CN114618111B - 一种全氟己酮灭火微胶囊及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种全氟己酮灭火微胶囊及其制备方法，属于灭火剂技术领域。本发明提供的全氟己酮灭火微胶囊以脲醛树脂为囊壳，此囊壳不仅对环境友好，而且制备成本低，且能够使全氟己酮灭火微胶囊具有较低的响应温度，解决现有技术中全氟己酮灭火微胶囊响应温度高的难题；本发明以全氟己酮和/或1,1,1,2,2,3,4,5,5,5‑十氟‑3‑甲氧基‑4‑(三氟甲基)戊烷为囊芯，能够使全氟己酮灭火微胶囊具有优异的灭火性和防火性，具有绿色、环保、无毒、灭火效率高等优点，具有良好的使用前景。

Description

一种全氟己酮灭火微胶囊及其制备方法

技术领域

本发明涉及灭火剂技术领域，尤其涉及一种全氟己酮灭火微胶囊及其制备方法。

背景技术

氟化酮类化合物全氟己酮以其环保性和可灭火性而备受关注。但是全氟己酮与空气接触易水解产生酸性物质，会腐蚀管道和储存容器；易光解，在大气中的存活寿命仅为5天；沸点只有49.2℃，极易挥发。这些特性制约了全氟己酮作为灭火材料应用于各个领域。

目前，研究者通过微胶囊技术将全氟己酮微胶囊化有望解决上述全氟己酮用于灭火材料时存在的问题。比如中国专利CN 103370104 A公开了一种自激发式消防剂，通过微胶囊技术缓解全氟己酮水解、光解等，但是此专利中微胶囊芯材基本都是卤烃类灭火材料，该类材料不仅成本高，而且对人体和环境有不同程度毒害。中国专利CN 109453491 A公开了一种微胶囊自动灭火剂，灭火剂含量为35～60％，由于全氟己酮的沸点为49.2℃，该条件下制备过程中低沸点全氟己酮挥发较多，全氟己酮价格昂贵，造成了全氟己酮的浪费，大大提高了产品成本，且制备方法为两步法，需要先制备预聚体，也提高了制备的难度和成本。专利RU2162520公开了一种新型自激发式消防剂，包覆于明胶壳中，制备方法繁琐，且最低引发温度为130℃。可见，在现有的全氟己酮微胶囊化时存在不环保、响应应温度高、成本高的难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环保、响应应温度低和成本低的全氟己酮灭火微胶囊。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种全氟己酮灭火微胶囊，由囊壳和囊芯组成；

所述囊芯的材质包括全氟己酮和/或1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)戊烷；

所述囊壳的材质包括脲醛树脂或聚脲醛树脂；

所述囊壳和囊芯的质量比为(20～70):(30～80)。

优选地，所述全氟己酮和1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)戊烷的质量比为(100～0):(0～100)。

本发明还提供了上述技术方案所述全氟己酮灭火微胶囊的制备方法，包括以下步骤：将囊壳的原料、囊芯与助剂混合，得到混合乳液；将所述混合乳液进行固化反应，得到全氟己酮灭火微胶囊。

优选地，当囊壳为脲醛树脂时，所述囊壳的原料包括尿素和甲醛；当囊壳为聚脲醛树脂时，所述囊壳的原料包括尿素、甲醛和三聚氰胺。

优选地，当囊壳为脲醛树脂时，所述尿素和甲醛的质量比为(50～75):50；当囊壳为聚脲醛树脂时，所述尿素、甲醛和三聚氰胺为(20～30):(9～15):(5～10)。

优选地，所述囊壳的原料与助剂的质量比为(10～50):(0～5)。

优选地，所述助剂包括分散剂、固化剂和催化剂中的一种或多种。

优选地，所述固化反应的温度为5～50℃，所述固化反应的时间为1～6h。

本发明提供了一种全氟己酮灭火微胶囊，由囊壳和囊芯组成；所述囊芯的材质包括全氟己酮和/或1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)戊烷；所述的材质包括脲醛树脂；所述囊壳和囊芯的质量比为(10～50):(50～90)。本发明提供的全氟己酮灭火微胶囊以脲醛树脂为囊壳，此囊壳制备的囊壳不仅对环境友好，而且制备成本低，且能够使全氟己酮灭火微胶囊具有较低的响应温度，解决现有技术中全氟己酮灭火微胶囊响应温度高的难题；本发明以全氟己酮和/或1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)戊烷为囊芯，能够使全氟己酮灭火微胶囊具有优异的灭火性和防火性。实施例结果显示，本发明提供的全氟己酮灭火微胶囊的热响应温度为50～170℃，不需要任何辅助设备，遇到温度异常可快速自动释放灭火剂，具有绿色、环保、无毒、灭火效率高等优点，具有良好的使用前景。

附图说明

图1为本发明实施例6制备的全氟己酮灭火微胶囊的光学显微镜图片；

图2为本发明实施例6制备的全氟己酮灭火微胶囊的SEM图；

图3为本发明实施例6制备的全氟己酮灭火微胶囊释放囊芯后的SEM图。

具体实施方式

本发明提供了一种全氟己酮灭火微胶囊，由囊壳和囊芯组成；

所述囊芯的材质包括全氟己酮和/或1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)戊烷；

所述囊壳的材质包括脲醛树脂或聚脲醛树脂。

所述囊壳和囊芯的质量比为(20～70):(30～80)。

本发明提供的全氟己酮灭火微胶囊由囊壳和囊芯组成。在本发明中，所述囊芯的材质包括全氟己酮和/或1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)戊烷。在本发明中，所述囊芯为上述类型时，能够使全氟己酮灭火微胶囊具有优异的灭火性和防火性。

在本发明中，当囊芯的材质包括全氟己酮和1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)戊烷时，所述全氟己酮和1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)戊烷的质量比优选为(100～0):(0～100)，更优选为(100～70):(0～30)，最优选为3:1。在本发明中，所述全氟己酮和1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)戊烷的质量比为上述范围时，能够进一步提高全氟己酮灭火微胶囊的灭火性和防火性。

在本发明中，所述囊壳的材质包括脲醛树脂或聚脲醛树脂。在本发明中，所述囊壳为上述类型时制备的囊壳不仅对环境友好，而且制备成本低，且能够使全氟己酮灭火微胶囊具有较低的响应温度，解决现有技术中全氟己酮灭火微胶囊响应温度高的难题。

在本发明中，所述囊壳和囊芯的质量比优选为(20～60):(35～80)，更优选为(20～50):(40～80)。在本发明中，所述囊壳和囊芯的质量比为上述范围时，全氟己酮灭火微胶囊具有较大的载药量，提高全氟己酮灭火微胶囊的灭火性。

本发明提供的全氟己酮灭火微胶囊以脲醛树脂或聚脲醛树脂为囊壳，此囊壳不仅对环境友好，而且制备成本低，且能够使全氟己酮灭火微胶囊具有较低的响应温度，解决现有技术中全氟己酮灭火微胶囊响应温度高的难题；本发明以全氟己酮和/或1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)戊烷为核材料，能够使全氟己酮灭火微胶囊具有优异的灭火性和防火性。

本发明还提供了上述技术方案所述全氟己酮灭火微胶囊的制备方法，包括以下步骤：将囊壳的原料、囊芯与助剂混合，得到混合乳液；将所述混合乳液进行固化反应，得到全氟己酮灭火微胶囊。

本发明将囊壳的原料、囊芯与助剂混合，得到混合乳液。

在本发明中，当囊壳的材质为脲醛树脂时，所述囊壳的原料优选包括尿素和甲醛。在本发明中，所述尿素和甲醛的质量比优选为(50～75):50，更优选为(50～64):(25～50)，最优选为64:50。在本发明中，所述尿素和甲醛的质量比为上述范围时，能够使尿素和甲醛充分进行固化反应形成结构稳定的脲醛树脂。

在本发明中，当囊壳为聚脲醛树脂(又称三聚氰胺-尿素-甲醛树脂，简称MUF)时，所述囊壳的原料优选包括尿素、甲醛和三聚氰胺。在本发明中，所述尿素、甲醛和三聚氰胺的质量比优选为(20～30):(9～15):(5～10)，更优选为27.5:10.5:7.8。在本发明中，所述尿素、甲醛和三聚氰胺的质量比为上述范围时，能够使尿素和甲醛充分进行固化反应形成结构稳定的脲醛树脂。

在本发明中，所述囊壳的原料和助剂的质量比优选为(10～50):(0～5)，更优选为(20～40):(1～4)。在本发明中，所述囊壳的原料和助剂的质量比为上述范围时，能够促进囊壳充分固化。

在本发明中，所述助剂优选包括分散剂、固化剂和催化剂中的一种或多种。在本发明中，所述助剂能够促进全氟己酮灭火微胶囊的囊壳发生固化反应。在本发明中，如无特殊说明，本发明对所述分散剂、固化剂和催化剂的来源没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。

在本发明中，所述分散剂优选包括苯乙烯马来酸酐共聚物、乙烯-马来酸酐共聚物、阿拉伯胶、海藻酸钠、十二烷基苯磺酸钠和明胶中的一种或多种，更优选为苯乙烯马来酸酐共聚物、乙烯-马来酸酐共聚物、阿拉伯胶和明胶中的一种或多种。在本发明中，所述分散剂优选为分散剂的水溶液，所述分散剂水溶液的浓度优选为1～1.5wt％，更优选为1wt％。在本发明中，所述分散剂为上述类型时，能够使囊壳的原料和囊芯充分分散，使制备的全氟己酮灭火微胶囊更加均匀。

在本发明中，当分散剂为苯乙烯马来酸酐共聚物时，本发明优选将苯乙烯马来酸酐共聚物先配制成SMA溶液，然后再使用。在本发明中，所述配置成SMA溶液的方法优选为：将苯乙烯马来酸酐共聚物与水混合，调节溶液的pH值为10，然后在70℃下保温1h，得到SMA溶液。在本发明中，所述苯乙烯马来酸酐共聚物与水的质量比优选为1:49。在本发明中，将苯乙烯马来酸酐共聚物配制为SMA溶液再使用，能够进一步提高囊壳的原料和囊芯充分分散，使制备的全氟己酮灭火微胶囊更加均匀。

在本发明中，所述囊壳的原料与分散剂的质量比优选为(10～50):(1～5)，更优选为(10～50):(1～2)。在本发明中，所述囊壳的原料与分散剂的质量比为上述范围时，能够使囊壳的原料和囊芯充分分散，使制备的全氟己酮灭火微胶囊更加均匀。

在本发明中，所述固化剂优选包括间苯二酚、氯化铵、氯化钙和氯化钠中的一种或多种。在本发明中，所述固化剂为上述范围时，能够加速囊壳的固化速率。

在本发明中，所述囊壳的原料与固化剂的质量比优选为(10～50):(2～8)，更优选为(10～50):(3～5)。在本发明中，所述囊壳的原料与固化剂的质量比为上述范围时，能够进一步加速囊壳的固化速率。

在本发明中，所述催化剂优选包括硫酸、硝酸、盐酸、醋酸、甲酸、柠檬酸、邻苯二甲酸氢钾、氢氧化钠、三乙醇胺和碳酸钠中的一种或多种。在本发明中，所述催化剂用于调节囊壳固化反应的pH值，起到催化固化反应的作用。本发明对所述催化剂的用量没有特殊限定，能够调节囊壳固化反应在适宜的pH值范围即可。在本发明中，当囊壳为脲醛树脂时，所述囊壳固化反应的pH值优选为2.5～8.5，更优选为2.5～3.5。在本发明中，所述囊壳固化反应的pH值为上述范围时，能够促进囊壳固化反应形成脲醛树脂。

在本发明中，所述助剂优选还包括添加剂，所述添加剂优选为纳米纤维素。在本发明中，制备的全氟己酮灭火微胶囊中囊芯可能存在缓释现象，所述添加剂能够防止囊芯泄露。本发明对所述蒙脱土或纳米纤维素的添加量没有特殊限定，根据需要添加即可。

本发明对囊壳的原料、囊芯与助剂的混合的加料顺序没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的加料顺序即可。

在本发明的一个技术方案中，当囊壳的材质为脲醛树脂时，所述囊壳的原料、囊芯与助剂的混合优选为：将尿素、固化剂、分散剂、添加剂和催化剂混合后得到第一混合溶液；将所述第一混合溶液与囊芯进行第一搅拌，得到第二混合溶液；将所述第二混合溶液与甲醛混合，得到混合乳液。

本发明优选将尿素、固化剂、分散剂、添加剂和催化剂混合后得到第一混合溶液。本发明对所述尿素、固化剂、分散剂、添加剂和催化剂混合的操作方法没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的混合方式，能够将上述组分混合均匀即可。在本发明中，将所述尿素、固化剂、分散剂、添加剂和催化剂先形成第一混合溶液能够将上述组分在混合均匀的情况下再与后续组分混合，防止副反应的发生。

得到第一混合溶液后，本发明优选将所述第一混合溶液与囊芯进行第一搅拌，得到第二混合溶液。

在本发明中，所述第一搅拌的转速优选为2000～4000r/min，更优选为2500～3500r/min；所述第一搅拌的时间优选为10～15min，更优选为10min。在本发明中，所述第一搅拌的转速和时间为上述范围时，能够将囊芯充分分散于第一混合溶液中，能促进后续加料进行固化反应时提高全氟己酮灭火微胶囊的产率和包覆率。

得到第二混合溶液后，本发明优选将所述得到第二混合溶液与甲醛混合，得到混合乳液。

在本发明的另一个技术方案中，当囊壳的材质为脲醛树脂时，所述囊壳的原料、囊芯与助剂的混合优选为：将甲醛与尿素混合，进行预聚反应，得到预聚体溶液；将所述预聚体溶液与固化剂、分散剂、催化剂、添加剂和囊芯混合，得到混合乳液。在本发明中，所述囊壳的原料、囊芯与助剂混合的加料顺序为上述类型时能够使各组分混合均匀，得到分布均匀的混合乳液。

在本发明中，所述预聚反应的温度优选为60～80℃，更优选为70℃；所述预聚反应的时间优选为1～4h，更优选为1h；所述预聚反应的pH值优选为7.5～9，更优选为8.5。

在本发明中，所述预聚体溶液与固化剂、分散剂、催化剂和囊芯混合的方法与所述第一混合溶液与囊芯进行第一搅拌的操作方法相同，此处不再进行赘述。

得到混合乳液后，本发明将所述混合乳液行固化反应，得到全氟己酮灭火微胶囊。

在本发明中，所述固化反应的温度优选为5～50℃，更优选为30～35℃；所述固化反应的时间优选为1～6h，更优选为4h。在本发明中，所述固化反应的温度和时间为上述范围时，能够使固化反应充分进行，形成囊壳。

在本发明中，所述固化反应优选在搅拌下进行。在本发明中，所述搅拌的转速优选为200～450r/min，更优选为300～400r/min。在本发明中，所述搅拌能够促进固化反应充分进行。

固化反应完成后，本发明优选将所述固化反应得到的体系依次进行过滤、洗涤和干燥，得到全氟己酮灭火微胶囊。本发明对所述过滤、洗涤和干燥的操作方法没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的过滤、洗涤和干燥的方法即可。在本发明中，所述洗涤的试剂优选为去离子水；所述干燥优选为室温下晾干。

本发明提供的制备方法操作简单，能够得到尺寸均匀、包覆率高的全氟己酮灭火微胶囊。

下面将结合本发明中的实施例，对本发明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

全氟己酮灭火微胶囊的囊芯的材质为全氟己酮，囊壳的材质为脲醛树脂，囊壳与囊芯的质量比为44.5:36。

全氟己酮灭火微胶囊的制备方法为：

(1)将12.5g尿素、1.25g氯化铵、1.25g间苯二酚、加到150mL 1wt％阿拉伯胶水溶液中，完全溶解后用盐酸溶液调节pH为3.5，得到第一混合溶液；

(2)将第一混合溶液与36g全氟己酮在2000r/min下搅拌10min，得到第二混合溶液；

(3)将第二混合溶液与32g甲醛混合，得到混合乳液，转速调为200r/min在35℃下进行固化反应，4h后停止反应，过滤，洗涤，晾干，得到全氟己酮灭火微胶囊。

在本实施例中，囊壳的原料(尿素和甲醛)和助剂(盐酸、氯化铵和间苯二酚)的质量比为44.5:2.5；得到的全氟己酮灭火微胶囊的热响应温度为83℃，包覆率为39％。

实施例2

全氟己酮灭火微胶囊的囊芯为全氟己酮，囊壳为脲醛树脂，囊壳与囊芯的质量比为44.5:40。

全氟己酮灭火微胶囊的制备方法为：

(1)将12.5g尿素、1.25g氯化铵、1.25g间苯二酚、加到1.5wt％阿拉伯胶水溶液中，完全溶解后用盐酸溶液调节pH为2.5，得到第一混合溶液；

(2)将第一混合溶液与40g全氟己酮在3000r/min下搅拌10min，得到第二混合溶液；

(3)将第二混合溶液与32g甲醛混合，得到混合乳液，转速调为450r/min在35℃下进行固化反应，4h后停止反应，过滤，洗涤，晾干，得到全氟己酮灭火微胶囊。

在本实施例中，囊壳(尿素和甲醛)和助剂(盐酸、氯化铵和间苯二酚)的质量比为44.5:2.5；得到的全氟己酮灭火微胶囊的热响应温度为85℃，包覆率为43％。

实施例3

全氟己酮灭火微胶囊的囊芯为全氟己酮，囊壳为脲醛树脂，囊壳与囊芯的质量比为44.5:40。

全氟己酮灭火微胶囊的制备方法为：

(1)称取2g苯乙烯马来酸酐共聚物与98g水混合，调节混合溶液的pH值为10，然后在70℃下保温1h，得到SMA溶液；

(2)5℃下将12.5g尿素、1.25g氯化铵、1.25g间苯二酚、加到0.5wt％SMA溶液中，完全溶解后用盐酸溶液调节pH为2.5，得到第一混合溶液；

(2)将第一混合溶液与40g全氟己酮在3500r/min下搅拌10min，得到第二混合溶液；

(3)将第二混合溶液与32g甲醛混合，得到混合乳液，转速调为450r/min在35℃下进行固化反应，4h后停止反应，过滤，洗涤，晾干，得到全氟己酮灭火微胶囊。

在本实施例中，囊壳(尿素和甲醛)和助剂(氯化铵、间苯二酚和苯乙烯马来酸酐共聚物)的质量比为44.5:2.5；得到的全氟己酮灭火微胶囊的热响应温度为82℃，包覆率为41％。

实施例4

全氟己酮灭火微胶囊的囊芯为全氟己酮，囊壳为脲醛树脂，囊壳与囊芯的质量比为44.5:40。

全氟己酮灭火微胶囊的制备方法为：

(1)称取2g苯乙烯马来酸酐共聚物与98g水混合，调节混合溶液的pH值为10，然后在70℃下保温1h，得到SMA溶液；

(2)5℃下将12.5g尿素、1.25g氯化铵、1.25g间苯二酚、加到1wt％SMA溶液中，完全溶解后用盐酸溶液调节pH为2.5，得到第一混合溶液；

(2)将第一混合溶液与30g全氟己酮和10g1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)戊烷在4000r/min下搅拌15min，得到第二混合溶液；

(3)将第二混合溶液与32g甲醛混合，得到混合乳液，转速调为300r/min在35℃下进行固化反应，6h后停止反应，过滤，洗涤，晾干，得到全氟己酮灭火微胶囊。

在本实施例中，囊壳(尿素和甲醛)和助剂(氯化铵、间苯二酚和苯乙烯马来酸酐共聚物)的质量比为44.5:4.5；得到的全氟己酮灭火微胶囊的热响应温度为95℃，包覆率为40％。

实施例5

全氟己酮灭火微胶囊的囊芯为全氟己酮，囊壳为脲醛树脂，囊壳与囊芯的质量比为44.5:60。

全氟己酮灭火微胶囊的制备方法为：

(1)称取10g苯乙烯马来酸酐共聚物与80g水混合，调节混合溶液的pH值为10，然后在70℃下保温1h，得到SMA溶液；

(2)5℃下将12.5g尿素、1.25g氯化铵、1.25g间苯二酚、0.5g蒙脱土加到1wt％SMA溶液中，完全溶解后用盐酸溶液调节pH为3.5，得到第一混合溶液；

(2)将第一混合溶液与60g全氟己酮在4000r/min下搅拌15min，得到第二混合溶液；

(3)将第二混合溶液与32g甲醛混合，得到混合乳液，转速调为300r/min在35℃下进行固化反应，6h后停止反应，过滤，洗涤，晾干，得到全氟己酮灭火微胶囊。

在本实施例中，囊壳(尿素和甲醛)和助剂(盐酸、氯化铵、间苯二酚和苯乙烯马来酸酐共聚物)的质量比为44.5:3；得到的全氟己酮灭火微胶囊的热响应温度为125℃，包覆率为42％。

实施例6

全氟己酮灭火微胶囊的囊芯为全氟己酮，囊壳为脲醛树脂，囊壳与囊芯的质量比为38:50。

全氟己酮灭火微胶囊的制备方法为：

(1)27.5g将甲醛与10.5g尿素混合，用NaOH溶液调节pH至8.5，在70℃反应1h进行预聚反应，得到预聚体溶液；

(2)称取2g苯乙烯马来酸酐共聚物与98g水混合，调节混合溶液的pH值为10，然后在70℃下保温1h，得到SMA溶液；

(3)将1.05g间苯二酚溶于100mL水，溶解后加入预聚体溶液和SMA溶液，加入50g全氟己酮，3000r/min搅拌15min，用甲酸调节pH值为3.5，缓慢升温至30℃，4h后停止反应，过滤，洗涤，晾干，得到全氟己酮灭火微胶囊。

在本实施例中，囊壳(尿素和甲醛)和助剂(氯化铵、间苯二酚和苯乙烯马来酸酐共聚物)的质量比为38:1.05；得到的全氟己酮灭火微胶囊的热响应温度为82℃，包覆率为47％。

采用光学显微镜对本实施例制备的全氟己酮灭火微胶囊进行观察，得到实施例6制备的全氟己酮灭火微胶囊的光学显微镜图片如图1所示。

采用扫描电子显微镜对本实施例制备的全氟己酮灭火微胶囊进行观察，得到实施例6制备的全氟己酮灭火微胶囊的SEM图如图2所示。

将实施例6制备的全氟己酮灭火微胶囊升温至75℃后，采用扫描电子显微镜对本实施例制备的升温处理后的全氟己酮灭火微胶囊进行观察，得到实施例6制备的全氟己酮灭火微胶囊释放囊芯后的SEM图如图3所示。

从图1和2可以看出，本发明制备的全氟己酮灭火微胶囊尺寸均匀，呈现明显的囊状结构。从图3可以看出，经升温处理后，全氟己酮灭火微胶囊发生破裂，释放出囊芯。

实施例7

制备全氟己酮灭火微胶囊的囊芯为全氟己酮，囊壳为脲醛树脂，囊壳与囊芯的质量比为45.8:70。

全氟己酮灭火微胶囊的制备方法包括以下步骤：

(1)27.5g将甲醛、10.5g尿素和7.8g三聚氰胺混合，用三乙醇胺调节pH值至8.5，在70℃反应1h进行预聚反应，得到预聚体溶液；

(2)称取2g苯乙烯马来酸酐共聚物与98g水混合，调节混合溶液的pH值为10，然后在70℃下保温1h，得到SMA溶液；

(3)将0.72g间苯二酚溶于100mL水，溶解后加入预聚体溶液和SMA溶液，加入70g全氟己酮，3000r/min搅拌15min，用甲酸调节pH值为3.5，缓慢升温至30℃，4h后停止反应，过滤，洗涤，晾干，得到全氟己酮灭火微胶囊。

在本实施例中，囊壳(尿素和甲醛)和助剂(甲酸、三乙醇胺、间苯二酚和苯乙烯马来酸酐共聚物)的质量比为38:1.05；得到的全氟己酮灭火微胶囊的热响应温度为88℃，包覆率为63％。

应用例1

设计基于局部保护式的封闭空间小尺度灭火实验。封闭空间体积为1.2m³(1.2m×1m×1m)。灭火系统储罐与动力源置于封闭空间外侧。在储罐中装入灭火介质后接入舱体外部的喷头连接管路。喷头置于封闭空间顶部中心，长度200mm，向下喷射。燃料盘为圆形，直径300mm，厚度2mm。实验中所用燃料为汽油。储罐中分别装入50g本发明实施例6制备的全氟己酮灭火胶囊与市售等量的普通干粉灭火剂(沈阳城北消防器材厂)。燃料盘置于封闭空间内部的喷头正下方中心位置处。采用灭火介质用量和灭火时间描述灭火效果，在封闭空间内的燃料盘中装入100mL汽油，点燃并预燃30s后关闭舱门。启动灭火装置并使动力源维持在0.5MPa±0.05MPa，火焰熄灭后关闭，并记录灭火时间及储罐内灭火介质降低量，结果表1所示：

表1：不同灭火剂的灭火效果对比

从表1可以看出，本发明制备的全氟己酮灭火微胶囊具有优异的灭火的效果，这是因为本发明制备的全氟己酮灭火微胶囊通过限定囊壳的材质，在较低的响应温度下即可发生破裂，使囊芯(即全氟己酮和/或1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)戊烷)释放，达到快速灭火的效果。本发明具有较低的响应温度，解决现有技术中全氟己酮灭火微胶囊响应温度高的难题；本发明以全氟己酮和/或1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)戊烷为囊芯，能够使全氟己酮灭火微胶囊具有优异的灭火性和防火性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种全氟己酮灭火微胶囊，由囊壳和囊芯组成；

所述全氟己酮灭火微胶囊的囊芯为全氟己酮，囊壳为脲醛树脂，囊壳与囊芯的质量比为38：50；

全氟己酮灭火微胶囊的制备方法为：

(1)27.5g将甲醛与10.5g尿素混合，用NaOH溶液调节pH至8.5，在70℃反应1h进行预聚反应，得到预聚体溶液；

(2)称取2g苯乙烯马来酸酐共聚物与98g水混合，调节混合溶液的pH值为10，然后在70℃下保温1h，得到SMA溶液；

(3)将1.05g间苯二酚溶于100mL水，溶解后加入预聚体溶液和SMA溶液，加入50g全氟己酮，3000r/min搅拌15min，用甲酸调节pH值为3.5，缓慢升温至30℃，4h后停止反应，过滤，洗涤，晾干，得到全氟己酮灭火微胶囊。

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