CN1150952C - 适用于电器设备的高效无腐蚀气溶胶灭火剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及不产生有害物质的灭火组合物，它是由氧化剂、还原剂和性能改良剂组成，氧化剂可以是硝酸锶或硝酸锶和硝酸钾双组成，它们两者的相对重量比为1.4～5，硝酸钾可以部分或全部被氯酸钾和高氯酸钾取代，还原剂可选用硝酸胍或双氰胺，加入的性能改良剂包括有：铁氰化钾、铝粉、碳粉和酚醛树脂。启用时是由传感装置引爆点火，使气溶胶灭火剂瞬时强烈反应产生大量具有很强灭火功能的固体微粒流覆盖被保护的物体，伴同附加的惰性气体充满整个灭火空间，迅速可靠灭火，不产生有毒有害气体也不会腐蚀和损坏设备。本气溶胶灭火剂适用于计算机房、邮电通讯机房、发电机房和船舶、飞机、火车、汽车的引擎间、货仓、控制间等。
Description
(一)技术领域
本发明涉及灭火组合物，化学灭火物质的使用，特别指针对密闭空间使用和不产生有害物质的灭火组合物。
(二)背景技术
九十年代开始世界各国都在研究具有生态安全性的用于封闭空间灭火的组合物。见CN97110882.X专利“用于灭火的形成气溶胶的组合物及其制备方法”。
这种气溶胶组合物是以硝酸钾作为氧化剂，配以相应的还原剂双氰胺和辅料酚醛树脂组成灭火组合物。通过其瞬时燃烧产生大量的固体微粒覆盖被保护物体的表面，而达到灭火作用。这类以硝酸钾作为主要氧化剂的气溶胶灭化剂的最大缺点是在使用过程中产生的大量亚硝酸钾和氧化钾微粒，具有极大的腐蚀性和破坏作用。这亚硝酸钾和氧化钾微粒具有很强的吸湿性，当它们落到需要保护的设备表面时会很快吸收空气中的水分形成液滴，这些液滴不但对设备具有极强的腐蚀作用，同时由于这些液滴形成的具有导电性的薄膜还会造成电子设备的短路和其他故障而被损坏。
(三)发明内容
本发明的目的是提供组份搭配合理的气溶胶灭火剂，它们在使用时不会产生有毒气体也不会对被保护的设备造成腐蚀和损坏。
本发明的实施方案是选用碱土金属锶的硝酸盐代替碱金属钾的硝酸盐，以克服反应产物的腐蚀性，并加进性能改良剂，使它们既满足使用时反应快但又不产生腐蚀性现象，并采用硝酸锶和硝酸钾双组成氧化剂使其重量比在1.4～5，则既能满足反应充分完全的氧平衡需要从而既不会产生有毒气体又克服了腐蚀现象。氧化剂硝酸钾具有反应快的优点，氧化剂硝酸锶具有不产生腐蚀现象的优点。本发明把这两种氧化剂合理组合使用，则本发明的气溶胶灭火剂在使用过程中既不产生有毒气性，又不发生腐蚀现象。本发明选用产气率高的硝酸胍和双氰胺作为还原剂。性能改良剂铁氰化钾是一种催化剂，可以提高气溶胶组合物的整体燃烧性和转化率。性能改良剂铝粉和碳粉的加入可以提高气溶胶灭火剂在使用过程中分解产物的可燃性以保证反应充分完全。性能改良剂酚醛树脂的加入是为了使各组成粘合成型成为一个密实的产气药柱，便于制造安装和保证使用过程中的整体燃烧速度。
现将本发明选择的气溶胶灭火剂各组份的不同配比和其使用性能及效果列于表一：
表一
| 实验编号及其各组份的重量％含量 | ||||||||
| 组合物成份名称 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 硝酸钾 | 58 | 25 | 10 | 10 | 15 | |||
| 硝酸锶 | 52 | 52 | 50 | 35 | 50 | 45 | 40 | |
| 硝酸胍 | 43 | 30 | 35 | 40 | ||||
| 双氰胺 | 27 | 27 | 44 | 30 | ||||
| 铝粉 | 5 | 3 | 3 | 3 | 3 | |||
| 碳粉 | 3 | 2 | 2 | 2 | 2 | |||
| 铁氰化钾 | 10 | 8 | ||||||
| 酚醛树脂 | 5 | 5 | 5 | 1 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| 腐蚀损坏性(注1) | 高 | 低 | 低 | 低 | 中 | 低 | 低 | 低 |
| 最低灭火剂量克 | 40 | 110 | 100 | 120 | 60 | 80 | 80 | 80 |
| 药柱燃速mm/s | 6 | 1 | 1 | 2 | 3 | 3.5 | 3.2 | 2 |
| 毒性试验(注2) | 无死亡 | 全死 | 全死 | 死17只 | 无死亡 | 无死亡 | 无死亡 | 无死亡 |
注1：腐蚀损坏性试验是将10×10×1mmpvc塑料试样板和20×50mm的紫铜及铝试样板放在气溶胶释入空间内，在气溶胶释入后，塑料试样板表面不出现流痕，样板增重＜0.5％，绝缘电阻不低于10MΩ，则认为无损坏性。紫铜试样板表面不出现绿或兰腐蚀班点，铝试样板表面不出现泛白等腐蚀斑点，则认为无腐蚀性。
注2：毒性试验是将20只小白鼠(10公10母)置于气溶胶灭火剂产生的灭火烟雾中放置20分钟的结果。
从上列对比表中可以看出选用硝酸钾作为单一氧化剂时具有反应快灭火效率高等优点，但具有明显腐蚀性的缺点。当选用硝酸锶和硝酸钾作为二元氧化剂使用时，它们两者的重量比维持在1.4～5，则使用时反应产物既无腐蚀性又无毒性，再配以合适的还原剂和性能改良剂还能使该溶胶灭火剂具有使用时反应速度快，灭火快、效率高等优点。
经过进一步试验证实，氧化剂中的硝酸钾可以部分或全部被氯酸钾或高氯酸钾所取代。现将对比试验结果列于表二：
表二
| 实验编号及其各组份实重量％含量 | ||||||||||
| 组合物成份名称 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 |
| 硝酸钾 | 4 | 5 | 5 | 4 | 5 | 5 | ||||
| 氯酸钾 | 3 | 5 | 10 | 3 | 5 | 10 | ||||
| 高氯酸钾 | 3 | 10 | 5 | 3 | 10 | 5 | ||||
| 硝酸锶 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 45 | 45 | 45 | 45 | 45 |
| 硝酸胍 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | |||||
| 双氰胺 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | |||||
| 铝粉 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | |||||
| 碳粉 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | |||||
| 酚醛树脂 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| 腐蚀损坏性 | 低 | 低 | 低 | 低 | 低 | 低 | 低 | 低 | 低 | 低 |
| 毒性试验 | 无死亡 | 无死亡 | 无死亡 | 无死亡 | 无死亡 | 无死亡 | 无死亡 | 无死亡 | 无死亡 | 无死亡 |
本气溶胶灭火剂的启用是由传感装置引爆点火，使气溶胶灭火剂组合物的药柱瞬时强烈反应，产生大量具有很强灭火功能的微粒流覆盖被保护物体，由于该微粒流具有气体特征能伴同附加的惰性气体迅速绕过各种障碍物充满整个灭火空间每个角落，实现全淹没式灭火，达到迅速可靠的灭火，防火目的。
本气溶胶灭火剂的最大优点是使用时产生的具有很强灭火功能的微粒流具有气体特征能迅速绕过各种障碍物充满灭火空间每个角落，实现全淹没式灭火，迅速可靠，不产生有毒气体，无腐蚀现象。由于本气溶胶灭火剂使用常压装置，不存在压力泄漏问题，维修周期大大延长，生产成本和维护费用大大降低。本气溶胶灭火剂适用于计算机房、邮电通讯机房、发电机房和船舶、飞机、火车、汽车的引擎间、货仓、控制间等。
(四)具体实施方式
实施例1
本实施例是对表一编号2试验进行放大试验的结果，本气溶胶灭火剂的组份重量百分含量为：
硝酸锶 45～55
硝酸胍 40～50
酚醛树脂 1～5
按本实施例配方做成的气溶胶灭火剂具有使用时灭火效率高、反应产物无腐蚀性等优点，不足之处是反应产物具有一定毒性，适宜用于精密电器设备置于特定小空间的场合。
实施例2
本实施例是对表一编号3和4试验进行放大试验的结果，实施例1中的还原剂硝酸胍可以被双氰胺取代，在性能改良剂中增加铁氰化钾，本气溶胶灭火剂的组份重量百分含量为：
硝酸锶 45～55
双氰胺 30～45
铁氰化钾 0～10
酚醛树脂 1～5
按本实施例配方做成的气溶胶灭火剂具有使用时反应速度快，灭火效率高、反应产物无腐蚀性等优点，不足之处是反应产物具有一定毒性，适宜用于精密电器设备置于特定小空间的场合。
实施例3
本实施例是对表一编号8试验进行放大试验的结果，本气溶胶灭火剂的组份重量百分含量为：
硝酸钾 10～25
硝酸锶 35～50
硝酸胍 40～50
酚醛树脂 1～5
按本实施例配方做成的气溶胶灭火剂具有使用时反应速度快、灭火效率高、反应产物既无毒性，又无腐蚀性。
实施例4
本实施例是对表一编号6试验进行放大试验的结果，本气溶胶灭火剂的组份重量百分含量为：
硝酸钾 10～25
硝酸锶 35～50
双氰胺 25～35
酚醛树脂 1～5
按本实施例配方做成的气溶胶灭火剂具有使用时反应速度快、灭火效率高、反应产物既无毒性又无腐蚀性等优点。
实施例5
本实施例是对表一编号7试验进行放大试验的结果，本气溶胶灭火剂的组份重量百分含量为：
硝酸钾 10～25
硝酸锶 35～50
硝酸胍 30～40
铝 粉 3～5
碳 粉 2～3
酚醛树脂 1～5
按本实施例配方做成的气溶胶灭火剂具有使用时反应速度快、灭火效率高、反应产物既无毒性又无腐蚀性等优点，是一种上佳的气溶胶灭火剂。
实施例6
本实施例是对表二编号14、16和17试验进行放大试验的结果，它是将实施例3中的硝酸钾部份被氯酸钾和高氯酸钾取代，本气溶胶灭火剂的组份重量百分含量为：
硝酸钾 3～6
氯酸钾 0～5
高氯酸钾 0～5
硝酸锶 35～50
硝酸胍 40～50
酚醛树脂 1～5
按本实施例配方做成的气溶胶灭火剂具有和实施例3相同的使用效果，使用时反应速度快、灭火效率高、反应产物无毒性和腐蚀性等优点。
实施例7
本实施例是对表二编号15和18试验进行放大试验的结果，它是将实施例3中的硝酸钾分部被氯酸钾和高氯酸钾取代，本气溶胶灭火剂的组份重量百分含量为：
氯酸钾 0～10
高氯酸钾 0～10
硝酸锶 35～50
硝酸胍 40～50
酚醛树脂 1～5
按本实施例配方做成的气溶胶灭火剂具有和实施例3相同的使用效果，使用时反应速度快、灭火效率高、反应产物既无毒性和又无腐蚀性等优点。
实施例8
本实施例是对表二编号9、10、11、12和13试验进行放大试验的结果，它是将实施例6和7中的硝酸胍被双氰胺取代，本气溶胶灭火剂的组份重量百分含量为：
硝酸钾 0～10
氯酸钾 0～10
高氯酸钾 0～10
硝酸锶 35～50
双氰胺 25～35
酚醛树脂 1～5
按本实施例配方做成的气溶胶灭火剂具有和实施例3相同的使用效果，使用时反应速度快、灭火效率高、反应产物既无毒性和又无腐蚀性等优点。
Claims (10)
1.一种适用于电器设备的无腐蚀气溶胶灭火剂，它包含氧化剂、还原剂和性能改良剂，其特征在于氧化剂为锶的含氧酸盐硝酸锶，还原剂为硝酸胍，性能改良剂为酚醛树脂，该类组合物包含的组份重量百分含量为：
硝酸锶 45～55
硝酸胍 40～50
酚醛树脂 1～5。
2.如权利要求1所述的气溶胶灭火剂，其特征在于氧化剂采用硝酸锶和硝酸钾双组份，硝酸锶和硝酸钾的重量比为1.4～5∶1。
3.如权利要求2所述的气溶胶灭火剂，其特征在于该类组合物包含的组份重量百分含量为：
硝酸钾 10～15
硝酸锶 35～40
硝酸胍 40～50
酚醛树脂 1～5。
4.如权利要求2所述的气溶胶灭火剂，其特征在于还原剂硝酸胍可以被双氰胺取代，在性能改良剂中加入了铝粉和碳粉，该类组合物包含的组份重量百分含量为：
硝酸钾 10～25
硝酸锶 35～50
双氰胺 25～35
铝粉 3
碳粉 2
酚醛树脂 1～5。
5.如权利要求2所述的气溶胶灭火剂，其特征在于该组合物中还可加入其它性能改良剂铝粉和碳粉，该类组合物包含的组份重量百分含量为：
硝酸钾 10～25
硝酸锶 35～50
硝酸胍 30～40
铝粉 3～5
碳粉 2～3
酚醛树脂 1～5。
6.如权利要求2所述的气溶胶灭火剂，其特征在于氧化剂硝酸钾可以部分被氯酸钾和高氯酸钾取代，该类组合物包含的组份重量百分含量为：
硝酸钾 3～6
氯酸钾 0～5
高氯酸钾 0～5
硝酸锶 35～50
硝酸胍 40～50
酚醛树脂 1～5。
7.如权利要求2所述的气溶胶灭火剂，其特征在于氧化剂硝酸钾可以全部被氯酸钾和高氯酸钾取代，该类组合物包含的组份重量百分含量为：
氯酸钾 0～10
高氯酸钾 0～10
硝酸锶 35～50
硝酸胍 40～50
酚醛树脂 1～5。
8.如权利要求6或7所述的气溶胶灭火剂，其特征在于还原剂硝酸胍可以被双氰胺取代，该类组合物包含的组份重量百分含量为：
硝酸钾 0～10
氯酸钾 0～10
高氯酸钾 0～10
硝酸锶 35～50
双氰胺 25～35
铝粉 3
碳粉 2
酚醛树脂 1～5，
其中各组份的重量百分含量总和为100％。
9.如权利要求1所述的气溶胶灭火剂，其特征在于还原剂硝酸胍可以被双氰胺取代，并可以在性能改良剂中增加铁氰化钾和/或铝粉、碳粉，该类组合物包含的组份重量百分含量为：
硝酸锶 45～55
双氰胺 30～45
铁氰化钾 0～10
铝粉 5
碳粉 3
酚醛树脂 1～5。
10.如权利要求1所述的气溶胶灭火剂，其特征在于还原剂硝酸胍可以被双氰胺取代，并可以在性能改良剂中增加铁氰化钾和/或铝粉、碳粉，该类组合物包含的组份重量百分含量为：
硝酸锶 45～55
双氰胺 30～45
铁氰化钾 0～10
铝粉 3
碳粉 2
酚醛树脂 1～5。
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