WO1999034873A1 - Fire extinguishing composition - Google Patents

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Johannes Eich
Heinz Jaskolka
Detlef GÖRICKE
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Dynamit Nobel Gmbh Explosivstoff- Und Systemtechnik
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    • 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
    • A62D1/06—Fire-extinguishing compositions; Use of chemical substances in extinguishing fires containing gas-producing, chemically-reactive components

Definitions

  • the present invention relates to a fire extinguishing composition which produces an aerosol when burned.
  • a fire extinguishing composition which consists of a thermally dispersible component, an oxidizing agent, an oxygen-containing binder and various additives. When this composition burns off, an aerosol is formed which can be used to extinguish the fire.
  • Fire extinguishing compositions containing these components can therefore not be used in higher temperature ranges (> 85 ° C).
  • An object of the present invention was therefore to provide fire extinguishing compositions which do not have the disadvantages of the prior art.
  • Embodiments are preferably characterized in the subclaims.
  • compositions according to the invention contain, as an active, oxygen-containing binder, a combination of inactive and active binder.
  • inactive binder a combination of inactive and active binder.
  • various waxes, cellulose, various resins, polymers, rubbers and the like or mixtures of these inactive binders can be used as the inactive binder.
  • Nitro compounds that have a high thermal resistance can be used as the active binder.
  • compositions according to the invention are distinguished by the fact that they are readily ignitable, guarantee stable combustion, are thermally stable up to 150 ° C. and have a long shelf life of more than 10 years.
  • the present invention relates in particular to fire extinguishing compositions comprising an oxidizing agent, an oxygen-containing binder and additives in which the oxygen-containing binder consists of a combination of inactive and active binder.
  • the inactive binder is selected from the group of different waxes, cellulose, various resins, polymers, for example polybutadiene, rubbers or from mixtures of these inactive binders.
  • the active binder is selected from the group of nitro compounds which have a high thermal resistance, preferably from the group of nitramine Blowing agents, particularly preferably from the group of nitroguanidine, from the group of polymeric polynitroaromatics according to DE 27 53 555, hexogen, octogen or from mixtures of these compounds.
  • the oxidizing agent of the compositions according to the invention is selected from the group of potassium nitrate, sodium nitrate, ammonium nitrate, potassium perchlorate, sodium perchlorate, ammonium perchlorate or from mixtures thereof.
  • the technical additions are selected from the group carbon, silicon dioxide, aluminum, aluminum oxide, iron, iron oxide or from their mixtures.
  • plasticizers from the group of phthalates for example dibutyl phthalate or diamyl phthalate, or mixtures of such plasticizers can also be added to the compositions according to the invention.
  • compositions according to the invention contain 40 to 70% by weight of oxidizing agent, 3 to 20% by weight of inactive binder, 10 to 40% by weight of active binder, 1 to 10% by weight of technical additives and optionally up to 10% by weight % Plasticizer, for example 40 to 70% by weight potassium nitrate, 3 to 20% by weight rubber, 10 to 40% by weight hexogen and 1 to 10% by weight carbon or 40 to 70% by weight potassium nitrate , 3 to 20 wt.% Rubber, 10 to 40 wt.% Nitroguanidine and 1 to 10 wt.% Carbon or 40 to 70 wt.% Potassium nitrate, 3 to 20 wt.% Polybutadiene, 10 to 40 wt % Nitroguanidine and 1 to 10% by weight carbon or 40 to 70% by weight potassium nitrate, 3 to 20% by weight polybutadiene, 10 to 40% by weight hexogen and 1 to 10% by weight carbon.
  • Plasticizer for example 40 to 70% by weight potassium nitrate, 3 to 20% by weight
  • a preferred composition contains.
  • compositions according to the invention are produced, for example, by intimately mixing the individual components and kneaded to form a free-flowing granulate.
  • the granules thus obtained have a diameter of 1 to 2 mm, are easy to dose and can be pressed into the desired shapes in known pressing devices. It is also possible to extrude these granules or to further process them by injection molding.

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Abstract

The invention relates to fire extinguishing compositions, comprising oxidizing agents, oxygen-containing binding agents and adjuvants, whereby the oxygen-containing binding agents consist of a combination of inactive and active binding agents.

Description

Feuerlöschzusammensetzung Fire extinguishing composition
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Feuerlöschzusammensetzung, die beim Abbrennen ein Aerosol erzeugt.The present invention relates to a fire extinguishing composition which produces an aerosol when burned.
In der europäischen Patentanmeldung EPA 0 627 244 wird eine Feuerlöschzusammensetzung beschrieben, die aus einer thermisch zerstreubaren Komponente, einem Oxidationsmittel, einem sauerstoffhaltigen Bindemittel und diversen Zugaben besteht. Beim Abbrand dieser Zusammensetzung wird ein Aerosol gebildet, das zum Brandlöschen eingesetzt werden kann.In European patent application EPA 0 627 244, a fire extinguishing composition is described which consists of a thermally dispersible component, an oxidizing agent, an oxygen-containing binder and various additives. When this composition burns off, an aerosol is formed which can be used to extinguish the fire.
Diese bekannten Löschsätze weisen gravierende Nachteile auf. Werden sauerstoffhaltige, inaktive Bindemittel eingesetzt, beispielsweise solche, die in der obengenannten EPA auf Seite 19 unter Punkt 3 und 4 beschrieben werden, ergibt sich eine unzureichende Anzündfreundlichkeit und vor allem eine instabile Verbrennung. Die Gasproduktion des Aerosols ist eingeschränkt. Werden aber aktive, sauerstoffhaltige Bindemittel benutzt, beispielsweise Zellulosenitrat oder als Plastifikator Glyzerintrinitrat, so wird der Abbrand zwar positiv unterstützt, doch besitzt der gesamte Löschsatz keine ausreichende thermische Stabilität. Die in der obengenannten EPA aufgeführten aktiven Bindemittel oder Plastifikatoren gehören der Gruppe der organischen Nitrate an. Es ist bekannt, daß diese Nitrate keine ausreichende thermische Stabilität zeigen. Enthält beispielsweise Munition solche Nitrate, dann ist die Lagerfähigkeit solcher Zusammensetzungen auf +63 ° C beschränkt. Salpetrige Ester höherwertiger Alkohole, beispielsweise NGL und DEGN neigen darüber hinaus zum Ausschwitzen.These known extinguishing sentences have serious disadvantages. If oxygen-containing, inactive binders are used, for example those described in points 3 and 4 of the above-mentioned EPA on page 19, this results in inadequate ease of ignition and, above all, unstable combustion. The gas production of the aerosol is restricted. However, if active, oxygen-containing binders are used, for example cellulose nitrate or glycerine trinitrate as a plasticizer, the burn-off is supported positively, but the entire extinguishing set does not have sufficient thermal stability. The active binders or plasticizers listed in the abovementioned EPA belong to the group of organic nitrates. It is known that these nitrates do not show sufficient thermal stability. If, for example, ammunition contains such nitrates, the shelf life of such compositions is limited to +63 ° C. Nitrous esters of higher alcohols, such as NGL and DEGN, also tend to exude.
Feuerlöschzusammenetzungen, die diese Komponenten enthalten, sind daher in höheren Temperaturbereichen (>85 ° C) nicht einsetzbar. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand daher darin, Feuerlöschzusammensetzungen bereitzustellen, die die Nachteile des Standes der Technik nicht aufweisen.Fire extinguishing compositions containing these components can therefore not be used in higher temperature ranges (> 85 ° C). An object of the present invention was therefore to provide fire extinguishing compositions which do not have the disadvantages of the prior art.
Gelöst wurde diese Aufgabe durch die Merkmale des Hauptanspruchs. Vorzugsweise Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen charakterisiert.This task was solved by the features of the main claim. Embodiments are preferably characterized in the subclaims.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen enthalten als aktives, sauerstoff- haltiges Bindemittel eine Kombination aus inaktivem und aktivem Bindemittel. Als inaktives Bindemittel können beispielsweise verschiedene Wachse, Cellulose, diverse Harze, Polymere, Kautschuke und ähnliches oder Mischungen dieser inaktiven Bindemittel eingesetzt werden. Als aktives Bindemittel können Nitroverbindungen eingesetzt werden, die eine hohe thermische Belastbarkeit aufweisen.The compositions according to the invention contain, as an active, oxygen-containing binder, a combination of inactive and active binder. For example, various waxes, cellulose, various resins, polymers, rubbers and the like or mixtures of these inactive binders can be used as the inactive binder. Nitro compounds that have a high thermal resistance can be used as the active binder.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen zeichnen sich dadurch aus, daß sie gut anzündbar sind, eine stabile Verbrennung garantieren, bis 150J C thermisch stabil sind und eine Langlagerfähigkeit von mehr als 10 Jahren zeigen.The compositions according to the invention are distinguished by the fact that they are readily ignitable, guarantee stable combustion, are thermally stable up to 150 ° C. and have a long shelf life of more than 10 years.
Diese hervorragenden Eigenschaften werden überraschenderweise durch die Kombination aus inaktivem und aktivem Bindemittel ermöglichtThese outstanding properties are surprisingly made possible by the combination of inactive and active binders
Die vorliegende Erfindung betrifft im einzelnen Feuerlöschzusammensetzungen aus Oxidationsmittel, sauerstoffhaltigem Bindemittel und Zugaben, bei denen das sauerstoffhaltige Bindemittel aus einer Kombination aus inaktivem und aktivem Bindemittel besteht.The present invention relates in particular to fire extinguishing compositions comprising an oxidizing agent, an oxygen-containing binder and additives in which the oxygen-containing binder consists of a combination of inactive and active binder.
Dabei ist das inaktive Bindemittel ausgewählt aus der Gruppe verschiedener Wachse, Cellulose, diverser Harze, Polymere, beispielsweise Polybutadien, Kautschuke oder aus Mischungen dieser inaktiven Bindemittel.The inactive binder is selected from the group of different waxes, cellulose, various resins, polymers, for example polybutadiene, rubbers or from mixtures of these inactive binders.
Das aktive Bindemittel ist aus der Gruppe der Nitroverbindungen ausgewählt, die eine hohe thermische Belastbarkeit aufweisen, vorzugsweise aus der Gruppe der Nitramin- Treibmittel, besonders bevorzugt aus der Gruppe Nitroguanidin, aus der Gruppe der polymeren Polynitroaromaten gemäß DE 27 53 555, Hexogen, Oktogen oder aus Mischungen dieser Verbindungen. Das Oxidationsmittel der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen ist ausgewählt aus der Gruppe Kaliumnitrat, Natriumnitrat, Ammoniumnitrat, Kaliumperchlorat, Natriumperchlorat, Ammoniumperchlorat oder aus deren Mischungen. Die technischen Zugaben sind ausgewählt aus der Gruppe Kohlenstoff, Siliziumdioxid, Aluminium, Aluminiumoxid, Eisen, Eisenoxid oder aus deren Mischungen. Falls erforderlich können den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen auch Weichmacher aus der Gruppe der Phthalate, beispielsweise Dibutylphthalat oder Diamylphthalat oder Mischungen solcher Weichmacher zugesetzt werden.The active binder is selected from the group of nitro compounds which have a high thermal resistance, preferably from the group of nitramine Blowing agents, particularly preferably from the group of nitroguanidine, from the group of polymeric polynitroaromatics according to DE 27 53 555, hexogen, octogen or from mixtures of these compounds. The oxidizing agent of the compositions according to the invention is selected from the group of potassium nitrate, sodium nitrate, ammonium nitrate, potassium perchlorate, sodium perchlorate, ammonium perchlorate or from mixtures thereof. The technical additions are selected from the group carbon, silicon dioxide, aluminum, aluminum oxide, iron, iron oxide or from their mixtures. If necessary, plasticizers from the group of phthalates, for example dibutyl phthalate or diamyl phthalate, or mixtures of such plasticizers can also be added to the compositions according to the invention.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen enthalten 40 bis 70 Gew.-% Oxidationsmittel, 3 bis 20 Gew.-% inaktives Bindemittel, 10 bis 40 Gew.-% aktives Bin- demittel, 1 bis 10 Gew.-% technische Zugaben und gegebenenfalls bis zu 10 Gew.-% Weichmacher, beispielsweise 40 bis 70 Gew.-% Kaliumnitrat, 3 bis 20 Gew.-% Kautschuk, 10 bis 40 Gew.-% Hexogen und 1 bis 10 Gew.-% Kohlenstoff oder 40 bis 70 Gew.-% Kaliumnitrat, 3 bis 20 Gew.-% Kautschuk, 10 bis 40 Gew.-% Nitroguanidin und 1 bis 10 Gew.-% Kohlenstoff oder 40 bis 70 Gew.-% Kaliumnitrat, 3 bis 20 Gew.- % Polybutadien, 10 bis 40 Gew.-% Nitroguanidin und 1 bis 10 Gew.-% Kohlenstoff oder 40 bis 70 Gew.-% Kaliumnitrat, 3 bis 20 Gew.-% Polybutadien, 10 bis 40 Gew.-% Hexogen und 1 bis 10 Gew.-% Kohlenstoff.The compositions according to the invention contain 40 to 70% by weight of oxidizing agent, 3 to 20% by weight of inactive binder, 10 to 40% by weight of active binder, 1 to 10% by weight of technical additives and optionally up to 10% by weight % Plasticizer, for example 40 to 70% by weight potassium nitrate, 3 to 20% by weight rubber, 10 to 40% by weight hexogen and 1 to 10% by weight carbon or 40 to 70% by weight potassium nitrate , 3 to 20 wt.% Rubber, 10 to 40 wt.% Nitroguanidine and 1 to 10 wt.% Carbon or 40 to 70 wt.% Potassium nitrate, 3 to 20 wt.% Polybutadiene, 10 to 40 wt % Nitroguanidine and 1 to 10% by weight carbon or 40 to 70% by weight potassium nitrate, 3 to 20% by weight polybutadiene, 10 to 40% by weight hexogen and 1 to 10% by weight carbon.
Eine bevorzugte Zusammensetzung enthält.A preferred composition contains.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen werden beispielsweise hergestellt durch inniges Vermischen der Einzelkomponenten und zu einem gut rieselfähigen Granulat verknetet. Die so zu erhaltenen Granulen haben einen Durchmesser von 1 bis 2 mm, sind gut dosierbar und lassen sich in an sich bekannten Preßeinrichtungen zu den gewünschten Formen verpressen. Ebenfalls möglich ist es, diese Granulen zu extrudieren oder im Spritzgußverfahren weiterzuverarbeiten. The compositions according to the invention are produced, for example, by intimately mixing the individual components and kneaded to form a free-flowing granulate. The granules thus obtained have a diameter of 1 to 2 mm, are easy to dose and can be pressed into the desired shapes in known pressing devices. It is also possible to extrude these granules or to further process them by injection molding.

Claims

Patentansprüche claims
1. Feuerlöschzusammensetzung aus Oxidationsmittel, sauerstoffhaltigem Bin- demittel und Zugaben, dadurch gekennzeichnet, daß das sauerstoffhaltige1. Fire extinguishing composition of oxidizing agent, oxygen-containing binder and additives, characterized in that the oxygen-containing
Bindemittel aus einer Kombination aus inaktivem und aktivem Bindemittel besteht.Binder consists of a combination of inactive and active binder.
2. Feuerlöschzusammensetzung gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das inaktive Bindemittel ausgewählt ist aus der Gruppe verschiedener Wachse,2. Fire extinguishing composition according to claim 1, characterized in that the inactive binder is selected from the group of different waxes,
Cellulose, diverser Harze, Polymere, Kautschuke oder aus Mischungen dieser inaktiven Bindemittel.Cellulose, various resins, polymers, rubbers or from mixtures of these inactive binders.
3. Feuerlöschzusammensetzung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn- zeichnet, daß als aktives Bindemittel hochenergetische Zusätze eingesetzt werden, mit der die gewünschte Abbrandgeschwindigkeit eingestellt werden kann.3. Fire extinguishing composition according to claim 1 or 2, characterized in that high-energy additives are used as the active binder, with which the desired burning rate can be set.
4. Feuerlöschzusammensetzung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das aktive Bindemittel aus der Gruppe der4. Fire extinguishing composition according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the active binder from the group of
Nitroverbindungen ausgewählt ist, die eine hohe thermische Belastbarkeit aufweisen.Nitro compounds is selected that have a high thermal resistance.
5. Feuerlöschzusammensetzung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das aktive Bindemittel aus der Gruppe der5. Fire extinguishing composition according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the active binder from the group of
Nitramin-Treibmittel ausgewählt ist.Nitramine blowing agent is selected.
6. Feuerlöschzusammensetzung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das aktive Bindemittel aus der Gruppe Nitroguanidin, aus der Gruppe der polymeren Polynitroaromaten gemäß6. Fire extinguishing composition according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the active binder from the group nitroguanidine, from the group of polymeric polynitroaromatics according
DE 27 53 555, aus Hexogen, Oktogen oder aus Mischungen dieser Verbindungen ausgewählt ist. DE 27 53 555, is selected from hexogen, octogen or from mixtures of these compounds.
. Feuerlöschzusammensetzung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis. Fire extinguishing composition according to one or more of claims 1 to
6, dadurch gekennzeichnet, daß das Oxidationsmittel ausgewählt ist aus der Gruppe Kaliumnitrat, Natriumnitrat, Ammoniumnitrat, Kaliumperchlorat, Natrium- perchlorat, Ammoniumperchlorat oder aus deren Mischungen, daß die technischen Zugaben ausgewählt sind aus der Gruppe Kohlenstoff, Siliziumdioxid, Aluminium, Aluminiumoxid, Eisen, Eisenoxid oder aus deren Mischungen und daß gegebenenfalls ein Weichmacher eingesetzt wird.6, characterized in that the oxidizing agent is selected from the group potassium nitrate, sodium nitrate, ammonium nitrate, potassium perchlorate, sodium perchlorate, ammonium perchlorate or from their mixtures, that the technical additions are selected from the group carbon, silicon dioxide, aluminum, aluminum oxide, iron, Iron oxide or mixtures thereof and that a plasticizer is optionally used.
8. Feuerlöschzusammensetzung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis8. Fire extinguishing composition according to one or more of claims 1 to
7, dadurch gekennzeichnet, daß es 40 bis 70 Gew.-% Oxidationsmittel, 3 bis 20 Gew.-% inaktives Bindemittel, 10 bis 40 Gew.-% aktives Bindemittel, 1 bis 10 Gew.-% technische Zugaben und gegebenenfalls bis zu 10 Gew.-% Weichmacher enthält.7, characterized in that it contains 40 to 70% by weight of oxidizing agent, 3 to 20% by weight of inactive binder, 10 to 40% by weight of active binder, 1 to 10% by weight of technical additions and optionally up to 10 Wt .-% contains plasticizer.
9. Feuerlöschzusammensetzung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es 40 bis 70 Gew.-% Kaliumnitrat, 3 bis 20 Gew.-% Kautschuk, 10 bis 40 Gew.-% Hexogen und 1 bis 10 Gew.-% Kohlenstoff enthält.9. Fire extinguishing composition according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that it contains 40 to 70% by weight of potassium nitrate, 3 to 20% by weight of rubber, 10 to 40% by weight of hexogen and 1 to 10% by weight. -% contains carbon.
10. Feuerlöschzusammensetzung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es 40 bis 70 Gew.-% Kaliumnitrat, 3 bis 20 Gew.-% Kautschuk, 10 bis 40 Gew.-% Nitroguanidin und 1 bis 10 Gew.-% Kohlenstoff enthält.10. Fire extinguishing composition according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that it contains 40 to 70% by weight of potassium nitrate, 3 to 20% by weight of rubber, 10 to 40% by weight of nitroguanidine and 1 to 10% by weight. -% contains carbon.
11. Feuerlöschzusammensetzung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es 40 bis 70 Gew.-% Kaliumnitrat, 3 bis 20 Gew.-% Polybutadien, 10 bis 40 Gew.-% Nitroguanidin und 1 bis 10 Gew.-% Kohlenstoff enthält. 11. Fire extinguishing composition according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that it contains 40 to 70% by weight of potassium nitrate, 3 to 20% by weight of polybutadiene, 10 to 40% by weight of nitroguanidine and 1 to 10% by weight. -% contains carbon.
. _. _
12. Feuerlöschzusammensetzung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es 40 bis 70 Gew.-% Kaliumnitrat, 3 bis 20 Gew.-% Polybutadien, 10 bis 40 Gew.-% Hexogen und 1 bis 10 Gew.-% Kohlenstoff enthält. 12. Fire extinguishing composition according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that it contains 40 to 70% by weight of potassium nitrate, 3 to 20% by weight of polybutadiene, 10 to 40% by weight of hexogen and 1 to 10% by weight. -% contains carbon.
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