【技术实现步骤摘要】
一种化学冷却剂及其在气溶胶灭火中的应用
[0001]本专利技术属于消防灭火
，具体涉及化学冷却剂及其在气溶胶灭火中的应用。
技术介绍
[0002]热气溶胶灭火剂作为新型灭火剂，在应用中面临着一个重要的问题，即灭火过程可能会发生二次伤害。热气溶胶灭火剂是通过燃烧反应而产生气溶胶，这一过程为放热反应，所以会产生较高的温度。若不采取降温措施，则在灭火装置口会回喷出火焰或火星，由此会引起被保护空间温度升高，可能引燃可燃物。高温气溶胶对保护空间内的人和物会有很大的伤害或损坏，且温度高时，易造成气溶胶的空间分布不均匀，影响灭火效果。
[0003]为了消除燃烧反应产生的高温火焰，目前最可行和有效得方法是在热气溶胶的通路上加入吸热量大的冷却剂物质，使气溶胶的温度明显降低，可由1000℃降至400℃以下。它不改变灭火剂氧化还原反应的反应速度，不影响药剂的点火性能和燃烧性能。加入的该冷却剂物质能利用灭火反应产生的热量进行分解，同时冷却剂本身分解又能生成新的气溶胶成分，例如磷酸盐和惰性气体(N2，CO2)，增加了气溶胶浓度，有助于提高灭火效率，同时消除了火焰和残渣从产品中喷出。
[0004]专利技术人调查发现，现有冷却剂主要为有机成分，无法有效地降低气溶胶出口温度和提高灭火能力，且不能满足在各种实际场景中的安全使用需求，这对冷却剂设计提出了更高要求。没有充分利用气溶胶的出口高温来产生新的具有高灭火能力的气溶胶物质。并且现有冷却剂的降温效果、灭火能力不理想，导致气溶胶灭火剂的出口温度较高和灭火能力没有充分发挥。>
技术实现思路
[0005]本专利技术提供一种化学冷却剂及其在气溶胶灭火中的应用，本专利技术通过向冷却剂中加入易发生分解反应且具有灭火能力的磷酸盐，不仅能有效降温气溶胶出口温度，还增加了气溶胶的浓度进而提高了气溶胶灭火剂的灭火能力，并且最终的残渣很少。
[0006]本专利技术的技术方案是，一种化学冷却剂，包括按质量百分数计的以下成分：20～70％有机阻燃剂、20～70％磷酸盐、2～40％的添加剂及2～10％粘结剂。
[0007]进一步地，所述有机阻燃剂为三聚氰胺、硝基胍、硝酸胍、双氰胺、偶氮二甲酰胺、磺胺胍、氨基胍、乙酰胍、磷酸胍、胍氯酚、硫酸胍、甲基胍胺、硫酸氨基胍、胍乙酸、邻苯二胺、氧化三甲胺、胱氨酸、乙酰苯胺、乙酰胺、磺酰胺和乙酰唑胺中的一种或多种。
[0008]进一步地，所述磷酸盐为磷酸铵、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、聚磷酸铵、磷酸钙、磷酸氢钙、磷酸二氢钙、磷酸钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、二水磷酸二氢钠、磷酸钾、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、磷酸铝、磷酸二氢铝、磷酸二氢锌、磷酸二氢锰、磷酸二氢镁、磷酸氢镁中的一种或多种。
[0009]进一步地，所述粘结剂为羟丙基甲基纤维素、乙基纤维素、甲基纤维素、羟乙基甲
基纤维素、酚醛树脂、环氧树脂、虫胶、淀粉、山梨糖醇、葡萄糖、糊精和橡胶中的一种或多种。
[0010]进一步优选地，化学冷却剂的成分包括30～60％有机阻燃剂、20～50％磷酸盐、2～8％粘结剂及5～40％添加剂。
[0011]所述添加剂为硝酸钾、碳酸氢钾、碳酸钾、氯化钾、溴化钾、硫酸钾、氟铝酸钾、邻苯二甲酸氢钾、邻苯二甲酸二钾盐、对苯二甲酸氢钾、水杨酸钾、酒石酸氢钾、草酸钾、柠檬酸钾、葡萄糖酸钾、硬脂酸钾、山梨酸钾中的一种或多种。
[0012]本专利技术还涉及所述化学冷却剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0013]S1、将原料进行粉碎及过筛，后进行干燥，再按比例进行混合，加入甲醇混匀；
[0014]S2、S1所得物料通过筛网造粒，干燥即得冷却剂药粒；
[0015]S3、S2所得冷却剂药粒经压片机打片得到柱型冷却剂颗粒。
[0016]其中压片压力优选8～10MPa，柱型尺寸优选Φ6
×
5.5mm。
[0017]进一步地，粉碎后过筛时，筛网为80～100目；造粒后过筛时，筛网为20目，干燥温度为80℃，干燥时间为12h。
[0018]进一步地，甲醇的加入量为物料质量的10～16％。
[0019]本专利技术还涉及所述化学冷却剂在气溶胶灭火器中的应用。
[0020]本专利技术具有以下有益效果：
[0021]本专利技术中提供的冷却剂以有机阻燃剂为主要原料，其发生分解产生CO2、N2、H2O等惰性气体，这些气体会参与灭火和提高气溶胶的弥散性。加入的磷酸盐在高温下会发生吸热分解产生具有挥发性的分解物，与燃烧过程中产生的H
·
、HO
·
、O
·
等自由基或活性基团发生化学抑制和负催化作用，使燃烧的链反应中断而灭火；另外，磷酸盐粉末落在可燃物表面，发生化学反应，并在高温作用下形成一层玻璃状覆盖层，从而隔绝氧气，进而窒息灭火。含有K的添加剂在吸热分解反应过程中会产生CO2、H2O等惰性气体和K的氧化物，惰性气体起到降低氧气浓度和隔绝氧气的作用，K的氧化物具有捕获H
·
、HO
·
、O
·
等自由基的作用，使火焰中的自由基被消耗的速度大于生产的速度，燃烧自由基很快耗尽，链式反应历程即被终止。冷却剂的分解产物增大了气溶胶浓度，与气溶胶发生剂产生的气溶胶起到了协同灭火的作用。有机阻燃剂、磷酸盐和K添加剂在分解的同时还会吸收大量的热，可以有效降低装置喷口温度。
具体实施方式
[0022]下面将结合实施例对本专利技术的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限定本专利技术的范围。
[0023]实施例1
[0024]冷却剂组成：70％三聚氰胺、20％磷酸二氢铵、8％草酸钾和2％甲基纤维素。
[0025]将以上原料进行粉碎处理并过80目筛网，再对其进行烘干。将烘干后的三聚氰胺、磷酸二氢铵、水杨酸钾和甲基纤维素分别按比例配制后再按相应比例混合。混合均匀后向其中加入总物料质量14％的甲醇，再次混合均匀后，将混合物过20目标准筛网进行造粒得到热气溶胶灭火剂冷却剂。所得冷却剂在80℃下干燥12h后，经20目筛网再次过筛得到干燥的冷却剂，最后将冷却剂压制成药片。并取70g冷却剂与50g K型气溶胶药柱组装成小型灭
火装置，对装置进行1m3灭火性能测试，同时测试距装置喷口0.5cm处的温度。测试前后称量装置重量，通过前后重量差得到喷放量。
[0026]实施例2
[0027]冷却剂组成：60％三聚氰胺、10％硝基胍、21％磷酸二氢铵、5％氟铝酸钾和4％乙基纤维素。
[0028]将以上原料进行粉碎处理并过100目筛网，再对其进行烘干。将烘干后的三聚氰胺、硝基胍、磷酸二氢铵、氟铝酸钾和乙基纤维素分别按比例配制后再按相应比例混合。混合均匀后向其中加入总物料质量16％的甲醇，再次混合均匀后，将混合物过20目标准筛网进行造粒得到热气溶胶灭火剂冷却剂。所得冷却剂在80℃下干燥12h后，经20目筛网再次过筛得到干燥的冷却剂，最后将冷却剂压制成药片。并取7本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种化学冷却剂，其特征在于，包括按质量百分数计的以下成分：20~70%有机阻燃剂、20~70%磷酸盐、2~40%的添加剂和2~10%粘结剂。2.根据权利要求1所述的化学冷却剂，其特征在于：所述有机阻燃剂为三聚氰胺、硝基胍、硝酸胍、双氰胺、偶氮二甲酰胺、磺胺胍、氨基胍、乙酰胍、磷酸胍、胍氯酚、硫酸胍、甲基胍胺、硫酸氨基胍、胍乙酸、邻苯二胺、氧化三甲胺、胱氨酸、乙酰苯胺、乙酰胺、磺酰胺和乙酰唑胺中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的无焰热气溶胶灭火剂，其特征在于：所述磷酸盐为磷酸铵、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、聚磷酸铵、磷酸钙、磷酸氢钙、磷酸二氢钙、磷酸钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、二水磷酸二氢钠、磷酸钾、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、磷酸铝、磷酸二氢铝、磷酸二氢锌、磷酸二氢锰、磷酸二氢镁、磷酸氢镁中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的化学冷却剂，其特征在于：所述粘结剂为羟丙基甲基纤维素、乙基纤维素、甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素、酚醛树脂、环氧树脂、虫胶、淀粉、山梨糖醇、葡萄糖、糊精和橡胶中的一种或多种。5.根据权利要求1~4任意一项所述的化学冷却剂，...
【专利技术属性】
技术研发人员：卢发贵，黄瑞，邹蓓蓓，刘心宇，王祺，杨非，
申请(专利权)人：湖北及安盾消防科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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