通過高溫升華產生滅火物質的滅火組合物的製作方法

2023-09-17 22:29:15 1

專利名稱：通過高溫升華產生滅火物質的滅火組合物的製作方法
技術領域：
本發明屬消防領域，涉及滅火組合物，化學滅火物質的使用，特別指通過高溫升華產生滅火物質的滅火組合物。
背景技術：
自從1987年加拿大蒙特婁公約對各國提出取代哈龍滅火劑的具體目標以來， 世界各國都在致力於新的滅火技術的研究，既要滅火效率高，又要對環境無汙染的滅火技術是人們努力的方向。氣體滅火系統，乾粉滅火系統及水系滅火系統等由於對環境無害被作為哈龍滅火劑的替代品得到了廣泛使用。二氧化碳，IG541等惰性氣體滅火系統的滅火機理主要為物理滅火，通過降低著火區的氧氣濃度而窒息滅火，這種滅火方式容易對人員的人身安全造成威脅，乾粉滅火系統是通過在加壓氣體作用下噴出的粉末與火焰接觸，發生物理化學抑制作用而滅火，水霧滅火系統是通過細水霧的冷卻，窒息和隔絕熱輻射的三重作用下達到控制火災，抑制火災和撲滅火災的目的。然而，這些滅火系統都需要高壓貯存，不僅體積較大，在貯存過程中還存在物理爆炸的危險，文獻「氣體滅火系統的安全性分析」(消防科學與技術200221 (5))分析了氣體滅火系統所存在的危險，並列舉了貯壓氣體滅火系統在使用中所引發的安全事故。根據研究資料顯示，主要是國外的學者開展了大量的滅火物質研究工作，美國標準與技術研究院的建築與防火研究中心的下一代滅火技術項目組(NGP)在這方面發表了較多文章，他們將氮氣，二氧化碳或CF3H氣體作為載氣，高溫的這些氣體加熱試驗物質，同載氣一起作用於火焰，研究試驗物質的滅火能力。其中，有些物質(如二茂鐵)可在高溫氣體的作用下發生升華，升華後可產生滅火物質，能顯著提高載氣的滅火效能(!Proceeding of the Combustion Institute, Volume 28,2000/pp. 2965-2972, Flame inhibition by ferrocene and blends of inert and catalytic agents, Halon Options Technical Working Conference 2-4May2000, Flame inhibition by ferrocene, alone and with C02and CF3H)。另外，國內河南理工大學發表了關於二茂鐵升華滅火的文章，及一篇專利CN 101327364A 一種二茂鐵滅火試驗系統。但是，上述研究都只建立在實驗室理論研究的基礎上，並沒有投入實際的滅火器應用，並且，目前資料顯示僅有二茂鐵為高溫升華後能夠產生滅火物質，並沒有涉及到其他物質。現有的氣溶膠滅火劑主要有S型和K型滅火劑，通過綜合分析其性能特點，其不足之處主要有現有氣溶膠滅火劑均是利用滅火劑發生氧化還原反應釋放出大量氣體、活性粒子，通過活性粒子的斷鏈反應，大量氣體的覆蓋窒息，實現化學與物理相結合的滅火目的。氣溶膠滅火劑在發生燃燒反應釋放出氣溶膠的同時，釋放出大量的熱，為有效降低裝置和氣溶膠的溫度，避免發生二次火災，需增加冷卻系統，導致裝置結構複雜笨重，工藝流程複雜，成本高，由於冷卻系統的存在，使大量活性粒子失去活性，導致滅火性能大大降低。
發明內容
針對現有滅火裝置的現狀，特別是氣溶膠滅火系統中的固有缺陷，本發明的目的在於，提供一種不需要壓力貯存，更安全，對環境友好，具有高效滅火效能的滅火組合物。本發明的滅火組合物包括在高溫下可升華產生滅火物質的滅火材料，其含量為80 質量％以上。本發明滅火組合物除了作為主滅火材料的通過高溫升華可產生滅火物質的滅火材料，還可適當的加入本領域常用的各種添加劑。本發明的通過高溫升華產生滅火物質的滅火組合物可以同時達到以下效果一、 通過高溫升華可產生滅火物質的滅火組合物在受熱瞬間升華為具有火焰抑制作用的物質， 該物質可通過物理或化學抑制作用，或物理及化學的協同火焰抑制作用進行滅火；二、通過升華產物的抑制作用，在降低火源復燃可能性的同時，也進一步提升了滅火劑的滅火效能; 三、滅火組合物在高溫受熱情況下，即可迅速發生吸熱升華，有效快速的降低了煙火藥劑燃燒釋放的熱量，大大降低了滅火裝置噴口及噴放物質的溫度，免去了滅火裝置複雜的冷卻系統，也消除了出現二次火災的危險性；四、滅火組合物易於加工成型，且可單獨使用或者與物理冷卻劑配套使用；五、性能穩定、易於長期貯存；六、低毒性或無毒性，對環境友好性能優良。下面，更詳細的描述本發明的通過高溫升華產生滅火物質的滅火組合物。本發明的滅火組合物包括通過高溫升華產生滅火物質的滅火材料其含量為80質
量％以上。通過高溫升華產生滅火物質的滅火組合物的火焰抑制機理如下滅火組合物在高溫下可升華為氣態具有火焰抑制作用的物質，該氣態滅火物質可通過自由基與鏈式燃燒反應所必需的0 ·、OH ·、H ·自由基中的一種或幾種進行反應，從而切斷了鏈式燃燒反應，也可通過物理作用減少氧氣分壓而抑制火焰，或者同時發生物理及化學抑制作用共同實現滅火效果，與此同時，與煙火藥劑產生協同增效作用，進一步提高了滅火劑的滅火效能，大大縮短了有效滅火時間。為了保障滅火組合物在常溫條件下性能穩定，方便長期儲存，所述的高溫升華可產生滅火物質的滅火材料優選熔點在100°C以上，可以為2，4，6_三溴苯基縮水甘油醚，
四溴鄰苯二甲酸二甲酯，五溴苄基溴，2,4,6-三溴苯基順丁烯二醯亞胺，五溴氯環己烷，三 (2，3- 二溴丙基)異三聚氰酸酯，四氯鄰苯二甲酸酐，六氯苯，六氯乙烷，三聚氰胺，三聚氰酸，紅磷，二氧化錫，溴化銨，二茂鈷。本發明的滅火組合物還可以根據需要加入各種添加劑，例如可以為硬脂酸鹽，石墨，水溶性高聚物復配溶液或其混合物，含量為小於等於20質量％。本發明的滅火組合物的各組分及其含量優選為滅火材料80質量％ 90質量％，添加劑10質量％ 20質量％。本發明的滅火組合物可以採用制丸、模壓、擠壓等工藝成型為球狀，片狀，條狀，塊狀，蜂窩狀，並且可經過表面包覆處理。進行表面包覆處理時優選加入羥甲基纖維素或羥乙基纖維素作為表面包覆劑。該表面包覆劑可以改善組合物體系的表面光潔度，並提高其強度、耐磨性和抗震性，防止運輸過程中滅火組合物發生粉化，掉渣並溢出滅火裝置現象的出現。下面通過實施例更具體的說明本發明的滅火組合物。 具體實施例方式將下表中的滅火材料及添加劑製得的滅火組合物30g分別加入裝有20gK型熱氣溶膠發生劑的滅火裝置中，分別在1. 0m3試驗箱中實施分布火滅火試驗，每組樣品各測試3 發，記錄滅火數量和殘留量；試驗測試結果見表1。對比例為分別將只裝有20g市售常用S型氣溶膠滅火劑或K型氣溶膠滅火劑的滅火裝置樣品，在相同的1. 0m3試驗箱中實施分布火滅火試驗，每組樣品各測試3發，記錄滅火數量和殘留量，實驗測試結果見表1。表1各種組分成分比較和試驗結果對比
權利要求
1.一種通過高溫升華產生滅火物質的滅火組合物，其特徵在於所述的滅火組合物包括在受熱過程中能升華釋放出具有滅火性能的物質的滅火材料，所述的滅火材料含量為至少80質量％ ；在使用時，以煙火類藥劑為熱力源和動力源，通過先點燃煙火類藥劑，利用煙火類藥劑燃燒的高溫使滅火組合物產生出大量的滅火物質，隨煙火類藥劑一起噴出而達到滅火目的。
2.根據權利要求1所述的滅火組合物，其特徵在於所述的滅火材料是熔點在100°C以上可升華產生滅火物質的化合物。
3.根據權利要求1所述的滅火組合物，其特徵在於所述的煙火類藥劑為煙火類氣溶膠滅火劑。
4.根據權利要求1-3所述的滅火組合物，其特徵在於所述的滅火材料為溴系滅火材料、氯系滅火材料、氮系及磷-氮系滅火材料或無機滅火材料。
5.根據權利要求4所述的滅火組合物，其特徵在於所述的溴系滅火材料為2，4，6-三溴苯基縮水甘油醚、四溴鄰苯二甲酸二甲酯、五溴苄基溴、2，4，6_三溴苯基順丁烯二醯亞胺或三(2，3-二溴丙基)異三聚氰酸酯。
6.根據權利要求4所述的滅火組合物，其特徵在於所述的氯系滅火材料為四氯鄰苯二甲酸酐、六氯苯或六氯乙烷。
7.根據權利要求4所述的滅火組合物，其特徵在於所述的氮系及磷-氮系滅火材料為三聚氰胺或三聚氰酸。
8.根據權利要求4所述的滅火組合物，其特徵在於所述的無機滅火材料為紅磷、二氧化錫或溴化銨。
9.根據權利要求1-3任一所述的滅火組合物，其特徵在於所述的化學物質還可為二茂鈷。
10.根據權利要求1-3任一所述的滅火組合物，其特徵在於所述的滅火組合物還包括添加劑，添加劑的含量為小於等於約20質量％。
11.根據權利要求4所述的滅火組合物，其特徵在於所述的滅火組合物還包括添加劑，添加劑的含量為小於等於約20質量％。
12.根據權利要求10或11所述的滅火組合物，其特徵在於所述的添加劑為硬脂酸鹽、石墨、水溶性高聚物的復配溶液或其混合物。
13.根據權利要求11所述的滅火組合物，其特徵在於所述滅火組合物的各組分及其含量為滅火材料80質量％ 90質量％，添加劑10質量％ 20質量％。
14.根據上述任一權利要求所述的滅火組合物，其特徵在於所述的滅火組合物經表面包覆處理。
全文摘要
本發明涉及通過高溫升華產生滅火物質的滅火組合物，所述的滅火組合物包括在受熱過程中能升華釋放出具有滅火性能的物質的滅火材料，所述的滅火材料含量為至少80質量％；所述的滅火組合物在使用時，以煙火類藥劑為熱力源和動力源，通過先點燃煙火類藥劑，利用煙火類藥劑燃燒的高溫使滅火組合物產生出大量的滅火物質，隨煙火類藥劑一起噴出而達到滅火目的。與傳統的氣溶膠滅火系統、氣體滅火系統、水系滅火系統相比，本發明可提供一種更高效、更安全的滅火組合物。
文檔編號A62D1/06GK102179025SQ20101028551
公開日2011年9月14日 申請日期2010年9月16日 優先權日2010年9月16日
發明者劉紅紅, 趙小青, 郭鴻寶 申請人:陝西堅瑞消防股份有限公司