灭火方法和灭火组合物技术

一种控制或扑灭火焰的方法，包括在火焰或火舌中加入不可燃的灭火组合物的步骤，所述组合物包含至少一种一烷氧基或二烷氧基取代的全氟烷烃、全氟环烷烃、含全氟环烷基的全氟烷烃或含全氟环亚烷基的全氟烷烃化合物，所述化合物的沸点约为０－１５０℃，并且在化合物的全氟化部分还可任选地包含一个或多个链上杂原子。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的领域本专利技术涉及包含至少一种部分氟化化合物的灭火组合物，并涉及使用这种组合物扑灭、控制或防止火焰的方法。本专利技术的背景已知有各种不同的灭火剂和方法，使用时视其所处理火焰范围的大小和发生地点，火焰涉及的可燃材料的类型进行选择。在固定的包围区域(例如计算机房、储存库、电信转换控制室(telecommunications switching gear rooms)、图书馆，文献档案馆、石油泵站等)内，传统上使用卤代烃灭火剂。这种试剂不仅有效，而且与水不同，作为“清洁的灭火剂”，它对包围区域或其内容物的影响是非常小的。最常用的卤代烃灭火剂为含溴的化合物，例如溴三氟甲烷(CF3Br，Halon1301)和溴氯二氟甲烷(CF2C1Br，Halon 1211)。这些含溴卤化碳在灭火中非常有效，并且它们可以由手提设备或由火焰探测器启动的自动化室内漫灌系统(automatic room flooding system)输送出来。然而，这些化合物被认为会引起大气中臭氧的消耗。蒙特利尔议定书及其附带修正件指出应该中止Halon 1211和1301的生产(例如参见P.S.Zurer，“Looming Ban on Production of CFCs，Halons SpursSwitch to Substitutes”，化学和工程新闻，第12页，1993年11月15日)。这样，在技术上就产生了对于常用含溴灭火剂替代物的需要。这种替代物应具有较低的臭氧消耗能力；应具有扑灭、控制或防止火焰或火舌的性能，所述的火焰或火舌例如是A类(垃圾，木材或纸张)，B类(可燃的液体或油脂)和/或C类(电子设备)火焰；并且应该是清洁的灭火剂，即在电学上不导电，是挥发性或气态的，并不留下残渣。该替代物最好还应是低毒性的，在空气中不会形成可燃混合物，在灭火应用中具有可接受的热和化学稳定性，并且具有短的大气寿命和低的全球升温潜能。业已提出了各种不同的氟化烃作为灭火剂。例如，美国专利5,040,609和5,115,868(Dougherty等人)描述了一种使用含CHF3的组合物来扑灭、防止和控制火焰的方法。美国专利5,084,190(Fernandez)披露了一种使用含至少一种氟代丙烷的组合物来扑灭、防止和控制火焰的方法。美国专利5,117,917(Robin等人)描述了在灭火设备中使用完全氟化、饱和的C2，C3和C4化合物。美国专利5,124,053(Iikubo等人)披露了使用高氟化、饱和的C2和C3氢氟化碳作为灭火剂。美国专利5,250,200(Sallet)描述了一种环境安全的消防方法，该方法是直接将火焰/火舌扑灭量的ODP基本上为零的氢氟烷烃化合物(除了四氟乙烷或五氟乙烷外)加入燃烧的火焰或火舌中。业已提出将部分氟化的醚作为氯氟化碳的替换物(例如参见Yamashita等人在International Conference on CFC and BFC(Halons)，Shanghai，China，1994年8月7-10，55-58页中所述)。法国专利出版物2,287,432(Societe Nationale des Poudres et Explosifs)描述了新的部分氟化的醚及其制备方法。据称该化合物可用作安眠药剂和麻醉剂；用作制备热稳定、耐火或自润滑聚合物的单体；并可用在植物保护和植物药物领域中。德国专利出版物1,294,949(Farbwerke Hoechst AG)描述了一种制造全氟烷基-烷基醚的技术，据称这种化合物可用作麻醉剂和制备麻醉剂和聚合物的中间体。世界专利出版物WO 94/20588(Nimitz等人)披露了用作氯氟化碳和卤素取代物的氟碘碳共混物。本专利技术的概述本专利技术的一个方面是提供一种控制或扑灭火焰的方法。该方法是向火焰或火舌中加入(例如通过喷射或漫灌(flooding))不可燃(在使用条件下)的灭火组合物，该组合物包含至少一种一烷氧基或二烷氧基取代的全氟烷烃、全氟环烷烃、含全氟环烷基的全氟烷烃、或含全氟环亚烷基的全氟烷烃化合物。所加入的灭火组合物的量应足以扑灭火焰或火舌。组合物中所用的化合物在其全氟化部分上还可以包含一个或多个链上的杂原子(例如氧或氮)，并且所述化合物的沸点最好为约0℃-约150℃。不管其氢含量为多少，本专利技术方法所用的烷氧基取代的全氟化合物在扑灭火焰或火舌中出奇地有效，此外它们中的大部分不留残渣(即作为清洁的灭火剂)。另外，在酸、碱和氧化剂存在的情况下该化合物显示出意想不到的很高稳定性。与溴氟化碳、溴氯氟化碳和许多为此的替代物(例如氢氯氟化碳和氢氟化碳)相比，这些化合物的毒性和可燃性很低，臭氧消耗能力为零，并且其大气寿命短，全球升温潜能低。由于这些化合物显示出的灭火能力很好，而且在环境上是可接受的，所以它们能满足技术上寻找替代物来代替被认为会破坏地球臭氧层的常用含溴灭火剂的需求。本专利技术的另一个方面还提供一种灭火组合物和在密封区域内防火的方法。本专利技术的详细描述可在本专利技术方法和组合物中使用的化合物为一烷氧基或二烷氧基取代的全氟烷烃、全氟环烷烃、含全氟环烷基的全氟烷烃、和含全氟环亚烷基的全氟烷烃化合物。这些化合物可以在其分子的全氟化部分还含有链上杂原子(一个或多个)，也可以不含杂原子，所述的这类化合物可单独使用其一种，或多种结合起来使用，或与其它常用灭火剂(例如氢氟化碳，氢氯氟化碳，全氟化碳，氯氟化碳，溴氟化碳，溴氯氟化碳，碘氟化碳和氢溴氟化碳)结合起来使用。该类化合物在环境的温度和压力条件下，可为固体、液体或气体，但以液态或蒸气状态(或两者兼而有之)进行灭火为佳。因此，通常状态为固体的化合物宜通过熔化、升华或溶解在液体共灭火剂中转变成液体和/或蒸气之后使用。这种转变可在化合物受到火焰或火舌热量的条件下发生。一类有用的烷氧基取代的全氟化合物为可用下述通式(I)表示的化合物Rf-(O-Rh)x(I)其中x为整数1或2；当x为1时，Rf选自具有2至约8个碳原子的直链或支链全氟烷基、含全氟环烷基具有5至约8个碳原子的全氟烷基、具有4至约8个碳原子的全氟环烷基；当x为2时，Rf选自具有4-至8个碳原子的直链或支链全氟链烷二基(perfluoroalkanediyl group)或全氟亚烷基、含全氟环烷基或全氟环亚烷基具有6至约8个碳原子的全氟链烷二基或全氟亚烷基、具有4至约8个碳原子的全氟环链烷二基或全氟环亚烷基；各Rh独立地选自含1至约2个碳原子的烷基；其中Rf(但不是Rh)可包含(可能包含)一个或多个链上杂原子。全氟烷基、全氟链烷二基和全氟亚烷基中所含的全氟环烷基和全氟环亚烷基还可任选地(独立地)被如一个或多个具有1至约4个碳原子的全氟甲基所取代。较好地，x为1，化合物通常为液态或气态(即在环境的温度和压力条件下为液态或气态)。更好地，x为1；Rf选自具有3至约6个碳原子的直链或支链全氟烷基、含全氟环烷基具有5至约7个碳原子的全氟烷基、具有5至约6个碳原子的全氟环烷基；Rh为甲基；Rf可包含一个或多个链上杂原子；并且Rf中的碳原子数与Rh中的碳原子数之和大于或等于4。全氟烷基、全氟链烷二基和全氟亚烷基中所含的全氟环烷基和全氟环亚烷基还可任意地(独立地)被如一个或多个全氟甲基所取代。适用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：R·M·弗林，S·D·托马斯，
申请(专利权)人：美国三M公司，
类型：发明
国别省市：