CN1327916C - 高胶固惰气释放型防灭火材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

高胶固惰气释放型防灭火材料及其制备方法，其特征是按重量份的材料组成为：水80～90份、多聚高分子化合物1～20份、碳酸盐20～50份、金属氧化物1～30份、多孔硅氧化物10～50份。本发明灭火材料不仅地面环境适应性好，在矿井坑道特殊条件下更具有高温稳定性和无毒性，并可产生二氧化碳惰气对火区进行覆盖隔氧达到防灭火。具体使用时，可泵送压注，也可喷洒，有良好的快速操作灵活性，较小的材料添加量即可快速成浆胶固，可长期保持流淌或半流淌状态，材料二次补液回复性优良。

Description

高胶固惰气释放型防灭火材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及防灭火材料，更具体地说是一种可广泛适用于地面、矿山及坑道防灭火的高胶固惰气释放型防灭火材料。
背景技术：
人类的进步离不开对火的利用，但是火同时又给人们带来灾害。火灾发生具有快速毁灭性，尤其受矿井坑道特殊生产通风环境等影响，造成的资源损失及人员伤亡更大。
已有技术中，对于地面明火的扑灭所采用的常规方式包括：干式二氧化碳、四氯化碳、喷撒黄沙等。而对于矿井发生的明火及煤炭或可燃物高度氧化处于发火边缘的火灾隐患，一般多采用火区设封闭，向发火点灌注水、黄泥浆、水泥浆或粉煤灰浆及注(化肥+水玻璃)凝胶处理火灾的发生。但是，设密闭灌注水易疏漏；注黄泥浆、水泥浆、灰粉煤浆由于胶体载水量有限，受火区热量蒸发材料易干缩。同时，注水、黄泥浆、水泥浆或粉煤灰浆防灭火不仅要求浆液具有良好的水平扩散，更需要其竖直方向上堆积，因此火区浆液注入量大，灭火速度慢；同时材料疏漏干缩降低了对火区的封堵，造成火区二次复燃，封堵效果难以控制，浆液大量的疏漏积聚又形成突出安全隐患。注凝胶(化肥+水玻璃)，虽具有快速灵活性，但在材料凝胶过程和固化后不断释放出氨气，封堵效果易衰减，难持久；释放出的氨气在矿井特殊通风条件下串联蔓延污染风流，不利于生产和人身安全。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是避免上述现有技术所存在的问题，提供一种高胶固惰气释放型防灭火材料及其制备方法，不仅在地面环境适应性好，在矿井坑道特殊条件下更具有高温稳定性和无毒性，并可产生二氧化碳惰气对火区进行覆盖隔氧达到防灭火。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是：
本发明高胶固惰气释放型防灭火材料，其特征是按重量份的材料组成为：
水80～90份、多聚高分子化合物1～20份、碳酸盐20～50份、金属氧化物1～30份、多孔硅氧化物10～50份，其中，多聚高分子材料为淀粉接枝丙烯腈类、聚丙烯酸钠，或它们的混合物；碳酸盐为碳酸钠Na2CO3、碳酸氢钠NaHCO3，或它们的混合物；金属氧化物选自三氧化二铁Fe2O3、或氧化镁MgO、或三氧化二铝Al2O3，或它们的混合物；硅氧化物为多孔二氧化硅SiO2。
本发明高胶固惰气释放型防灭火材料制备方法的特点是：
a、将多聚高分子材料、金属氧化物和多孔硅氧化物干燥混合备用；b、在盛水的容器，加入碳酸盐搅拌至完全溶解，待用；c、将上述步骤a制得物溶于步骤b制得的溶液中即可。
与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：
本发明通过多聚高分子化合物将溶有惰气产生物的水溶液以高倍份(200～1000倍)胶固，在火灾区及着火氧化高温区，不仅利用胶固载入的水分子，达到对火灾区环境及燃烧物的降温；最主要是利用火灾区产生的热量，实现胶固惰性气体产生物的物理化学反应，释放出CO2达到火灾区驱氧惰气覆盖防灭火，防止仅靠水份防灭火产生一水煤气反应(CO+H2O＝CO2+H2)的爆炸危险。同时利用该材料在火灾区良好的水平扩散和竖向堆积特性，完成对火灾区燃烧物的三维伸展吸附包裹，形成良好的火灾区封堵。该材料可泵送压注，可喷洒，有良好的快速操作灵活性，较小的材料添加量即可快速成浆胶固，可长期保持流淌或半流淌状态，材料二次补液回复性优良。
具体实施方式：
本实施例中，按重量份的材料组成为：
水                  80～90份、
多聚高分子化合物    1～20份、
碳酸盐              20～50份、
金属氧化物          1～30份、
多孔硅氧化物        10～50份。
具体配方可以如下表所示
序号   水 淀粉接枝丙烯腈类 聚丙烯酸钠 碳酸钠 碳酸氢钠 三氧化二铁 氧化镁 三氧化二铝 二氧化硅(多孔)
 1     80     15     0     0     35  7.5-10  7.5-10  7.5-10  10-15
 2     80     15     0     35     0  7.5-10  7.5-10  7.5-10  10-15
 3     80     0     15     0     35  7.5-10  7.5-10  7.5-10  10-15
 4     80     0     15     35     0  7.5-10  7.5-10  7.5-10  10-15
 5     80     7.5     7.5     0     35  7.5-10  7.5-10  7.5-10  10-15
 6     80     7.5     7.5     35     0  7.5-10  7.5-10  7.5-10  10-15
 7     90     0     7.5     35     0  7.5-10  7.5-10  7.5-10  10-15
 8     90     7.5     0     35     0  7.5-10  7.5-10  7.5-10  10-15
表中第1、2、3、4、5、6组配方的材料尤其适用于火区水平扩散和竖向堆积封堵，CO2惰气覆盖。
表中第7、8组配方的材料尤其适用于火区水平扩散封堵，CO2惰气覆盖。
在上述配方中：
水既是火区灭火降温材料也是惰气产生物碳酸盐类的溶剂。
多聚高分子材料是形成胶固状惰气产生物的主要物质，具体可以是淀粉接枝丙烯腈、聚丙烯酸钠，或它们的混合物。
碳酸盐是产生惰气(CO2)的物质，具体为碳酸钠Na2CO3、碳酸氢钠NaHCO3，或它们的混合物，反应式为：NaHCO3＝NaOH+CO2
Na2CO3+H2O＝2NaOH+CO2
金属氧化物起着阻燃降温的作用，可选自三氧化二铁Fe2O3、或氧化锰MgO、或三氧化二铝Al2O3，或它们的混合物。
硅氧化物为多孔二氧化硅SiO2，是作为堆积骨架。
制备方法如下：
a、将多聚高分子材料、金属氧化物和硅氧化物干燥混合备用；
b、在盛入水的容器中，加入碳酸盐搅拌至完全溶解，待用；
c、将上述步骤a制得物溶于步骤b制得的溶液中即可。
具体使用时，可泵送压注，也可喷洒，有良好的快速操作灵活性，较小的材料添加量即可快速成浆胶固，可长期保持流淌或半流淌状态，材料二次补液回复性优良。

Claims (2)

1、高胶固惰气释放型防灭火材料，其特征是按重量份的材料组成为：
水                  80～90份、
多聚高分子化合物    1～20份、
碳酸盐              20～50份、
金属氧化物          1～30份、
多孔硅氧化物        10～50份；
所述多聚高分子材料为淀粉接枝丙烯腈类、聚丙烯酸钠，或它们的混合物；
所述碳酸盐为碳酸钠Na2CO3、碳酸氢钠NaHCO3，或它们的混合物；
所述金属氧化物选自三氧化二铁Fe2O3、或氧化镁MgO、或三氧化二铝Al2O3，或它们的混合物；
所述硅氧化物为多孔二氧化硅SiO2。
2、一种权利要求1所述高胶固惰气释放型防灭火材料的制备方法，其特征是：
a、将多聚高分子材料、金属氧化物和多孔硅氧化物干燥混合备用；
b、在盛水的容器，加入碳酸盐搅拌至完全溶解，待用；
c、将上述步骤a制得物溶于步骤b制得的溶液中即可。
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