[发明专利]一种吸水树脂灭火剂及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种吸水树脂，并将其用作灭火剂，具体地讲是一种含有羧基、羟基、磺酸基和酰氨基等强亲水基团的高分子聚合物，与水混合后形成吸水凝胶抑制火势分散并扑灭火灾的一种吸水树脂灭火剂及其应用。

背景技术

吸水树脂具有一定的交联性，能够与水发生水合作用，吸收自身质量数百倍甚至数千倍的水，从而具有一定的灭火性能。

现有公开报道的文献，天津理工学院生物与化学工程学院的张杰、王强、曹爱丽于2004年3月发表在天津理工学院学报上的论文，“淀粉接枝丙烯酸制备高分子灭火剂”中，其丙烯酸中和液、引发剂和交联剂同一时间加入反应器中反应，使用过硫酸钾和亚硫酸氢钠作为引发体系，其产品存在一些不足，一是由于引发反应时间短，使单体自由基减少，使得产物接枝率下降，不利于产物的吸水灭火；二是由于交联剂加入过早，使得产物未能形成整体的三维网状结构，从而导致产物吸水率、保水率均较低，从而灭火性能较差；三是由于原料及工艺导致其成本较高。

上海应用技术学院土木建筑与安全工程学院，周波于2008年3月发表在上海应用技术学院学报上的论文，“新型高分子水系灭火剂的制备及其灭火性能研究”，其产品仍然存在一些不足，一是由于只有淀粉和丙烯酸作为其单体，以致高分子聚合物只有羟基和羧基两种亲水基团，不易与水发生水合反应从而吸收水分，导致灭火性能较差；二是由于反应过程中未使用任何交联剂，以致高分子聚合物没有形成三维网状结构，不能使大量水分束缚在三维网状结构中发挥吸水性能。其产品吸水倍率仅为300g/g，吸水后热容较小，不能够有效地扑灭火灾。

河南理工大学的余明高等人于2008年9月发表在煤炭科学技术上的的论文“高吸水树脂的制备及防灭火特性试验”，由于其制备过程中先加入引发剂后加入交联剂，导致其产品存在产品分子量低、分子链短、未形成三维网络结构，以致其产品吸水倍率为200g/g、吸水速率为16g/min、80℃环境下静置4h保水率为75％，产品存在吸水倍率和吸水速率较低，保水性能差等缺点。

公开号为CN1557516A，公开了一种“高吸水性树脂吸水凝胶灭火剂及其应用”发明专利，其灭火剂与水混合需要半小时的时间，才能形成吸水凝胶，以致当火灾突发时需要一定时间溶胀，不能及时快速有效的扑灭火灾。

发明内容

本发明针对现有吸水性树脂灭火剂存在的吸水倍率和吸水速率偏低，耐热性较差，成本偏高等问题，提供一种吸水树脂灭火剂及其应用。

基于上述问题和目的，本发明所述的一种吸水树脂灭火剂的结构表达式如下：

其分子量的范围为6×10⁶～8×10⁶，单体接枝方式为三元无规共聚，其中RCellOH为羧甲基纤维素，n为丙烯酸钠聚合度，m为AMPS聚合度，t为羧甲基纤维素聚合度。

本发明上述的一种吸水树脂灭火剂的应用，首先是将高吸水性树脂分别溶于其自身质量2000倍、1000倍、667倍的水中，快速搅拌使其充分溶胀，并迅速加入灭火器中，配置成质量分数分别为0.05％、0.1％、0.15％的灭火剂。其次是将所制得的质量分数为0.05％、0.1％、0.15％的灭火剂分别用于草原、森林和建筑物等A类火灾。

本发明上述的一种吸水树脂灭火剂及其应用，是在现有技术的基础上，首先是通过对其制备过程中的接枝共聚和交联的改进，使其吸水树脂内部形成三维空间网络结构，吸水速率显著增大，并能将水分牢固束缚，经测试其吸水速率达到90g/min，为吸水树脂吸水后用作火灾扑灭剂创造了条件，当火灾发生时能够有效地用于扑灭火灾；其次是通过引入无机盐，使得其耐热性相对较其它吸水树脂得到很大改善，在1000℃时的吸水树脂灭火剂失重约为60％，比同类吸水树脂失重少约20个百分点，以致其在高温下不会被大量热解，从而相对其它树脂能吸收更多的水，发挥更大的灭火效果。

本发明是以羧甲基纤维素和丙烯酸为原料，所制备的吸水树脂灭火剂无毒，并且价格低廉，具有较好的经济效益。

本发明吸水树脂灭火剂为白色粉末，便于运输、储存和携带，对森林和草原等火灾灭火之后，其残留物能够吸收雨水使其对植物起到保水作用，而且还能够自然降解，在扑灭火灭之后，环境友好，不会对环境造成破坏和污染。

附图说明

图1是现有原料羧甲基纤维素扫描电镜图。

图2是本发明吸水树脂灭火剂扫描电镜图。

图3是本发明吸水树脂灭火剂热重分析图。

具体实施方式

本发明一种吸水树脂灭火剂及其应用的具体实施方式进一步详细说明如下：

实施例1