CN114602110A - 一种灭火剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于灭火材料技术领域，具体涉及一种灭火剂，其质量配比如下：碳酸钾40－70份、磷酸二铵30－50份、碳酸氢钠30－70份、硫酸铵30－50份、聚乙烯醇10－20份、硼砂5－10份、水任意份，并提供了具体的方法。本发明解决了现有灭火剂的缺陷，利用硼砂与聚乙烯醇反应生成高粘性灭火剂，对燃烧面具有高附着力，缩短灭火时间。
Description
技术领域
本发明属于灭火材料技术领域，具体涉及一种灭火剂及其制备方法
背景技术
随着灭火工具的多样化发展，落地式灭火器基于自身重量问题，搬运困难，在实际火灾中难以应用。但是作为典型的气溶胶灭火剂只能够用于小火焰，难以满足大火焰的需求。因此，需要一种使用方便，安全可靠的灭火剂。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供一种灭火剂，解决了现有灭火剂的缺陷，利用硼砂与聚乙烯醇反应生成高粘性灭火剂，对燃烧面具有高附着力，缩短灭火时间。
为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：
一种灭火剂，其质量配比如下：碳酸钾40－70份、磷酸二铵30－50份、碳酸氢钠30－70份、硫酸铵30－50g、聚乙烯醇10－20份、硼砂5－10份、水任意份。
所述灭火剂的制备方法，包括：在常温水加入碳酸钾并搅拌溶解，加入磷酸二铵并搅拌溶解，加入碳酸氢钠并搅拌溶解，加入硼砂并搅拌溶解，加入硫酸铵并搅拌溶解，加入聚乙烯醇搅拌溶解，经稀释定容得到灭火剂。所述碳酸氢钠加入后的搅拌温度为60－70℃，所述聚乙烯醇加入后的搅拌温度为60－70℃。
该配方中以硼砂与聚乙烯醇为复合凝胶体系，两者在水中形成反应，并转化为高粘性聚合物，对燃烧面形成强力附着效果，有效的缩短了灭火时间。
在本技术配方中，碳酸钾的使用能够降低催化剂与灭火剂的凝固点；磷酸二铵和碳酸氢钠在灭火时，通过燃烧，热分解成二氧化碳气体CO2和氨NH3；二氧化碳具有阻隔氧气进入可燃物和中和和抑制可燃物氧化的作用；氨能通过中和和冷却作用防止可燃物的再燃烧，并防止火势蔓延到周围。
进一步的，所述灭火剂加有高取代羟丙基纤维素3－5份，且高取代羟丙基纤维素与聚乙烯醇同时加入；高取代羟丙基纤维素本身具有良好的分散性，能够将喷砂均匀分散至整个体系中，同时当聚乙烯醇加入后并保持温度70℃的情况下搅拌时，高取代羟丙基纤维素在自身假塑性的作用下，喷砂与聚乙烯醇的凝胶水被高取代羟丙基纤维素形成均匀分散，达到均质的效果；于此同时，高取代羟丙基纤维素在灭火过程中，在温度条件下快速形成均质体系，将溶质失水析出，配合高粘度凝胶的高附着性，以及溶质分解形成的气体，保证在着火材料表面形成以高粘性材料为框架，内含封闭性气体空腔的灭火膜，杜绝了着火材料与外界接触，减少火势伴随的温度对周围环境的影响。
更进一步的，所述灭火剂内还加有气凝胶材料2－10份，所述气凝胶材料采用改性氧化铝气凝胶，且所述改性氧化铝气凝胶以氧化硅为表层改性，以氧化铝为框架，形成改性气凝胶细粉；改性气凝胶细粉能够以填料的形式均匀分散在该高粘度灭火材料内；在运用至灭火过程时，气凝胶自身带有稳定的多孔结构，在形成气孔时，气凝胶自身的多孔性能够将整个气孔支撑，达到稳定坚固的效果，并且气凝胶自身具有低导热率，能够方式热辐射散失。所述改性氧化铝气凝胶的制备方法包括：b1，将氧化铝气凝胶放入反应釜内，并加入乙醇水溶液超声清洗2－4h，得到洁净的氧化铝气凝胶，所述乙醇水溶液中的乙醇体积浓度为50－70％，所述超声清洗的超声频率为60－80kHz，温度为20－40℃；b2，将氧化铝气凝胶放入反应釜内，通入氯化氢蒸汽静置反应20－40min，得到活化氧化铝气凝胶；所述氯化氢蒸汽为氯化氢与氮气的混合气体，且氯化氢与氮气的体积比为3：8－10，静置温度为100－120℃；b3，将活化的氧化铝气凝胶放置在反应釜中，干燥氮气吹扫形成氮气氛围，然后喷雾硅酸乙酯乙醚液，沉积得到镀膜氧化铝气凝胶，所述氮气吹扫的温度为100－110℃，氮气的速度为10－20mL/min，所述硅酸乙酯乙醚液中硅酸乙酯与乙醚的体积比为3－6：20，喷雾量是2－6mL/min，所述沉积的温度为100－120℃；b4，将镀膜氧化铝气凝胶放入反应釜内静置20－30min，烧结得到氧化硅改性氧化铝气凝胶，所述反应釜内的氛围为水蒸气、氨气与氮气的混合氛围，且水蒸气、氨气和氮气的体积比为3：1：7－10，静置的温度为120－150℃，所述烧结的温度为200－300℃。
所述灭火剂的制备方法，包括：在常温水加入碳酸钾并搅拌溶解，加入磷酸二铵并搅拌溶解，加入碳酸氢钠并搅拌溶解，加入硼砂并搅拌溶解，加入硫酸铵和高取代羟丙基纤维素并搅拌溶解，加入聚乙烯醇和气凝胶材料搅拌溶解，得到灭火剂。所述碳酸氢钠加入后的搅拌温度为60－70℃，所述聚乙烯醇加入后的搅拌温度为60－70℃
所述灭火剂采用填充容器配合使用，且灭火过程中，将装有灭火剂的填充容器直接扔向火源；所述填充容器采用由金属、树脂、玻璃等制成的容器。填充容器因撞击而损坏，将内部的灭火剂直接释放，并直接覆盖火源，达到从源头直接灭火的效果。
从以上描述可以看出，本发明具备以下优点：
1.本发明解决了现有灭火剂的缺陷，利用硼砂与聚乙烯醇反应生成高粘性灭火剂，对燃烧面具有高附着力，缩短灭火时间。
2.本发明利用碳酸氢钠与碳酸钾替换原有配方的碳酸氢铵，提升了灭火剂的稳定性，有效的提升灭火剂的寿命，同时进一步提升灭火速度。
具体实施方式
结合实施例详细说明本发明，但不对本发明的权利要求做任何限定。
实施例1
一种灭火剂，其制备方法包括：
在常温水加入40g碳酸钾并搅拌溶解，加入30g磷酸二铵并搅拌溶解，加入30g碳酸氢钠并搅拌溶解，加入5g硼砂并搅拌溶解，加入30g硫酸铵并搅拌溶解，加入10g聚乙烯醇搅拌溶解，经稀释定容至620mL得到灭火剂。所述碳酸氢钠加入后的搅拌温度为60℃，所述聚乙烯醇加入后的搅拌温度为60℃。
将上述灭火剂注入填充容器中。
实施例2
一种灭火剂，其制备方法包括：
在常温水加入70g碳酸钾并搅拌溶解，加入50g磷酸二铵并搅拌溶解，加入70g碳酸氢钠并搅拌溶解，加入10g硼砂并搅拌溶解，加入50g硫酸铵并搅拌溶解，加入20g聚乙烯醇搅拌溶解，经稀释定容至620mL得到灭火剂。所述碳酸氢钠加入后的搅拌温度为70℃，所述聚乙烯醇加入后的搅拌温度为70℃。
将上述灭火剂注入填充容器中。
实施例3
一种灭火剂，其制备方法包括：
在常温水加入60g碳酸钾并搅拌溶解，加入40g磷酸二铵并搅拌溶解，加入60g碳酸氢钠并搅拌溶解，加入8g硼砂并搅拌溶解，加入40g硫酸铵并搅拌溶解，加入15g聚乙烯醇搅拌溶解，经稀释定容至620mL得到灭火剂。所述碳酸氢钠加入后的搅拌温度为70℃，所述聚乙烯醇加入后的搅拌温度为70℃。
将上述灭火剂注入填充容器中。
实施例4
一种灭火剂，其制备方法包括：
在常温水加入40g碳酸钾并搅拌溶解，加入30g磷酸二铵并搅拌溶解，加入30g碳酸氢钠并搅拌溶解，加入5g硼砂并搅拌溶解，加入30g硫酸铵和3g羟丙基纤维素并搅拌溶解，加入10g聚乙烯醇和2g氧化铝气凝胶搅拌溶解，经稀释定容至620mL得到灭火剂。所述碳酸氢钠加入后的搅拌温度为60℃，所述聚乙烯醇加入后的搅拌温度为60℃。其中，所述气凝胶的制备方法包括：b1，将氧化铝气凝胶放入反应釜内，并加入乙醇水溶液超声清洗2h，得到洁净的氧化铝气凝胶，所述乙醇水溶液中的乙醇体积浓度为50％，所述超声清洗的超声频率为60kHz，温度为20℃；b2，将氧化铝气凝胶放入反应釜内，通入氯化氢蒸汽静置反应20min，得到活化氧化铝气凝胶；所述氯化氢蒸汽为氯化氢与氮气的混合气体，且氯化氢与氮气的体积比为3：8，静置温度为100℃；b3，将活化的氧化铝气凝胶放置在反应釜中，干燥氮气吹扫形成氮气氛围，然后喷雾硅酸乙酯乙醚液，沉积得到镀膜氧化铝气凝胶，所述氮气吹扫的温度为100℃，氮气的速度为10mL/min，所述硅酸乙酯乙醚液中硅酸乙酯与乙醚的体积比为3：20，喷雾量是2mL/min，所述沉积的温度为100℃；b4，将镀膜氧化铝气凝胶放入反应釜内静置20min，烧结得到氧化硅改性氧化铝气凝胶，所述反应釜内的氛围为水蒸气、氨气与氮气的混合氛围，且水蒸气、氨气和氮气的体积比为3：1：7，静置的温度为120℃，所述烧结的温度为200℃。
将上述灭火剂注入填充容器中。
实施例5
一种灭火剂，其制备方法包括：
在常温水加入70g碳酸钾并搅拌溶解，加入50g磷酸二铵并搅拌溶解，加入70g碳酸氢钠并搅拌溶解，加入10g硼砂并搅拌溶解，加入50g硫酸铵和5g高取代羟丙基纤维素并搅拌溶解，加入20g聚乙烯醇和10g氧化铝气凝胶搅拌溶解，经稀释定容至620mL得到灭火剂。所述碳酸氢钠加入后的搅拌温度为70℃，所述聚乙烯醇加入后的搅拌温度为70℃。其中，所述气凝胶的制备方法包括：b1，将氧化铝气凝胶放入反应釜内，并加入乙醇水溶液超声清洗4h，得到洁净的氧化铝气凝胶，所述乙醇水溶液中的乙醇体积浓度为70％，所述超声清洗的超声频率为80kHz，温度为40℃；b2，将氧化铝气凝胶放入反应釜内，通入氯化氢蒸汽静置反应40min，得到活化氧化铝气凝胶；所述氯化氢蒸汽为氯化氢与氮气的混合气体，且氯化氢与氮气的体积比为3：10，静置温度为120℃；b3，将活化的氧化铝气凝胶放置在反应釜中，干燥氮气吹扫形成氮气氛围，然后喷雾硅酸乙酯乙醚液，沉积得到镀膜氧化铝气凝胶，所述氮气吹扫的温度为110℃，氮气的速度为20mL/min，所述硅酸乙酯乙醚液中硅酸乙酯与乙醚的体积比为6：20，喷雾量是6mL/min，所述沉积的温度为120℃；b4，将镀膜氧化铝气凝胶放入反应釜内静置30min，烧结得到氧化硅改性氧化铝气凝胶，所述反应釜内的氛围为水蒸气、氨气与氮气的混合氛围，且水蒸气、氨气和氮气的体积比为3：1：10，静置的温度为150℃，所述烧结的温度为300℃。
将上述灭火剂注入填充容器中。
实施例6
一种灭火剂，其制备方法包括：
在常温水加入60g碳酸钾并搅拌溶解，加入40g磷酸二铵并搅拌溶解，加入60g碳酸氢钠并搅拌溶解，加入8g硼砂并搅拌溶解，加入40g硫酸铵和4g高取代羟丙基纤维素并搅拌溶解，加入15g聚乙烯醇和8g氧化铝气凝胶搅拌溶解，经稀释定容至620mL得到灭火剂。所述碳酸氢钠加入后的搅拌温度为70℃，所述聚乙烯醇加入后的搅拌温度为70℃。其中，所述气凝胶的制备方法包括：b1，将氧化铝气凝胶放入反应釜内，并加入乙醇水溶液超声清洗3h，得到洁净的氧化铝气凝胶，所述乙醇水溶液中的乙醇体积浓度为60％，所述超声清洗的超声频率为70kHz，温度为30℃；b2，将氧化铝气凝胶放入反应釜内，通入氯化氢蒸汽静置反应30min，得到活化氧化铝气凝胶；所述氯化氢蒸汽为氯化氢与氮气的混合气体，且氯化氢与氮气的体积比为3：9，静置温度为110℃；b3，将活化的氧化铝气凝胶放置在反应釜中，干燥氮气吹扫形成氮气氛围，然后喷雾硅酸乙酯乙醚液，沉积得到镀膜氧化铝气凝胶，所述氮气吹扫的温度为105℃，氮气的速度为15mL/min，所述硅酸乙酯乙醚液中硅酸乙酯与乙醚的体积比为5：20，喷雾量是4mL/min，所述沉积的温度为110℃；b4，将镀膜氧化铝气凝胶放入反应釜内静置25min，烧结得到氧化硅改性氧化铝气凝胶，所述反应釜内的氛围为水蒸气、氨气与氮气的混合氛围，且水蒸气、氨气和氮气的体积比为3：1：9，静置的温度为140℃，所述烧结的温度为250℃。
将上述灭火剂注入填充容器中。
灭火性能实验：
以实施例1－6为测试例，以水为对比例。选取1m×1m×1cm的木板进行灭火实验，将板材表面铺放约1cm厚的稻草作为引燃物，点燃30s之后进行灭火，灭火时间为灭火剂灭火所需要的时间。
| 灭火时间(s) | |
| 实施例1 | 15 |
| 实施例2 | 13 |
| 实施例3 | 14 |
| 实施例4 | 8 |
| 实施例5 | 7 |
| 实施例6 | 8 |
| 对比例(水) | 35 |
从上表的测试数据而言，相对于水的灭火效果，本实施例灭火效果极佳。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种灭火剂，其特征在于：其质量配比如下：碳酸钾40－70份、磷酸二铵30－50份、碳酸氢钠30－70份、硫酸铵30－50份、聚乙烯醇10－20份、硼砂5－10份、水任意份。
2.根据权利要求1所述的灭火剂，其特征在于：所述灭火剂的制备方法，包括：在常温水加入碳酸钾并搅拌溶解，加入磷酸二铵并搅拌溶解，加入碳酸氢钠并搅拌溶解，加入硼砂并搅拌溶解，加入硫酸铵并搅拌溶解，加入聚乙烯醇搅拌溶解，经稀释定容得到灭火剂。
3.根据权利要求2所述的灭火剂，其特征在于：所述碳酸氢钠加入后的搅拌温度为60－70℃。
4.根据权利要求2所述的灭火剂，其特征在于：所述聚乙烯醇加入后的搅拌温度为60－70℃。
5.根据权利要求1所述的灭火剂，其特征在于：所述灭火剂加有高取代羟丙基纤维素3－5份。
6.根据权利要求5所述的灭火剂，其特征在于：所述灭火剂内还加有气凝胶材料2－10份。
7.根据权利要求6所述的灭火剂，其特征在于：所述气凝胶材料采用改性氧化铝气凝胶。
8.根据权利要求7所述的灭火剂，其特征在于：所述改性氧化铝气凝胶以氧化硅为表层改性，以氧化铝为框架，形成改性气凝胶细粉。
9.根据权利要求8所述的灭火剂，其特征在于：所述灭火剂的制备方法，包括：在常温水加入碳酸钾并搅拌溶解，加入磷酸二铵并搅拌溶解，加入碳酸氢钠并搅拌溶解，加入硼砂并搅拌溶解，加入硫酸铵和高取代羟丙基纤维素并搅拌溶解，加入聚乙烯醇和气凝胶材料搅拌溶解，得到灭火剂，所述碳酸氢钠加入后的搅拌温度为60－70℃，所述聚乙烯醇加入后的搅拌温度为60－70℃。
10.根据权利要求1所述的灭火剂，其特征在于：所述灭火剂采用填充容器配合使用，且灭火过程中，将装有灭火剂的填充容器直接扔向火源；所述填充容器采用由金属、树脂、玻璃等制成的容器。
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2022
- 2022-03-07 CN CN202210215763.2A patent/CN114602110A/zh active Pending
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