[发明专利]扑灭锂电池燃烧火焰的水基固微体系灭火剂及其制备方法

说明书

本发明公开了扑灭锂电池燃烧火焰的水基固微体系灭火剂及其制备方法，属于消防领域，包括以下重量份数的组分：原料粉体10‑40份，分散剂2‑5份，分散助剂0.2‑0.5份，聚酰胺蜡调节剂0.2‑0.3份，膨润土调节剂0.1‑0.3份，触变增稠剂0.5‑1份，防腐剂0.03‑0.08份，三羟甲基氨基甲烷.HCl溶液调节pH至8.0‑8.5，添加去离子水，共计100份(重量)；所述原料粉体为矿物粉体、石墨粉体以及包裹的碳酸氢盐粉体中的一种或几种。本发明的包裹的碳酸氢盐粉体在遇火之后，受热分解，释放出二氧化碳，促进灭火。原料粉体如蛭石和石墨结构稳定，具有耐高温、耐强酸碱的特性，能够实现对着火表面的附着作用和对火焰的隔离作用，且避免复燃。

技术领域

本发明属于消防领域，具体涉及扑灭锂电池燃烧火焰的水基固微体系灭火剂及其制备方法。

背景技术

电动汽车是我国重点培育的战略性新兴产业，但应用推广过程中，一系列火灾事故屡见不鲜。调查发现，电动汽车火灾大多与车载动力锂电池的热失控有关，由热失控导致电解质燃烧引起的。锂电池燃烧具有燃烧温度高，燃烧速度快，不同体系电池燃烧差异大，产生大量有毒有害烟气，存在爆炸的风险，所引发的火灾难以扑救等，给灭火救援带来了巨大挑战。目前，一些灭火剂对这种燃烧有一定的抑制作用，比如水、惰性气体和哈龙等。这几种类型的灭火剂都能够降温、窒息和一定程度压抑火焰，但并不能真正扑灭锂电池的火灾，即使扑灭却存在快速复燃，导致火灾再次失控的可能。由于存在大幅面电池相关的电池组，级联电池的热失控反应可能会持续很长时间，目前常用的灭火剂已经不是一个很好的选择。

因此，我们必须选择新的技术途径，实现有效地应对锂电池火灾，促进电动汽车新兴产业的顺利发展。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述水、惰性气体和哈龙等灭火剂可能扑灭锂电火却存在快速复燃，导致火灾再次失控的问题，本发明提供扑灭锂电池燃烧火焰的水基固微体系灭火剂及其制备方法。

本发明采用的技术方案如下：

扑灭锂电池燃烧火焰的水基固微体系灭火剂，包括以下重量份数的组分：取去离子水，加入原料粉体10-40份，分散剂2-5份，分散助剂0.2-0.5份，聚酰胺蜡调节剂0.2-0.3份，膨润土调节剂0.1-0.3份，触变增稠剂0.5-1份，防腐剂0.03-0.08份，三羟甲基氨基甲烷.HCl溶液调pH至8.0-8.5，共计100份(重量)；所述原料粉体为镁铁铝硅酸盐矿物(蛭石)粉体，镁铝硅酸盐粘土矿物(坡缕石)粉体，钾钠钙镁铁氧化铝硅酸盐(蒙脱石)粉体、化学修饰的石墨粉体以及包覆的碳酸氢盐粉体中的一种或多种。

包裹的碳酸氢盐粉体在遇火之后，由于受热分解，释放出二氧化碳等，分子本身对火焰有抑制作用，促进灭火；非金属矿物微粒如蛭石以及石墨分子结构稳定，具有耐高温、耐强酸碱的特性，在体系作用下，能够实现对着火表面的附着作用和对火焰的隔离作用。

本发明采用的分散剂(2～5％(w/w))，如巴斯夫埃夫卡4009(改性聚氨酯)，分散助剂(0.2～0.5％(w/w))，如巴斯夫湿润剂CF10(烷基酚乙氧化物烷基苯磺酸钠)或其它分散剂和助剂，聚酰胺蜡调节剂(0.2～0.3％(w/w))，膨润土调节剂(0.1-0.3％(w/w))，触变增稠剂(0.5-1％(w/w))，以及防腐剂(0.03-0.08％(w/w))，如双乙酸钠等。

本发明中的聚酰胺蜡调节剂和膨润土调节剂主要是在系统中形成强大的网络结构以调节空间位阻，触变增稠剂主要增加体系的稳定性和附着性，以实现对火焰的隔离作用，迅速灭火。

优选地，所述化学修饰的石墨粉体中的活性修饰基团为磺酸基团、硬酸酯基团、硫酸基团、硝基团中的一种或多种。