[发明专利]复合材料冷气溶胶灭火剂及制备方法

说明书

技术领域

本发明属灭火剂技术领域，尤其涉及一种以聚磷酸铵为基料复合材料的 冷气溶胶灭火剂及制备方法。

背景技术

哈龙灭火剂及系列产品自面世以来，以其高性能的灭火效率在世界各国 消防行业中被普遍应用。哈龙灭火剂的大量使用，造成地球臭氧层耗减，使 地球气候变暖，已危及人类的生态环境。联合国环境规划署(UNEP)于1987 年9月通过了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》，规定要限期淘汰 哈龙灭火剂等破坏臭氧层物质。我国政府规定2010年完全停止哈龙的使用。 为使哈龙灭火剂退出后不影响消防能力，各国都在抓紧研究开发替代哈龙的 新产品。

在哈龙的替代研究中，俄罗斯率先研究开发了热气溶胶灭火剂，以期替 代哈龙灭火剂应用到各种场所灭火。由于此类灭火剂需和氧化物组合在一起， 靠自身燃烧产生气溶胶灭火，虽不破坏大气臭氧层，但实际应用中存在诸多 固有缺陷：如有低毒，对环境及人体均可造成损伤；出口温度高达80℃，有 系列热连带反应，对保护物有损伤；灭火剂中盐粒子经高温后附着于保护物 表面，难于清理，对保护物有腐蚀；只能用于封闭空间全淹没应用灭火，不 能用于开放的空间灭火，且灭火速度慢(约为21s)；因本身是火源，不宜用 于易燃易爆场所及有人的场所，应用场所受到限制。

根据热气溶胶的特点和固有缺陷，科学家又研究了以普通磷酸铵盐灭火 剂为主要成分的冷气溶胶。该类气溶胶可用惰性气体驱动喷射产生，虽避免 了热气溶胶的“热连带反应”问题，但投入实际应用仍有很多问题尚待解决， 具体如下：

1)难以加工到气溶胶所要求的粒径。磷酸铵盐(磷酸二氢铵)为自然 吸潮结块的物质，在生产制备过程中必须进行硅化处理，把磷酸铵盐粉粒子 用硅油包裹起来进行“固体防潮”。因而目前国内外的生产工艺还未能做到 把磷酸铵盐的粒径完全加工到气溶胶所要求的粒径。

2)难解决防潮结块问题。受硅化生产工艺的制约，目前国内外尚未解 决磷酸铵盐干粉粒径做小后防潮及防结块问题。超细粒径的磷酸铵干粉粒子， 目前硅化生产工艺还不能做到使硅油对它完全包裹，内部的盐分子从未包裹 的缝隙中通过空气吸收水分，并从缝隙中渗出相互结成盐桥，形成结块现象， 不能使用灭火。

3)难灭A类(固体)火灾。磷酸铵盐干粉灭火机理说明，对固体火灾 的有焰燃烧，磷酸铵盐ABC干粉灭火剂采用阻断燃烧链，使火熄灭。对固体 火灾的无焰燃烧(阴燃)，磷酸铵盐ABC干粉灭火剂主要依靠粉粒在固体表 面形成大量覆盖层使火熄灭。而气溶胶是空中与空气混合的气相物质，粉粒 不可能在固体表面形成大量覆盖层，因而难以熄灭固体的阴燃，这种阴燃不 熄灭，很快又形成有焰燃烧。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种复合材料冷气溶胶灭火剂及其制备 方法，所制备的灭火剂具有很好的灭火效率和广泛的灭火种类。

为了解决上述问题，本发明提供了一种复合材料冷气溶胶灭火剂包括： 聚磷酸铵100份、多元组分剂5～15份、表面改性剂2～10份、分散剂2～10 份、催化剂0.2～2份。

优选地，所述聚磷酸铵的聚合度n为200～1000。

优选地，所述多元组分剂是硫酸钾、氯化钾、硫酸铵其中的一种或一种 以上。

优选地，所述表面改性剂是云母、疏水二氧化硅、滑石、硅酸其中的一 种或一种以上。

优选地，所述分散剂是沸石、膨润土、蛭石或活性白土、环糊精其中的 一种或一种以上。

优选地，所述催化剂是氨基酸无机酸盐、烷基卤化物黄磷异构体其中的 一种或一种以上。

本发明的提供的一种复合材料冷气溶胶灭火剂的制备方法包括如下步 骤：

a)按照如下配比称取各组分：聚磷酸铵100份、多元组分剂5～15份、 表面改性剂2～10份、分散剂2～10份、催化剂0.2～2份；

b)将称取的聚磷酸铵、多元组分剂、60～80％的表面改性剂、分散剂， 在≥0.5MPa压力的气流中混合均匀，所述百分比为重量百分比；

c)经80℃～120℃干燥至水分≤0.15％；

d)把混合物料粉碎至平均粒径≤5μm；

e)加入催化剂和余量的疏水二氧化硅混合均匀，经60℃～80℃加温处 理，检验合格后包装。

本发明所提供的复合材料冷气溶胶灭火剂，具有如下优点：