CN111494863A - 一种气凝胶灭火剂 - Google Patents

Abstract

一种气凝胶灭火剂，包括气凝胶粉末、催化剂、乙醇、盐酸、氨水、灭火增强剂和耐火纤维。本发明结构合理，通过掺杂氧化物颗粒如氧化铜、氧化铁等颗粒能提高气凝胶的使用温度；在气凝胶复合材料的外层包裹一层遮挡红外辐射涂层，则能够更好的改善气凝胶复合材料的遮挡红外辐射效果，同时还有利于纤维与气凝胶的结合，提高气凝胶复合材料的力学性能。

Description

一种气凝胶灭火剂

技术领域

本发明涉及灭火剂技术领域，尤其是一种气凝胶灭火剂。

背景技术

溶胶或溶液中的胶体粒子或高分子在一定条件下互相连接，形成空间网状结构，结构空隙中充满了作为分散介质的液体（在干凝胶中也可以是气体，干凝胶也称为气凝胶），这样一种特殊的分散体系称作凝胶。

气凝胶作为新型的隔热材料，气凝胶复合材料在航天航空以及军事以及民用等领域的研究和开发。从前面几种制备方法以及研究进展分析可知，虽然很多方法制备的气凝胶复合材料的隔热性能和力学性能较好，当还存在两者协调性差的问题。有些气凝胶材料引入遮光剂降低了气凝胶材料的热导率，但是材料的力学性能没有得到改善，有些气凝胶材料通过增强体是材料的力学性能提高，但是由于纤维本事较高的热导率增加了材料的固相热传导，导致材料的隔热效果降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气凝胶灭火剂，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种气凝胶灭火剂，由以下原料按重量份制备而成：100～120份气凝胶粉末、5～10份催化剂、10～25份乙醇、10～12份盐酸、15～20份氨水、2～5份灭火增强剂和1～3份耐火纤维。

一种气凝胶灭火剂的制备方法，包括以下步骤：

1）将气凝胶粉末和乙醇以一定比例混合搅拌，加入盐酸、水和乙醇混合液在酸性条件下进行酸催化；

2）再加入氨水、水和乙醇进行碱催化，得到混合液；

3）将灭火增强剂和耐火纤维加入所述混合液中，混合均匀后，于80-120℃真空干燥3-5小时，即制得所述气凝胶灭火剂。

作为优选，所述气凝胶粉末为氧化铜气凝胶、氧化铁气凝胶、氧化钛气凝胶、氧化硅气凝胶中的任意一种或两种以上的组合。

作为优选，所述灭火增强剂为硅酸钾、硅溶胶、铝溶胶中的任意一种或两种以上的组合。

作为优选，所述催化剂为HF催化剂。

作为优选，所述耐火纤维为有机耐火纤维。

本发明结构合理，通过掺杂氧化物颗粒如氧化铜、氧化铁等颗粒能提高气凝胶的使用温度；在气凝胶复合材料的外层包裹一层遮挡红外辐射涂层，则能够更好的改善气凝胶复合材料的遮挡红外辐射效果，同时还有利于纤维与气凝胶的结合，提高气凝胶复合材料的力学性能。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种气凝胶灭火剂，由以下原料按重量份制备而成：100份氧化铜气凝胶、5份催化剂、10份乙醇、12份盐酸、20份氨水、5份铝溶胶和1份有机耐火纤维。

实施例2

一种气凝胶灭火剂，由以下原料按重量份制备而成：110份氧化铁气凝胶、8份催化剂、15份乙醇、11份盐酸、18份氨水、3份硅溶胶和2份有机耐火纤维。

实施例3

一种气凝胶灭火剂，由以下原料按重量份制备而成：120份氧化钛气凝胶与氧化硅气凝胶混合物、10份催化剂、25份乙醇、10份盐酸、15份氨水、2份硅酸钾和3份有机耐火纤维。

实施例1-3一种气凝胶灭火剂的制备方法，包括以下步骤：

1）将气凝胶粉末和乙醇以一定比例混合搅拌，加入盐酸、水和乙醇混合液在酸性条件下进行酸催化；

2）再加入氨水、水和乙醇进行碱催化，得到混合液，；

3）将灭火增强剂和耐火纤维加入所述混合液中，混合均匀后，于80-120℃真空干燥3-5小时，即制得所述气凝胶灭火剂。

对比例

氧化硅气凝胶的制备方法，添加适量的三维氧化硅纳米颗粒（或短纤维），加入少量表面活性剂作为分散剂进行搅拌，使颗粒（或短纤维）均匀分散在溶胶体系中，待溶胶快凝胶时将其倒入模具中，经快速凝胶、老化、干燥得到颗粒（或短纤维）增强氧化硅气凝胶隔热复合材料。

点燃1-10根木头，然后观察喷洒实施例1-3的气凝胶灭火剂和对比例，然后观察喷洒后木头熄灭的时间，具体数据如表1。

表1为试验结果:

通过表1可知，本发明制备的气凝胶灭火剂，隔热性能好，灭火性能好，绿色环保，不会出现复燃现象。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种气凝胶灭火剂，其特征在于由以下原料按重量份制备而成：100～120份气凝胶粉末、5～10份催化剂、10～25份乙醇、10～12份盐酸、15～20份氨水、2～5份灭火增强剂和1～3份耐火纤维。

2.根据权利要求1所述的一种气凝胶灭火剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1）将气凝胶粉末和乙醇以一定比例混合搅拌，加入盐酸、水和乙醇混合液在酸性条件下进行酸催化；

2）再加入氨水、水和乙醇进行碱催化，得到混合液；

3）将灭火增强剂和耐火纤维加入所述混合液中，混合均匀后，于80-120℃真空干燥3-5小时，即制得所述气凝胶灭火剂。

3.根据权利要求1所述的一种气凝胶灭火剂，其特征在于所述气凝胶粉末为氧化铜气凝胶、氧化铁气凝胶、氧化钛气凝胶、氧化硅气凝胶中的任意一种或两种以上的组合。

4.根据权利要求1所述的一种气凝胶灭火剂，其特征在于所述灭火增强剂为硅酸钾、硅溶胶、铝溶胶中的任意一种或两种以上的组合。

5.根据权利要求1所述的一种气凝胶灭火剂，其特征在于所述催化剂为HF催化剂。

6.根据权利要求1所述的一种气凝胶灭火剂，其特征在于所述耐火纤维为有机耐火纤维。