CN111821642A

CN111821642A - 一种低残留、高绝缘强度的气溶胶灭火组合物

Info

Publication number: CN111821642A
Application number: CN201910601696.6A
Authority: CN
Inventors: 周魁
Original assignee: Shenzhen Yuanxi Technology Co ltd
Current assignee: Shenzhen Yuanxi Technology Co ltd
Priority date: 2019-07-05
Filing date: 2019-07-05
Publication date: 2020-10-27

Abstract

本发明提供了一种低残留、高绝缘强度的气溶胶灭火组合物，所述组合物中各材料成分的质量占比如下，30%‑60%的氧化剂、20%‑40%的还原剂、2%‑10%的性能调节剂、5%‑10%的粘合剂和10%‑30%的包覆剂。本发明灭火效果好、残留少，同时本发明对于热气溶胶灭火剂颗粒进行包覆处理，不仅具有高绝缘强度，即不会在被喷射物表面上形成导电物质而对设备造成腐蚀和损坏；而且降低了火焰温度，抑制燃烧反应的进行，有效防止复燃。

Description

一种低残留、高绝缘强度的气溶胶灭火组合物

技术领域

本发明属于灭火组合物技术领域，特别涉及一种残留少、绝缘强度高的气溶胶灭火组合物。

背景技术

气溶胶灭火技术，它通过灭火剂燃烧反应分解产生出大量的气溶胶气体，喷出的气溶胶气体全淹没保护区从而达到灭火目的。气溶胶灭火剂由于它的灭火能力高，能以全淹没方式进行灭火，且对环境友好，能在常压下储存且无需耐压装置等诸多优点，越来越广泛的应用在不同领域。气溶胶与卤代烷类和惰性气体类哈龙替代技术不同，对臭氧层没有破坏作用，是通过自身的氧化还原反应燃烧之后的产物来进行灭火。而且气溶胶灭火剂是以固态形式存放的，且自身又不具有挥发性，所以不会存在泄露等问题，具有较长的保存年限。但是也存在以下问题，

以钾盐为主的K型热气溶胶灭火气体发生剂，灭火效能较好，但不适合于灵敏电气类机房的灭火，因为它的终极燃烧产物K20是强碱性氧化物，极易熔于水而生成强碱性水溶液，对精密仪器等电器设备造成严重腐蚀，甚至造成短路，毁损精密仪器、仪表。锶盐型热气溶胶灭火组合物正是针对钾盐型热气溶胶灭火组合物的腐蚀性而进行的改进，以硝酸锶取代或部分取代硝酸钾后，燃烧产物对电器的腐蚀性锐减，电阻率也大大降低（如CN138 6554中的报导）。

理想的热气溶胶灭火气体是具有灭火作用的气体包裹着具体有灭火作用的固体颗粒随着化学反应产生的气浪，悬浮于空中，弥漫地绕过障碍物，由于热力学和分子动力学的原理，追踪火源处热量对于着火点进行灭火。在这个气体产生直至灭火的过程中，如果同体颗粒的粒径太大，则气体不能承载，并且微粒会很快沉降，起不到完全灭火的效果；但是如果微粒小，又容易被气流带动，可能远离着火点或者火源位置，同样也起不到立即灭火效果。在针对固体颗粒的量的研究方面，如果药剂的配方中的各项元素配比不合理，会导致气体量少，固体颗粒量偏多，造成残留多，同样不能起到有效的灭火作用。

发明内容

本发明提供了一种残留少、高绝缘强度的气溶胶灭火组合物，用以解决上述背景技术中提出的技术问题。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案为，

一种低残留、高绝缘强度的气溶胶灭火组合物，所述组合物中各材料成分的质量占比如下，30%-60%的氧化剂、20%-40%的还原剂、2%-10%的性能调节剂、5%-10%的粘合剂和10%-30%的包覆剂。

优选的，所述氧化剂为硝酸锶和氮化锶的一种或多种锶盐混合物。

优选的，所述的锶盐氧化剂是经过包覆的。

优选的，所述锶盐氧化剂的含水率在2%以下。

优选的，所述的还原剂为双氰胺、甲基羟乙基纤维素和甘氨基合氰氨中的一种或多种混合物。

优选的，所述的性能调节剂为2,5-双噻吩、4,4'-双(2-甲氧基苯乙烯)联苯中的一种或多种混合物。

优选的，所述的粘合剂为酚醛树脂、环氧树脂、三聚氰胺胶和100-500CS硅油中的一种或多种混合物。

优选的，所述的包覆剂可为碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、皂基、固态石蜡中的一种或多种混合物。

优选的，所述的氧化剂、还原剂、性能调节剂的颗粒最大平均直径在150Mm以内，优选直径在50Mm以内。

本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明采用无水或低含水率的锶盐作为热气溶胶组合物的氧化剂,经过对锶盐类成分的反复研究和实验，对于药剂的配方进行了重新的设计，既发挥了锶盐高效灭火、绝缘强度高的理想状态，又调整了安全的药剂反应时间，使得锶盐反应后的固体微粒在热气溶胶灭火气体中的浓度降低到对精密仪器发生损坏的浓度以下；使由新配方药剂在反应后产生的热气溶胶灭火气体的绝缘性提高到200MQ以上，因此可以有效的保护保护区内物品财产精密仪器的安全；从而达到本发明的气溶胶灭火组合物既具备钾盐型组合物的灭火能力，又具有终极燃烧产物高绝缘强度、低腐蚀性低的目的。

2、本发明通过对组分和配比进行改进，使得反应后进行灭火的固体颗粒的平均粒径仅有50-150μm，超过了理想的灭火要求；由于溶胶中固体微粒直径极小，具有很大的比表面积和表面积能，因而未被分解和气化的固体微粒在与物质燃烧中产生的活性基团碰撞过程中，会被瞬时吸附，在吸附过程中会反复产生化学反应，消耗掉大的活性团，因而起到对燃烧链阻断终止的固相化学抑制作用；另一方面，由于气溶胶中的固体微粒受热分解产生的以阳离子“蒸气”为主要形式存在的金属物质，与燃烧物质分解产生的H•、OH•、O•等活性游离基团优先进行瞬间链式反应，从而消耗活性基团，抑制住活性基团之间的放热反应，达到气相化学抑制的目的。在降温灭火的物理作用中，气溶胶中的固体微粒（主要是金属氧化物）进入燃烧高温区时会进行强烈的分解吸热反应，使着火区的温度迅速下降，以达到降温灭火的作用；在上述原因协同灭火作用下，故而能在较短的时间内，高效并准确的扑灭火灾，从而保护区内的各种设备。

3、本发明中的气溶胶组合物中的性能调节剂为2,5-双噻吩、4,4'-双(2-甲氧基苯乙烯)联苯中的一种或全部的混合物，具有很好的脱模效果，而且燃烧后没有残留，保证了低残留的要求。

4、对于混合得到的热气溶胶灭火剂颗粒进行包覆处理，降低了反应温度，防止二次高温损害。

具体实施方式

以下是本发明内容的具体实施例，用于阐述本申请文件中所要解决技术问题的技术方案，有助于本领域技术人员理解本发明内容，但本发明技术方案的实现并不限于这些实施例。

实施例1

一种低残留、高绝缘强度的气溶胶灭火组合物，该组合物按质量份采用氧化剂：40%、还原剂30%、性能调节剂5%、粘合剂5%和包覆剂20%制成。氧化剂可以选择硝酸锶、氮化锶等锶盐，氧化剂具有氧化性，它本身被还原，其中硝酸根等在化学反应中被还原N0、N02、N2。固体颗粒裂解产物以蒸汽或离子的形式存在，瞬间与活性基团H•、OH•和O•等吸附并发生化学反应，从而消耗燃料活性基团，使燃烧的链式反应受到抑制。

其中氧化还原反应产生的金属氧化物与燃烧物质碳在高温下反应，吸收燃烧火源部分热量，使火焰温度降低，因而燃烧反应受到一定程度的抑制作用。还原剂选择双氰胺、甲基羟乙基纤维素、甘氨基合氰氨有机物，还原剂主要作产气剂用，由于气溶胶是以全淹没的形式灭火，需要气体作为溶胶颗粒的载体来使溶胶颗粒在一定的时间均匀的淹没保护区域来达到灭火的效果；性能调节剂选择2,5-双噻吩、4,4'-双(2-甲氧基苯乙烯)联苯来作为脱模剂，而且燃烧后无残留。粘合剂可以选用酚醛树脂、环氧树脂、三聚氰胺胶、100-500CS硅油，降低腐蚀和残留。

包覆剂可以选用碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、皂基、固态石蜡有机物，燃烧后无残留。

实施例2

一种低残留、高绝缘强度的气溶胶灭火组合物，该组合物按质量份采用氧化剂30%、还原剂25%、性能调节剂8%、粘合剂7%和包覆剂30%制成；氧化剂按质量份包括硝酸锶70%和氮化锶30%；还原剂包括双氰胺60%、甲基羟乙基纤维素30%和甘氨基合氰氨份20%；性能调节剂包括2,5-双噻吩70%、4,4'-双(2-甲氧基苯乙烯)联苯30%；粘合剂包括酚醛树脂45%、三聚氰胺胶35%、100-500CS硅油20%；包覆剂包括碳酸二乙酯70%、碳酸二甲酯10%、皂基5%、固态石蜡15%。将制备好的氧化剂、还原剂、性能调节剂、粘合剂和包覆剂混合搅拌成型即可。

实施例3

一种低残留、高绝缘强度的气溶胶灭火组合物，该组合物按质量份采用氧化剂35%、还原剂30%、性能调节剂5%、粘合剂6%和包覆剂24%制成；氧化剂按质量份包括硝酸锶50%和氮化锶50%；还原剂包括双氰胺30%、甲基羟乙基纤维素30%和甘氨基合氰氨份40%；性能调节剂包括2,5-双噻吩30%、4,4'-双(2-甲氧基苯乙烯)联苯70%；粘合剂包括酚醛树脂45%、环氧树脂35%、100-500CS硅油20%；包覆剂包括碳酸二乙酯60%、皂基20%、固态石蜡20%。将制备好的氧化剂、还原剂、性能调节剂、粘合剂和包覆剂混合搅拌成型即可。

实施例4

一种低残留、高绝缘强度的气溶胶灭火组合物，该组合物按质量份采用氧化剂40%、还原剂30%、性能调节剂5%、粘合剂10%和包覆剂15%制成；氧化剂按质量份包括硝酸锶20%和氮化锶80%；还原剂包括双氰胺10%、甲基羟乙基纤维素40%和甘氨基合氰氨份50%；性能调节剂包括2,5-双噻吩10%、4,4'-双(2-甲氧基苯乙烯)联苯90%；粘合剂包括酚醛树脂45%、环氧树脂35%、100-500CS硅油20%；包覆剂包括碳酸二乙酯20%、碳酸二甲酯20%、皂基35%、固态石蜡25%。将制备好的氧化剂、还原剂、性能调节剂、粘合剂和包覆剂混合搅拌成型即可。

实施例5

一种低残留、高绝缘强度的气溶胶灭火组合物，该组合物按质量份采用氧化剂60%、还原剂20%、性能调节剂5%、粘合剂10%和包覆剂10%制成；氧化剂按质量份包括硝酸锶40%和氮化锶60%；还原剂包括双氰胺700%、甲基羟乙基纤维素10%和甘氨基合氰氨份20%；性能调节剂包括2,5-双噻吩90%、4,4'-双(2-甲氧基苯乙烯)联苯10%；粘合剂包括环氧树脂50%、100-500CS硅油50%；包覆剂包括碳酸二乙酯35%、碳酸二甲酯35%、皂基10%、固态石蜡10%。将制备好的氧化剂、还原剂、性能调节剂、粘合剂和包覆剂混合搅拌成型即可。

实施例6

一种低残留、高绝缘强度的气溶胶灭火组合物，该组合物按质量份采用氧化剂35%、还原剂40%、性能调节剂2%、粘合剂5%和包覆剂18%制成；氧化剂按质量份包括硝酸锶90%和氮化锶10%；还原剂包括双氰胺30%、甲基羟乙基纤维素50%和甘氨基合氰氨份20%；性能调节剂包括2,5-双噻吩10%、4,4'-双(2-甲氧基苯乙烯)联苯90%；粘合剂包括酚醛树脂20%、环氧树脂30%、三聚氰胺胶35%、100-500CS硅油15%；包覆剂包括碳酸二乙酯20%、碳酸二甲酯50%、皂基15%、固态石蜡15%。将制备好的氧化剂、还原剂、性能调节剂、粘合剂和包覆剂混合搅拌成型即可。

实施例7

一种低残留、高绝缘强度的气溶胶灭火组合物，该组合物按质量份采用氧化剂50%、还原剂30%、性能调节剂4%、粘合剂6%和包覆剂10%制成；氧化剂按质量份包括硝酸锶48%和氮化锶52%；还原剂包括双氰胺5%、甲基羟乙基纤维素75%和甘氨基合氰氨份20%；性能调节剂包括2,5-双噻吩5%、4,4'-双(2-甲氧基苯乙烯)联苯95%；粘合剂包括酚醛树脂70%、三聚氰胺胶25%、100-500CS硅油5%；包覆剂包括碳酸二乙酯20%、碳酸二甲酯70%、皂基5%、固态石蜡5%。将制备好的氧化剂、还原剂、性能调节剂、粘合剂和包覆剂混合搅拌成型即可。

实施例8

一种低残留、高绝缘强度的气溶胶灭火组合物，该组合物按质量份采用氧化剂45%、还原剂25%、性能调节剂5%、粘合剂5%和包覆剂20%制成；氧化剂按质量份包括硝酸锶55%和氮化锶45%；还原剂包括双氰胺90%、甲基羟乙基纤维素5%和甘氨基合氰氨份5%；性能调节剂包括2,5-双噻吩5%、4,4'-双(2-甲氧基苯乙烯)联苯95%；粘合剂包括环氧树脂80%、三聚氰胺胶5%、100-500CS硅油15%；包覆剂包括碳酸二甲酯80%、皂基5%、固态石蜡15%。将制备好的氧化剂、还原剂、性能调节剂、粘合剂和包覆剂混合搅拌成型即可。

实施例9

一种低残留、高绝缘强度的气溶胶灭火组合物，该组合物按质量份采用氧化剂55%、还原剂28%、性能调节剂2%、粘合剂5%和包覆剂10%制成；氧化剂按质量份包括硝酸锶65%和氮化锶35%；还原剂包括双氰胺55%、甲基羟乙基纤维素25%和甘氨基合氰氨份20%；性能调节剂包括2,5-双噻吩15%、4,4'-双(2-甲氧基苯乙烯)联苯85%；粘合剂包括酚醛树脂15%、环氧树脂15%、三聚氰胺胶45%、100-500CS硅油25%；包覆剂包括碳酸二乙酯20%、碳酸二甲酯20%、皂基35%、固态石蜡25%。将制备好的氧化剂、还原剂、性能调节剂、粘合剂和包覆剂混合搅拌成型即可。

对配方的性能进行检测，并与市售的气溶胶产品进行对比，结果见下表：

	实施例1-9	市售气溶胶产品
			反应温度/°c	260-400	700-850
触发反应时间/s	6-12	8-12
			灭火时间/s	8-18	10-25
固体沉降物绝缘强度/MΩ	200～250	1-30
			降尘率（g/m3）	0.36～0.53	0.7-9.0

通过试验可以看出：本发明制备的热气溶胶灭火剂综合灭火效率高、绝缘性高、残留率低。

上述实施例仅仅是对本发明优选方案的说明，并不限制本发明。只要在本发明的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都应落入本申请的权利要求书请求保护的范围内。

Claims

1.一种低残留、高绝缘强度的气溶胶灭火组合物，其特征在于，所述组合物中各材料成分的质量占比如下，30%-60%的氧化剂、20%-40%的还原剂、2%-10%的性能调节剂、5%-10%的粘合剂和10%-30%的包覆剂。

2.根据权利要求1所述的低残留、高绝缘强度的气溶胶灭火组合物，其特征在于，所述氧化剂为硝酸锶和氮化锶的一种或多种锶盐混合物。

3.根据权利要求2所述的低残留、高绝缘强度的气溶胶灭火组合物，其特征在于，所述的锶盐氧化剂是经过包覆的。

4.根据权利要求2所述的低残留、高绝缘强度的气溶胶灭火组合物，其特征在于，所述锶盐氧化剂的含水率在2%以下。

5.根据权利要求1所述的低残留、高绝缘强度的气溶胶灭火组合物，其特征在于，所述的还原剂为双氰胺、甲基羟乙基纤维素和甘氨基合氰氨中的一种或多种混合物。

6.根据权利要求1所述的低残留、高绝缘强度的气溶胶灭火组合物，其特征在于，所述的性能调节剂为2,5-双噻吩、4,4'-双(2-甲氧基苯乙烯)联苯中的一种或多种混合物。

7.根据权利要求1所述的低残留、高绝缘强度的气溶胶灭火组合物，其特征在于，所述的粘合剂为酚醛树脂、环氧树脂、三聚氰胺胶和100-500CS硅油中的一种或多种混合物。

8.根据权利要求1所述的低残留、高绝缘强度的气溶胶灭火组合物，其特征在于，所述的包覆剂可为碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、皂基、固态石蜡中的一种或多种混合物。

9.根据权利要求1所述的低残留、高绝缘强度的气溶胶灭火组合物，其特征在于，所述的氧化剂、还原剂、性能调节剂的颗粒最大平均直径在150Mm以内，优选直径在50Mm以内。