烟火形成气溶胶的灭火组合物及其制备方法技术

本发明专利技术涉及灭火设备领域，具体而言，涉及由燃烧烟火组合物期间形成的灭火气溶胶供灭火之用及其该组合物的制造方法。本发明专利技术能制备具有良好的抗变形强度特性、低灭火浓度的烟火形成气溶胶的灭火组合物并能调节燃烧速率。烟火形成气溶胶的灭火组合物包含氧化剂、压制助剂、和燃烧粘合剂，该燃烧粘合剂由热塑性甲醛－苯酚缩聚物形成，由二羧酸酯所增塑，并由聚四氟乙烯所增强。制备这种组合物的方法包括：将悬浮于有机溶剂中的甲醛－苯酚缩聚物和分散于二羧酸酯中的聚四氟乙烯进行混合，然后，将该混合物与氧化剂和压制助剂混合，随后进行热机械处理。本发明专利技术可用于不同结构和设备的灭火，对人体和动物以及自然环境不产生有害作用。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及灭火设备的领域，具体而言，涉及由燃烧烟火混合物产品形成的灭火气溶胶供灭火之用。由形成气溶胶的化合物制成的产品可用于主要在密闭空间中灭火用的设备，这些空间例如仓库、车库和商店房屋汽车车厢。
技术介绍
形成气溶胶的灭火混合物和由这类混合物构成的产品的有效性，可由其能否满足所有下列要求来评价-以低的灭火浓度达到高的灭火效率；-由于产品含有极少量的氧化不足组分(NO，CO)和爆炸危险组分(H2)，燃烧产品时的低毒性和低爆炸危险性；-低燃烧温度；-高抗变形强度，能避免在运输和储存时各种因素(振动、冲击、温度波动)的有害影响，制造和使用具有极小燃烧弧厚度的产品；-在大气压力下化合物燃烧速率可在宽范围变化，较好可不使用特定目的的燃烧促进剂，并不需要对原料有高的粒度分布要求；-低的压制成形压力，因此能够采用安全低能耗和高效的生产方法来制造产品。现有的消防灭火用灭火剂主要由下列组分组成-氧化剂(一般是碱金属的硝酸盐或高氯酸盐以及它们的混合物)；-燃烧粘合剂，选自环氧树脂或聚酯树脂、合成或天然橡胶、热塑性橡胶或它们的混合物； -压制助剂和功能添加剂。已知的一种灭火混合物(RU专利2095104，A...，10.11.97)含有下列组分(质量％)1.5-1.8％的燃烧粘合剂；5.0-20.0质量％的冷却剂以及余量的氧化剂。可使用下列物质作为燃烧粘合剂4-羟基苯甲酸或者4-羟基苯甲酸和酚醛树脂和环氧树脂的混合物或者4-羟基苯甲酸和环氧树脂的混合物或者苯酚-甲醛与环氧树脂的混合物。可以使用硝酸钾、硝酸钠、高氯酸钾、高氯酸钠或它们的混合物作为氧化剂。使用双氰胺、密白胺(melem)蜜勒胺、脲、六亚甲基四胺、偶氮二甲酰胺或它们的混合物作为冷却剂。灭火混合物还可包含0.1-5.0质量％的压制助剂和促燃剂。混合物制备方法包括在一混合器中投入氧化剂、燃烧粘合剂、压制助剂和促燃剂，混合这些组分1小时。按照实施例3，该混合物包含60质量％的硝酸钾、8质量％的硝酸钠、9质量％的4-羟基苯甲酸、8质量％的酚-醛树脂、12质量％的双氰胺、2质量％的CuO和1质量％的聚四氟乙烯，该混合物在一混合器中在1500kg/cm2(150MPa)压力下混合1小时。之后，使用盲模(blind die)压制方法将该混合物成形为要求形状和尺寸的制品。这类混合物及其制备方法存在严重的缺陷，就是为确保混合物的实际使用，需要将其在高压力1000-1500kg/cm2(100-150MPa)下压制。一方面，这个要求会增加在压制该混合物时的危险性，而另一方面，混合物压制时用的高压力则能够使用螺杆压机连续压制来应用高效安全和低能耗的制品制备方法。通过盲模压制所制成的制品的特点，是提高了即使室温下的脆性。在破裂时的相对变形值甚至不超过2％。最接近的一个类似情况是RU专利2005517，A....，15.01.94所要求保护的混合物及其制备方法。根据其实施例1，该混合物包含39.5质量％的KClO4、38.5质量％的KNO3、8.8质量％的PVA(聚乙酸乙烯酯)、3.5质量％的邻苯二甲酸二丁酯、5.0质量％的艾杜糖醇、1.0质量％液体矿脂、1.0质量％的KCl、0.2质量％的碳、1.5质量％的聚四氟乙烯和1.0质量％的硬脂酸盐。混合物的制备方法包括混合纯PVA(仅在此之后，在混合器中加入最多10％的水)或分两步或三步加入含30-35％的KClO4、KNO3和KCl的水分散液。该混合物搅拌20-30分钟，然后加入所有其他添加剂。再在负压下搅拌1小时，然后从混合器放出混合好的半成品，在70-90℃进行轧压12-20次，制成平板形产品。该产品经折叠，然后在水压机上于60-90℃和不小于1000kg/cm2压力下，进行压制成形，获得直径达70mm的圆坯，上面有或没有槽子。这类混合物及其制备方法存在下列明显的缺陷-混合物的灭火浓度较高，27g/m3；-由该混合物形成制品所需要的压力较高至少1000kg/cm2(100MPa)；-混合物燃烧不稳定(在2-20大气压下必须加入专用的燃烧改进剂如碳)；-由于形成气溶胶的主要组分(KClO4、KNO3)有残余水含量，其起燃不稳定。KClO4、KNO3的颗粒含水，就削弱了它们与聚合物粘合剂表面的粘合强度，结果导致最终产品的强度明显下降。所述缺陷与使用组分的化学性能以及它们的质量比例有关。燃烧过程中，该种混合物中可燃物的含量既高而又不均衡，导致由于氧化剂氧量不充分会使燃烧粘合剂的主要组分(PVA)和附加组分(艾杜糖醇)的分解产物氧化不足。因此，在燃烧产物中有高含量的有毒的氧化不足和爆炸危险的气体，着火和燃烧都不稳定。由于技术上的问题，选择燃烧粘合剂对即其主要组分(PVA)和附加组分(艾杜糖醇)就需要使用PVA的水分散液。这就造成KClO4和KNO3的受潮，结果组合物的着火和燃烧不稳定，组合物不能达到高的抗变形强度，所以必须使用高的压制成形压力。专利技术概述本专利技术则完成了下列技术任务-确保燃烧稳定并提高燃烧速率，因而能提高气体和气溶胶的形成速率；-提高抗变形强度性能；-降低灭火浓度；-由于降低不完全氧化和有爆炸危险气体组分的含量，从而降低燃烧产品的毒性和爆炸危险性；-降低制品压制成形时的压力，因此，降低压制时的危险性，且能够采用高效低能耗的连续压制生产方法。采用本专利技术的新型组合物以及其制备方法可完成上述技术任务。三维结构的所述烟火形成气溶胶的灭火组合物包含氧化剂、压制助剂和燃烧粘合剂，该粘合剂由热塑性的甲醛和苯酚缩聚物形成，由二羧酸酯所增塑，并用聚四氟乙烯所增强。在本专利技术的烟火形成气溶胶的灭火组合物中，其结构是三维的，即有氧化剂(KNO3，KClO4)硬颗粒形成的空间和在硬颗粒之间的燃烧粘合剂层，燃烧粘合剂由热塑性的甲醛和苯酚缩聚物形成，并由二羧酸酯和聚四氟乙烯所增塑。聚四氟乙烯颗粒在热塑性甲醛-苯酚缩聚物中形成一种有序的结构。该有序结构起到增强作用，并有由二羧酸酯的增塑横截面为0.1-2.0μm的聚四氟乙烯颗粒延伸链。这类混合物中，甲醛-苯酚缩聚物(酚醛树脂)(艾杜糖醇)用作燃烧粘合剂；邻苯二甲酸二丁酯或癸二酸二丁酯或它们的混合物用作二羧酸酯；硬脂酸盐选自硬脂酸钾、硬脂酸钠、硬脂酸钙或它们的混合物，用作压制助剂；碱金属的硝酸盐、高氯酸盐或它们的混合物用作氧化剂。组合物包含下列百分数的组分1-5质量％的聚四氟乙烯、8-11质量％的热塑性甲醛-苯酚缩聚物、2-6质量％的二羧酸酯、0.2-0.5质量％的压制助剂和余量的氧化剂。要制备本专利技术的组合物，必须先制备甲醛-苯酚缩聚物在有机液体中的悬浮液，为此目的，必须用10-15％的二氯甲烷或四氯化碳或它们的混合物，以确保安全混合并避免粉末组分的粉尘化。边搅拌，边将聚四氟乙烯在二羧酸酯中的悬浮液加入制得的上述悬浮液中，然后，混入氧化剂，同时加入需要量的压制助剂。压制助剂选自具有表面活性的硬脂酸金属盐。混合过程中，氧化剂的极性表面由于吸附了硬脂酸的双线分子而改性，这样就能降低压制成形阶段(在70-90℃)中组合物的外部摩擦。浓度小于0.2％的压制助剂已能略为减少外部摩擦，而压制助剂浓度若超过0.5％虽能大大减少外部摩擦，但也会降低氧化剂与粘合剂的粘着强度，导致组合物强度性能明显降低。在组合本文档来自技高网...

【技术保护点】
三维结构的烟火形成气溶胶的灭火组合物，包含氧化剂、压制助剂和燃烧粘合剂，该燃烧粘合剂由热塑性甲醛－苯酚缩聚物形成，由二羧酸酯所增塑，并由聚四氟乙烯所增强。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：DL鲁辛，AP丹尼斯尤克，DB米哈莱夫，YG谢佩莱夫，
申请(专利权)人：技术TM有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]