CN113730866A - 开关柜用灭火材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于灭火材料技术领域，具体涉及一种开关柜用灭火材料及其制备方法。其中所述开关柜用灭火材料的制备方法，包括：将芯材、乳化剂、引发剂混合后，恒温加热搅拌，制得芯材混合液；将所述芯材混合液加入到壁材溶液中，通入惰性气体，制得反应液；对所述反应液进行加热搅拌发生聚合反应后，静置使产物沉淀、离心、洗涤、干燥后，得到开关柜用灭火材料；本发明的开关柜用灭火材料采用悬浮聚合法微胶囊技术实现卤代烃灭火剂微胶囊化，制得的开关柜用微胶囊型灭火材料分散性好、颗粒大小均匀，同时还具有较好的热稳定性。
Description
技术领域
本发明属于灭火材料技术领域，具体涉及一种开关柜用灭火材料及其制备方法。
背景技术
在各种灾害中，火灾是最经常、最普遍地威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一。
灭火材料的发展和研制可以有效地预防和控制火灾，保护人民的生命安全，减少因火灾造成的财产损失。常见的灭火材料有碳酸氢钠干粉灭火材料，其主要适用于易燃、可燃液体、气体及带电设备的初起火灾；磷酸铵盐干粉灭火材料除可用于上述几类火灾外，还可扑救固体类物质的初起火灾；二氧化碳灭火材料，其主要用于扑救贵重设备、档案资料、仪器仪表、600伏以下电气设备及油类的初起火灾。
发明内容
本发明提供了一种开关柜用灭火材料及其制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种开关柜用灭火材料的制备方法，包括：将芯材、乳化剂、引发剂混合后，恒温加热搅拌，制得芯材混合液；将所述芯材混合液加入到壁材溶液中，通入惰性气体，制得反应液；对所述反应液进行加热搅拌发生聚合反应后，静置使产物沉淀、离心、洗涤、干燥后，得到开关柜用灭火材料。
又一方面，本发明还提供了一种如前所述的制备方法制得的开关柜用灭火材料，所述灭火材料由壁材包裹芯材形成微胶囊型灭火材料。
本发明的有益效果是，本发明的开关柜用灭火材料采用悬浮聚合法微胶囊技术实现卤代烃灭火剂微胶囊化，制得的开关柜用微胶囊型灭火材料分散性好、颗粒大小均匀，同时还具有较好的热稳定性。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的实施例2中制得的开关柜用微胶囊型灭火材料的SEM图；
图2是本发明的实施例2中制得的开关柜用微胶囊型灭火材料的TG图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
卤代烃作为灭火材料具体高效、低毒、无腐蚀、不污损保护对象和无污染环境等优点，广泛的应用在各类重要场所。然而，大多数卤代烃灭火材料在使用时所需的设备附属配件复杂、成本高，需要较高喷射压力，并且大多数液态卤代烃灭火材料沸点低、易挥发、不易储存。
本发明提供了一种开关柜用灭火材料的制备方法，包括：将芯材、乳化剂、引发剂混合后，恒温加热搅拌，制得芯材混合液；将所述芯材混合液加入到壁材溶液中，通入惰性气体，制得反应液；对所述反应液进行加热搅拌发生聚合反应后，静置使产物沉淀、离心、洗涤、干燥后，得到开关柜用灭火材料。
本发明的开关柜用灭火材料采用悬浮聚合法微胶囊技术实现卤代烃灭火剂微胶囊化，制得的开关柜用微胶囊型灭火材料分散性好、颗粒大小均匀，同时还具有较好的热稳定性。
其中，可选的，所述芯材可以但不限于包括：四氟二溴乙烷、1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷中的至少一种。
可选的，所述乳化剂可以但不限于包括：Tween20、Tween20/Span80、十二烷基苯磺酸钠/Span80中的一种或多种组合。
具体的，悬浮聚合法合成微胶囊一般使用油溶性引发剂，通过油溶性引发剂引发壁材聚合，包覆芯材，对芯材的包埋效果较好，所得的微胶囊不会出现芯材渗漏及微胶囊不耐高温等问题。
可选的，所述引发剂可以但不限于包括：偶氮二异庚腈、过氧化苯甲酰和N,N-二甲基苯胺中的一种或多种组合。
进一步，优选的，将所述壁材制备壁材溶液前，对所述壁材进行去阻聚剂处理。
可选的，所述去阻聚剂的步骤包括：将所述壁材加入到碱溶液中，搅拌、静置、分层后，去除下方洗涤液，将上层溶液洗至中性后，向所述上层溶液中加入无水硫酸钠，静置过滤后，加入氯化亚铜，进行蒸馏，收集馏分，将所述馏分低温保存，即得到去除阻聚剂的壁材。
可选的，所述壁材可以但不限于为甲基丙烯酸甲酯。
可选的，所述芯材、壁材的质量份数分别为：1份、1～5份；所述乳化剂的质量份数可以但不限于为0.16～0.48份；所述引发剂的质量份数可以但不限于为0.01～0.08份。
可选的，发生聚合反应时的搅拌速度可以但不限于为500～1000r/min。
具体的，搅拌速度是控制微胶囊制备体系剪切应力的重要条件，搅拌速度太小，所分散的芯材液滴分散不均匀，有些芯材液滴过大，所形成的聚合物无法将其包覆完全；搅拌速度过大，剪切力过大使得乳液破乳，所形成的芯材液滴被破坏，影响包覆。
又一方面，本发明还提供了一种采用如前所述的制备方法制得的开关柜用灭火材料，所述灭火材料由壁材包裹芯材形成微胶囊型灭火材料。
实施例1
在250质量份分液漏斗中加入50质量份甲基丙烯酸甲酯(MMA)，并加入等体积的10％wt的氢氧化钠溶液，搅拌，静置分层，弃去下方红色的洗涤液，重复操作数次，直至洗涤液无色为止；用蒸馏水将上层溶液洗涤至中性，加入3质量份无水硫酸钠，静置0.5h，用漏斗过滤出MMA；向过滤出的MMA中加入0.05质量份氯化亚铜，并导入单颈瓶装入蒸馏装置中。
开启真空泵抽真空，调稳真空度至10800Pa，水浴加热至40℃，然后当压力稳定在10800Pa，温度稳定在40℃时，开始收集馏分，低于40℃或高于40℃的馏分单独收集，不能混入所需馏分中，将收集的40℃的馏分，放置冰箱备用，即得到去除阻聚剂的MMA。
实施例2
取250质量份三颈烧瓶，加入50质量份水、3质量份四氟二溴乙烷、0.2质量份偶氮二异庚腈、0.78质量份Tween20和0.38质量份Span80；将所述三颈烧瓶置于25℃恒温水浴锅中加热，调整转速1500r/min下搅拌半小时，形成稳定的O/W体系。
取8质量份实施例1中去除阻聚剂的MMA加入到所述三颈烧瓶中，充氩气除去残留的活性氧气体；升高温度至40℃调节转速为900r/min，聚合反应5h；待反应结束后，放置一段时间使产物完全沉淀；将产物离心、洗涤、室温下干燥1天，得到白色粉末即为开关柜用微胶囊型灭火材料。
实施例3
取250质量份三颈烧瓶，加入50质量份水、5质量份1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷、0.38质量份偶氮二异庚腈、2.3质量份Tween20；将所述三颈烧瓶置于25℃恒温水浴锅中加热，调整转速1500r/min下搅拌半小时，形成稳定的O/W体系。
取20质量份实施例1中去除阻聚剂的MMA加入到所述三颈烧瓶中，充氩气除去残留的活性氧气体；升高温度至40℃调节转速为900r/min，聚合反应5h；待反应结束后，放置一段时间使产物完全沉淀；将产物离心、洗涤、室温下干燥1天，得到白色粉末即为开关柜用微胶囊型灭火材料。
实施例4
取250质量份三颈烧瓶，加入50质量份水、3质量份四氟二溴乙烷、0.05质量份过氧化苯甲酰、0.5质量份十二烷基苯磺酸钠和0.2质量份Span80；将所述三颈烧瓶置于25℃恒温水浴锅中加热，调整转速1500r/min下搅拌半小时，形成稳定的O/W体系。
取14质量份实施例1中去除阻聚剂的MMA加入到所述三颈烧瓶中，充氩气除去残留的活性氧气体；升高温度至40℃调节转速为900r/min，聚合反应5h；待反应结束后，放置一段时间使产物完全沉淀；将产物离心、洗涤、室温下干燥1天，得到白色粉末即为开关柜用微胶囊型灭火材料。
实施例5
取250质量份三颈烧瓶，加入50质量份水、3质量份四氟二溴乙烷、0.17质量份N,N-二甲基苯胺、0.5质量份Tween20；将所述三颈烧瓶置于25℃恒温水浴锅中加热，调整转速1500r/min下搅拌半小时，形成稳定的O/W体系。
取6质量份实施例1中去除阻聚剂的MMA加入到所述三颈烧瓶中，充氩气除去残留的活性氧气体；升高温度至40℃调节转速为900r/min，聚合反应5h；待反应结束后，放置一段时间使产物完全沉淀；将产物离心、洗涤、室温下干燥1天，得到白色粉末即为开关柜用微胶囊型灭火材料。
从图1和图2中可以看出，实施例2中制得的开关柜用微胶囊型灭火材料分散性好、颗粒大小均匀，同时还具有较好的热稳定性。
综上所述，本发明的开关柜用灭火材料采用悬浮聚合法微胶囊技术实现卤代烃灭火剂微胶囊化，制得的开关柜用微胶囊型灭火材料分散性好、颗粒大小均匀，同时还具有较好的热稳定性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (9)
1.一种开关柜用灭火材料的制备方法，其特征在于，包括：
将芯材、乳化剂、引发剂混合后，恒温加热搅拌，制得芯材混合液；
将所述芯材混合液加入到壁材溶液中，通入惰性气体，制得反应液；
对所述反应液进行加热搅拌发生聚合反应后，静置使产物沉淀、离心、洗涤、干燥后，得到开关柜用灭火材料。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
所述芯材包括：卤代烃四氟二溴乙烷、1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷中的至少一种。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
所述乳化剂包括：Tween20、Tween20/Span80、十二烷基苯磺酸钠/Span80中的一种或多种组合。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
所述引发剂包括：偶氮二异庚腈、过氧化苯甲酰和N,N-二甲基苯胺中的一种或多种组合。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
将所述壁材制备壁材溶液前，对所述壁材进行去阻聚剂处理。
6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，
所述去阻聚剂的步骤包括：
将所述壁材加入到碱溶液中，搅拌、静置、分层后，去除下方洗涤液，将上层溶液洗至中性后，向所述上层溶液中加入无水硫酸钠，静置过滤后，加入氯化亚铜，进行蒸馏，收集馏分，将所述馏分低温保存，即得到去除阻聚剂的壁材。
7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
所述壁材为甲基丙烯酸甲酯。
8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
所述芯材、壁材的质量份数分别为：1份、1～5份。
9.一种采用如权利要求1至8中任一项所述的制备方法制得的开关柜用灭火材料，其特征在于，
所述灭火材料由壁材包裹芯材形成微胶囊型灭火材料。
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| CN105218714A (zh) * | 2015-10-30 | 2016-01-06 | 浙江中天氟硅材料有限公司 | 一种阻燃微胶囊及其制备方法和应用 |
| CN109420281A (zh) * | 2017-09-04 | 2019-03-05 | 西安威西特消防科技有限责任公司 | 一种微胶囊自动灭火剂 |
| CN112657114A (zh) * | 2020-01-03 | 2021-04-16 | 华中科技大学 | 微胶囊灭火剂及其制备方法 |
| CN113817350A (zh) * | 2021-10-22 | 2021-12-21 | 常州扬鹏科技有限公司 | 微胶囊型防火涂料及其制备方法 |
-
2021
- 2021-10-18 CN CN202111207887.8A patent/CN113730866A/zh active Pending
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