CN103170088A

CN103170088A - 一种abc干粉灭火剂

Info

Publication number: CN103170088A
Application number: CN2013100775744A
Authority: CN
Inventors: 杜志明; 冯长根; 赵林双; 丛晓民; 杜欣; 闫野
Original assignee: Beijing Institute of Technology BIT
Current assignee: Beijing Institute of Technology BIT
Priority date: 2013-03-12
Filing date: 2013-03-12
Publication date: 2013-06-26

Abstract

本发明涉及一种ABC干粉灭火剂，该灭火剂的灭火基料由+2价或+1价金属离子的硝酸盐（高氯酸盐）和含磷阻燃物质构成，或其与唑类化合物的混合物构成，可广泛用于扑灭各种可燃固体、液体、气体火灾，也可用于扑灭电气火灾。与目前普遍使用的磷酸铵盐ABC干粉灭火剂相比，具有更高的灭火效能。

Description

一种ABC干粉灭火剂

技术领域

本发明涉及一种干粉灭火剂，属于消防技术领域。具体地讲，本发明涉及一种可用于扑灭各种可燃固体、液体、气体火灾以及电气火灾的干粉灭火剂。本发明的灭火剂可以装入各种手提式干粉灭火器、灭火弹、灭火车、灭火飞机中使用，也可以在无管网的固体灭火装置和有管网灭火***中使用。

背景技术

现有的ABC干粉灭火剂主要是以磷酸铵盐和硫酸钾为灭火基料的配方。磷酸铵盐ABC干粉灭火剂喷入火场后可以在固体物质表面形成阻燃膜，从而将可燃物质和空气中的氧气隔离开来以实现灭火的目的。根据灭火剂中磷酸铵盐含量的不同，灭火效能有所不同。然而，这种灭火原理扑灭火焰的效率较低，通常需要使用较多的灭火剂才能灭火。因此，现有的ABC干粉灭火剂普遍存在灭火效能低、污染严重问题。

为了克服现有ABC干粉灭火剂的上述缺点，提高其灭火效能，本发明人设计出了一种具有全新的灭火剂构成和配方的干粉灭火剂组合物。

发明内容

本发明涉及一种ABC干粉灭火剂，灭火基料以+2价或+1价金属离子的硝酸盐和含磷阻燃物质构成，或其与唑类化合物的混合物构成。

不希望受到任何理论的束缚，据信本发明的干粉灭火剂不仅可以在火场中离解出高活性化学物质，迅速消耗火焰链反应自由基，中断燃烧链反应而快速熄灭各种固体表面、可燃液体和气体火焰，同时也可以在固体表面形成阻燃膜扑灭固体深部隐燃火。与现有的ABC干粉灭火剂相比，本发明的灭火剂具有灭火速度快、灭火效能高、污染小的特点。

在本发明的ABC干粉灭火剂中，灭火基料主要由+2价或+1价金属离子硝酸盐和含磷阻燃物质构成，或其与唑类化合物的混合物构成。其中，以灭火剂总重量计算，本发明灭火剂中+2价或+1价金属离子硝酸盐、含磷阻燃物质和唑类化合物的重量百分含量分别为：+2价和+1价金属离子硝酸盐5-85重量%，含磷阻燃物质15-75重量%，唑类化合物0-56重量%。

此外，在本发明的ABC干粉灭火剂中，所述+2价和+1价金属离子硝酸盐也可以被高氯酸盐(如高氯酸钠、高氯酸钾、高氯酸钡等)全部或部分替代。

因此，在本发明的一个实施方案中，所述的ABC干粉灭火剂的灭活基料主要由+2价或+1价金属离子高氯酸盐、含磷阻燃物质以及唑类化合物组成，其中，以灭火剂总重量计算，本发明灭火剂中+2价或+1价金属离子高氯酸盐、含磷阻燃物质和唑类化合物的重量百分含量分别为：+2价和+1价金属离子高氯酸盐5-85重量%，含磷阻燃物质15-75重量%，唑类化合物0-56重量%。

在本发明的另一个实施方案中，所述的ABC干粉灭火剂的灭活基料主要由+2价或+1价金属离子硝酸盐和高氯酸盐的混合物、含磷阻燃物质以及唑类化合物组成，其中，以灭火剂总重量计算，本发明灭火剂中+2价或+1价金属离子高氯酸盐和硝酸盐的混合物、含磷阻燃物质和唑类化合物的重量百分含量分别为：+2价和+1价金属离子高氯酸盐和硝酸盐的混合物5-85重量%，含磷阻燃物质15-75重量%，唑类化合物0-56重量%。

当本发明的ABC干粉灭火剂使用+2价和+1价金属离子高氯酸盐和硝酸盐的混合物时，所述混合物中高氯酸盐和硝酸盐可以具有任意比例，例如1：99至99：1。

可用于本发明的ABC干粉灭火剂的+2价和+1价金属离子硝酸盐包括硝酸钙、硝酸镁、硝酸铜、硝酸锌、硝酸锶、硝酸钡、硝酸钠、硝酸钾、硝酸锂、硝酸铷和硝酸铯等。

以灭火剂总重量计算，本发明的ABC干粉灭火剂中的+2价和+1价金属离子硝酸盐和/或高氯酸盐的含量为5-85重量%，例如10-60重量%、15-45重量%、20-40重量%。

可用于本发明的ABC干粉灭火剂的含磷阻燃物质包括赤磷、磷的氧化物和正磷酸盐、偏磷酸盐、焦磷酸盐及聚偏磷酸盐、聚磷酸盐及其混合物。所述的磷酸盐可以是碱金属例如钠和钾的盐以及铵盐。例如，所述的磷酸盐可以是磷酸二氢钾、偏磷酸铵盐、聚磷酸铵盐、焦磷酸铵盐等。

以灭火剂总重量计算，本发明的ABC干粉灭火剂中含磷阻燃物质的含量为15-75重量%，例如16-49重量%、32-42重量%、59-72重量%。

在本发明的ABC干粉灭火剂中，可以任选地包含唑类化合物。可用于本发明的ABC干粉灭火剂的唑类化合物主要包括***和四唑类有机化合物，如5-氨基四唑、1,5-二氨基四唑、***盐、氨基***盐、联四唑盐、双四唑盐、偶氮四唑盐等。这些唑类化合物在火场中可以离解出活性自由基并且放出大量氮气以利于灭火。

在本发明的ABC干粉灭火剂中，作为唑类化合物的***盐、氨基***盐、联四唑盐、双四唑盐、偶氮四唑盐可以是所述唑类化合物与碱金属例如钠和钾、碱土金属例如钙、镁、钡以及有机碱例如双胍、氨基胍等形成的盐，例如，***钾盐和钠盐、双四唑钾盐、偶氮四唑钠盐、偶氮四唑钾盐、偶氮四唑钡盐、偶氮四唑双胍盐、偶氮四唑氨基胍盐等。

在本发明的一个实施方案中，用于ABC干粉灭火剂中的唑类化合物选自1,5-二氨基四唑、联四唑钾盐、双四唑钾盐、偶氮四唑钠盐、偶氮四唑钡盐、***钾盐、***钠盐和氨基***盐。

以灭火剂总重量计算，在本发明的ABC干粉灭火剂中，唑类化合物的含量为0-56重量%，例如，5-20重量%、10-35重量%。

在本发明的另一个实施方案中，所述的ABC干粉灭火剂也可以不含有唑类化合物。

可用于本发明的ABC干粉灭火剂的唑类化合物可以购买到（例如购自广拓化学（上海）有限公司或无锡优利森化工产品有限公司），或者可以按照本领域技术人员已知的合成方法，例如文献中记载的方法制得。

为了使灭火剂在储存过程中不结块，在使用时能够顺利从各种灭火器材和装置喷口喷出，与现有干粉灭火剂一样，其中还添加有一定量的斥水物质组分和疏水物质组分，防止灭火剂吸潮和结块，这些组分可以是（但不仅限于）云母粉、活性白土、硬脂酸镁、滑石粉、白炭黑，其量可以是本领域已知的常规用量。例如，云母粉的用量可以为0%-4%，例如2%-4%;活性白土的用量可以为0%-10%，例如2%-4%;硬脂酸镁的用量可以为0%-6%，例如2%-3%;滑石粉的用量可以为0%-5%，例如2%-4%;白炭黑的用量可以为0%-5%，例如2%-4%；有机硅油的用量可以为0%-8%，例如1%-2%。

因此，在一个实施方案中，本发明提供了一种ABC干粉灭火剂，其中，以灭火剂总重量计算，本发明的ABC干粉灭火剂的组成如下(重量百分比)：

灭火基料：

+2价和+1价金属离子硝酸盐： 5%-85%，例如，15%-45%；

含磷阻燃物质： 15%-75%，例如，16%-49%；

唑类化合物： 0%-56%，例如，5%-20%。

辅助成分：

滑石粉: 0%-5%，例如2%-4%;

硬脂酸镁: 0%-6%，例如2%-3%；

活性白土: 0%-10%，例如2%-4%;

云母粉: 0%-4%，例如2%-4%;

白炭黑: 0%-5%，例如2%-4%

有机硅油: 0%-8%，例如1%-2%。

在另一个实施方案中，本发明提供了一种ABC干粉灭火剂，其中，以灭火剂总重量计算，本发明的ABC干粉灭火剂的组成如下(重量百分比)：

+2价和+1价金属离子高氯酸盐： 5%-85%；

含磷阻燃物质： 15%-75%；

唑类化合物： 0%-56%；

滑石粉： 0%-5%；

硬脂酸镁： 0%-6%；

活性白土： 0%-10%；

云母粉： 0%-4%；

白炭黑： 0%-5%；

有机硅油： 0%-8%。

在又一个实施方案中，本发明提供了一种ABC干粉灭火剂，其中，以灭火剂总重量计算，本发明的ABC干粉灭火剂的组成如下(重量百分比)：

+2价和+1价金属离子硝酸盐和高氯酸盐混合物： 5%-85%

含磷阻燃物质： 15%-75%

唑类化合物： 0%-56%

滑石粉： 0%-5%

硬脂酸镁： 0%-6%

活性白土： 0%-10%

云母粉： 0%-4%

白炭黑： 0%-5%

有机硅油： 0%-8%，

其中，硝酸盐和高氯酸盐混合物中硝酸盐和高氯酸盐的比例为1:99至99:1。

本发明的ABC干粉灭火剂可以按照与现有的ABC干粉灭火剂相同的制备方法制备，例如可以采用与现有的磷酸铵盐ABC干粉灭火剂相同的制备方法制备，特别是可以按照以下实施例中所描述的制备方法制备。

本发明ABC干粉灭火剂通常具有1微米～40微米的粒径(D₅₀)范围，优选在灭火剂中不包含大于0.25毫米的颗粒。

在一个实施方案中，本发明ABC干粉灭火剂具有1微米～20微米的粒径(D₉₀)范围。具有该粒径(D₉₀)范围的干粉灭火剂属于超细干粉灭火剂，与常规的干粉灭火剂相比，其灭火效能会进一步提高。

本发明的灭火剂可以装入各种手提式干粉灭火器、灭火弹、灭火车、灭火飞机中使用，也可以在无管网的固体灭火装置和有管网灭火***中使用。

因此，另一方面，本发明还涉及包含本发明的ABC干粉灭火剂的灭火装置，例如干粉灭火器。

此外，本发明还涉及+2价和+1价金属离子硝酸盐和/或高氯酸盐与含磷阻燃物质组合用于制备ABC干粉灭火剂的用途。

另一方面，本发明还涉及+2价和+1价金属离子硝酸盐和/或高氯酸盐与含磷阻燃物质以及本发明所定义的唑类化合物组合用于制备ABC干粉灭火剂的用途。

以下通过具体实施例对本发明进行进一步说明。

实施例：

实施例1

一种ABC干粉灭火剂，由1,5-二氨基四唑、硝酸锶、高氯酸钾、磷酸二氢钾、云母粉、活性白土、硬脂酸镁、滑石粉构成，其中，以灭火剂总重量计算，各组分的重量百分含量为：

制备工艺简述：首先烘烤含水率较高的1,5-二氨基四唑、硝酸锶、磷酸二氢钾、高氯酸钾等原材料，然后送入超细粉碎机粉碎制成粒径(D₅₀)小于40微米的粉体。云母粉、活性白土、硬脂酸镁、滑石粉等辅料也分别被粉碎成(D₅₀)小于40微米的粉体备用。在混合器中按照配方加入称量过的1,5-二氨基四唑、硝酸锶、磷酸二氢钾、高氯酸钾粉碎料及辅助原材料硬脂酸镁、活性白土、云母粉快速搅拌混合10—15分钟，然后加入疏水滑石粉，继续搅拌混合5分钟出料，最后经过真空干燥、筛分去掉尺度大于0.25毫米的颗粒、检验、包装，即得到本发明的ABC干粉灭火剂。

实施例2

一种ABC干粉灭火剂，由联四唑钾盐、高氯酸钾、偏磷酸铵盐、活性白土、滑石粉、白炭黑构成，其中，以灭火剂总重量计算，各组分的重量百分含量为：

该干粉灭火剂按照实施例1所述的方法制备，其中白炭黑在滑石粉加入时一起加入。

实施例3

一种ABC干粉灭火剂，由偶氮四唑钠盐、硝酸锂、偏磷酸铵盐、活性白土、滑石粉、白炭黑、有机硅油构成，其中，以灭火剂总重量计算，各组分的重量百分含量为：

该干粉灭火剂按照实施例2所述的方法制备，其中有机硅油在将偶氮四唑钠盐、硝酸锂、偏磷酸铵盐和活性白土搅拌混合均匀并且升温粉体至50℃之后与滑石粉和白炭黑一同加入，继续搅拌混合10分钟出料，最后经过真空干燥、筛分去掉尺度大于0.25毫米的颗粒、检验、包装，即得到本实施例的ABC干粉灭火剂。

实施例4

一种ABC干粉灭火剂，由高氯酸钾、磷酸二氢钾、硝酸锂、活性白土、云母粉、滑石粉、白炭黑、有机硅油构成，其中，以灭火剂总重量计算，各组分的重量百分含量为：

该干粉灭火剂按照实施例3所述的方法制备。

实施例5

一种ABC干粉灭火剂，由***钠盐、硝酸铷、聚磷酸铵盐、活性白土、云母粉、滑石粉、白炭黑、有机硅油构成，以灭火剂总重量计算，各组分的重量百分含量为：

该干粉灭火剂按照实施例3所述的方法制备。

实施例6

一种ABC干粉灭火剂，由***钾盐、偏磷酸铵盐、硝酸锂、活性白土、滑石粉、白炭黑、有机硅油构成，其中，以灭火剂总重量计算，各组分的重量百分含量为：

该干粉灭火剂按照实施例3所述的方法制备。

实施例7

一种ABC干粉灭火剂，由***钠盐、硝酸钾、磷酸二氢钾、活性白土、滑石粉、白炭黑、有机硅油构成，其中，以灭火剂总重量计算，各组分的重量百分含量为：

该干粉灭火剂按照实施例3所述的方法制备。

实施例8

一种ABC干粉灭火剂，由偶氮四唑钠盐、聚磷酸铵盐、硝酸铯、活性白土、滑石粉、白炭黑、有机硅油构成，其中，以灭火剂总重量计算，各组分的重量百分含量为：

该干粉灭火剂按照实施例3所述的方法制备。

实施例9

一种ABC干粉灭火剂，由偶氮四唑钾盐、聚磷酸铵盐、硝酸锶、活性白土、滑石粉、白炭黑、有机硅油构成，其中，以灭火剂总重量计算，各组分的重量百分含量为：

该干粉灭火剂按照实施例3所述的方法制备。

实施例10

一种ABC干粉灭火剂，由双四唑钾盐、焦磷酸铵盐、硝酸钾、云母粉、活性白土、硬脂酸镁、滑石粉、有机硅油构成，其中，以灭火剂总重量计算，各组分的重量百分含量为：

该干粉灭火剂按照实施例3所述的方法制备。

实施例11

一种ABC干粉灭火剂，由偶氮四唑胍盐、硝酸钠、磷酸铵盐、云母粉、活性白土、硬脂酸镁、滑石粉、有机硅油构成，其中，以灭火剂总重量计算，各组分的重量百分含量为：

该干粉灭火剂按照实施例3所述的方法制备。

实施例12

一种ABC干粉灭火剂，由氨基***盐、磷酸二氢铵、硝酸铷、云母粉、活性白土、硬脂酸镁、滑石粉、有机硅油构成，其中，以灭火剂总重量计算，各组分的重量百分含量为：

该干粉灭火剂按照实施例3所述的方法制备。

有益效果：

同样粒度下，本发明的ABC干粉灭火剂的灭火效能可以达到目前磷酸铵盐ABC干粉灭火剂的3～8倍，灭火后沉降在地面的污染物不足现有灭火剂的五分之一。

灭火实验采用的灭火试验空间为2m×2m×2.5m的10m³相对密闭空间，环境温度0-30℃，通风和照明的条件都不影响燃料的自由燃烧。实验中燃烧盘为长宽均为31.65cm，高度为15cm的方形油盘，油盘底面积0.1m²，底部用清水作垫底，油盘底部距地面20cm，选用的燃料为正庚烷，正庚烷的用量为3L。先在油盘底部加入一定量的水，将量筒量好的正庚烷倒入油盘中，然后点火，开门预燃约30s后，关闭试验空间门，喷入一定量的干粉灭火剂，记录灭火时间。

在上述灭火实验中，与普通的磷酸铵盐ABC干粉灭火剂相比，本发明的ABC干粉灭火剂均能以更少的灭火剂用量在更短的时间内灭火。代表性的试验结果如下表1所示。

表1灭火实验对比数据

*“未”代表没有成功灭火。

用木剁替代油盘进行A类火灭火试验，也可以获得与灭油盘火相类似的结果。

Claims

1.一种ABC干粉灭火剂，其特征在于：灭火基料由+2价或+1价金属离子硝酸盐和含磷阻燃物质构成，或其与唑类化合物的混合物构成。

2.根据权利要求1所述的ABC干粉灭火剂，其中+2价和+1价金属离子硝酸盐选自硝酸钙、硝酸镁、硝酸铜、硝酸锌、硝酸锶、硝酸钡、硝酸钠、硝酸钾、硝酸锂、硝酸铷和硝酸铯。

3.根据权利要求1或2所述的ABC干粉灭火剂，其中的含磷阻燃物质选自赤磷、磷的氧化物和正磷酸盐、偏磷酸盐、焦磷酸盐、聚磷酸盐及聚偏磷酸盐及其混合物，所述盐类是例如碱金属例如钠和钾的盐以及铵盐，例如，磷酸二氢钾、磷酸铵盐、偏磷酸铵盐、聚磷酸铵盐、焦磷酸铵盐。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的ABC干粉灭火剂，其中的唑类化合物选自***和四唑类有机化合物，如5-氨基四唑、1,5-二氨基四唑、***盐、氨基***盐、联四唑盐、双四唑盐、偶氮四唑盐等，优选1,5-二氨基四唑、***钾盐和钠盐、双四唑钾盐、偶氮四唑钠盐、偶氮四唑钾盐、5-氨基四唑、偶氮四唑双胍盐。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的ABC干粉灭火剂，其特征在于：以灭火剂总重量计算，其中+2价或+1价金属离子硝酸盐、含磷阻燃物质和唑类化合物的重量百分含量为：

+2价和+1价金属离子硝酸盐 5%-85%；

含磷阻燃物质 15%-75%；

唑类化合物 0%-56%。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的ABC干粉灭火剂，其特征在于：灭火剂的粒径(D₅₀)范围：1微米～40微米。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的ABC干粉灭火剂所涵盖的ABC超细干粉灭火剂，其特征在于：灭火剂的粒径(D₉₀)范围：1微米～20微米。

8.+2价和+1价金属离子硝酸盐与含磷阻燃物质组合用于制备ABC干粉灭火剂的用途。

9.+2价和+1价金属离子硝酸盐与含磷阻燃物质以及权利要求4所定义的唑类化合物组合用于制备ABC干粉灭火剂的用途。

10.根据权利要求1至9任意一项所述的ABC干粉灭火剂，其中所述的+2价或+1价金属离子硝酸盐可以被选自高氯酸钠、高氯酸钾、高氯酸钡的高氯酸盐部分或全部替代。

11.包含权利要求1至10任意一项所述的ABC干粉灭火剂的灭火装置。