CN115676853A - 一种通过球磨进行超细干粉灭火剂干式化学改性的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于化工技术领域，尤其涉及一种通过球磨进行超细干粉灭火剂干式化学改性的方法。所述方法包括：将碳酸氢盐粉末与改性辅料共同密封在球磨罐中；经过高速球磨实现对碳酸氢盐粉末的疏水改性。
Description
技术领域
本发明属于化工技术领域，尤其涉及一种通过球磨进行超细干粉灭火剂干式化学改性的方法。
背景技术
碳酸氢盐在消防领域常备用作灭火剂，但由于其易吸水结块，无法长期储存，因此需要对其进行疏水改性。传统碳酸氢盐疏水改性通过物理方法混合疏水填料进行包覆，或通过湿法溶剂反应实现改性剂与无机颗粒的结合。前者获得的粉体疏水性差，后者则受限于碳酸氢钠的分解温度使得反应进行效率较低，且后处理繁琐，成本高昂。随着碳酸氢盐灭火剂在哈龙替代过程中需求日益增加，寻找高效、低成本、易操作的碳酸氢盐疏水改性方法尤为重要。
发明内容
本发明的目的是提供一种通过球磨进行超细干粉灭火剂干式化学改性的方法，通过干式球磨实现碳酸氢盐的疏水化学改性。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现的：
一种通过球磨进行超细干粉灭火剂干式化学改性的方法，所述方法包括：
将碳酸氢盐粉末与改性辅料共同密封在球磨罐中；
经过高速球磨实现对碳酸氢盐粉末的疏水改性。
碳酸氢盐粉末包括：碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸氢钙的一种或几种粉末的混合。
改性辅料包括：纳米二氧化硅、含氢硅油、活性白土、无水醋酸锌。
碳酸氢盐与改性剂的质量比为(10-5):1。
球磨改性的时间范围为1-5h。
经过高速球磨实现对碳酸氢盐粉末的疏水改性，包括：
球磨改性过程中，每隔10-60分钟进行一次球磨罐释压，使球磨罐内的压力保持在安全范围内。
球磨速率为50-400rpm。
碳酸氢盐、纳米二氧化硅、含氢硅油、活性白土和无水醋酸锌的质量比范围为(50-500)：(1-20)：(1-50)：(1-20)：(1-10)。
有益效果：通过高速球磨使各组分在干式条件下充分接触，球磨过程中产生的自热提供了实现含氢硅油交联反应所需的温度，同时由于反应过程中产生气体，在密闭罐体内提供了抑制碳酸氢盐受热分解的压力，确保碳酸氢盐在改性过程中不会分解变质。
附图说明
图1是改性后粉体斥水性测试图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例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。
本发明提出一种通过球磨进行超细干粉灭火剂干式化学改性的方法，包括：
步骤(1)、称取一定质量的碳酸氢盐粉末，置于球磨罐中；
步骤(2)加入改性辅料，含纳米二氧化硅、含氢硅油、活性白土、无水醋酸锌；
步骤(3)以一定速率进行球磨，每隔一段时间释放一次罐内压力；
优选地，步骤(1)中的碳酸氢盐粉末可为碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸氢钙的一种或几种的混合。
优选地，步骤(2)中所涉及的辅料按如下比例添加如表1所示：
表1
优选地，步骤(3)中的球磨速率为50-400rpm，改性反应时间为1-5h，罐内释压的间隔时间为10-60分钟。
实施例1：
称取300g的碳酸氢钠，置于球磨罐中；
依次加入纳米二氧化硅20g、含氢硅油20g、活性白土10g、无水醋酸锌5g；
以400rpm速率进行球磨，每隔30分钟时间释放一次罐内压力；
改性2h，将粉体从球磨罐中倒出，通过筛网分离获得疏水的碳酸氢钠粉体；
依据GA578-2005测试粉体吸湿率为0.66％，D90为4.47μm，满足疏水超细干粉体要求。
实施例2：
称取300g的碳酸氢钠，置于球磨罐中；
依次加入纳米二氧化硅20g、含氢硅油20g、活性白土10g、无水醋酸锌5g；
以300rpm速率进行球磨，每隔40分钟时间释放一次罐内压力；
改性3h，将粉体从球磨罐中倒出，通过筛网分离获得疏水的碳酸氢钠粉体；
依据GA 578-2005测试粉体吸湿率为0.70％，D90为4.80μm，满足疏水超细干粉体要求。
实施例3：
称取300g的碳酸氢钾，置于球磨罐中；
依次加入纳米二氧化硅15g、含氢硅油10g、活性白土5g、无水醋酸锌2.5g；
以400rpm速率进行球磨，每隔30分钟时间释放一次罐内压力；
改性2h，将粉体从球磨罐中倒出，通过筛网分离获得疏水的碳酸氢钾粉体；
依据GA 578-2005测试粉体吸湿率为0.74％，D90为4.58μm，满足疏水超细干粉体要求。
实施例4：
称取300g的碳酸氢钾，置于球磨罐中；
依次加入纳米二氧化硅15g、含氢硅油10g、活性白土5g、无水醋酸锌2.5g；
以300rpm速率进行球磨，每隔40分钟时间释放一次罐内压力；
改性3h，将粉体从球磨罐中倒出，通过筛网分离获得疏水的碳酸氢钾粉体；
依据GA 578-2005测试粉体吸湿率为0.72％，D90为4.75μm，满足疏水超细干粉体要求。
本发明涉及一种碳酸氢盐粉末的改性方法，该方法能够通过干式球磨法实现对碳酸氢盐的化学改性。本发明与现有技术相比，本方法不需要反应溶剂，通过高速球磨使各组分在干式条件下充分接触，球磨过程中产生的自热提供了实现含氢硅油交联反应所需的温度，同时由于反应过程中产生气体，在密闭罐体内提供了抑制碳酸氢盐受热分解的压力，确保碳酸氢盐在改性过程中不会分解变质。所制备的疏水碳酸氢钠粉末其吸湿率≤2％。本方法操作简单，易于控制，生产成本低，适合工业化生产。
Claims (8)
1.一种通过球磨进行超细干粉灭火剂干式化学改性的方法，其特征在于，所述方法包括：
将碳酸氢盐粉末与改性辅料共同密封在球磨罐中；
经过高速球磨实现对碳酸氢盐粉末的疏水改性。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，碳酸氢盐粉末包括：碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸氢钙的一种或几种粉末的混合。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，改性辅料包括：纳米二氧化硅、含氢硅油、活性白土、无水醋酸锌。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，碳酸氢盐与改性剂的质量比为(10-5):1。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，球磨改性的时间范围为1-5h。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，经过高速球磨实现对碳酸氢盐粉末的疏水改性，包括：
球磨改性过程中，每隔10-60分钟进行一次球磨罐释压，使球磨罐内的压力保持在安全范围内。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，球磨速率为50-400rpm。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，碳酸氢盐、纳米二氧化硅、含氢硅油、活性白土和无水醋酸锌的质量比范围为(50-500)：(1-20)：(1-50)：(1-20)：(1-10)。
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