一种降温型超细干粉灭火剂、制备方法及其灭火设备技术

本发明专利技术提供一种降温型超细干粉灭火剂、制备方法及其灭火设备，疏水型聚磷酸铵粉末：70份～90份及复合材料：10份～30份，且所述灭火剂由分散于所述疏水型聚磷酸铵粉末中的复合材料颗粒共同构成；所述复合材料颗粒包括内核层及包覆层，所述包覆层覆盖所述内核层的至少一部分表面，其中，所述包覆层包括疏水型纳米二氧化硅，所述内核层包括水。本发明专利技术中，降温型超细干粉灭火剂的整体成分、配比和其结构的设计合理，灭火效能高，降温性能好，本身无毒无害，无二次污染，绝缘，灭火后易于清理，制备工艺简单，操作简便，生产成本低，适合大批量生产并推广使用。并推广使用。并推广使用。

【技术实现步骤摘要】
一种降温型超细干粉灭火剂、制备方法及其灭火设备


[0001]本专利技术属于灭火剂材料领域，具体涉及一种降温型超细干粉灭火剂、制备方法及其灭火设备。

技术介绍

[0002]GA 578
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2005《超细干粉灭火剂》中定义超细干粉灭火剂是指90％粒径小于或等于20um的固体粉末。超细干粉灭火剂主要分为ABC类和BC类。ABC类超细干粉灭火剂主要成分为磷酸铵盐，可以扑救A、B、C、E类火灾。BC类超细干粉灭火剂主要成分为碳酸氢钠，可以扑救B、C、E类火灾。超细干粉灭火剂灭火机理：主要是化学抑制，其次是窒息。燃烧是一种链式反应过程。可燃物分子在高温下产生维持燃烧链式反应的关键自由基OH
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、H
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和O
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，并依靠这些高活性自由基传播反应，维持燃烧的持续进行。
[0003]超细干粉灭火剂粉体粒径小，表面能高，可以消耗燃烧中高活性自由基OH
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，高活性自由基被消耗，使燃烧的链式反应终止，产生瞬时灭火。除此之外，高温下熔化的粉粒形成玻璃状覆盖层，隔绝空气和燃烧物，具有窒息作用。目前超细干粉灭火剂是市场各类灭火剂中灭火效能最高、灭火速度最快、灭火浓度最低的洁净环保灭火剂，是最佳的哈龙替代产品之一，其已应用于森林、物资仓库、汽车发动机舱、图书馆、档案馆、加油站、液化气站、输气站、配电室、地下管廊、电缆隧道等各种场所火灾灭火。但由于其降温性能差，对于固体A类和电气E类火灾，扑灭后易复燃，导致大规模推广应用受限。
[0004]水灭火机理主要依靠冷却作用，其次是窒息作用。水蒸发吸收大量的热，每千克水吸收2260kJ的热量，降低燃烧物火焰和表面温度使火焰熄灭，抑制火灾复燃。此外，水气化后每千克体积将膨胀1700倍左右，大量稀释燃烧区内的氧气，使燃烧物质因缺氧而停止燃烧，从而达到窒息灭火的目的。水廉价易得，来源广泛，对环境无污染，水成为扑救火灾最常使用的灭火剂。但由于水流动性高，在可燃物表面难于停留，实际起到降温作用的水少于20％，同时，持续大量喷水扑灭E类或锂电池火灾，会造成二次短路等灾害；此外，因火场温度高水未达到燃烧区已汽化，不能充分发挥使水的冷却性能，阻碍了其在E类或锂电池火灾的应用。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供一种降温型超细干粉灭火剂、制备方法及其灭火设备，旨在提供一种灭火降温效果好、水利用率高且更加安全的灭火剂。
[0006]为达到上述目的，本专利技术提供了一种灭火剂，所述灭火剂的原料包括以下重量份数的原料：
[0007]疏水型聚磷酸铵粉末：70份～90份及复合材料：10份～30份，且所述复合材料由分散于所述疏水型聚磷酸铵粉末中的多个复合材料颗粒共同构成；
[0008]各所述复合材料颗粒包括内核层及包覆层，所述包覆层覆盖所述内核层的至少一部分表面，其中，所述包覆层包括疏水型二氧化硅，所述内核层包括水。
[0009]可选地，所述水为凝胶态。
[0010]可选地，所述聚磷酸铵粉末由多颗微米级的聚磷酸铵颗粒共同组成；和/或，
[0011]所述复合材料颗粒的粒径为微米级，且所述包覆层由多颗纳米级的疏水型二氧化硅共同构成。
[0012]此外，本专利技术还提供一种上述灭火剂的制备方法，所述灭火剂的制备方法包括：
[0013]将所述疏水型二氧化硅、水和粘结剂混合后，组装成所述复合材料颗粒；
[0014]将多颗所述复合材料颗粒与所述疏水型聚磷酸铵粉末混合，使多颗所述复合材料颗粒均匀分散于所述疏水型聚磷酸铵粉中形成所述复合材料，得到所述灭火剂。
[0015]可选地，所述将所述疏水型二氧化硅、水和粘结剂混合后，组装成所述内核层的步骤包括：
[0016]将水与粘结剂混合，分散后，形成分散体系；
[0017]将所述分散体系与纳米级的所述疏水型二氧化硅混合，得到微米级的所述复合材料颗粒。
[0018]可选地，所述粘结剂包括结冷胶、明胶、卡拉胶、阿拉伯胶、海藻酸钠、壳聚糖、果胶、β
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环状糊精和聚乙烯醇中的至少一种；和/或，
[0019]所述复合材料中，所述粘结剂的含量为0.1～0.3wt％，所述疏水型二氧化硅的含量为5～13wt％，其余为水；和/或，
[0020]所述分散体系为凝胶态水；
[0021]所述水与粘结剂混合的温度为80℃～100℃。
[0022]可选地，所述将多颗所述复合材料颗粒与所述疏水型聚磷酸铵粉末混合，使多颗所述复合材料颗粒均匀分散于所述疏水型聚磷酸铵粉中形成所述复合材料，得到所述灭火剂的步骤之前，还包括：
[0023]将聚磷酸铵粉末与疏水改性剂混合，进行聚合固化反应，得到所述疏水型聚磷酸铵粉末。
[0024]可选地，所述将聚磷酸铵粉末与疏水改性剂混合，进行聚合固化反应，得到所述疏水型聚磷酸铵粉末的步骤中，所述疏水改性剂包括甲基含氢硅油；和/或，
[0025]所述将聚磷酸铵粉末与疏水改性剂混合包括：将所述疏水改性剂雾化后喷洒于所述聚磷酸铵粉末的表面；和/或，
[0026]所述聚磷酸铵粉末中，90％聚磷酸铵的粒径为微米级，且不大于10微米；和/或，
[0027]所述聚磷酸铵粉末中，聚磷酸铵的晶型为II型；和/或，
[0028]所述聚磷酸铵粉末中，聚磷酸铵的聚合度大于1500。
[0029]可选地，所述聚合固化的温度为80℃～100℃；和/或，
[0030]所述聚合固化的时间为1.5h～2.5h。
[0031]此外，本专利技术还提供一种灭火设备，所述灭火设备包括：
[0032]容器，所述容器中，填充有包括惰性气体及上述灭火剂；其中，所述惰性气体在所述容器中的压强大于大气压。
[0033]本专利技术的灭火剂相较于现有技术，具体以下有益效果：聚磷酸铵受热分解捕捉自由基快速熄灭火焰，复合材料在高温条件下覆盖物体时，复合材料覆盖在可燃物表面，内核层中的水有效吸收热量，并且能进行较长时间的停留，提高水的利用率，灭火剂的安全性进
一步提高，其包覆层为二氧化硅惰性材料，能够进行有效隔热和窒息灭火，同时也能增加灭火剂流动性、空间弥散性和抗结块性能，有利于喷射、储存和运输；而聚磷酸铵粉末和包覆层均为疏水型，方便储存和运输，并能在使用时避免团聚，确保能够顺利从设备喷出；本专利技术制备的灭火剂整体成分、配比设计合理，充分发挥了水和超细干粉灭火剂的各自优点，兼具冷却降温、化学抑制、窒息和隔离作用，提高了水的利用率，使超细干粉灭火剂具有降温性能，有助于快速灭火的同时防止火灾复燃；极大拓展灭火剂的应用范围，本身无毒无害，无二次污染，有绝缘性，灭火后易于清理，有利于环保灭火。
附图说明
[0034]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅为本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种灭火剂，其特征在于，所述灭火剂的原料包括以下重量份数的原料：疏水型聚磷酸铵粉末：70份～90份及复合材料：10份～30份，且所述灭火剂由分散于所述疏水型聚磷酸铵粉末中的多个复合材料颗粒共同构成；各所述复合材料颗粒包括内核层及包覆层，所述包覆层覆盖所述内核层的至少一部分表面，其中，所述包覆层包括疏水型二氧化硅，所述内核层包括水。2.如权利要求1所述的灭火剂，其特征在于，所述水为凝胶态。3.如权利要求1所述的灭火剂，其特征在于，所述聚磷酸铵粉末由多颗微米级的聚磷酸铵颗粒共同组成；和/或，所述复合材料颗粒的粒径为微米级，且所述包覆层由多颗纳米级的疏水型二氧化硅共同构成。4.一种如权利要求1～3任一项所述的灭火剂的制备方法，其特征在于，所述灭火剂的制备方法包括：将所述疏水型二氧化硅、水和粘结剂混合后，组装成所述复合材料颗粒；将多颗所述复合材料颗粒与所述疏水型聚磷酸铵粉末混合，使多颗所述复合材料颗粒均匀分散于所述疏水型聚磷酸铵粉中形成所述复合材料，得到所述灭火剂。5.如权利要求4所述的灭火剂的制备方法，其特征在于，所述将所述疏水型二氧化硅、水和粘结剂混合后，组装成所述复合材料颗粒的步骤包括：将水与粘结剂混合，分散后，形成分散体系；将所述分散体系与纳米级的所述疏水型二氧化硅混合，得到微米级的所述复合材料颗粒。6.如权利要求5所述的灭火剂的制备方法，其特征在于，所述粘结剂包括结冷胶、明胶、卡拉胶、阿拉伯胶、海藻酸钠、壳聚糖、果胶、β
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环状糊精和聚乙烯醇...

【专利技术属性】
技术研发人员：张和平，付阳阳，陆松，
申请(专利权)人：中国科学技术大学先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：