要求1-4任一项所述的灭火水剂，所述球形容器受冲击时会破裂。
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