RU2469761C1 - Microcapsulated fire-extinguishing agent, method of its obtaining, fire-extinguishing composite material and fire-extinguishing coating - Google Patents
Microcapsulated fire-extinguishing agent, method of its obtaining, fire-extinguishing composite material and fire-extinguishing coating Download PDFInfo
- Publication number
- RU2469761C1 RU2469761C1 RU2011125756/05A RU2011125756A RU2469761C1 RU 2469761 C1 RU2469761 C1 RU 2469761C1 RU 2011125756/05 A RU2011125756/05 A RU 2011125756/05A RU 2011125756 A RU2011125756 A RU 2011125756A RU 2469761 C1 RU2469761 C1 RU 2469761C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- extinguishing
- shell
- fire
- microcapsules
- core
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
- A62D1/00—Fire-extinguishing compositions; Use of chemical substances in extinguishing fires
- A62D1/0007—Solid extinguishing substances
- A62D1/0021—Microcapsules
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/18—Fireproof paints including high temperature resistant paints
- C09D5/185—Intumescent paints
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/60—Additives non-macromolecular
- C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
- C09D7/62—Additives non-macromolecular inorganic modified by treatment with other compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/70—Additives characterised by shape, e.g. fibres, flakes or microspheres
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacturing Of Micro-Capsules (AREA)
- Fire-Extinguishing Compositions (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к способам создания микрокапсул, содержащих внутри сферической оболочки ядро из целевой жидкости, в которых обеспечивается заданная температура вскрытия микрокапсулы для высвобождения содержащейся в микрокапсуле целевой жидкости в предполагаемой среде ее применения, имеющей определенную повышенную температуру, например микрокапсул огнегасящего агента, эффективных при тушении огня разной природы, и созданным с использованием указанного огнегасящего агента огнегасящему композитному материалу, огнегасящему покрытию и огнегасящей ткани. Изобретение может использоваться также для любых микрокапсул, содержащих легкокипящие, не смешивающиеся с водой жидкости и содержащиеся в них летучие вещества, с целью повышения барьерных свойств оболочки и, соответственно, стабильности микрокапсул в процессе хранения и эксплуатации.The present invention relates to methods for creating microcapsules containing a core from a target liquid inside a spherical shell, which provides a predetermined opening temperature of the microcapsule to release the target liquid contained in the microcapsule in the intended medium of use, having a certain elevated temperature, for example, fire extinguishing agent microcapsules that are effective in quenching fire of different nature, and created using the specified extinguishing agent fire extinguishing composite material, fire asyaschemu coating and extinguishing tissue. The invention can also be used for any microcapsules containing low-boiling, water-immiscible liquids and the volatiles contained in them, in order to increase the barrier properties of the shell and, accordingly, the stability of the microcapsules during storage and operation.
Проблема микрокапсулирования различных целевых продуктов с созданием микрокапсулы, устойчивой в определенных условиях внешней среды и снабженной оболочкой, не влияющей на свойства содержащегося в нем целевого продукта и обеспечивающей высвобождение целевого продукта при определенных параметрах внешних воздействий, приводящих к биоразложению, растворению или разрыву оболочки, весьма актуальна.The problem of microencapsulation of various target products with the creation of a microcapsule that is stable under certain environmental conditions and provided with a shell that does not affect the properties of the target product contained in it and ensures the release of the target product under certain environmental parameters leading to biodegradation, dissolution or rupture of the shell, is very relevant .
При этом наиболее сложными являются проблемы микрокапсулирования целевых продуктов, являющихся легколетучими или газифицирующимися при нагревании, что связано с проблемой создания оболочек, имеющих высокую прочность и низкую проницаемость при нагревании и при этом обеспечивающих разрушение или раскрытие оболочки при заданной температуре для обеспечения наиболее эффективного использования содержащегося в микрокапсуле целевого продукта.The most difficult problems are microencapsulation of the target products, which are volatile or gasified when heated, which is associated with the problem of creating shells having high strength and low permeability when heated and at the same time ensuring destruction or opening of the shell at a given temperature to ensure the most efficient use of microcapsule of the target product.
Так, известны микрокапсулы с содержанием эфирных масел в ядре сферической формы с оболочкой в виде тонкой внешней полимерной мембранной полимочевинной или полиуретановой пленки вокруг капелек указанного эфирного масла, которая контролирует выделение эфирного масла и защищает его от окисления и испарения, а также обеспечивает выделение эффективной дозы масел с постоянной неизменной скоростью в течение длительного периода времени (RU 2347608 С2). Микрокапсулы могут быть использованы в производстве дезинфицирующих и репеллентных композиций, ароматизаторов воздуха для помещений.So, microcapsules are known with the content of essential oils in a spherical core with a shell in the form of a thin external polymer membrane polyurea or polyurethane film around droplets of the specified essential oil, which controls the release of essential oil and protects it from oxidation and evaporation, and also provides an effective dose of oils with a constant constant speed for a long period of time (RU 2347608 C2). Microcapsules can be used in the production of disinfectant and repellent compositions, indoor air fragrances.
Однако при обеспечении скорости разложения оболочек микрокапсул или при обеспечении заданной проницаемости оболочек вопросы прочности оболочек являлись второстепенными, и созданные микрокапсулы недостаточно устойчивы при механических и температурных нагрузках.However, to ensure the rate of decomposition of the shells of microcapsules or to ensure a given permeability of the shells, the strength issues of the shells were secondary, and the created microcapsules were not sufficiently stable under mechanical and temperature loads.
Известны микрокапсулы для вулканизации природных и синтетических каучуков (RU 2376058 С2), включающие ядро, содержащее по меньшей мере одну добавку для каучуков, в полимерной стенке капсулы, образованной меламиноформальдегидной смолой и смолой из полимочевины и полиэлектролитом. Микрокапсулы термически и механически стабильны до 120-140°С, однако при более высокой температуре скорость разрушения оболочек микрокапсул и температура их разрушения не являются одинаковыми для всех микрокапсул, что может влиять на технологический процесс вулканизации каучуков.Microcapsules are known for vulcanization of natural and synthetic rubbers (RU 2376058 C2), including a core containing at least one rubber additive in the polymer wall of the capsule formed by melamine-formaldehyde resin and polyurea resin and polyelectrolyte. Microcapsules are thermally and mechanically stable up to 120-140 ° С, however, at a higher temperature, the rate of destruction of the shells of microcapsules and the temperature of their destruction are not the same for all microcapsules, which can affect the rubber vulcanization process.
Наиболее сложными в решении являются проблемы высвобождения содержимого микрокапсул одновременно, например, при взрывном разрушении оболочек микрокапсул при определенной температуре внешней среды.The most difficult to solve are the problems of the release of the contents of the microcapsules at the same time, for example, during the explosive destruction of the shells of the microcapsules at a certain ambient temperature.
Известно, что работы по тушению огня с использованием огнегасящих агентов в жидком, газообразном состоянии или в виде аэрозоля представляют определенные трудности, а известные огнегасящие агенты не позволяют полностью использовать эффективность и возможности огнегасителя.It is known that work on extinguishing fire using fire extinguishing agents in a liquid, gaseous state or in the form of an aerosol presents certain difficulties, and known fire extinguishing agents do not allow the full use of the effectiveness and capabilities of the extinguisher.
Среди обычно применяемых огнегасящих агентов чрезвычайно эффективны газообразные или жидкие галоидзамещенные (фтор-, бром-, хлор-, иодзамещенные) углеводороды.Among the commonly used extinguishing agents, gaseous or liquid halogenated (fluoro, bromo, chloro, and iodo substituted) hydrocarbons are extremely effective.
В качестве огнегасящего агента, использующего фторзамещенные углеводороды, известен огнеподавляющий агент, имеющий в своем составе негорючий частично или полностью фторзамещенный углеводород с точкой кипения выше 0°С в сочетании с газом, создающим давление для выделения агента в распыленном виде в защищаемой зоне (GB 2265309 А). При этом эффект подавления огня связан с тем, что огнегасящий газ высокой плотности создает негорючую атмосферу, препятствующую поступлению воздуха к поверхности, имеющей высокую температуру, и радикалы фтора, генерированные в результате разложения фторзамещенного углеводорода пламенем, имеющим высокую температуру, прерывают кинетическую цепь горения.As a fire extinguishing agent using fluorine-substituted hydrocarbons, a fire-suppressing agent is known having a non-combustible partially or completely fluorine-substituted hydrocarbon with a boiling point above 0 ° C in combination with a gas creating pressure to release the agent in a sprayed form in the protected zone (GB 2265309 A ) The fire suppression effect is associated with the fact that a high-density fire-extinguishing gas creates a non-combustible atmosphere, which prevents air from entering the surface having a high temperature, and fluorine radicals generated as a result of decomposition of the fluorine-substituted hydrocarbon by a flame having a high temperature interrupt the kinetic combustion chain.
В качестве огнегасителя (ОГ) для объемного тушения широко известен тетрафтордибромэтан, имеющий торговое название «фреон 114В2», и ряд других бромфторзамещенных углеводородов (Галогенсодержащие пожаротушащие агенты, Издательство «ТЕЗА», Санкт-Петербург, 1999).Tetrafluorodibromoethane under the trade name Freon 114B2 and a number of other bromofluorinated hydrocarbons (Halogen-containing extinguishing agents, TEZA Publishing House, St. Petersburg, 1999) are widely known as a fire extinguisher (OG) for volumetric extinguishing.
Так как при тушении электрической аппаратуры указанными агентами не возникают короткие замыкания и повреждения, они могут быть использованы даже в таких местах, где вода, огнегасящая пена и порошок неорганических карбонатов не могут погасить огонь и наносят непоправимый ущерб электро- и электронной аппаратуре. Огнегасящие агенты, содержащие галоидзамещенные углеводороды, приемлемы для тушения огня на сооружениях на морском дне и удаленных от берега, на летательных аппаратах, в архивах, на атомных станциях и других сооружениях.Since when extinguishing electrical equipment by the indicated agents, short circuits and damage do not occur, they can be used even in places where water, fire extinguishing foam and inorganic carbonate powder cannot extinguish the fire and cause irreparable damage to electrical and electronic equipment. Fire extinguishing agents containing halogenated hydrocarbons are suitable for extinguishing fires at structures on the seabed and offshore, on aircraft, in archives, at nuclear power plants and other structures.
Однако эти огнегасящие агенты, состоящие из указанных галоидзамещенных углеводородов, имеют принципиальный недостаток, так как уничтожают озоновый слой в атмосфере. В соответствии с этим Монреальским протоколом 1987 года запрещено производство этих галоидзамещенных углеводородов, запрещен ввоз этих продуктов в большинство стран. Для России ограничено их применение имеющимися запасами и регенерированными компонентами, запасы их истощаются.However, these extinguishing agents, consisting of these halogenated hydrocarbons, have a fundamental drawback, since they destroy the ozone layer in the atmosphere. In accordance with this Montreal Protocol of 1987, the production of these halogenated hydrocarbons is prohibited, and the import of these products to most countries is prohibited. For Russia, their use is limited by available reserves and regenerated components, their reserves are depleted.
В результате исследований возможных альтернатив в качестве жидких газифицирующихся огнегасящих агентов, которые не накапливаются в атмосфере, были предложены бромзамещенные углеводороды (WO 98/15322; «Пожарная безопасность», №4, 2005, с.79-82). Однако большинство превращаемых в газ бромзамещенных углеводородов не используются при тушении огня из-за чрезвычайно высокой летучести. По этой причине при их использовании в концентрациях, близких к концентрациям, необходимым для тушения огня другими огнегасящими агентами, практическая эффективность бромзамещенных углеводородов оказалась более низкой.As a result of studies of possible alternatives, bromine-substituted hydrocarbons were proposed as liquid gasifying fire extinguishing agents that do not accumulate in the atmosphere (WO 98/15322; Fire Safety, No. 4, 2005, pp. 79-82). However, most bromine-substituted hydrocarbons converted to gas are not used in fire extinguishing due to extremely high volatility. For this reason, when used in concentrations close to the concentrations necessary for extinguishing fire with other extinguishing agents, the practical effectiveness of brominated hydrocarbons was lower.
Работы по поиску и созданию новых огнегасящих газифицирующихся жидкостей, отличающихся высокой эффективностью тушения, экологической чистотой и безопасностью для людей, продолжаются в мире с большой интенсивностью.The search and creation of new extinguishing gasifying liquids, characterized by high extinguishing efficiency, environmental friendliness and safety for people, continues in the world with great intensity.
Известны сообщения о разработке фирмой 3М (США) нового огнетушащего жидкого газифицирующегося агента, представляющего собой перфторэтил-перфторизопропил-кетон (далее в тексте обозначается сокращенно как «перфторкетон»): формула CF3CF2COCF(CF3)2, d20=1,6 г/мл, Ткип.=+49,2°С, Тзам.=(-108)°С, давление насыщенного пара при 25°С - 40,4 кПа (у воды 3,2 кПа), класс опасности 4. Этот огнегасящий агент совершенно безопасен для озонового слоя стратосферы, не относится к «парниковым газам», безопасен для людей даже в условиях тушения пожара, его эффективность позволяет прекратить пожар до достижения опасной концентрации продуктов сгорания, и нет необходимости срочной эвакуации людей из помещения. Агент был выведен на рынок многих стран под торговым названием «Novec 1230» (С.Дауэнгауер. «Сравнение систем пожаротушения», журнал «Алгоритм безопасности». №3, 2009). Однако этот агент предлагается в виде жидкости, что значительно удорожает и усложняет его транспортировку и вызывает необходимость использования под повышенным давлением в специальной аппаратуре для огнегашения.There are reports of the development by the company 3M (USA) of a new fire extinguishing liquid gasifying agent, which is perfluoroethyl-perfluoroisopropyl ketone (hereinafter abbreviated as “perfluoroketone”): formula CF 3 CF 2 COCF (CF 3 ) 2 , d 20 = 1 6 g / ml, T boiling. = + 49.2 ° C, T deputy. = (- 108) ° С, saturated steam pressure at 25 ° С - 40.4 kPa (at water 3.2 kPa),
Поэтому путем заключения таких огнегасящих жидкостей в микрокапсулы были разработаны микрокапсулированные порошкообразные огнегасящие агенты, которые автоматически выделяют огнегасящий газ при высоких температурах и в максимальной степени доставляют газ в очаг горения.Therefore, by encapsulating such extinguishing liquids in microcapsules, microencapsulated powder extinguishing agents have been developed that automatically release the extinguishing gas at high temperatures and deliver gas to the combustion center to the maximum extent possible.
Известен наиболее близкий к настоящему изобретению безопасный для озонового слоя диспергированный в термореактивном полимерном связующем микрокапсулированный пожаротушащий агент (RU 2161520 С1), в котором микрокапсула представляет собой микросферу диаметром 100-400 мкм, имеющую сферическую оболочку из отвержденного желатина и заключенное внутри оболочки жидкое пожаротушащее вещество, в качестве которого использованы вещества класса галогензамещенных углеводородов и некоторых аминов, имеющих формулу C3F7I (фториодиды), либо CnF2n+2, где n=5-7, либо (C2F5)2N(CmF2m+1) (фторамины), где m=1 или m=2. Микрокапсулы вскрываются в интервалах температур 130-149°С и 166-190°С. Однако достигнутая стабильность материала, необходимая для его практического применения, оказалась недостаточной. Кроме того, указанные фторидзамещенные углеводороды и фторированные амины были запрещены для использования Киотским соглашением в 1997 году по причине того, что они вызывают «парниковый эффект».Known closest to the present invention is safe for the ozone layer dispersed in a thermosetting polymer binder microencapsulated extinguishing agent (RU 2161520 C1), in which the microcapsule is a microsphere with a diameter of 100-400 μm, having a spherical shell of cured gelatin and enclosed inside a shell of liquid fire extinguishing substance, which is used as the substance class of halogenated hydrocarbons and certain amines having the formula C 3 F 7 I (ftoriodidy) or C n F 2n + 2 where n = 5-7, for (C 2 F 5) 2 N (C m F 2m + 1) (fluoroamines), where m = 1 or m = 2. Microcapsules are opened in the temperature ranges 130-149 ° C and 166-190 ° C. However, the achieved stability of the material, necessary for its practical application, was insufficient. In addition, these fluorine-substituted hydrocarbons and fluorinated amines were banned for use by the Kyoto Agreement in 1997 due to the fact that they cause a “greenhouse effect”.
Известно создание конструкционных материалов, противодействующих возгоранию, в которых используются огнегасящие агенты в удобном микрокапсулированном виде, в форме порошкообразного наполнителя.It is known to create structural materials that counteract fire, which use fire extinguishing agents in a convenient microencapsulated form, in the form of a powdery filler.
Например, предложена огнегасящая вспененная пластмасса (JP 57-195128 А), в которой диспергированы очень мелкие полимерные капсулы, содержащие жидкий галоидзамещенный углеводород, причем вспенивание произведено при температуре, более низкой, чем температура взрывного разрушения этих мелких полимерных капсул. Предложена огнегасящая масляная или на водной основе краска (JP 58-132056 А), в которую примешаны очень мелкие полимерные капсулы, содержащие галоидзамещенный углеводород. При этом в качестве галоидзамещенных углеводородов использованы дибромтетрафтороэтан, бромхлорэтан и бромхлордифторметан.For example, a fire extinguishing foam plastic has been proposed (JP 57-195128 A) in which very small polymer capsules containing liquid halogenated hydrocarbon are dispersed, and foaming is carried out at a temperature lower than the temperature of explosive fracture of these small polymer capsules. A fire extinguishing oil or water based paint (JP 58-132056 A) is proposed in which very small polymer capsules containing a halogen-substituted hydrocarbon are mixed. At the same time, dibromotetrafluoroethane, bromochloroethane and bromochlorodifluoromethane were used as halogenated hydrocarbons.
Известно использование микрокапсулированных 1,1,2,2-тетрафтордибромэтана, 1,2-дибромтетрафторэтана в композиции для огнегасящего покрытия (RU 1696446 С).It is known to use microencapsulated 1,1,2,2-tetrafluorodibromoethane, 1,2-dibromotetrafluoroethane in a composition for a fire extinguishing coating (RU 1696446 C).
Для повышения стабильности микрокапсул, содержащих, например, дибромэтан, был предложен способ микрокапсулирования в двойную оболочку - «полисилоксан и желатин» (RU 2389525). Несмотря на полученный определенный эффект по стабилизации микрокапсул, позже было показано, что он не позволяет получать стабильные микрокапсулы с рядом других легколетучих огнегасящих жидкостей.To increase the stability of microcapsules containing, for example, dibromoethane, a double-shell microencapsulation method was proposed — polysiloxane and gelatin (RU 2389525). Despite the obtained certain effect on the stabilization of microcapsules, it was later shown that it does not allow to obtain stable microcapsules with a number of other volatile extinguishing liquids.
Таким образом, является весьма актуальной проблема создания микрокапсулированных огнегасящих агентов, удобных и эффективных в применении для подавления огня как в форме порошка микрокапсул, так и в составе полимерных огнегасящих материалов в качестве наполнителей.Thus, the problem of creating microencapsulated extinguishing agents that are convenient and effective in applying for suppressing fire both in the form of microcapsule powder and in the composition of polymeric extinguishing materials as fillers is a very urgent problem.
Целью создания настоящего изобретения является получение микрокапсулированного огнегасящего агента, содержащего микрокапсулы, имеющие ядро из огнегасящих жидких газифицирующихся низкокипящих веществ, в оболочках, обладающих повышенными барьерными свойствами при использовании указанного агента в качестве эффективного реактивного огнетушащего наполнителя для огнегасящих конструкционных полимерных материалов и для повышения эффективности тушения за счет сохранности жидкости от испарения и обеспечения взрывоподобного разрушения микрокапсул при заданной температуре и обеспечивающих, соответственно, высокую стабильность микрокапсул в условиях хранения и эксплуатации.The aim of the present invention is to obtain a microencapsulated extinguishing agent containing microcapsules having a core of fire extinguishing liquid gasifying low boiling substances, in shells having enhanced barrier properties when using this agent as an effective reactive fire extinguishing filler for extinguishing structural polymer materials and to increase the extinguishing efficiency of due to the safety of the liquid from evaporation and ensuring explosive destruction microcapsules at a given temperature and providing, accordingly, high stability of microcapsules in storage and operation.
Авторами были исследованы известные методы микрокапсулирования жидких газифицирующихся галоидзамещенных углеводородов, включая простую и сложную коацервацию с образованием желатиновых оболочек разного состава (М.С.Вилесова, М.С.Босенко, А.Д.Вилесов и др. Разработка микрокапсулированных и гелеобразных продуктов и материалов для различных отраслей промышленности. Российский химический журнал, т.XLV, №5-6, 2001, с.125-129; RU 2161520 C1; RU 2382595 C1) и оболочек из мочевино-формальдегидно-резорциновых смол (М.С.Вилесова, Р.П.Станкевич, Босенко М.С. и др. Российский химический журнал, т.XLV, №5-6, 2001, с.131; US 3755190 В). Однако этими способами не удалось получить физически стабильные микрокапсулы, содержащие, например, указанный выше перфторкетон. Нестабильность микрокапсул, полученных известными способами с ядром из перфторкетона, выражающаяся в потере жидкого огнегасителя в результате испарения через оболочку, обусловлена структурой молекул перфторкетона, обладающих исключительно высокой диффузионной способностью.The authors investigated the well-known methods of microencapsulation of liquid gasifying halogenated hydrocarbons, including simple and complex coacervation with the formation of gelatin shells of different compositions (M.S. Vilesova, M.S. Bosenko, A.D. Vilesov, etc. Development of microencapsulated and gel-like products and materials for various industries.Russian Chemical Journal, vol. XLV, No. 5-6, 2001, p.125-129; RU 2161520 C1; RU 2382595 C1) and shells of urea-formaldehyde-resorcinol resins (M.S. Vilesova, R.P. Stankevich, Bosenko M.S. and other Russians chemical journal, vol. XLV, No. 5-6, 2001, p. 131; US 3,755,190 V). However, these methods failed to obtain physically stable microcapsules containing, for example, the above perfluoroketone. The instability of microcapsules obtained by known methods with a perfluoroketone core, expressed in the loss of a liquid fire extinguisher as a result of evaporation through the shell, is due to the structure of perfluoroketone molecules with extremely high diffusion ability.
При этом авторы пришли к выводу, что повышение физической стабильности микрокапсул должно быть связано с усовершенствованием оболочки микрокапсулы, в частности повышением ее плотности и модификацией ее структуры.At the same time, the authors concluded that the increase in the physical stability of microcapsules should be associated with the improvement of the shell of the microcapsule, in particular, an increase in its density and modification of its structure.
При создании изобретения была поставлена задача создания микрокапсулированного огнегасящего агента, содержащего микрокапсулы, имеющие ядро из огнегасящих жидких газифицирующихся низкокипящих веществ, в оболочках, обладающих повышенными барьерными свойствами и взрывоподобным разрушением их при определенной температуре, за счет формирования в оболочке каркасных конструкционных элементов, связанных с полимерным связующим и имеющих определенные размеры, и образующих в полимерной основе оболочки слоистую структуру параллельно поверхности ядра микрокапсулы, обеспечивающую существенное увеличение пути возможной диффузии жидкости ядра через оболочку микрокапсулы и повышение плотности упаковки полимерных цепей оболочки.When creating the invention, the task was to create a microencapsulated extinguishing agent containing microcapsules having a core of extinguishing liquid gasifying low-boiling substances in shells with enhanced barrier properties and explosive destruction at a certain temperature, due to the formation of frame structural elements associated with polymer binder and having a certain size, and forming a layered structure in a polymer base shell parallel to microcapsules of the nucleus, providing a substantial increase in the possible path of fluid through the diffusion core shell microcapsules and increase the packing density of the shell polymer chains.
На основании приведенных аргументов для направления исследований были выбраны наполнители в виде минеральных наночастиц в форме наноразмерных пластинок наноразмерной толщины.Based on the above arguments, fillers in the form of mineral nanoparticles in the form of nanoscale plates of nanoscale thickness were selected for the research direction.
Анализируя различные известные способы микрокапсулирования легколетучих водонерастворимых жидкостей, к которым в основном относятся известные ранее огнегасящие жидкости и перфторкетон Novec 1230, авторы пришли к выводу, что для решения поставленной задачи могут быть применены только методы, основанные на принципе коацервации. Именно на стадии разделения фаз и выделения в исходном растворе полимеров коацерватных капель, содержащих основное количество полимеров для формирования оболочки, авторы предложили ввести в коацерватные капли указанные минеральные пластинки. Это удалось осуществить путем создания комплексов «полимер - наноразмерная частица». Для этого были применены исходные полимеры, имеющие в макромолекуле или в его составляющих компонентах функциональные группы основного характера, обеспечивающие формирование комплекса на поверхности минеральной наноразмерной пластинки, имеющей кислые функциональные группы. Только при этом условии можно было получить эффект вовлечения наноразмерных пластинок в коацерватную каплю, совместно с полимерными макромолекулами, и далее обеспечить их расположение в материале оболочки. При этом было показано в экспериментах, что до 90 мас.% минерального наполнителя, введенного в исходную реакционную среду, удалось сосредоточить в коацерватных каплях и в составе оболочки микрокапсулы.Analyzing various known methods of microencapsulation of volatile water-insoluble liquids, which mainly include previously known extinguishing liquids and Novec 1230 perfluoroketone, the authors came to the conclusion that only methods based on the coacervation principle can be applied to solve this problem. It was at the stage of phase separation and isolation of coacervate droplets in the initial solution of polymers containing the bulk of the polymers to form the shell, the authors proposed to introduce the indicated mineral plates into coacervate droplets. This was achieved by creating complexes "polymer - nanoscale particle". To this end, starting polymers were used that have basic functional groups in the macromolecule or in its constituent components, which ensure the formation of a complex on the surface of a mineral nanoscale plate having acidic functional groups. Only under this condition it was possible to obtain the effect of involving nanoscale plates in a coacervate drop, together with polymer macromolecules, and then ensure their location in the shell material. It was shown in experiments that up to 90 wt.% Of the mineral filler introduced into the initial reaction medium was able to be concentrated in coacervate drops and in the composition of the microcapsule shell.
В качестве источников таких минеральных пластинок были использованы алюмосиликаты: природный минерал монтмориллонит (ММТ), содержащийся в бентонитовых глинах, и синтетические его аналоги. При этом было известно применение ММТ в форме наноразмерных пластинок для модификации свойств полимеров, например полиимидов (В.Е.Юдин, В.М.Светличный. Влияние структуры и формы наночастиц наполнителя на физические свойства полиимидных композитов. Российский химический журнал, 2009, том 53, №4, c.75-85. V.E.Yudin, G.M.Divoux, J.U.Otaigbe, V.M.Svetlichnyi. Synthesis and rheological properties of oligoimide/montmorillonite nanocomposites. Polymer, v.46, 2005, pp.10866-10872). Во всех этих работах использованы пластинки ММТ после специальной модификации их поверхности органическими соединениями и последующее введение их в расплавы или растворы полимеров с получением блочных систем.Aluminosilicates were used as sources of such mineral plates: the natural mineral montmorillonite (MMT), contained in bentonite clays, and its synthetic analogues. Moreover, it was known that MMT was used in the form of nanosized plates to modify the properties of polymers, for example polyimides (V.E. Yudin, V.M. Svetlichny. The effect of the structure and shape of filler nanoparticles on the physical properties of polyimide composites. Russian Chemical Journal, 2009, Volume 53 No. 4, pp. 75-85. VEYudin, GM Divoux, JUOtaigbe, VMSvetlichnyi. Synthesis and rheological properties of oligoimide / montmorillonite nanocomposites. Polymer, v. 46, 2005, pp. 10866-10872). In all these works, MMT plates were used after special modification of their surface with organic compounds and their subsequent introduction into melts or polymer solutions to obtain block systems.
Для получения наночастиц ММТ в виде пластинок авторы подвергали порошкообразный натуральный ММТ эксфолиации - разделению исходной частицы порошка на элементарные структурные единицы - фолии, представляющие собой наноразмерные частицы в виде пластинок, имеющих толщину в пределах 1-2 нм (при эксфолиации) и до 5 нм (в случае частичной интеркаляции).To obtain MMT nanoparticles in the form of plates, the authors subjected the powdery natural MMT to exfoliation - separation of the initial powder particle into elementary structural units - folia, which are nanosized particles in the form of plates having a thickness within 1-2 nm (during exfoliation) and up to 5 nm ( in case of partial intercalation).
Информация о применении ММТ для повышения барьерных свойств оболочек микрокапсул и о способах введения наноразмерных пластинок в оболочку микрокапсул, а также о влиянии такой «инкрустации» на проницаемость оболочек и, соответственно, стабильность микрокапсул с ядром из легколетучих жидкостей авторам не известна.Information on the use of MMT to increase the barrier properties of microcapsule shells and on the methods for introducing nanoscale plates into the microcapsule shell, as well as on the effect of such “inlay” on the permeability of the shells and, accordingly, the stability of microcapsules with a core of volatile liquids, is not known to the authors.
Поставленная задача была решена созданием микрокапсулированного огнегасящего агента, содержащего микрокапсулы, имеющие размещенное внутри сферической полимерной оболочки, выполненной из отвержденного пространственно сшитого полимерного материала, ядро из огнегасящей жидкости, отличающегося тем, что полимерная оболочка содержит наночастицы минерального наполнителя в форме пластинок, имеющих толщину 1-5 нм, и обладает способностью взрывоподобного разрушения в диапазоне температур 90-270°С.The problem was solved by creating a microencapsulated extinguishing agent containing microcapsules having a core of spatially crosslinked polymer material placed inside a spherical polymer shell, a core of fire-extinguishing liquid, characterized in that the polymer shell contains nanoparticles of a mineral filler in the form of plates having a thickness of 1- 5 nm, and has the ability of explosive destruction in the temperature range of 90-270 ° C.
При этом согласно изобретению желательно, чтобы полимерным материалом оболочки являлся комплекс поливинилового спирта и мочевино-резорцино-формальдегидной смолы.Moreover, according to the invention, it is desirable that the polymer material of the shell is a complex of polyvinyl alcohol and urea-resorcinol-formaldehyde resin.
При этом согласно изобретению возможно, чтобы полимерным материалом оболочки являлся сшитый желатин.Moreover, according to the invention, it is possible that the polymer material of the shell is crosslinked gelatin.
При этом согласно изобретению целесообразно, чтобы наночастицы минерального наполнителя были выполнены в форме наноразмерных пластинок из натурального алюмосиликата монтмориллонита или его аналогов в эксфолиированном состоянии.Moreover, according to the invention, it is advisable that the nanoparticles of the mineral filler were made in the form of nanoscale plates of natural montmorillonite aluminosilicate or its analogues in an exfoliated state.
При этом согласно изобретению желательно, чтобы оболочка содержала указанные наночастицы минерального наполнителя в количестве 1-5% от массы оболочки.Moreover, according to the invention, it is desirable that the shell contains the indicated nanoparticles of the mineral filler in an amount of 1-5% by weight of the shell.
При этом согласно изобретению возможно, чтобы указанная микрокапсула имела внешний диаметр в диапазоне 50-400 мкм.Moreover, according to the invention, it is possible for said microcapsule to have an outer diameter in the range of 50-400 microns.
При этом согласно изобретению целесообразно, чтобы ядро содержало огнегасящую жидкость в количестве 75-95% от массы микрокапсулы.Moreover, according to the invention, it is advisable that the core contains extinguishing fluid in an amount of 75-95% by weight of the microcapsule.
При этом согласно изобретению возможно, чтобы ядро содержало перфторэтил-перфторизопропил-кетон.Moreover, according to the invention, it is possible that the core contains perfluoroethyl perfluoroisopropyl ketone.
Кроме того, согласно изобретению возможно, чтобы ядро содержало дибромметан.In addition, according to the invention, it is possible that the core contains dibromomethane.
Кроме того, согласно изобретению возможно, чтобы ядро содержало бромсодержащую или фторбромсодержащую огнегасящую жидкость.In addition, according to the invention, it is possible for the core to contain a bromine-containing or fluorine-bromine-containing fire extinguishing liquid.
Кроме того, согласно изобретению возможно, чтобы ядро содержало смесь огнегасящих жидкостей, выбранных из группы, включающей: перфторэтил-перфторизопропил-кетон, дибромметан, бромзамещенные углеводороды и фторбромзамещенные углеводороды в жидком состоянии.In addition, according to the invention, it is possible for the core to contain a mixture of extinguishing fluids selected from the group consisting of: perfluoroethyl perfluoroisopropyl ketone, dibromomethane, brominated hydrocarbons and fluorinated brominated hydrocarbons in a liquid state.
Поставленная задача была также решена разработкой способа получения микрокапсулированного огнегасящего агента, содержащего микрокапсулы, имеющие размещенное внутри сферической полимерной оболочки, выполненной из отвержденного пространственно сшитого полимера, ядро из огнегасящей жидкости, в которых полимерная оболочка содержит наночастицы минерального наполнителя в форме пластинок, имеющих толщину 1-5 нм, и обладает способностью взрывоподобного разрушения в диапазоне температур 90-270°С, в котором осуществляют:The problem was also solved by the development of a method for producing a microencapsulated extinguishing agent containing microcapsules having a core of a spatially crosslinked polymer inside a spherical polymer shell, a core of fire extinguishing liquid, in which the polymer shell contains nanoparticles of a mineral filler in the form of plates having a thickness of 1- 5 nm, and has the ability of explosive destruction in the temperature range 90-270 ° C, in which they carry out:
а) приготовление суспензии, содержащей наночастицы эксфолиированного минерального наполнителя, путем смешивания порошкообразного минерального наполнителя с дистиллированной водой и обработки суспензии ультразвуком до просветления реакционной массы, сохраняющей легкую опалесценцию;a) preparing a suspension containing nanoparticles of an exfoliated mineral filler by mixing the powdered mineral filler with distilled water and treating the suspension with ultrasound until the reaction mixture becomes clear, preserving slight opalescence;
б) приготовление водного раствора исходного полимерного материала оболочки и смешивание его с суспензией, полученной на стадии а);b) preparing an aqueous solution of the starting polymer shell material and mixing it with the suspension obtained in stage a);
в) эмульгирование огнегасящей жидкости, подлежащей размещению в ядре микрокапсулы, в водном растворе полимерного материала оболочки, содержащего наночастицы минерального наполнителя, полученного на стадии б);c) emulsification of the extinguishing fluid to be placed in the core of the microcapsule in an aqueous solution of a polymeric shell material containing nanoparticles of a mineral filler obtained in stage b);
г) поэтапное формирование на каплях эмульсии, полученной на стадии в), оболочки методом коацервации, включающее капельное разделение фаз, сорбцию коацерватных капель на поверхности капель эмульсии огнегасящей жидкости и их коалесценцию с получением жидких оболочек;d) the phased formation of the emulsion obtained in stage c) on the drops by the coacervation method, including drop separation of phases, sorption of the coacervate drops on the surface of the drops of the extinguishing liquid emulsion and their coalescence to obtain liquid shells;
д) отверждение оболочек с образованием микрокапсул, промывку микрокапсул водой, их фильтрование и сушку.d) curing the shells with the formation of microcapsules, washing the microcapsules with water, filtering and drying them.
При этом согласно изобретению возможно, чтобы в качестве полимерного материала оболочки был использован комплекс поливинилового спирта и мочевино-резорцино-формальдегидной смолы.Moreover, according to the invention, it is possible that a complex of polyvinyl alcohol and urea-resorcinol-formaldehyde resin be used as the polymeric material of the shell.
При этом согласно изобретению возможно на стадии г) формирование оболочки осуществлять путем добавления в эмульсию огнегасящей жидкости в растворе поливинилового спирта, полученную на стадии в), смеси водного раствора мочевины с резорцином и формальдегидом и понижения рН среды до 1,2, а на стадии д) отверждение оболочек осуществлять путем повышения температуры до 45°С и выдержки при указанной температуре в течение 3,5 часов.Moreover, according to the invention, it is possible in step d) to form a shell by adding a fire-extinguishing liquid to the emulsion in a solution of polyvinyl alcohol obtained in step c), a mixture of an aqueous solution of urea with resorcinol and formaldehyde and lowering the pH to 1.2, and in step d ) curing of the shells is carried out by increasing the temperature to 45 ° C and holding at the indicated temperature for 3.5 hours.
Кроме того, согласно изобретению возможно, чтобы в качестве полимерного материала оболочки был использован сшитый желатин.In addition, according to the invention, it is possible that crosslinked gelatin is used as the polymer material of the shell.
При этом согласно изобретению при использовании сшитого желатина в качестве полимерного материала возможно на стадии г) формирование оболочки осуществлять путем добавления в эмульсию огнегасящей жидкости в растворе желатина, полученную на стадии в), водного раствора полифосфата натрия, понижения рН среды до 4,0-4,5, последующего охлаждения эмульсии до 5-10°С, а на стадии д) отверждение оболочек осуществлять путем добавления глутарового альдегида, выдержки при указанной температуре в течение не менее 1,0 часа, повышения температуры до 20-25°С, понижения рН смеси до 1,0-2,0, добавления резорцина и формальдегида, выдержки при температуре 30-35°С в течение 30-40 мин.Moreover, according to the invention, when using crosslinked gelatin as a polymeric material, it is possible in step g) to form the shell by adding an extinguishing liquid to the emulsion in the gelatin solution obtained in step c), an aqueous solution of sodium polyphosphate, lowering the pH to 4.0-4 5, subsequent cooling of the emulsion to 5-10 ° C, and in step d) curing of the shells is carried out by adding glutaraldehyde, holding at the indicated temperature for at least 1.0 hour, raising the temperature to 20-25 ° C, p underreporting pH of the mixture to 1.0-2.0, adding resorcinol and formaldehyde, at temperature 30-35 ° C for 30-40 min.
Кроме того, согласно изобретению возможно на стадии г) формирование оболочки осуществлять путем добавления в эмульсию огнегасящей жидкости в растворе желатина, полученную на стадии в), водного раствора полифосфата натрия, понижения рН среды до 4,0-4,5, последующего охлаждения эмульсии до 5-10°С, а на стадии д) отверждение оболочек осуществлять путем добавления глутарового альдегида и выдержки при указанной температуре в течение не менее 5,0-6,0 часов.In addition, according to the invention, it is possible in step g) to form a shell by adding an extinguishing liquid to the emulsion in the gelatin solution obtained in step c), an aqueous solution of sodium polyphosphate, lowering the pH of the medium to 4.0-4.5, then cooling the emulsion to 5-10 ° C, and at the stage d) curing of the shells is carried out by adding glutaraldehyde and exposure at the indicated temperature for at least 5.0-6.0 hours.
При этом согласно изобретению целесообразно в качестве наночастиц минерального наполнителя использовать наночастицы, выполненные в форме наноразмерных пластинок из натурального алюмосиликата монтмориллонита или его аналогов в эксфолиированном состоянии.Moreover, according to the invention, it is advisable to use nanoparticles made in the form of nanosized plates of natural montmorillonite aluminosilicate or its analogs in an exfoliated state as nanoparticles of a mineral filler.
При этом согласно изобретению возможно получать микрокапсулы, имеющие внешний диаметр в диапазоне 50-400 мкм.Moreover, according to the invention, it is possible to obtain microcapsules having an outer diameter in the range of 50-400 microns.
Кроме того, согласно изобретению возможно получать микрокапсулы, в которых ядро содержит огнегасящую жидкость в количестве 75-95% от массы микрокапсулы.In addition, according to the invention, it is possible to obtain microcapsules in which the core contains fire extinguishing liquid in an amount of 75-95% by weight of the microcapsule.
При этом согласно изобретению возможно в качестве огнегасящей жидкости использовать перфторэтил-перфторизопропил-кетон.Moreover, according to the invention, it is possible to use perfluoroethyl perfluoroisopropyl ketone as a fire extinguishing liquid.
Кроме того, согласно изобретению возможно в качестве огнегасящей жидкости использовать дибромметан.In addition, according to the invention, it is possible to use dibromomethane as an extinguishing liquid.
Кроме того, согласно изобретению возможно в качестве огнегасящей жидкости использовать бромсодержащую или фторбромсодержащую огнегасящую жидкость.In addition, according to the invention, it is possible to use a bromine-containing or fluorobromine-containing fire-extinguishing liquid as an extinguishing liquid.
Кроме того, согласно изобретению возможно в качестве огнегасящей жидкости использовать смесь огнегасящих жидкостей, выбранных из группы, включающей: перфторэтил-перфторизопропил-кетон, дибромметан, бромзамещенные углеводороды, фторбромзамещенные углеводороды в жидком состоянии.In addition, according to the invention, it is possible to use a mixture of fire extinguishing liquids selected from the group consisting of: perfluoroethyl-perfluoroisopropyl-ketone, dibromomethane, brominated hydrocarbons, fluorinated brominated hydrocarbons in a liquid state as an extinguishing liquid.
Поставленная задача была также решена созданием огнегасящего композиционного материала, содержащего отвержденную смолу или отвержденный каучук, включающие диспергированный в них микрокапсулированный огнегасящий агент, выполненный согласно изобретению.The problem was also solved by the creation of an extinguishing composite material containing a cured resin or cured rubber, including a microencapsulated extinguishing agent dispersed therein, made according to the invention.
При этом согласно изобретению возможно, чтобы материал был выполнен в виде пеноматериала.Moreover, according to the invention, it is possible that the material was made in the form of foam.
Кроме того, согласно изобретению возможно, чтобы материал был выполнен в виде отверждаемой пасты.In addition, according to the invention it is possible that the material was made in the form of a curable paste.
Кроме того, согласно изобретению возможно, чтобы материал был выполнен в виде конструктивного элемента.In addition, according to the invention it is possible that the material was made in the form of a structural element.
Кроме того, согласно изобретению возможно, чтобы материал был выполнен в виде пленки.In addition, according to the invention it is possible that the material was made in the form of a film.
Кроме того, согласно изобретению возможно, чтобы материал был выполнен в виде огнегасящей ткани, импрегнированной или покрытой отверждаемой пастой, содержащей смолу или каучук, включающие диспергированный в них микрокапсулированный огнегасящий агент, выполненный согласно изобретению.In addition, according to the invention, it is possible for the material to be in the form of an extinguishing fabric, impregnated or coated with a curable paste containing resin or rubber, including a microencapsulated extinguishing agent dispersed therein, made according to the invention.
Поставленная задача была также решена созданием огнегасящего покрытия из краски, содержащего диспергированный в ней микрокапсулированный огнегасящий агент, выполненный согласно изобретению.The problem was also solved by creating an extinguishing coating of paint containing dispersed microencapsulated extinguishing agent dispersed in it, made according to the invention.
В дальнейшем изобретение поясняется описанием микрокапсулированного огнегасящего агента, осуществления способа его получения и огнегасящих конструкционных материалов и краски с его использованием, не выходящих за рамки патентных притязаний и не ограничивающих возможности осуществления изобретения, и прилагаемых чертежей, на которых:The invention is further illustrated by the description of the microencapsulated extinguishing agent, the implementation of the method for its production and extinguishing structural materials and paints using it, not going beyond the scope of patent claims and not limiting the possibility of carrying out the invention, and the accompanying drawings, in which:
Фиг.1 - данные по потере дибромметана из ядра микрокапсул микрокапсулированного огнегасящего агента, имеющих оболочку из желатина: линия 1 - с оболочкой без наполнителя; линия 2 - с оболочкой с наполнителем в виде наночастиц - пластинок монтмориллонита;Figure 1 - data on the loss of dibromomethane from the core of microcapsules of a microencapsulated extinguishing agent having a shell of gelatin: line 1 - with a shell without filler; line 2 - with a shell with a filler in the form of nanoparticles - plates of montmorillonite;
Фиг.2 - данные по потере перфторкетона из ядра микрокапсул микрокапсулированного огнегасящего агента, имеющих оболочку из смеси поливинилового спирта с мочевино-резорцино-формальдегидой смолой: линия 3 - с оболочкой без наполнителя; линия 4 - с оболочкой с наполнителем в виде наночастиц пластинок монтмориллонита;Figure 2 - data on the loss of perfluoroketone from the core of microcapsules of a microencapsulated extinguishing agent having a shell of a mixture of polyvinyl alcohol with urea-resorcinol-formaldehyde resin: line 3 - with a shell without a filler; line 4 - with a shell with a filler in the form of nanoparticles of montmorillonite plates;
Фиг.3 - данные по потере перфторкетона из ядра микрокапсул микрокапсулированного огнегасящего агента, имеющих оболочку из желатина: линия 5 - с оболочкой без наполнителя; линия 6 - с оболочкой с наполнителем в виде наночастиц пластинок монтмориллонита;Figure 3 - data on the loss of perfluoroketone from the core of microcapsules of a microencapsulated extinguishing agent having a shell of gelatin: line 5 - with a shell without a filler; line 6 - with a shell with a filler in the form of nanoparticles of montmorillonite plates;
Фиг.4 - данные термогравиметрического анализа микрокапсул микрокапсулированного огнегасящего агента с ядром из перфторкетона Novec 1230 и оболочкой из желатина: линия 7 - с оболочкой без наполнителя; линия 8 - с оболочкой с наночастицами в форме наноразмерных пластинок монтмориллонита с оболочкой без наполнителя.Figure 4 - data of thermogravimetric analysis of microcapsules of a microencapsulated extinguishing agent with a core of Novec 1230 perfluoroketone and a shell of gelatin: line 7 - with a shell without a filler; line 8 - with a shell with nanoparticles in the form of nanoscale plates of montmorillonite with a shell without filler.
Микрокапсулированный огнегасящий агент согласно изобретению, содержащий микрокапсулы, имеющие размещенное внутри сферической полимерной оболочки, выполненной из отвержденного пространственно сшитого полимерного материала, ядро из огнегасящей жидкости и в которых оболочка содержит наночастицы минерального наполнителя в форме наноразмерных пластинок, имеющих толщину 1-5 нм, и при этом оболочка микрокапсулы обладает способностью взрывоподобного разрушения в диапазоне температур 90-270°С, может быть получен способом согласно изобретению с использованием различных не растворимых в воде огнегасящих жидкостей для формирования ядра и различных полимерных материалов с минеральным наполнителем в виде наночастиц в форме пластинок для формирования оболочки.A microencapsulated extinguishing agent according to the invention, containing microcapsules having a core of a spatially crosslinked polymeric material inside a spherical polymer shell, a core of fire-extinguishing liquid and in which the shell contains nanoparticles of a mineral filler in the form of nanoscale plates having a thickness of 1-5 nm, and when the shell of the microcapsule has the ability of explosive destruction in the temperature range 90-270 ° C, can be obtained by the method according to the invention using various water-insoluble fire extinguishing liquids to form a core and various polymeric materials with a mineral filler in the form of nanoparticles in the form of plates for forming a shell.
При получении микрокапсул было обеспечено формирование комплексов «полимер - наноразмерная частица» за счет связи основных функциональных групп полимера с кислыми функциональными группами минеральной наночастицы на стадии разделения фаз и выделения в исходном растворе полимеров коацерватных капель, содержащих основное количество полимеров для формирования оболочки.Upon receipt of the microcapsules, the formation of the polymer – nanoscale particle complexes was ensured due to the connection of the main functional groups of the polymer with the acidic functional groups of the mineral nanoparticle at the stage of phase separation and isolation of coacervate droplets in the initial polymer solution containing the bulk of the polymers for shell formation.
При этом при осуществлении способа получения микрокапсулированного огнегасящего агента согласно изобретению выполняли следующие операции:Moreover, when implementing the method for producing the microencapsulated extinguishing agent according to the invention, the following operations were performed:
а) приготовление суспензии, содержащей наночастицы эксфолиированного минерального наполнителя, путем смешивания порошкообразного минерального наполнителя с дистиллированной водой и обработки суспензии ультразвуком при частоте 20-35 кГц в течение 1,5 часа, до просветления реакционной массы, сохраняющей легкую опалесценцию;a) preparing a suspension containing nanoparticles of an exfoliated mineral filler by mixing the powdered mineral filler with distilled water and treating the suspension with ultrasound at a frequency of 20-35 kHz for 1.5 hours, until the reaction mass is clear, preserving slight opalescence;
б) приготовление водного раствора исходного полимерного материала оболочки и смешивание его с суспензией, полученной на стадии а);b) preparing an aqueous solution of the starting polymer shell material and mixing it with the suspension obtained in stage a);
в) эмульгирование огнегасящей жидкости, подлежащей размещению в ядре микрокапсулы, в водном растворе полимерного материала оболочки, содержащего наночастицы минерального наполнителя, полученного на стадии б);c) emulsification of the extinguishing fluid to be placed in the core of the microcapsule in an aqueous solution of a polymeric shell material containing nanoparticles of a mineral filler obtained in stage b);
г) поэтапное формирование на каплях эмульсии, полученной на стадии в), оболочки методом коацервации, включающей капельное разделение фаз, сорбции коацерватных капель на поверхности капель эмульсии огнегасящей жидкости и их коалесценции с получением жидких оболочек;d) the gradual formation on the droplets of the emulsion obtained in stage c), the shell by the coacervation method, including drop separation of phases, sorption of the coacervate droplets on the surface of the droplets of the extinguishing liquid emulsion and their coalescence to obtain liquid shells;
д) отверждение оболочек с образованием микрокапсул, их фильтрация и сушка.d) curing of the shells with the formation of microcapsules, their filtration and drying.
При этом выполнение операций в), г) и д) производили следующим образом:Moreover, the operations c), d) and e) were performed as follows:
- в случае использования в качестве полимерного материала оболочки комплекса поливинилового спирта и мочевино-резорцино-формальдегидной смолы формирование оболочки осуществляли путем добавления в эмульсию огнегасящей жидкости, полученную на стадии в) и подогретую до 35°С, смеси водного раствора мочевины с резорцином и формальдегидом, понижения рН среды до 1,2. При этом образование оболочек микрокапсул осуществлялось за счет сорбции коацерватных микрокапель на поверхности капель эмульсии и их коалесценции (слияния) с образованием жидких оболочек. При добавлении смеси мочевины, формальдегида и резорцина в форме водных растворов наночастицы минерального наполнителя преимущественно концентрировались в микрокаплях коацерватной фазы. Затем для отверждения оболочки проводили повышение температуры до 45°С и выдерживали при указанной температуре в течение 3,5 часов, охлаждали до комнатной температуры, промывали полученные микрокапсулы водой, фильтровали и высушивали;- in the case of using a complex of polyvinyl alcohol and urea-resorcinol-formaldehyde resin as a polymer material for the shell, the formation of the shell was carried out by adding a fire-extinguishing liquid obtained in stage c) and heated to 35 ° C, a mixture of an aqueous solution of urea with resorcinol and formaldehyde, lowering the pH of the medium to 1.2. In this case, the formation of microcapsule shells was carried out by sorption of coacervate microdrops on the surface of the emulsion droplets and their coalescence (fusion) with the formation of liquid shells. When a mixture of urea, formaldehyde, and resorcinol in the form of aqueous solutions was added, the nanoparticles of the mineral filler were mainly concentrated in microdroplets of the coacervate phase. Then, to harden the shell, a temperature was raised to 45 ° C and kept at the indicated temperature for 3.5 hours, cooled to room temperature, the obtained microcapsules were washed with water, filtered and dried;
- в случае использования желатина в качестве полимерного материала оболочки формирование оболочки осуществляли путем добавления в эмульсию, полученную на стадии в), водного раствора полифосфата натрия, понижения рН среды до 4,0-4,5. Образование оболочек микрокапсул осуществлялось за счет сорбции коацерватных микрокапель на поверхности капель эмульсии и их коалесценции (слияния) с образованием жидких оболочек. При этом экспериментально доказано, что при добавлении раствора полифосфата натрия наночастицы минерального наполнителя преимущественно концентрируется в микрокаплях коацерватной фазы. Затем для отверждения оболочки проводили охлаждение эмульсии до 5-10°С, добавляли глутаровый альдегид, выдерживали при указанной температуре не менее 1,0 часа, повышали температуру до 20-25°С, понижали рН смеси до 1,0-2,0, добавляли резорцин и формальдегид, выдерживали при температуре 30-35°С в течение 30-40 минут, промывали микрокапсулы водой, фильтровали и высушивали.- in the case of using gelatin as the polymer material of the shell, the formation of the shell was carried out by adding to the emulsion obtained in stage c), an aqueous solution of sodium polyphosphate, lowering the pH of the medium to 4.0-4.5. The formation of microcapsule shells was carried out due to sorption of coacervate microdrops on the surface of the emulsion droplets and their coalescence (fusion) with the formation of liquid shells. Moreover, it was experimentally proved that when a sodium polyphosphate solution is added, the nanoparticles of the mineral filler are predominantly concentrated in microdroplets of the coacervate phase. Then, for curing the shell, the emulsion was cooled to 5-10 ° C, glutaraldehyde was added, kept at this temperature for at least 1.0 hour, the temperature was raised to 20-25 ° C, the pH of the mixture was lowered to 1.0-2.0, resorcinol and formaldehyde were added, kept at a temperature of 30-35 ° C for 30-40 minutes, the microcapsules were washed with water, filtered and dried.
При этом согласно изобретению возможно осуществлять отверждение оболочки добавлением глутарового альдегида и выдержкой при указанной температуре не менее 5,0-6,0 часов.Moreover, according to the invention, it is possible to cure the shell by adding glutaraldehyde and holding at the indicated temperature for at least 5.0-6.0 hours.
Необходимо отметить, что предлагаемый способ получения микрокапсул микрокапсулированного огнегасящего агента согласно изобретению не требует специального технологического этапа модификации поверхности наночастиц наполнителя, так как он совмещен с основным процессом микрокапсулирования в единой технологической цепочке. Это существенно упрощает и удешевляет процесс получения оболочки микрокапсулы, наполненной наночастицами ММТ.It should be noted that the proposed method for producing microcapsules of a microencapsulated extinguishing agent according to the invention does not require a special technological step for modifying the surface of the filler nanoparticles, since it is combined with the main microencapsulation process in a single processing chain. This greatly simplifies and reduces the cost of the process of obtaining the shell of a microcapsule filled with MMT nanoparticles.
При этом было показано ниже в примерах, что до 90 мас.% минерального наполнителя, введенного в исходную реакционную среду, удалось сосредоточить в коацерватных каплях и в составе оболочки микрокапсулы.It was shown below in the examples that up to 90 wt.% Of the mineral filler introduced into the initial reaction medium was able to be concentrated in coacervate drops and in the composition of the microcapsule shell.
Микрокапсулы, полученные описанным выше способом, состоят из оболочки и жидкого ядра из целевого жидкого продукта. Оболочка выполнена из отвержденного пространственно сшитого полимерного материала, содержащего наночастицы природного минерального наполнителя или его природного или синтетического аналога. Например, полимерным материалом оболочки может быть пространственно сшитый желатин, отвержденный глутаровым альдегидом и резорцином с формальдегидом, или поливиниловый спирт в комплексе с мочевино-формальдегидо-резорциновой смолой.The microcapsules obtained by the method described above consist of a shell and a liquid core of the target liquid product. The shell is made of a cured spatially crosslinked polymer material containing nanoparticles of a natural mineral filler or its natural or synthetic analogue. For example, the polymeric material of the shell may be spatially crosslinked gelatin cured with glutaraldehyde and resorcinol with formaldehyde, or polyvinyl alcohol in combination with urea-formaldehyde-resorcinol resin.
Величина наружного диаметра полученных микрокапсул составляет 50-400 мкм, содержание огнегасящей жидкости составляет 75-95% от массы всей микрокапсулы. Температура взрывного разрушения микрокапсулы - в диапазоне 90-270°С в зависимости от природы (в том числе от температуры кипения) огнегасящей жидкости в ядре. Температурой взрывного разрушения считается соответственно резкий перегиб на кривой потери массы при гравиметрическом исследовании (далее TGA) микрокапсул.The outer diameter of the obtained microcapsules is 50-400 microns, the content of the extinguishing fluid is 75-95% by weight of the entire microcapsule. The temperature of the explosive destruction of the microcapsule is in the range of 90-270 ° C, depending on the nature (including the boiling point) of the extinguishing liquid in the core. The temperature of explosive destruction is considered, respectively, a sharp bend on the mass loss curve during gravimetric investigation (hereinafter TGA) of microcapsules.
Микрокапсулированные огнегасящие агенты согласно изобретению, используемые главным образом для тушения очага возгорания, содержат микрокапсулы, ядро которых содержит огнегасящую жидкость и окружено оболочкой. В условиях повышенных температур огнегасящая жидкость внутри оболочки перегревается до температур, значительно превышающих температуру ее кипения при нормальных условиях, - до критической точки взрывного разрушения оболочки. Когда оболочка микрокапсулы подвергается взрывному разрушению под воздействием тепла или пламени, агент выбрасывает газифицирующуюся огнегасящую жидкость в газообразном состоянии в окружающее пространство.The microencapsulated extinguishing agents according to the invention, used mainly for extinguishing a fire, contain microcapsules, the core of which contains an extinguishing liquid and is surrounded by a shell. At elevated temperatures, the extinguishing fluid inside the shell overheats to temperatures well above its boiling point under normal conditions, to the critical point of explosive destruction of the shell. When the shell of the microcapsule is explosively destroyed by heat or flame, the agent releases a gasified fire extinguishing liquid in a gaseous state into the surrounding space.
Благодаря порошкообразному состоянию, микрокапсулированный огнегасящий агент может быть использован в качестве наполнителя для изготовления конструкционных композиционных материалов, покрытий, пленок и других материалов, придавая этим материалам огнегасящие свойства за счет взрывного разрушения содержащихся в материале микрокапсул при повышении температуры до определенного уровня температуры разрушения.Due to the powder state, the microencapsulated extinguishing agent can be used as a filler for the manufacture of structural composite materials, coatings, films and other materials, imparting fire-extinguishing properties to these materials due to the explosive destruction of the microcapsules contained in the material when the temperature rises to a certain level of destruction temperature.
Микрокапсулированный огнегасящий агент согласно настоящему изобретению может быть введен в качестве наполнителя в смолы, жидкие отверждаемые каучуки, латексы, отверждаемые пены, в ткани и другие материалы и изделия.The microencapsulated extinguishing agent according to the present invention can be introduced as a filler in resins, liquid curable rubbers, latexes, curable foams, in fabrics and other materials and products.
Огнегасящий композитный материал согласно настоящему изобретению содержит отвержденную смолу, или жидкий отвержденный каучук, или каучук из латекса, содержащие диспергированный в них микрокапсулированный огнегасящий агент согласно изобретению.The extinguishing composite material according to the present invention contains a cured resin, or liquid cured rubber, or latex rubber, containing the microencapsulated extinguishing agent dispersed therein according to the invention.
Огнегасящее покрытие согласно настоящему изобретению представляет собой пасту, включающую полимерную матрицу, способную к отверждению, и вышеназванный микрокапсулированный огнегасящий агент согласно изобретению в комплекте с отвердителем.The extinguishing coating according to the present invention is a paste comprising a curing polymer matrix and the above microencapsulated extinguishing agent according to the invention complete with a hardener.
Огнегасящий пеноматериал (твердая пена) согласно настоящему изобретению содержит микрокапсулированный огнегасящий агент согласно изобретению.Extinguishing foam (solid foam) according to the present invention contains a microencapsulated extinguishing agent according to the invention.
Огнегасящая ткань согласно настоящему изобретению импрегнирована или покрыта смолами или проимерными другими отверждаемыми связующими, содержащими диспергированный микрокапсулированный огнегасящий агент согласно изобретению.The extinguishing fabric according to the present invention is impregnated or coated with resins or other other curable binders containing a dispersed microencapsulated extinguishing agent according to the invention.
Огнегасящая краска согласно настоящему изобретению содержит вышеназванный огнегасящий агент согласно изобретению.The extinguishing paint according to the present invention contains the aforementioned extinguishing agent according to the invention.
Ниже приведены варианты получения микрокапсул согласно изобретению, показанных в следующих примерах.Below are the options for obtaining microcapsules according to the invention, shown in the following examples.
При этом для обеспечения разрушения оболочки и газификации ядра под воздействием тепла или пламени в качестве огнегасящей жидкости предпочтительно используют жидкости, имеющие температуру кипения 45-150°С. Как показано в примерах, микрокапсулы, содержащие жидкости с такими параметрами, имеют диапазон термического разрушения в пределах 90-270°С. Выбор нижнего предела в основном диктуется условиями микрокапсулирования (при температурах 35-45°С), а верхнего предела - термической устойчивостью материала оболочки. Однако некоторое расширение названных пределов возможно при создании специальных условий микрокапсулирования (например, герметизация технологического процесса микрокапсулирования) и применении дополнительного отверждения оболочки. Так как замерзание огнегасящей жидкости может разрушать оболочку капсулы вследствие резкого уменьшения объема ядра, огнегасящая жидкость предпочтительно должна иметь точку плавления минус 50°С или ниже для обеспечения возможных условий хранения и эксплуатации.Moreover, to ensure the destruction of the shell and gasification of the core under the influence of heat or flame, it is preferable to use liquids having a boiling point of 45-150 ° C as extinguishing liquid. As shown in the examples, microcapsules containing liquids with such parameters have a thermal destruction range of 90-270 ° C. The choice of the lower limit is mainly dictated by the microencapsulation conditions (at temperatures of 35-45 ° C), and the upper limit - by the thermal stability of the shell material. However, some expansion of these limits is possible when creating special conditions for microencapsulation (for example, sealing the technological process of microencapsulation) and the use of additional curing of the shell. Since freezing of the extinguishing liquid can destroy the capsule shell due to a sharp decrease in the volume of the core, the extinguishing liquid should preferably have a melting point of minus 50 ° C or lower to provide possible storage and operating conditions.
В примерах были использованы следующие огнегасящие жидкости:In the examples, the following extinguishing liquids were used:
- жидкий перфторкетон - перфторэтил-перфторизопропил-кетон (Примеры 1, 3),- liquid perfluoroketone - perfluoroethyl-perfluoroisopropyl-ketone (Examples 1, 3),
- бромзамещенная огнегасящая жидкость дибромметан (Примеры 2, 4),- bromo-substituted fire extinguishing liquid dibromomethane (Examples 2, 4),
- смесь огнегасящих жидкостей перфторкетона и дибромтетрафторэтана (Пример 5),- a mixture of extinguishing liquids perfluoroketone and dibromotetrafluoroethane (Example 5),
- смесь огнегасящих жидкостей трибромметана и дибромметана (Пример 6),- a mixture of extinguishing liquids tribromomethane and dibromomethane (Example 6),
- тетрафтордибромэтан (Пример 7).- tetrafluorodibromoethane (Example 7).
Пример 1. Получение микрокапсул, содержащих ядро из огнегасящей жидкости перфторкетона Novec 1230 в оболочке из комплекса поливинилового спирта с мочевино-резорцино-формальдегидой смолой, наполненной наночастицами монтмориллонита в форме наноразмерных пластинокExample 1. Obtaining microcapsules containing the core of the fire extinguishing liquid of Novec 1230 perfluoroketone in a shell of a complex of polyvinyl alcohol with urea-resorcinol-formaldehyde resin filled with montmorillonite nanoparticles in the form of nanoscale plates
Для получения суспензии эксфолиированного минерального наполнителя в дистиллированной воде его навеску 0,045 г монтмориллонита (порошок) помещали в ультразвуковую ванну, наливали 28 г воды и подвергали воздействию ультразвука при частоте 35 кГц в течение 1,5 часов. При этом происходила эксфолиация - разделение исходной частицы порошкообразного минерального наполнителя на его элементарные структурные единицы - фолии, представляющие собой микроразмерные пластинки, имеющие толщину 1-5 нм и размеры плоскости около 100 нм × 200 нм. Контролем достижения эксфолиации является просветление (прозрачность) исходной суспензии, сохраняющей легкую опалесценцию.To obtain a suspension of exfoliated mineral filler in distilled water, a sample of 0.045 g of montmorillonite (powder) was placed in an ultrasonic bath, 28 g of water was poured and subjected to ultrasound at a frequency of 35 kHz for 1.5 hours. In this case, exfoliation occurred - separation of the initial particle of the powdered mineral filler into its elementary structural units - folia, which are micro-sized plates having a thickness of 1-5 nm and a plane size of about 100 nm × 200 nm. The control of achieving exfoliation is the enlightenment (transparency) of the initial suspension, which retains slight opalescence.
Для проведения коацервации и последующего получения и отверждения оболочки получали два раствора, отличающихся только концентрациями компонентов:To carry out coacervation and subsequent preparation and curing of the shell, two solutions were obtained that differ only in the concentrations of the components:
1-й раствор (для процесса коацервации): в 5,25 мл дистиллированной воды растворяли 0,38 г мочевины, 0,9 г резорцина и 2,25 мл формалина (37%-ный по массе водный раствор формальдегида);1st solution (for the coacervation process): 0.38 g of urea, 0.9 g of resorcinol and 2.25 ml of formalin (37% by weight aqueous formaldehyde solution) were dissolved in 5.25 ml of distilled water;
2-й раствор (для процесса отверждения оболочки): в 7,5 мл дистиллированной воды растворяли 0,38 г мочевины, 1,28 г резорцина и 5,25 мл формалина.2nd solution (for the curing process of the shell): 0.38 g of urea, 1.28 g of resorcinol and 5.25 ml of formalin were dissolved in 7.5 ml of distilled water.
30 мл 5% по массе водного раствора поливинилового спирта помещали в аппарат с мешалкой, при перемешивании добавляли 18 мл перфторкетона (Т.кип. +49°С) с получением эмульсии. В полученную эмульсию добавляли 28 мл суспензии наночастиц эксфолиированого монтмориллонита, повышали температуру до 35°С.30 ml of a 5% by weight aqueous solution of polyvinyl alcohol was placed in an apparatus with a stirrer, 18 ml of perfluoroketone (T. boiling + 49 ° C) was added with stirring to obtain an emulsion. To the resulting emulsion was added 28 ml of a suspension of nanoparticles of exfoliated montmorillonite, the temperature was raised to 35 ° C.
Затем для проведения процесса коацервации добавляли указанный выше 1-й раствор мочевины-резорцина-формальдегида и 2 мл серной кислоты (10% по массе).Then, to carry out the coacervation process, the above-mentioned 1st solution of urea-resorcinol-formaldehyde and 2 ml of sulfuric acid (10% by weight) were added.
Затем повышали температуру реакционной массы до 45°С, добавляли 2-й раствор и выдерживали в течение 3,5 часов для отверждения оболочки. После охлаждения до комнатной температуры микрокапсулы отфильтровывали, промывали дистиллированной водой и сушили.Then the temperature of the reaction mixture was raised to 45 ° C, a 2nd solution was added and kept for 3.5 hours to cure the shell. After cooling to room temperature, the microcapsules were filtered off, washed with distilled water and dried.
Получили микрокапсулированный огнегасящий агент согласно изобретению, содержащий микрокапсулы диаметром 50-200 мкм при содержании перфторкетона 87% от массы микрокапсулы, выход микрокапсул составил 90%, температура взрывоподобного разрушения 92°С.A microencapsulated extinguishing agent according to the invention was obtained containing microcapsules with a diameter of 50-200 μm with a perfluoroketone content of 87% by weight of the microcapsule, the output of the microcapsules was 90%, the temperature of explosive destruction was 92 ° C.
Допускается первоначально смешивать суспензию монтмориллонита с раствором поливинилового спирта, а затем добавлять перфторкетон для эмульгирования.It is allowed to initially mix a suspension of montmorillonite with a solution of polyvinyl alcohol, and then add perfluoroketone for emulsification.
Пример 2. Получение микрокапсул, содержащих ядро из дибромметана в оболочке из комплекса поливинилового спирта с мочевино-резорцино-формальдегидой смолой, наполненной наночастицами монтмориллонита в форме наноразмерных пластинокExample 2. Obtaining microcapsules containing a core of dibromomethane in a shell from a complex of polyvinyl alcohol with urea-resorcinol-formaldehyde resin filled with montmorillonite nanoparticles in the form of nanoscale plates
Микрокапсулы были получены способом аналогично описанному в Примере 1, в качестве огнегасящей жидкости использовали дибромметан с Т.кип. +98,5°С.Microcapsules were obtained by a method similar to that described in Example 1, dibromomethane with T. boil was used as an extinguishing liquid. + 98.5 ° C.
Полученные микрокапсулы имели диаметр 50-200 мкм, содержание дибромметана составляло 92% от массы микрокапсулы, выход микрокапсул 93%, температура взрывоподобного разрушения 220°С.The obtained microcapsules had a diameter of 50-200 μm, the content of dibromomethane was 92% by weight of the microcapsules, the output of the microcapsules was 93%, and the temperature of explosive destruction was 220 ° C.
Пример 3. Получение микрокапсул, содержащих ядро из перфторкетона Novec 1230 в оболочке из желатина, наполненной наночастицами монтмориллонита в форме наноразмерных пластинокExample 3. Obtaining microcapsules containing the core of Novec 1230 perfluoroketone in a gelatin shell filled with montmorillonite nanoparticles in the form of nanoscale plates
Навеску 0,06 г порошка натурального монтмориллонита в 32 мл дистиллированной воды подвергали эксфолиации в ультразвуковой ванне при частоте 20 кГц в течение 1,5 часов до получения прозрачной, слабо опалесцирующей суспензии.A sample of 0.06 g of natural montmorillonite powder in 32 ml of distilled water was exfoliated in an ultrasonic bath at a frequency of 20 kHz for 1.5 hours to obtain a transparent, slightly opalescent suspension.
Для приготовления водного раствора желатина к 2,0 г желатина добавляли полученную суспензию наночастиц монтмориллонита, выдерживали при комнатной температуре в течение 20 минут для набухания, затем нагревали при 50°С в течение 30 минут.To prepare an aqueous gelatin solution, a suspension of montmorillonite nanoparticles was added to 2.0 g of gelatin, kept at room temperature for 20 minutes to swell, then heated at 50 ° C for 30 minutes.
Допускается раздельное приготовление суспензии эксфолиированного монтмориллонита и раствора желатина и последующее их смешение.Separate preparation of a suspension of exfoliated montmorillonite and a solution of gelatin is allowed and their subsequent mixing.
Для приготовления 5%-ного по массе водного раствора полифосфата натрия 5,0 г полифосфата натрия добавляли к 95,0 г дистиллированной воды и перемешивали при 60-70°С в течение 1-2 часов.To prepare a 5% by weight aqueous solution of sodium polyphosphate, 5.0 g of sodium polyphosphate was added to 95.0 g of distilled water and stirred at 60-70 ° C for 1-2 hours.
Для приготовления 15%-ного по массе водного раствора резорцина, 15,0 г резорцина добавляли к 85,0 г дистиллированной воды и перемешивали при комнатной температуре в течение 30 минут.To prepare a 15% by weight aqueous solution of resorcinol, 15.0 g of resorcinol was added to 85.0 g of distilled water and stirred at room temperature for 30 minutes.
Затем для осуществления процесса коацервации и сорбции коацерватных капель на каплях эмульсии к полученному водному раствору желатина с диспергированными в нем наночастицами эксфолиированного монтмориллонита при температуре 25°С добавили 14 мл перфторкетона при перемешивании до получения эмульсии, затем 4,8 мл 5%-ного по массе раствора полифосфата натрия и 0,5 мл 10%-ной по массе серной кислоты до рН 4,2-4,3. При постепенном понижении температуры до 10°С (в течение двух часов) образовывалась жидкая оболочка.Then, to carry out the process of coacervation and sorption of coacervate drops on the emulsion droplets, 14 ml of perfluoroketone was added to the obtained gelatin solution with nanoparticles of exfoliated montmorillonite dispersed in it at a temperature of 25 ° C, to obtain an emulsion, then 4.8 ml of 5% by weight a solution of sodium polyphosphate and 0.5 ml of 10% by weight sulfuric acid to a pH of 4.2-4.3. With a gradual decrease in temperature to 10 ° C (within two hours), a liquid shell formed.
Для отверждения оболочки к реакционной смеси добавляли 2 мл водного 25%-ного по массе раствора глутарового альдегида и выдерживали при комнатной температуре в течение 5-6 часов. Полученные микрокапсулы промывали водой, выделяли фильтрованием и сушили.To cure the shell, 2 ml of an aqueous 25% by weight solution of glutaraldehyde was added to the reaction mixture and kept at room temperature for 5-6 hours. The resulting microcapsules were washed with water, isolated by filtration and dried.
Полученные микрокапсулы имели диаметр 120-400 мкм, содержание перфторкетона составило 89% от массы микрокапсулы, выход микрокапсул 92%, температура взрывоподобного разрушения 90°С.The obtained microcapsules had a diameter of 120-400 μm, the content of perfluoroketone was 89% by weight of the microcapsules, the output of the microcapsules was 92%, and the temperature of explosive destruction was 90 ° C.
При необходимости для увеличения прочности оболочки проводили ее отверждение следующим образом: после добавления глутарового альдегида и выдержки в течение одного часа в реакционную массу добавляли 5,2 мл 15%-ного по массе водного раствора резорцина и смесь перемешивали в течение 15 минут, после чего добавляли 10%-ный по массе водный раствор серной кислоты, чтобы понизить рН до 1,3-1,4.If necessary, to increase the strength of the shell, it was cured as follows: after adding glutaraldehyde and holding for one hour, 5.2 ml of a 15% by weight aqueous solution of resorcinol was added to the reaction mass and the mixture was stirred for 15 minutes, after which it was added 10% by weight aqueous solution of sulfuric acid to lower the pH to 1.3-1.4.
Затем добавляли 8,0 мл 37%-ного по массе водного раствора формальдегида и смесь выдерживали при температуре около 30°С в течение 3,0 часов, чтобы осуществить полное отверждение желатиновой оболочки.Then, 8.0 ml of a 37% by weight aqueous formaldehyde solution was added, and the mixture was kept at a temperature of about 30 ° C. for 3.0 hours in order to completely solidify the gelatin shell.
Пример 4. Получение микрокапсул, содержащих ядро из дибромметана в оболочке из желатина, наполненной наночастицами монтмориллонита в форме наноразмерных пластинокExample 4. Obtaining microcapsules containing a core of dibromomethane in a shell of gelatin, filled with montmorillonite nanoparticles in the form of nanoscale plates
Микрокапсулы были получены способом, аналогичным описанному в Примере 3, с проведением отверждения оболочки микрокапсулы.Microcapsules were obtained by a method similar to that described in Example 3, by curing the shell of the microcapsule.
Для этого после добавления в реакционную смесь раствора глутарового альдегида и выдержки 1 час добавляли 5,2 мл 15%-ного по массе водного раствора резорцина и смесь перемешивали в течение 15 минут, после чего добавляли 10%-ный по массе водный раствор серной кислоты, чтобы понизить рН до 1,3-1,4.For this, after adding a solution of glutaraldehyde to the reaction mixture and holding for 1 hour, 5.2 ml of a 15% by weight aqueous solution of resorcinol were added and the mixture was stirred for 15 minutes, after which a 10% by weight aqueous solution of sulfuric acid was added. to lower the pH to 1.3-1.4.
Затем добавляли 8,0 мл 37%-ного по массе водного раствора формальдегида и смесь выдерживали при температуре около 30°С в течение 3,0 часов, чтобы осуществить полное отверждение желатиновой оболочки.Then, 8.0 ml of a 37% by weight aqueous formaldehyde solution was added, and the mixture was kept at a temperature of about 30 ° C. for 3.0 hours in order to completely solidify the gelatin shell.
Полученные микрокапсулы имели диаметр 200-300 мкм, содержание дибромметана составляло 93% от массы микрокапсулы, выход микрокапсул 90%, температура взрывоподобного разрушения 220°С.The obtained microcapsules had a diameter of 200-300 μm, the content of dibromomethane was 93% by weight of the microcapsules, the output of the microcapsules was 90%, and the temperature of explosive destruction was 220 ° C.
Пример 5. Получение микрокапсул, содержащих ядро из огнегасящей жидкости - смеси 80 мас.%. перфторкетона и 20 мас.% дибромтетрафторэтана в оболочке из желатина, наполненной наночастицами монтмориллонита в форме наноразмерных пластинокExample 5. Obtaining microcapsules containing the core of the extinguishing fluid - a mixture of 80 wt.%. perfluoroketone and 20 wt.% dibromotetrafluoroethane in a gelatin shell filled with montmorillonite nanoparticles in the form of nanoscale plates
Микрокапсулы были получены аналогично описанному в Примере 4.Microcapsules were obtained as described in Example 4.
Полученные микрокапсулы имели диаметр 200-300 мкм, содержание дибромметана составляло 93% от массы микрокапсулы, выход микрокапсул 90%, температура взрывоподобного разрушения 100°С.The obtained microcapsules had a diameter of 200-300 μm, the content of dibromomethane was 93% by weight of the microcapsules, the yield of microcapsules was 90%, and the temperature of explosive destruction was 100 ° C.
Пример 6. Получение микрокапсул, содержащих ядро из огнегасящей жидкости тетрафтордибромэтана в оболочке из желатина, наполненной наночастицами монтмориллонита в форме наноразмерных пластинокExample 6. Obtaining microcapsules containing the core of the extinguishing liquid of tetrafluorodibromoethane in a shell of gelatin filled with montmorillonite nanoparticles in the form of nanoscale plates
Микрокапсулы были получены аналогично описанному в Примере 4.Microcapsules were obtained as described in Example 4.
Полученные микрокапсулы имели диаметр 200-300 мкм, содержание огнегасящей жидкости составило 92% от массы микрокапсул, температура взрывоподобного разрушения 120°С.The obtained microcapsules had a diameter of 200-300 μm, the content of the extinguishing liquid was 92% by weight of the microcapsules, and the temperature of explosive destruction was 120 ° C.
Пример 7. Получение микрокапсул, содержащих ядро из огнегасящей жидкости - смеси 20 мас.%. трибромметана и 80 мас.% дибромметана в оболочке из желатина, наполненной наночастицами монтмориллонита в форме наноразмерных пластинокExample 7. Obtaining microcapsules containing the core of the extinguishing fluid - a mixture of 20 wt.%. tribromomethane and 80 wt.% dibromomethane in a gelatin shell filled with montmorillonite nanoparticles in the form of nanoscale plates
Микрокапсулы были получены аналогично описанному в Примере 4.Microcapsules were obtained as described in Example 4.
Полученные микрокапсулы имели диаметр 200-350 мкм, содержание огнегасящей жидкости составило 90% от массы микрокапсул, температура взрывоподобного разрушения 270°С.The obtained microcapsules had a diameter of 200-350 μm, the content of the extinguishing liquid was 90% by weight of the microcapsules, and the temperature of explosive destruction was 270 ° C.
Пример 8. Экспериментальное подтверждение концентрирования наночастиц монтмориллонита в форме наноразмерных пластинок в оболочке микрокапсулы (на примере оболочки с желатином в качестве полимерного материала)Example 8. Experimental confirmation of the concentration of montmorillonite nanoparticles in the form of nanoscale plates in the shell of a microcapsule (for example, a shell with gelatin as a polymer material)
Навеску 0,06 г монтмориллонита в 32 мл дистиллированной воды подвергали эксфолиации в ультразвуковой ванне при частоте 35 кГц в течение 1,5 часов до получения прозрачной, слегка опалесцирующей суспензии.A portion of 0.06 g of montmorillonite in 32 ml of distilled water was exfoliated in an ultrasonic bath at a frequency of 35 kHz for 1.5 hours to obtain a transparent, slightly opalescent suspension.
Для приготовления водного раствора желатина к 2,0 г желатина добавляли полученную суспензию наночастиц монтмориллонита, выдерживали при комнатной температуре в течение 20 минут для набухания, затем нагревали при 50°С в течение 30 минут.To prepare an aqueous gelatin solution, a suspension of montmorillonite nanoparticles was added to 2.0 g of gelatin, kept at room temperature for 20 minutes to swell, then heated at 50 ° C for 30 minutes.
Для приготовления 5%-ного по массе водного раствора полифосфата натрия 5,0 г полифосфата натрия добавляли к 95,0 г дистиллированной воды и перемешивали при 60-70°С в течение 1-2 часов.To prepare a 5% by weight aqueous solution of sodium polyphosphate, 5.0 g of sodium polyphosphate was added to 95.0 g of distilled water and stirred at 60-70 ° C for 1-2 hours.
Для осуществления процесса коацервации при температуре 40°С к полученному раствору желатина с наночастицами эксфолиированного монтмориллонита при перемешивании добавили 4,8 мл раствора полифосфата натрия (5% по массе) и 0,5 мл серной кислоты (10% по массе) до рН 4,2-4,3. Выдержали полученную реакционную массу в течение 2,0 часов для слияния коацерватных капель в сплошную фазу. Коацерватная фаза и сплошная фаза были разделены и высушены до постоянного веса.To carry out the coacervation process at a temperature of 40 ° C, 4.8 ml of sodium polyphosphate solution (5% by weight) and 0.5 ml of sulfuric acid (10% by weight) were added to
В сухом остатке было определено содержание кремния (методом атомно-абсорбционного анализа) и содержание желатина (весовым методом).In the dry residue, the silicon content was determined (by atomic absorption analysis) and the gelatin content (by gravimetric method).
В сухом остатке коацерватной фазы (материал оболочки) было найдено:In the dry residue of the coacervate phase (shell material) was found:
Желатин - 1,3 г, содержание кремния - 1,6 мас.% = 0,021 г.Gelatin - 1.3 g, silicon content - 1.6 wt.% = 0.021 g.
В сухом остатке сплошной фазы было найдено:In the dry residue of the continuous phase was found:
Желатин - 0,7 г, содержание кремния 0,34 мас.% = 0,002 г.Gelatin - 0.7 g, silicon content 0.34 wt.% = 0.002 g.
Поскольку кремний является основным химическим элементом в составе монтмориллонита, из приведенных данных следует, что 90 мас.% исходного монтмориллонита было сконцентрировано в оболочке.Since silicon is the main chemical element in the composition of montmorillonite, it follows from the above data that 90 wt.% Of the initial montmorillonite was concentrated in the shell.
Пример 9. Исследование стабильности микрокапсул с огнегасящими жидкостямиExample 9. The stability study of microcapsules with extinguishing liquids
Стабильность образцов микрокапсул оценивалась по потере огнегасящей жидкости (потере веса) из микрокапсул при открытом хранении в слое толщиной 1-2 мм при температуре 25°С.The stability of the microcapsule samples was evaluated by the loss of extinguishing fluid (weight loss) from the microcapsules when openly stored in a layer with a thickness of 1-2 mm at a temperature of 25 ° C.
На Фиг.1 представлены данные по потере дибромметана из микрокапсул для двух вариантов микрокапсул:Figure 1 presents data on the loss of dibromomethane from microcapsules for two variants of microcapsules:
- микрокапсул с ядром из дибромметана и оболочкой из желатина (без наночастиц) - линия 1;- microcapsules with a core of dibromomethane and a shell of gelatin (without nanoparticles) -
- микрокапсул с ядром из дибромметана и оболочкой из желатина с наночастицами в виде наноразмерных пластинок монтмориллонита, полученных как описано в Примере 2, - линия 2.- microcapsules with a core of dibromomethane and a shell of gelatin with nanoparticles in the form of nanoscale plates of montmorillonite obtained as described in Example 2,
На Фиг.2 представлены данные по потере перфторкетона из микрокапсул для двух вариантов микрокапсул:Figure 2 presents data on the loss of perfluoroketone from microcapsules for two variants of microcapsules:
- микрокапсул с ядром из перфторкетона и оболочкой из смеси поливинилового спирта с мочевино-резорцино-формальдегидой смолой (без наночастиц) - линия 3;- microcapsules with a core of perfluoroketone and a shell of a mixture of polyvinyl alcohol with urea-resorcinol-formaldehyde resin (without nanoparticles) -
- микрокапсул с ядром из перфторкетона и оболочкой из смеси поливинилового спирта с мочевино-резорцино-формальдегидой смолой с наночастицами в виде наноразмерных пластинок монтмориллонита, полученных как описано в Примере 1, - линия 4.- microcapsules with a core of perfluoroketone and a shell of a mixture of polyvinyl alcohol with urea-resorcinol-formaldehyde resin with nanoparticles in the form of nanoscale plates of montmorillonite obtained as described in Example 1,
На Фиг.3 представлены данные по потере перфторкетона из микрокапсул для двух вариантов микрокапсул:Figure 3 presents data on the loss of perfluoroketone from microcapsules for two variants of microcapsules:
- микрокапсул с ядром из перфторкетона и оболочкой из желатина (без наночастиц) - линия 5;- microcapsules with a core of perfluoroketone and a shell of gelatin (without nanoparticles) -
- микрокапсул с ядром из перфторкетона и оболочкой из желатина с наночастицами в виде наноразмерных пластинок монтмориллонита, полученных как описано в Примере 3, - линия 6.- microcapsules with a core of perfluoroketone and a shell of gelatin with nanoparticles in the form of nanoscale plates of montmorillonite obtained as described in Example 3,
Данные исследований свидетельствуют о получении микрокапсул, содержащих огнегасящие жидкости (перфторкетон и дибромметан), обладающих стабильными свойствами, необходимыми для их практического применения, только при получении их согласно настоящему изобретению, с оболочкой, содержащей наночастицы минерального наполнителя в форме наноразмерных пластинок.The research data indicate the production of microcapsules containing fire extinguishing liquids (perfluoroketone and dibromomethane) having stable properties necessary for their practical use, only upon receipt of them according to the present invention, with a shell containing nanoparticles of a mineral filler in the form of nanoscale plates.
Пример 10. Проведение термогравиметрического анализа (TGA) микрокапсулExample 10. Thermogravimetric analysis (TGA) of microcapsules
На Фиг.4 представлены данные TGA образцов микрокапсул с ядром из перфторкетона (Novec 1230) и оболочкой из желатина (без наночастиц) - линия 7, и микрокапсул с ядром из перфторкетона (Novec 1230) и оболочкой из желатина с наночастицами в виде наноразмерных пластинок монтмориллонита, полученных, как описано в Примере 3, - линия 8.Figure 4 presents the TGA data of samples of microcapsules with a core of perfluoroketone (Novec 1230) and a shell of gelatin (without nanoparticles) -
В процессе термического разрушения микрокапсул с ядром из огнегасящих жидкостей и оболочкой из желатина с наночастицами в виде наноразмерных пластинок монтмориллонита, полученных согласно настоящему изобретению, наблюдается значительный перегрев жидкости до момента ее выброса в окружающее пространство. Данные TGA представлены в таблице 1.In the process of thermal destruction of microcapsules with a core of fire extinguishing liquids and a shell of gelatin with nanoparticles in the form of nanosized montmorillonite plates obtained according to the present invention, a significant overheating of the liquid is observed until it is released into the surrounding space. TGA data are presented in table 1.
Данные TGA также свидетельствуют о стабилизации микрокапсул, оболочка которых содержит наночастицы минерального наполнителя в форме наноразмерных пластинок, в условиях термического воздействия и об их кооперативном взрывоподобном разрушении при температуре, значительно превышающей температуру кипения огнегасящей жидкости, содержащейся в ядре микрокапсулы. Именно такой характер разрушения микрокапсул необходим для активного выброса огнегасителя и тушения огня.TGA data also indicate the stabilization of microcapsules, the shell of which contains nanoparticles of a mineral filler in the form of nanosized plates, under thermal exposure and their cooperative explosive destruction at a temperature significantly higher than the boiling point of the extinguishing liquid contained in the core of the microcapsule. It is this type of destruction of microcapsules that is necessary for the active release of a fire extinguisher and extinguishing a fire.
Следующие Примеры 11-18 относятся к огневым испытаниям полученных микрокапсул и огнегасящих материалов.The following Examples 11-18 relate to fire tests of the resulting microcapsules and extinguishing materials.
Пример 11. Использование микрокапсулированного огнегасящего агента согласно изобретению для тушении огняExample 11. The use of microencapsulated extinguishing agent according to the invention for extinguishing fire
По 30,0 г дизельного топлива в плоской чашке Петри были помещены в экспериментальный бокс (200 мм × 200 мм × 200 мм), имеющий крышку сверху и отверстия в крышке и боковых стенках. После поджога дизельного топлива порошок микрокапсулированного огнегасящего агента вводили ручным распылителем в бокс через верхнее отверстие в течение времени до прекращения горения. Фиксировали время и расход агента до прекращения горения. Под воздействием пламени микрокапсулы подвергались взрывоподобному разрушению, и огонь был потушен. Полученные результаты показаны в таблице 2.30.0 g of diesel fuel in a flat Petri dish were placed in an experimental box (200 mm × 200 mm × 200 mm) with a lid on top and openings in the lid and side walls. After igniting diesel fuel, the microencapsulated extinguishing agent powder was introduced into the box through a top hole with a hand spray gun for a period of time until the combustion ceased. The time and consumption of the agent were fixed until the cessation of combustion. Under the influence of the flame, the microcapsules were explosively destroyed, and the fire was extinguished. The results obtained are shown in table 2.
го огнегасящего агента, гThe amount of microencapsulated used
fire extinguishing agent, g
Как видно из таблицы 2, количество израсходованного микрокапсулированного огнегасящего агента с ядром из перфторкетона и время тушения были меньше, чем при использовании микрокапсул с дибромметаном.As can be seen from table 2, the amount of spent microencapsulated extinguishing agent with a core of perfluoroketone and the extinguishing time were less than when using microcapsules with dibromomethane.
Тем не менее оба микрокапсулированных огнегасящих агента являются несомненно эффективными. Поскольку они взрывоподобно разрушаются при разных температурах, отличающихся более чем на 100°С, они найдут применение для разных систем пожаротушения.However, both microencapsulated extinguishing agents are undoubtedly effective. Since they are explosively destroyed at different temperatures, differing by more than 100 ° C, they will find application for different fire extinguishing systems.
Ниже приведены примеры исследований различных огнегасящих конструкционных композитных материалов согласно изобретению, изготовленных с использованием микрокапсулированных огнегасящих агентов согласно изобретению.The following are examples of studies of various extinguishing structural composite materials according to the invention, made using microencapsulated extinguishing agents according to the invention.
Пример 12. Огнегасящий материалExample 12. Extinguishing material
36,4 г жидкой неотвержденной эпоксидной смолы смешивали с 3,6 г полиэтиленполиамина в качестве отвердителя и 40,0 г микрокапсулированного огнегасящего агента согласно изобретению в виде порошка, содержащего микрокапсулы, описанные в Примере 1. Получившуюся пасту помещали в алюминиевый поддон (200 мм × 200 мм × 200 мм) с покрытием из антиадгезионного силиконового агента и выдерживали при 20-25°С в течение 48 часов для отверждения.36.4 g of liquid uncured epoxy was mixed with 3.6 g of polyethylene polyamine as a hardener and 40.0 g of the microencapsulated extinguishing agent according to the invention in the form of a powder containing the microcapsules described in Example 1. The resulting paste was placed in an aluminum tray (200 mm × 200 mm × 200 mm) coated with a silicone release agent and held at 20-25 ° C. for 48 hours to cure.
Полученную пластину огнегасящего материала располагали на внутренней стенке такого же экспериментального бокса, который использовали в Примере 11, с налитым в него дизельным топливом и дизельное топливо поджигали. Под воздействием пламени микрокапсулы были разрушены, и огонь был потушен через 1-2 секунды. Пластина сохранилась, на поверхности видны «кратеры» размером с микрокапсулу, образовавшиеся после их разрушения в поверхностном слое.The obtained extinguishing material plate was placed on the inner wall of the same experimental box used in Example 11, with diesel fuel poured into it and diesel fuel was set on fire. Under the influence of the flame, the microcapsules were destroyed, and the fire was extinguished after 1-2 seconds. The plate was preserved, “craters” the size of a microcapsule formed after their destruction in the surface layer are visible on the surface.
Пример 13. Огнегасящее покрытиеExample 13. Extinguishing coating
Такую же пасту из смеси жидкой неотвержденной эпоксидной смолы, отвердителя и микрокапсулированного огнегасящего агента согласно изобретению, как в Примере 12, наносили на внутреннюю стенку такого же экспериментального бокса, который использовался в Примере 11, и выдерживали при 20-25°С в течение 48 часов для отверждения. Полученное покрытие достигало толщины 1-2 мм. В бокс помещали дизельное топливо и дизельное топливо поджигали. Огонь был потушен через 1-2 секунды после его возникновения.The same paste from a mixture of liquid uncured epoxy resin, hardener and a microencapsulated extinguishing agent according to the invention, as in Example 12, was applied to the inner wall of the same experimental box used in Example 11, and kept at 20-25 ° C for 48 hours for curing. The resulting coating reached a thickness of 1-2 mm. Diesel fuel was put into the box and diesel fuel was set on fire. The fire was extinguished 1-2 seconds after its occurrence.
Пример 14. Огнегасящий материалExample 14. Extinguishing material
36 г жидкого силиконового каучука смешивали с 3,6 г отвердителя с оловоорганическим катализатором К-18 и 40 г микрокапсулированного огнегасящего агента, описанного в Примере 2. Состав отверждали при температуре 20-25°С и подвергали испытанию, как в Примере 13. Огонь был потушен в течение 1-2 секунд.36 g of liquid silicone rubber was mixed with 3.6 g of a hardener with an organotin catalyst K-18 and 40 g of the microencapsulated extinguishing agent described in Example 2. The composition was cured at a temperature of 20-25 ° C and tested as in Example 13. The fire was extinguished for 1-2 seconds.
Пример 15. Огнегасящая тканьExample 15. Fire extinguishing fabric
Смесь силиконового каучука с отвердителем с оловоорганическим катализатором К-18 и микрокапсулированным огнегасящим агентом согласно изобретению, описанным в Примере 3, использовали для пропитки технической ткани с последующим отверждением. Ткань была испытана, как в Примере 12. Огонь был потушен через 1-2 секунды. Ткань осталась неповрежденной.A mixture of silicone rubber with a hardener with a K-18 organotin catalyst and a microencapsulated extinguishing agent according to the invention described in Example 3 was used to impregnate technical fabric with subsequent curing. The fabric was tested as in Example 12. The fire was extinguished after 1-2 seconds. The fabric remained intact.
Пример 16. Огнегасящий материалExample 16. Extinguishing material
20 г бутилакрилатного латекса (содержание полибутилакрилата 40% по массе) смешивали с 8 г микрокапсул с перфторкетоном согласно изобретению, полученным, как в Примере 3. Массу наносили на стенку бокса, высушивали и испытывали, как в Примере 13. Огонь был потушен через 3 секунды.20 g of butyl acrylate latex (
Пример 17. Огнегасящий пеноматериалExample 17. Extinguishing foam
24 г полиэфира лапрол 805, 56 г полиэфира лапрол 1002 и 21 г диэтиленгликоля смешивали, затем добавляли при интенсивном перемешивании катализатор ДАВСО 0,75 г, растворенный в 30 мл 50%-ного по массе водного раствора ацетата калия, 150 г полиизоцианата и 50 г микрокапсул, полученных по Примеру 4. Вспенивающуюся массу помещали в поддон, как в Примере 12. Вспенивание и отверждение пены происходило без нагревания. Вырезали образец полиуретановой пены размером 200×200×50 мм и испытывали, как в Примере 12. Огонь был погашен за 2-3 секунды.24 g of laprol 805 polyester, 56 g of laprol 1002 polyester and 21 g of diethylene glycol were mixed, then, with vigorous stirring, the DAVCO catalyst 0.75 g dissolved in 30 ml of a 50% by weight aqueous solution of potassium acetate, 150 g of polyisocyanate and 50 g microcapsules obtained in Example 4. The expandable mass was placed in a tray, as in Example 12. Foaming and curing of the foam occurred without heating. A sample of polyurethane foam 200 × 200 × 50 mm in size was cut out and tested as in Example 12. The fire was extinguished in 2-3 seconds.
Пример 18. Огнегасящая краскаExample 18. Fire extinguishing paint
30 г водоэмульсионной краски (на основе поливинилацетата) смешивали с 20 г микрокапсул, полученных как в Примере 4. Краску наносили на лист картона 150×150×200 и высушивали. Испытания проводили, как в Примере 12. Огонь был погашен за 2-3 секунды. Картон сохранился, слегка обгорели его края.30 g of water-based paint (based on polyvinyl acetate) was mixed with 20 g of microcapsules obtained as in Example 4. The paint was applied to a sheet of
Таким образом, в вышеописанных примерах было показано создание микрокапсулированных агентов согласно настоящему изобретению, содержащих порошок микрокапсул согласно изобретению, имеющих полимерную оболочку, состоящую из полимерного материала с наночастицами минерального наполнителя в форме наноразмерных пластинок, которые стабильно удерживают в ядре летучую или газифицирующуюся при нагревании жидкость и обеспечивают обязательный выброс целевого жидкого продукта из ядра при определенной температуре разрушения оболочки в диапазоне 90-270°С.Thus, in the above examples, it was shown the creation of microencapsulated agents according to the present invention, containing a powder of microcapsules according to the invention, having a polymer shell consisting of a polymeric material with nanoparticles of a mineral filler in the form of nanoscale plates that stably hold a liquid and gasified during heating in the core and provide the mandatory release of the target liquid product from the core at a certain temperature of destruction of the shell in the range not 90-270 ° C.
Так как микрокапсулированный огнегасящий агент согласно настоящему изобретению представляет собой микрокапсулы, содержащие полимерную оболочку, состоящую из пространственно сшитого полимерного связующего и инкрустированную (наполненную) наночастицами минерального наполнителя в форме наноразмерных пластинок и при этом имеющую температуру взрывного разрушения в диапазоне 90-270°С, и ядро из огнегасящей жидкости, он приспособлен для взрывного разрушения под воздействием тепла и пламени с выбросом газифицированного огнегасителя для тушения огня, при этом его производство и использование не ограничиваются Монреальским соглашением и Киотским протоколом.Since the microencapsulated extinguishing agent according to the present invention is a microcapsule containing a polymer shell consisting of a spatially crosslinked polymer binder and inlaid (filled) with nanoparticles of a mineral filler in the form of nanoscale plates and having an explosion temperature in the range of 90-270 ° C, and the core of the extinguishing liquid, it is adapted for explosive destruction under the influence of heat and flame with the release of a gasified fire extinguisher for fire, while its production and use are not limited to the Montreal Agreement and the Kyoto Protocol.
Микрокапсулированный огнегасящий агент согласно настоящему изобретению легко смешивается со смолами, жидкими отверждаемыми каучуками и другими матрицами и может быть применен в качестве наполнителя в огнегасящих композитных материалах, например, в форме паст, пластин, пленок, покрытий, пеноматериалов, технических тканей, фасонных и других изделий.The microencapsulated extinguishing agent according to the present invention is easily mixed with resins, liquid curable rubbers and other matrices and can be used as a filler in fire extinguishing composite materials, for example, in the form of pastes, plates, films, coatings, foams, technical fabrics, shapes and other products .
Специалистам в области пожаротушения должно быть понятно, что применением способа получения микрокапсул согласно изобретению может быть обеспечено получение микрокапсулированных огнегасящих агентов, способных к выбросу целевого жидкого продукта во внешнюю среду при определенной температуре, например, с помощью выбора определенной огнетушащей жидкости и обеспечения стабильности путем введения нанонаполнителей в состав оболочки.It will be understood by those skilled in the art of extinguishing that using the microcapsule manufacturing method of the invention, microencapsulated extinguishing agents capable of ejecting the target liquid product into the external environment at a certain temperature can be provided, for example, by selecting a specific fire extinguishing liquid and ensuring stability by introducing nanofillers into the composition of the shell.
Такие огнегасящие агенты могут использоваться в различных областях промышленности и в различных системах пожаротушения для эффективного автоматического безынерционного предотвращения возгораний как в форме порошка микрокапсул, так и в составе огнегасящих композиционных материалов - покрытий, пленок, кембриков, огнетушащих защитных тканей и других.Such extinguishing agents can be used in various fields of industry and in various fire extinguishing systems for effective automatic inertia-free fire prevention both in the form of microcapsule powder and as a part of fire-extinguishing composite materials - coatings, films, cambrices, fire-extinguishing protective fabrics and others.
Claims (31)
а) приготовление суспензии, содержащей наночастицы эксфолиированного минерального наполнителя, путем смешивания порошкообразного минерального наполнителя с дистиллированной водой и обработки суспензии ультразвуком до просветления реакционной массы, сохраняющей легкую опалесценцию;
б) приготовление водного раствора исходного полимерного материала оболочки и смешивание его с суспензией, полученной на стадии а);
в) эмульгирование огнегасящей жидкости, подлежащей размещению в ядре микрокапсулы, в водном растворе полимерного материала оболочки, содержащего наночастицы минерального наполнителя, полученного на стадии б);
г) поэтапное формирование на каплях эмульсии, полученной на стадии в), оболочки методом коацервации, включающей капельное разделение фаз, сорбции коацерватных капель, обогащенных нанопластинками монтмориллонита, на поверхности капель эмульсии огнегасящей жидкости и их коалесценции с получением жидких оболочек;
д) отверждение оболочек с образованием микрокапсул, промывание их водой, фильтрацию и сушку.12. A method of producing a microencapsulated extinguishing agent containing microcapsules having a core of a spatially crosslinked polymer inside a spherical polymer shell, a core of fire-extinguishing liquid, in which the polymer shell contains nanoparticles of a mineral filler in the form of plates having a thickness of 1-5 nm, and has the ability of explosive destruction in the temperature range of 90-270 ° C, in which they carry out:
a) the preparation of a suspension containing nanoparticles of exfoliated mineral filler by mixing the powdered mineral filler with distilled water and treating the suspension with ultrasound until the reaction mixture becomes clear, preserving slight opalescence;
b) preparing an aqueous solution of the starting polymer shell material and mixing it with the suspension obtained in stage a);
c) emulsification of the extinguishing fluid to be placed in the core of the microcapsule in an aqueous solution of a polymeric shell material containing nanoparticles of a mineral filler obtained in stage b);
d) the phased formation of the emulsion obtained in stage c) on the droplets, by the coacervation method, including drop separation of phases, sorption of the coacervate droplets enriched with montmorillonite nanoplates on the surface of the droplets of the extinguishing liquid emulsion and their coalescence to obtain liquid shells;
d) curing the shells with the formation of microcapsules, washing them with water, filtering and drying.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011125756/05A RU2469761C1 (en) | 2011-06-23 | 2011-06-23 | Microcapsulated fire-extinguishing agent, method of its obtaining, fire-extinguishing composite material and fire-extinguishing coating |
PCT/RU2012/000477 WO2012177181A1 (en) | 2011-06-23 | 2012-06-19 | Microencapsulated fire suppressant and method for producing same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011125756/05A RU2469761C1 (en) | 2011-06-23 | 2011-06-23 | Microcapsulated fire-extinguishing agent, method of its obtaining, fire-extinguishing composite material and fire-extinguishing coating |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2469761C1 true RU2469761C1 (en) | 2012-12-20 |
Family
ID=47422808
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011125756/05A RU2469761C1 (en) | 2011-06-23 | 2011-06-23 | Microcapsulated fire-extinguishing agent, method of its obtaining, fire-extinguishing composite material and fire-extinguishing coating |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2469761C1 (en) |
WO (1) | WO2012177181A1 (en) |
Cited By (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015122796A1 (en) * | 2014-02-14 | 2015-08-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Делси" | Covering article for reactively extinguishing a fire |
WO2016013951A1 (en) * | 2014-07-21 | 2016-01-28 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Делси" | Fire-extinguishing product for preventive fire protection |
RU2580132C2 (en) * | 2014-01-09 | 2016-04-10 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ВСЕРОССИЙСКИЙ ОРДЕНА "ЗНАК ПОЧЕТА" НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ОБОРОНЫ МИНИСТЕРСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ" (ФГБУ ВНИИПО МЧС России) | Method for producing fire-retardant coating on surface of combustible and non-combustible materials, microencapsulated agents for obtaining fire-retardant coating on surface of combustible and non-combustible materials, method for preparation thereof and method to create fire retardant intumescent coatings |
WO2016089240A1 (en) * | 2014-12-04 | 2016-06-09 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Делси" | Microcapsules, method for producing thereof and flame retardant agents, materials, coatings and products based thereon |
RU2622303C1 (en) * | 2016-01-11 | 2017-06-14 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ВСЕРОССИЙСКИЙ ОРДЕНА "ЗНАК ПОЧЕТА" НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ОБОРОНЫ МИНИСТЕРСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ" (ФГБУ ВНИИПО МЧС России) | Combined composition for fire fighting, method for combined fire fighting and microcapsulated extinguishing agent |
RU2622947C2 (en) * | 2015-08-10 | 2017-06-21 | Общество с ограниченной ответственностью "Инновационные химические технологии" | Polymer composite material used for forming an electrical equipment local overheats signal |
RU2702566C1 (en) * | 2018-10-12 | 2019-10-08 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Делси" | Microencapsulated extinguishing agent and a method of producing a microencapsulated extinguishing agent |
CN111068233A (en) * | 2019-11-26 | 2020-04-28 | 南京师范大学 | Preparation method of microcapsule fire extinguishing agent with whey protein isolate/anionic polysaccharide as wall material |
RU2731599C1 (en) * | 2019-07-17 | 2020-09-04 | Общество с ограниченной ответственностью "РУСИНТЕХ" | Method of producing microencapsulated thermo-activated extinguishing agent |
RU2740681C1 (en) * | 2020-02-14 | 2021-01-19 | Владимир Витальевич Полиенко | Method for delivery of fire-extinguishing element to ignition source |
RU203897U1 (en) * | 2020-11-18 | 2021-04-26 | Владимир Витальевич Полиенко | FIRE EXTINGUISHING ELEMENT |
RU2751396C1 (en) * | 2020-10-13 | 2021-07-13 | Общество с ограниченной ответственностью "НИКОЛЬ" | Fire-fighting blanket based on microcapsulated extinguishing agents |
RU2751397C1 (en) * | 2020-03-19 | 2021-07-13 | Общество с ограниченной ответственностью "НИКОЛЬ" | Fire extinguishing plate based on microcapsulated extinguishing agents |
RU2751398C1 (en) * | 2020-03-19 | 2021-07-13 | Общество с ограниченной ответственностью "НИКОЛЬ" | Cord for fire extinguishing based on microcapsulated extinguishing agents |
RU2765373C2 (en) * | 2017-04-14 | 2022-01-28 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Method for heat protection of a fire bulkhead and fire-protective composition for coating planar structures |
CN115487460A (en) * | 2022-06-15 | 2022-12-20 | 浙江虹达特种橡胶制品有限公司杭州分公司 | Fire-proof and/or extinguishing material |
RU2787018C1 (en) * | 2022-02-24 | 2022-12-28 | Общество с ограниченной ответственностью "НИКОЛЬ" | Microencapsulated fire extinguishing agent with thermal stability, method for its production and fire extinguishing product containing such an agent |
KR20230006194A (en) | 2021-07-02 | 2023-01-10 | 주식회사 가온테크놀러지 | Fire extinguishing microcapsule composition that can self-extinguish in fire |
WO2023244137A1 (en) * | 2022-06-14 | 2023-12-21 | Александр Дмитриевич ВИЛЕСОВ | Microcapsular fire-extinguishing agent |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103254704B (en) * | 2013-04-27 | 2015-08-05 | 北京工业大学 | A kind of coal mining spraying fireproof material and preparation method thereof |
US9217046B1 (en) | 2014-07-24 | 2015-12-22 | Hexion Inc. | Methods for preparing stable urea formaldehyde polyvinyl alcohol colloids |
RU2628375C1 (en) * | 2016-04-22 | 2017-08-16 | К5 Лтд | Microencapsulated fire extinguishing agent and method of its obtaining |
RU2616943C1 (en) * | 2016-04-22 | 2017-04-18 | К5 Лтд | Self-supporting extinguishing media |
RU2616940C1 (en) * | 2016-04-22 | 2017-04-18 | К5 Лтд | Polymeric composition for thermoactivated fire extinguishing materials production |
WO2018104976A2 (en) | 2016-12-09 | 2018-06-14 | SCHETTINI, Ennio | Electrical devices designed for passive extinguishers |
ES2678593B1 (en) * | 2017-02-13 | 2019-02-12 | Agun Gonzalez Juan Jose | Manual and automatic system and procedure of fire extinguishing in operating rooms |
KR102123554B1 (en) | 2019-03-19 | 2020-06-16 | 주식회사 지에프아이 | Microcapsules for fire extinguishing, manufacturing method and fire extinguishing devices based on it |
KR102123659B1 (en) * | 2019-05-08 | 2020-06-16 | 한국소방산업기술원 | Fire extinguishing sheet comprising a microcapsule for fire extinguishing |
KR102123571B1 (en) * | 2019-05-08 | 2020-06-16 | 주식회사 지에프아이 | Fire extinguishing composition comprising a microcapsule for fire extinguishing |
KR102237294B1 (en) * | 2019-06-26 | 2021-04-07 | (주)수 | Two-part epoxy paint composition for initial fire suppression using capsule-type fire extinguishing agent and aerosol-type epoxy paint composition |
RU2745357C1 (en) * | 2020-03-19 | 2021-03-24 | Общество с ограниченной ответственностью "НИКОЛЬ" | Composite material with microencapsulated extinguishing agent |
CN114558268B (en) * | 2022-03-03 | 2022-11-01 | 北京理工大学 | Perfluorohexanone microcapsule flame-retardant medium and preparation method, product and application thereof |
US11912896B2 (en) * | 2022-06-15 | 2024-02-27 | Zhejiang Mingnuo New Material Technology Co., Ltd | Environment-friendly fire-retardant coating and preparation method thereof |
CN115491067B (en) * | 2022-06-15 | 2023-05-30 | 浙江虹达特种橡胶制品有限公司杭州分公司 | Coating film and coated article based on same |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4867902A (en) * | 1988-03-23 | 1989-09-19 | Z-Gard, Inc. | Microencapsulated oxygen generators |
WO1999056830A1 (en) * | 1998-05-06 | 1999-11-11 | Aktsionernoe Obschestvo Zakrytogo Tipa 'delivery Sistems International' | Fire-extinguishing material on the basis of a polymeric composition |
RU2161520C1 (en) * | 1998-05-06 | 2001-01-10 | Акционерное общество закрытого типа "ДЕЛИВЕРИ СИСТЕМС ИНТЕРНЕЙШНЛ" | Fire-extinguishing polymer composite |
JP2007160028A (en) * | 2005-12-13 | 2007-06-28 | Fujimura Tadamasa | Microencapsulated fire extinguishing agent with dibromomethane as core material, and fire extinguishing material containing the agent |
JP2007319350A (en) * | 2006-05-31 | 2007-12-13 | Vision Development Co Ltd | Fire-extinguishing material and apparatus and method using it |
JP2009119240A (en) * | 2008-05-02 | 2009-06-04 | Yamato Grand Kk | Fire extinguishing sheet |
RU2389525C2 (en) * | 2006-07-14 | 2010-05-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Делси" | Microcapsulated extinguishing agent and method for making thereof, extinguishing composite, extinguishing paint coating and extinguishing fabric containing said agent |
-
2011
- 2011-06-23 RU RU2011125756/05A patent/RU2469761C1/en active
-
2012
- 2012-06-19 WO PCT/RU2012/000477 patent/WO2012177181A1/en active Application Filing
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4867902A (en) * | 1988-03-23 | 1989-09-19 | Z-Gard, Inc. | Microencapsulated oxygen generators |
WO1999056830A1 (en) * | 1998-05-06 | 1999-11-11 | Aktsionernoe Obschestvo Zakrytogo Tipa 'delivery Sistems International' | Fire-extinguishing material on the basis of a polymeric composition |
RU2161520C1 (en) * | 1998-05-06 | 2001-01-10 | Акционерное общество закрытого типа "ДЕЛИВЕРИ СИСТЕМС ИНТЕРНЕЙШНЛ" | Fire-extinguishing polymer composite |
JP2007160028A (en) * | 2005-12-13 | 2007-06-28 | Fujimura Tadamasa | Microencapsulated fire extinguishing agent with dibromomethane as core material, and fire extinguishing material containing the agent |
JP2007319350A (en) * | 2006-05-31 | 2007-12-13 | Vision Development Co Ltd | Fire-extinguishing material and apparatus and method using it |
RU2389525C2 (en) * | 2006-07-14 | 2010-05-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Делси" | Microcapsulated extinguishing agent and method for making thereof, extinguishing composite, extinguishing paint coating and extinguishing fabric containing said agent |
JP2009119240A (en) * | 2008-05-02 | 2009-06-04 | Yamato Grand Kk | Fire extinguishing sheet |
Cited By (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2580132C2 (en) * | 2014-01-09 | 2016-04-10 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ВСЕРОССИЙСКИЙ ОРДЕНА "ЗНАК ПОЧЕТА" НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ОБОРОНЫ МИНИСТЕРСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ" (ФГБУ ВНИИПО МЧС России) | Method for producing fire-retardant coating on surface of combustible and non-combustible materials, microencapsulated agents for obtaining fire-retardant coating on surface of combustible and non-combustible materials, method for preparation thereof and method to create fire retardant intumescent coatings |
WO2015122796A1 (en) * | 2014-02-14 | 2015-08-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Делси" | Covering article for reactively extinguishing a fire |
WO2016013951A1 (en) * | 2014-07-21 | 2016-01-28 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Делси" | Fire-extinguishing product for preventive fire protection |
WO2016089240A1 (en) * | 2014-12-04 | 2016-06-09 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Делси" | Microcapsules, method for producing thereof and flame retardant agents, materials, coatings and products based thereon |
RU2622947C2 (en) * | 2015-08-10 | 2017-06-21 | Общество с ограниченной ответственностью "Инновационные химические технологии" | Polymer composite material used for forming an electrical equipment local overheats signal |
RU2622303C1 (en) * | 2016-01-11 | 2017-06-14 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ВСЕРОССИЙСКИЙ ОРДЕНА "ЗНАК ПОЧЕТА" НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ОБОРОНЫ МИНИСТЕРСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ" (ФГБУ ВНИИПО МЧС России) | Combined composition for fire fighting, method for combined fire fighting and microcapsulated extinguishing agent |
RU2765373C2 (en) * | 2017-04-14 | 2022-01-28 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Method for heat protection of a fire bulkhead and fire-protective composition for coating planar structures |
RU2702566C1 (en) * | 2018-10-12 | 2019-10-08 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Делси" | Microencapsulated extinguishing agent and a method of producing a microencapsulated extinguishing agent |
RU2731599C1 (en) * | 2019-07-17 | 2020-09-04 | Общество с ограниченной ответственностью "РУСИНТЕХ" | Method of producing microencapsulated thermo-activated extinguishing agent |
CN111068233A (en) * | 2019-11-26 | 2020-04-28 | 南京师范大学 | Preparation method of microcapsule fire extinguishing agent with whey protein isolate/anionic polysaccharide as wall material |
CN111068233B (en) * | 2019-11-26 | 2021-06-01 | 南京师范大学 | Preparation method of microcapsule fire extinguishing agent with whey protein isolate/anionic polysaccharide as wall material |
RU2740681C1 (en) * | 2020-02-14 | 2021-01-19 | Владимир Витальевич Полиенко | Method for delivery of fire-extinguishing element to ignition source |
RU2751398C9 (en) * | 2020-03-19 | 2021-08-17 | Общество с ограниченной ответственностью "НИКОЛЬ" | Cord for fire extinguishing based on microcapsulated extinguishing agents |
RU2751397C1 (en) * | 2020-03-19 | 2021-07-13 | Общество с ограниченной ответственностью "НИКОЛЬ" | Fire extinguishing plate based on microcapsulated extinguishing agents |
RU2751398C1 (en) * | 2020-03-19 | 2021-07-13 | Общество с ограниченной ответственностью "НИКОЛЬ" | Cord for fire extinguishing based on microcapsulated extinguishing agents |
RU2751397C9 (en) * | 2020-03-19 | 2021-08-17 | Общество с ограниченной ответственностью "НИКОЛЬ" | Fire extinguishing plate based on microcapsulated extinguishing agents |
RU2751396C9 (en) * | 2020-10-13 | 2021-08-17 | Общество с ограниченной ответственностью "НИКОЛЬ" | Fire-fighting blanket based on microcapsulated extinguishing agents |
RU2751396C1 (en) * | 2020-10-13 | 2021-07-13 | Общество с ограниченной ответственностью "НИКОЛЬ" | Fire-fighting blanket based on microcapsulated extinguishing agents |
RU203897U1 (en) * | 2020-11-18 | 2021-04-26 | Владимир Витальевич Полиенко | FIRE EXTINGUISHING ELEMENT |
KR20230006194A (en) | 2021-07-02 | 2023-01-10 | 주식회사 가온테크놀러지 | Fire extinguishing microcapsule composition that can self-extinguish in fire |
RU2787018C1 (en) * | 2022-02-24 | 2022-12-28 | Общество с ограниченной ответственностью "НИКОЛЬ" | Microencapsulated fire extinguishing agent with thermal stability, method for its production and fire extinguishing product containing such an agent |
RU2790715C1 (en) * | 2022-03-21 | 2023-02-28 | Павел Сергеевич Копылов | Gas fire-extinguishing agent |
RU2791540C1 (en) * | 2022-06-14 | 2023-03-09 | Александр Дмитриевич Вилесов | Microcapsulated fire extinguishing agent, method for its production and fire extinguishing product containing such agent |
WO2023244137A1 (en) * | 2022-06-14 | 2023-12-21 | Александр Дмитриевич ВИЛЕСОВ | Microcapsular fire-extinguishing agent |
CN115487460A (en) * | 2022-06-15 | 2022-12-20 | 浙江虹达特种橡胶制品有限公司杭州分公司 | Fire-proof and/or extinguishing material |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2012177181A1 (en) | 2012-12-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2469761C1 (en) | Microcapsulated fire-extinguishing agent, method of its obtaining, fire-extinguishing composite material and fire-extinguishing coating | |
JP4698641B2 (en) | Microencapsulated fire extinguishing agent, method for producing the same, and fire-extinguishing composite material | |
RU2389525C2 (en) | Microcapsulated extinguishing agent and method for making thereof, extinguishing composite, extinguishing paint coating and extinguishing fabric containing said agent | |
WO2016089240A1 (en) | Microcapsules, method for producing thereof and flame retardant agents, materials, coatings and products based thereon | |
JP2009160387A (en) | Microencapsulated fire extinguisher and manufacturing method thereof, and fire extinguishing composite material | |
JP4632948B2 (en) | Microencapsulated fire extinguishing agent having dibromomethane as core material and fire extinguishing material containing the extinguishing agent | |
CN103370104B (en) | Self-excitation hairdo fire-fighting agent | |
CN115581884B (en) | Fire-proof fire-extinguishing cloth | |
US20230143503A1 (en) | Preparation of eco-friendly fire extinguisher microcapsules and applications thereof | |
RU2403934C1 (en) | Fire-extinguishing composition and method of its obtaining | |
BRPI0613989A2 (en) | method for the manufacture of a fire retardant composite and composite thus obtained | |
WO2018217132A1 (en) | Flexible plate comprising a fire extinguishing composite material, and method for producing same (variants) | |
WO2009090747A1 (en) | Microencapsulated fire extinguisher, process for producing the same, and fire-extinguishing composite material | |
CN108140289B (en) | Composite material for signaling local overheating of electrical equipment | |
Kang et al. | Effects of talc/hollow glass beads on the flame retardancy of silicone foams | |
CN114558268B (en) | Perfluorohexanone microcapsule flame-retardant medium and preparation method, product and application thereof | |
Vilesov et al. | Novel microencapsulated liquid fire extinguishers with a nanomodified microcapsule shell | |
CN106543480A (en) | A kind of sulfonation cross linked ciclodextrines starch capsules anti-flaming smoke-inhibiting agent and preparation method thereof | |
Ou et al. | Solvent-free intumescent fire protection epoxy coatings with excellent smoke suppression, toxicity reduction, and durability enabled by a micro/nano-structured P/N/Si-containing flame retardant | |
US20090078918A1 (en) | Methods and Structures With Fire Retardant Spheres for Implementing Enhanced Fire Protection | |
RU2161520C1 (en) | Fire-extinguishing polymer composite | |
RU90994U1 (en) | FIRE-FIGHTING PROPERTIES | |
US20150101289A1 (en) | Loose fill fire-protective packing media | |
KR102670535B1 (en) | Fire-fighting microcapsules with built-in fire extinguishing substance and manufacturing method of the same | |
Vilesov et al. | Microencapsulated fire-extinguishing fluids and reactive fire-extinguishing composites formed on their basis |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
HE4A | Change of address of a patent owner | ||
PD4A | Correction of name of patent owner |