CN102949802A - 一种含有有机酸类化合物的灭火组合物 - Google Patents

一种含有有机酸类化合物的灭火组合物 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种含有有机酸类化合物的灭火组合物,该灭火组合物含有有机酸类化合物;其中有机酸类化合物的含量为50(质量)%以上,优选为70(质量)%~90(质量)%;本发明的有机酸类化合物在高温下可吸热分解,释放出灭火物质,该灭火物质可通过自由基与链式燃烧反应所必需的O·、OH·、H·自由基中的一种或几种进行反应,从而切断了链式燃烧反应,也可通过物理作用减少氧气分压而抑制火焰,或同时发生物理及化学抑制作用共同实现灭火效果,与此同时,其与烟火药剂产生协同增效作用,进一步提高了灭火剂的灭火效能,大大缩短了有效灭火时间。

Description

一种含有有机酸类化合物的灭火组合物
技术领域
本发明属于气溶胶灭火技术领域,特别是涉及一种受热可分解产生灭火物质的灭火组合物。
背景技术
自从1987年加拿大蒙特利尔公约对各国提出取代哈龙灭火剂的具体目标以来,世界各国都在致力于新的灭火技术的研究,既要灭火效率高,又要对环境无污染的灭火技术是人们努力的方向。气体灭火***,干粉灭火***及水系灭火***等由于对环境无害被作为哈龙灭火剂的替代品得到了广泛使用。
然而,这些灭火***都需要高压贮存,不仅体积较大,在贮存过程中还存在物理***的危险,文献“气体灭火***的安全性分析”(消防科学与技术200221(5))分析了气体灭火***所存在的危险,并列举了贮压气体灭火***在使用中所引发的安全事故。
近年来,人们一直在进行哈龙替代灭火物质的研究,其中美国标准与技术研究院的建筑与防火研究中心的下一代灭火技术项目组(NGP)在寻找新的灭火物质方面做了大量的实验研究工作,他们将氮气,二氧化碳,CF3H加热,高温的这些气体再加热试验物质,试验物质在高温下分解,连同气体一起作用于火焰,实验发现,有些试验物质在加热分解后的产物可显著提高氮气,二氧化碳及CF3H气体的灭火效果(Halon Options Technical Working Conference,April2001,Albuquerque,NM,Suppression of cup-burner diffusion flames by super-effectivechemical inhibitors and inert compounds;Combustion and Flame 129:221-238(2002)Inhibition of Premixed Methane Flame by Manganese and Tin Compounds,HalonOptions Technical Working Conference  May 2000,flame inhibition  by ferrocene,alone and with CO2 and CF3H)。
然而,该项目组的研究仅是建立在实验室理论研究的基础上,并没有将其用于实际的灭火器应用中。
现有的气溶胶灭火剂主要有S型和K型灭火剂,通过综合分析其性能特点,其不足之处主要有:气溶胶灭火剂均是利用灭火剂发生氧化还原反应释放出大量气体、活性粒子,通过活性粒子的断链反应,大量气体的覆盖窒息,实现化学与物理相结合的灭火目的。气溶胶发生剂在发生燃烧反应释放出灭火物质的同时,释放出大量的热,为有效降低装置和气溶胶的温度,避免发生二次火灾,需增加冷却***,导致装置结构复杂笨重,工艺流程复杂,成本高,但是由于冷却***的存在,使大量活性粒子失去活性,导致灭火性能大大降低。
发明内容
为了解决现有技术中的灭火组合物所存在的技术问题,本发明提供了一种灭火效能更好、安全性能更强的含有有机酸类化合物的灭火组合物。
本发明采用的技术方案是:
一种含有有机酸类化合物的灭火组合物,其特殊之处在于:该灭火组合物含有有机酸类化合物;其中有机酸类化合物的含量为50(质量)%以上,优选为70(质量)%~90(质量)%;本发明的有机酸类化合物在高温下可吸热分解,释放出灭火物质,该灭火物质可通过自由基与链式燃烧反应所必需的O·、OH·、H·自由基中的一种或几种进行反应,从而切断了链式燃烧反应,也可通过物理作用减少氧气分压而抑制火焰,或同时发生物理及化学抑制作用共同实现灭火效果,与此同时,其与烟火药剂产生协同增效作用,进一步提高了灭火剂的灭火效能,大大缩短了有效灭火时间。
为了改善上述主灭火材料即有机酸类化合物的灭火性能,在上述灭火组合物中还可以添加阻燃剂,即溴系阻燃剂、氯系阻燃剂、有机磷系阻燃剂、磷-卤系阻燃剂、氮系及磷-氮系阻燃剂或其他阻燃剂或其任意组合;具体可以是磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、双氰胺、三聚氰胺、四溴双酚A、四氯双酚A、十溴二苯醚、DOPO,三(二溴苯基)磷酸酯、三聚氰胺、正磷酸三聚氰胺、磷酸胍、碳酸胍、双氰胺、聚磷酸铵等等;其中阻燃剂在灭火组合物中所占的含量小于50(质量)%,可以在40%以下,优选30%以下,4%~25%为最佳效果。
为了改善上述主灭火材料即有机酸类化合物的加工性能,本发明的灭火组合物还可以添加添加剂;其中添加剂的含量为0.1~10质量%,以0.1~5为佳,该添加剂可以是硬脂酸盐、石墨、高聚物的水溶性复配溶液或其混合物,或也可以是水玻璃、酚醛树脂、虫胶、淀粉中的一种或多种,根据应用情况而定。
本发明的灭火组合物还可以添加辅灭火材料,将其含量可控制为0~30(质量)%,以4%~25%为佳。辅灭火材料可以选自二茂铁或其衍生物或二茂铁和其衍生物的混合,或者还可以是碳酸锰、碱式碳酸铜、碱式碳酸镁、碳酸亚铁、柠檬酸钾、柠檬酸钠、柠檬酸铵、柠檬酸铁铵、草酸钾、草酸钠、草酸铵、草酸铁、草酸镁、草酸锰和草酸铜中的一种或者其组合。
本发明的有机酸类化合物可以是癸酸、十二酸、十四酸、十六酸、十七酸、十八酸、二十酸、二十二酸、二十六酸、三十一酸、三十二酸、丁烯酸、十八烯酸、十七烯酸、十六烯酸、己二烯酸、乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、庚二酸、辛二酸、癸二酸、十三烷二酸、十六烷二酸、顺丁烯酸、反丁烯酸、2-羟基丙酸、2-羟基丁二酸、2,3-二羟基丁二酸、2-羟基-1,2,3-丙烷三羧酸、3-苯基-2-丙烯酸、2-羟基苯甲酸、3,4,5-三羟基苯甲酸、苯甲酸或甲基胍醋酸。
本发明的含有有机酸类化合物的灭火组合物以下优点:
一、本发明的灭火组合物包含有有机酸类化合物,其能够在受热瞬间分解释放出灭火物质,通过灭火物质的物理或化学抑制作用,或物理及化学的协同抑制作用进行灭火,并且对主灭火材料的含量进行优化,可以最大发挥灭火组合物的灭火效能,使得灭火效能大大提高,并且灭火时间缩短,提高了灭火组合物的灭火效率。
二、本发明的灭火组合物中添加阻燃剂、添加剂以及其他的辅灭火材料,进一步提高了主灭火材料即有机酸类化合物的灭火性能和加工性能,使其性能稳定并易于长期贮存。
三、本发明的灭火组合物是采用烟火药剂为热力源,使用更方便。
四、本发明的灭火组合物在受热情况下,即可迅速发生吸热分解,有效快速的降低了烟火药剂燃烧释放的热量,大大降低了灭火装置喷口及喷放物质的温度,更安全。
具体实施方式
现结合实验对本发明所提供的一种含有有机酸类化合物的灭火组合物的实施例进行说明:
该灭火组合物含有有机酸类化合物;其中有机酸类化合物的含量为50(质量)%以上,优选为70(质量)%~90(质量)%;其可以选自癸酸、十二酸、十四酸、十六酸、十七酸、十八酸、二十酸、二十二酸、二十六酸、三十一酸、三十二酸、丁烯酸、十八烯酸、十七烯酸、十六烯酸、己二烯酸、乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、庚二酸、辛二酸、癸二酸、十三烷二酸、十六烷二酸、顺丁烯酸、反丁烯酸、2-羟基丙酸、2-羟基丁二酸、2,3-二羟基丁二酸、2-羟基-1,2,3-丙烷三羧酸、3-苯基-2-丙烯酸、2-羟基苯甲酸、3,4,5-三羟基苯甲酸、苯甲酸或甲基胍醋酸等,其均可在高温下吸热分解,释放出灭火物质,该灭火物质可通过自由基与链式燃烧反应所必需的O·、OH·、H·自由基中的一种或几种进行反应,从而切断了链式燃烧反应,也可通过物理作用减少氧气分压而抑制火焰,或同时发生物理及化学抑制作用共同实现灭火效果,与此同时,其与烟火药剂产生协同增效作用,进一步提高了灭火剂的灭火效能,大大缩短了有效灭火时间。
为了改善上述主灭火材料即有机酸类化合物的灭火性能,在上述灭火组合物中还可以添加阻燃剂,即溴系阻燃剂、氯系阻燃剂、有机磷系阻燃剂、磷-卤系阻燃剂、氮系及磷-氮系阻燃剂或无机阻燃剂或其任意组合;具体可以选自磷酸氢二铵,磷酸二氢铵,双氰胺,三聚氰胺,四溴双酚A,四氯双酚A,十溴二苯醚,DOPO,三(二溴苯基)磷酸酯,三聚氰胺,正磷酸三聚氰胺,磷酸胍,碳酸胍,双氰胺,聚磷酸铵等等,不仅限于此,只要是能够与有机酸类化合物混合并能够很好地起到灭火效果的阻燃剂均可。其中阻燃剂在灭火组合物中所占的含量小于50(质量)%,可以在40%以下,优选30%以下,4%~25%为最佳效果,根据具体的配比进行调整。
本发明的灭火组合物还可以添加添加剂以改善上述主灭火材料即有机酸类化合物的加工性能;其中添加剂的含量为0.1~10质量%,以0.1~5为佳,该添加剂可以是硬脂酸盐、石墨、高聚物的水溶性复配溶液或其混合物,或也可以是水玻璃、酚醛树脂、虫胶、淀粉中的一种或多种,根据应用情况而进行选取。其中添加剂中含有粘合剂,而粘合剂是属于本领域的普通知识,通常其在灭火组合物中的含量控制在15%以下。
本发明的灭火组合物还可以添加辅灭火材料,将含量可控制为0~30(质量)%,以4%~25%为佳,其可以是二茂铁或其衍生物或者两者的组合,或者还可以是碳酸锰、碱式碳酸铜、碱式碳酸镁、碳酸亚铁、柠檬酸钾、柠檬酸钠、柠檬酸铵、柠檬酸铁铵、草酸钾、草酸钠、草酸铵、草酸铁、草酸镁、草酸锰和草酸铜中的一种或者其组合。
将制得的片状灭火组合物65g分别加入装有50gK型热气溶胶发生剂的灭火装置中,分别按照GA86-2009第6.3.2款进行灭火试验,灭火级别选择8B;试验测试结果见表1。对比例选择为50g市售K型热气溶胶发生剂。
表1  各种组分成分比较和试验结果对比
Figure BSA00000557704800051
Figure BSA00000557704800061
通过表1可以清楚地看出,本发明的实施例1-12的有机酸为主灭火材料的组合物在灭火效率上不仅远远优于对比例的情况,在灭火时间上和发生器喷口温度上也明显优于对比例的情况。

Claims (10)

1.一种含有有机酸类化合物的灭火组合物,其特征在于:所述灭火组合物含有有机酸类化合物;所述有机酸类化合物的含量为50(质量)%以上;
所述灭火组合物是以烟火药剂为热力源和动力源,通过点燃烟火药剂,利用烟火药剂燃烧的高温使该灭火组合物受热发生分解反应,产生出大量的可灭火的物质,该灭火物质随烟火药剂一起从喷口喷出,从而达到灭火的目的。
2.根据权利要求1所述的含有有机酸类化合物的灭火组合物,其特征在于:所述组合物还包括辅灭火材料;所述辅灭火材料是柠檬酸盐、草酸盐、碳酸盐、二茂铁和二茂铁衍生物中的一种或多种,其含量为大于0至小于等于30(质量)%。
3.根据权利要求1所述的含有有机酸类化合物的灭火组合物,其特征在于:所述组合物还包括阻燃剂;所述阻燃剂的含量为大于0至小于等于50(质量)%。
4.根据权利要求1至3任一所述的含有有机酸类化合物的灭火组合物,其特征在于:所述组合物还包括添加剂;所述添加剂的含量为0.1~10(质量)%。
5.根据权利要求4所述的含有有机酸类化合物的灭火组合物,其特征在于:所述添加剂是硬脂酸盐、石墨、高聚物的水溶性复配溶液或其混合物,或是水玻璃、酚醛树脂、虫胶、淀粉中的一种或多种。
6.根据权利要求4所述的含有有机酸类化合物的灭火组合物,其特征在于:所述有机酸类化合物是癸酸、十二酸、十四酸、十六酸、十七酸、十八酸、二十酸、二十二酸、二十六酸、三十一酸、三十二酸、丁烯酸、十八烯酸、十七烯酸、十六烯酸、己二烯酸、乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、庚二酸、辛二酸、癸二酸、十三烷二酸、十六烷二酸、顺丁烯酸、反丁烯酸、2-羟基丙酸、2-羟基丁二酸、2,3-二羟基丁二酸、2-羟基-1,2,3-丙烷三羧酸、3-苯基-2-丙烯酸、2-羟基苯甲酸、3,4,5-三羟基苯甲酸、苯甲酸或甲基胍醋酸。
7.根据权利要求6所述的含有有机酸类化合物的灭火组合物,其特征在于:所述有机酸类化合物的含量优选为70(质量)%~90(质量)%。
8.根据权利要求3所述的含有有机酸类化合物的灭火组合物,其特征在于:所述阻燃剂是溴系阻燃剂、氯系阻燃剂、有机磷系阻燃剂、磷-卤系阻燃剂、氮系及磷-氮系阻燃剂或其他阻燃剂或其任意组合。
9.根据权利要求8所述的含有有机酸类化合物的灭火组合物,其特征在于:所述阻燃剂的含量为大于0至小于30(质量)%。
10.根据权利要求1所述的含有有机酸类化合物的灭火组合物,其特征在于:所述灭火组合物还包含有:
辅灭火材料    4%~25%
阻燃剂        4%~25%
添加剂        0.1%~5%。
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Applicant after: XI'AN J & R FIRE FIGHTING EQUIPMENT Co.,Ltd.

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Application publication date: 20130306

Assignee: YICHANG JI AN DUN FIRE-FIGHTING TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Assignor: XI'AN J & R FIRE FIGHTING EQUIPMENT Co.,Ltd.

Contract record no.: 2017610000011

Denomination of invention: Organic acid compound-containing fire extinguishing composition

Granted publication date: 20160406

License type: Exclusive License

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Address after: 443005, No. 28, development road, hi tech Zone, Hubei, Yichang

Patentee after: YICHANG JI AN DUN FIRE-FIGHTING TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Address before: High tech Zone technology two road 710075 Shaanxi city of Xi'an Province, No. 65 building 7 layer Qingyang

Patentee before: XI'AN J & R FIRE FIGHTING EQUIPMENT Co.,Ltd.

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Patentee after: Hubei and Andun Fire Technology Co.,Ltd.

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Patentee before: YICHANG JI AN DUN FIRE-FIGHTING TECHNOLOGY Co.,Ltd.

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Denomination of invention: A fire extinguishing composition containing organic acid compounds

Effective date of registration: 20230506

Granted publication date: 20160406

Pledgee: Bank of China Limited by Share Ltd. Three Gorges Branch

Pledgor: Hubei and Andun Fire Technology Co.,Ltd.

Registration number: Y2023420000194