CN108187293A - 一种新型环保水基型灭火剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种新型环保水基型灭火剂及其制备方法，涉及灭火剂技术领域。灭火剂原料按重量份计包括聚磷酸铵30～60份、聚丙烯酰胺0.1～0.8份、尿素10～20份、硅藻泥0.5～1.5份、钛白粉0.05～0.2份及纯净水300～700份。其灭火效果好，灭火速度快。制备方法包括将上述的新型环保水基型灭火剂的原料混合搅拌3～5min。其中，搅拌速率为40～80r/min。其操作简便，方便实施，成本低廉，适用于规模化生产。

Description

一种新型环保水基型灭火剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及灭火剂技术领域，具体而言，涉及一种新型环保水基型灭火剂及其制备方法。

背景技术

现有的部分灭火剂灭火效果较差，灭火所耗时间长，容易复燃，不利于保障生命财产安全。还有一部分灭火剂存在污染环境的隐患，环境不友好，容易引发后续污染。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种新型环保水基型灭火剂，其灭火效果好，灭火速度快，能有效扑救固体A、B类火。

本发明的第二个目的在于提供一种上述的新型环保水基型灭火剂的制备方法，其操作简便，方便实施，成本低廉，适用于规模化生产。

本发明的实施例是这样实现的：

一种新型环保水基型灭火剂，其原料按重量份计包括：聚磷酸铵30～60份、聚丙烯酰胺0.1～0.8份、尿素10～20份、硅藻泥0.5～1.5份、钛白粉0.05～0.2份、以及纯净水300～700份。

一种新型环保水基型灭火剂的制备方法，其包括：将上述的新型环保水基型灭火剂的原料混合搅拌3～5min。其中，搅拌速率为40～80r/min。

本发明实施例的有益效果是：

本发明实施例提供的新型环保水基型灭火剂利用聚磷酸铵、聚丙烯酰胺、尿素、硅藻泥和钛白粉的阻燃特性来达到基本的灭火效果，此外，还利用了各个组分之间的配伍来实现了灭火效果的进一步提升。该新型环保水基型灭火剂的灭火效果好、速度快，能用于有效扑救固体A、B类火。在接触火源后能够释放出大量阻燃物，可有效地阻断氧气供应和热量传导，起到隔氧、降温的作用，其灭火能力是传统产品的5～8倍。

该新型环保水基型灭火剂适用范围广泛，能够通过各类装置(例如：喷射罐、喷射机、消防车、消防飞机等)进行喷射使用，并适用于各类大火(例如：固体大火、金属火、森林火、草原火、建筑火等)。该新型环保水基型灭火剂为绿色环保产品，对人体、植被、土壤、水源等不会造成伤害和污染。

本发明实施例提供的上述的新型环保水基型灭火剂的制备方法流程简单，只需通过简单混合即可完成，方便易行，成本低廉，非常适用于规模化生产。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本发明实施例提供的一种新型环保水基型灭火剂及其制备方法进行具体说明。

本发明实施例提供的一种新型环保水基型灭火剂，其原料按重量份计包括：聚磷酸铵30～60份、聚丙烯酰胺0.1～0.8份、尿素10～20份、硅藻泥0.5～1.5份、钛白粉0.05～0.2份、以及纯净水300～700份。

本发明实施例提供的新型环保水基型灭火剂利用聚磷酸铵、聚丙烯酰胺、尿素、硅藻泥和钛白粉的阻燃特性来达到基本的灭火效果，还利用了各个组分之间的配伍来实现了灭火效果的进一步提升。

其中，聚磷酸铵是一种使用安全的高效磷系非卤消烟阻燃剂，其具有很高的阻燃性、尺寸稳定性、耐水解性和耐热性，其本身就具有较强的阻燃性能。

聚丙烯酰胺同样具有一定的阻燃性，更重要的是，聚丙烯酰胺还兼具絮凝性、增稠性、耐剪切性、降阻性、分散性等宝贵性能。一方面，聚丙烯酰胺能够大大提高其他各个组分在水中的分散性能，保证各个组分均能够有效、充分地进行混合，使各个组分在混合相内部各个部分的浓度基本一致，以使混合相更加稳定，性能也不容易受影响。另一方面，聚丙烯酰胺还能够与其他组分配合形成联合体，使灭火效果显著提高。

聚丙烯酰胺能够与硅藻泥以及钛白粉形成联合体。由于聚丙烯酰胺的分散特性，能够使硅藻泥颗粒和钛白粉颗粒在混合相中充分分散。当该新型环保水基型灭火剂被用于灭火时，灭火剂与火源接触后，由于灭火剂具有较强的流动性，灭火剂会沿着火源分散开。此时，灭火剂中的各个组分也随灭火剂的分散而分散开了。与火源接触后，灭火剂中的水会在较短的时间内气化，水在气化过程中会吸收大量的热量从而降低火源的温度，并且水气化后产生的水蒸气又会对火源形成隔离，将火源和氧气分可开，从而在一定程度上起到灭火和阻燃的作用。

随着水的气化，聚磷酸铵、聚丙烯酰胺、硅藻泥和钛白粉都会与火源直接接触，由于这几种物质对火源的覆盖作用，使火源和氧气被分隔开，从而达到灭火的目的。此外，由于聚丙烯酰胺具有一定的絮凝性，且其与硅藻泥的结合能力更强，在水气化的过程中，聚丙烯酰胺和硅藻泥能够逐步形成絮状的联合体，硅藻泥颗粒之间能够由聚丙烯酰胺粘接起来，形成薄膜状的隔离层。

同时，由于钛白粉本身具有非常好的覆盖性能和附着力，钛白粉颗粒能够顺利地填充于由硅藻泥颗粒和聚丙烯酰胺形成的薄膜状隔离层中，填充隔离层中的孔隙，使隔离层的密封性能大大提高。从而对火源形成更好的封闭和隔离作用，从而使灭火效果更加突出，也能够有效防止发生复燃。

需要说明的是，随着灭火剂中的水的气化，水含量逐渐减少，且在水气化过程中，灭火剂体系中的流动性非常高，隔离层逐渐形成。在隔离层形成的初期，隔离层质量较轻且表面积比较大，隔离层基本是从灭火剂的上层开始形成的，而聚磷酸铵会优先于隔离层与火源直接接触。聚磷酸铵会先对火源进行预覆盖，而由硅藻泥颗粒、聚丙烯酰胺和钛白粉形成的薄膜状隔离层则覆盖于聚磷酸铵上，形成又一层覆盖层。

聚磷酸铵对火源进行预覆盖后，能够在很大程度上对火源的或是进行遏制，防止火源的火势过大而气压不稳定，避免由硅藻泥颗粒、聚丙烯酰胺和钛白粉形成的薄膜状隔离层发生破裂，从而保证能够对火源形成稳定、致密的隔离层，使灭火剂起到对火源的有效扑灭。

进一步地，尿素为膨胀型阻燃剂，高效且低烟，不产生有毒气体。利用尿素的膨胀特性能够有效防止硅藻泥颗粒、聚丙烯酰胺和钛白粉在形成薄膜状隔离层的过程中聚集形成团簇，保证层状隔离层的顺利形成。且尿素能够使由硅藻泥颗粒、聚丙烯酰胺和钛白粉形成的薄膜状隔离层在灭火剂的液面上充分延展开，从而达到对火源进行充分覆盖的目的，使灭火效果进一步得到提升。

总体而言，该新型环保水基型灭火剂利用聚磷酸铵对火源进行预覆盖，实现初步灭火；并利用由硅藻泥颗粒、聚丙烯酰胺和钛白粉形成的薄膜状隔离层对火源实现充分覆盖和隔离，实现对火源的或是的充分扑灭，并防止复燃。其间，通过尿素的辅助作用，不仅能够利用尿素本身的阻燃特性来提高灭火效果，还能够利用尿素来辅助隔离层的顺利形成，从而使灭火效果进一步提高。

该新型环保水基型灭火剂灭火效果好，灭火速度快。能用于有效扑救固体A、B类火。在接触火源后能够释放出大量阻燃物，可有效地阻断氧气供应和热量传导，起到隔氧、降温的作用，其动作迅速，灭火能力是传统产品的5～8倍。

可选地，本发明实施例提供的新型环保水基型灭火剂，其原料按重量份计包括：聚磷酸铵40～55份、聚丙烯酰胺0.3～0.6份、尿素15～20份、硅藻泥1.2～1.5份、钛白粉0.15～0.2份、以及纯净水300～700份。

进一步可选地，本发明实施例提供的新型环保水基型灭火剂，其原料按重量份计包括：聚磷酸铵55份、聚丙烯酰胺0.6份、尿素18份、硅藻泥1.5份、钛白粉0.18份、以及纯净水620份。

进一步地，本发明实施例提供的新型环保水基型灭火剂的原料按重量份计还可以包括：防冻液18～30份。通过防冻液的调节作用，能够使本新型环保水基型灭火剂能够在-45℃～+65℃的环境下正常使用。

进一步地，本发明实施例提供的新型环保水基型灭火剂的原料按重量份计还可以包括：多晶莫来石纤维0.6～1.2份、耐高温胶水0.4～2份。

其中，由硅藻泥颗粒、聚丙烯酰胺和钛白粉形成的薄膜状隔离层在形成过程中，多晶莫来石纤维在耐高温胶水的作用下能够为隔离层提供一个网状骨架，使隔离层能够依托于纤维骨架进行成型，不仅能够使隔离层的形成具有了依托物，能够大大提高隔离层的形成速率，而且由于纤维骨架的制约，隔离层不容易发生聚团，是隔离层能够更加顺利地形成薄膜隔离层，以实现有效灭火。

而耐高温胶水能够保证在高温环境下保持原有的粘性，虽然耐高温胶水在灭火剂体系中的浓度非常丢低，但足以为多晶莫来石纤维形成网状骨架提供支持。耐高温胶水的耐高温特性使其在火源附近的高温环境中仍然能够顺利发挥粘结作用。

进一步地，多晶莫来石纤维的纤维丝长度为4～25mm，耐高温胶水为无机高温胶水。

本发明的实施例还提供一种上述的新型环保水基型灭火剂的制备方法。当上述的新型环保水基型灭火剂中未添加多晶莫来石纤维和耐高温胶水时，该制备方法包括：将聚磷酸铵、聚丙烯酰胺、尿素、硅藻泥、钛白粉和纯净水全部混合搅拌3～5min，搅拌速率控制为40～80r/min。

当上述的新型环保水基型灭火剂中添加了多晶莫来石纤维和耐高温胶水时，该制备方法包括：将聚磷酸铵、聚丙烯酰胺、尿素、硅藻泥、钛白粉和纯净水全部混合搅拌3～5min，搅拌速率控制为40～80r/min；搅拌完毕后，加入全部耐高温胶水，保温搅拌15～20min，搅拌温度为40～65℃；再加入全部多晶莫来石纤维，搅拌混匀，搅拌速率控制为25～35r/min。

该制备方法整体上操作简便，只需通过简单混合即可完成，方便实施，成本低廉，适用于规模化生产。

下面将结合具体实施例对本发明实施例提供的一种新型环保水基型灭火剂及其制备方法进行具体说明。

实施例1

本实施例提供一种新型环保水基型灭火剂原料，按重量份计包括：聚磷酸铵60份、聚丙烯酰胺0.3份、尿素10份、硅藻泥1.5份、钛白粉0.05份、以及纯净水700份。

实施例2

本实施例提供一种新型环保水基型灭火剂原料，按重量份计包括：聚磷酸铵55份、聚丙烯酰胺0.6份、尿素18份、硅藻泥1.5份、钛白粉0.18份、纯净水620份和防冻液30份。

实施例3

本实施例提供一种新型环保水基型灭火剂原料，按重量份计包括：聚磷酸铵30份、聚丙烯酰胺0.8份、尿素15份、硅藻泥0.5份、钛白粉0.15份、以及纯净水500份。

实施例4

本实施例提供一种新型环保水基型灭火剂原料，按重量份计包括：聚磷酸铵40份、聚丙烯酰胺0.1份、尿素20份、硅藻泥1.2份、钛白粉0.2份、以及纯净水300份。

实施例5

本实施例提供一种新型环保水基型灭火剂原料，按重量份计包括：聚磷酸铵55份、聚丙烯酰胺0.6份、尿素18份、硅藻泥1.2份、钛白粉0.15份、纯净水600份、防冻液25份、多晶莫来石纤维0.8份和耐高温胶水1份。

其中，多晶莫来石纤维的长度为12mm，耐高温胶水为ZS-1071耐高温无机粘合剂。

实施例6

本实施例提供一种新型环保水基型灭火剂原料，按重量份计包括：聚磷酸铵45份、聚丙烯酰胺0.3份、尿素20份、硅藻泥0.8份、钛白粉0.1份、纯净水650份、防冻液18份、多晶莫来石纤维0.6份和耐高温胶水0.4份。

其中，多晶莫来石纤维的长度为25mm，耐高温胶水为ZS-1071耐高温无机粘合剂。

实施例7

本实施例提供一种新型环保水基型灭火剂原料，按重量份计包括：聚磷酸铵60份、聚丙烯酰胺0.3份、尿素10份、硅藻泥1.5份、钛白粉0.2份、纯净水700份、防冻液24份、多晶莫来石纤维1.2份和耐高温胶水2份。

其中，多晶莫来石纤维的长度为4mm，耐高温胶水为ZS-1071耐高温无机粘合剂。

实施例8

本实施例提供一种新型环保水基型灭火剂原料，按重量份计包括：聚磷酸铵35份、聚丙烯酰胺0.1份、尿素14份、硅藻泥0.8份、钛白粉0.15份、纯净水500份、防冻液20份、多晶莫来石纤维1份和耐高温胶水1.2份。

其中，多晶莫来石纤维的长度为7mm，耐高温胶水为ZS-1071耐高温无机粘合剂。

实施例9

本实施例提供一种新型环保水基型灭火剂的制备方法，包括：将聚磷酸铵、聚丙烯酰胺、尿素、硅藻泥、钛白粉和纯净水全部混合搅拌3min，搅拌速率控制为40r/min。

实施例10

本实施例提供一种新型环保水基型灭火剂的制备方法，包括：将聚磷酸铵、聚丙烯酰胺、尿素、硅藻泥、钛白粉和纯净水全部混合搅拌5min，搅拌速率控制为80r/min。

实施例11

本实施例提供一种新型环保水基型灭火剂的制备方法，包括：将聚磷酸铵、聚丙烯酰胺、尿素、硅藻泥、钛白粉和纯净水全部混合搅拌3min，搅拌速率控制为40r/min；搅拌完毕后，加入全部耐高温胶水，保温搅拌20min，搅拌温度为65℃；再加入全部多晶莫来石纤维，搅拌混匀，搅拌速率控制为25r/min。

实施例12

本实施例提供一种新型环保水基型灭火剂的制备方法，包括：将聚磷酸铵、聚丙烯酰胺、尿素、硅藻泥、钛白粉和纯净水全部混合搅拌5min，搅拌速率控制为80r/min；搅拌完毕后，加入全部耐高温胶水，保温搅拌15min，搅拌温度为40℃；再加入全部多晶莫来石纤维，搅拌混匀，搅拌速率控制为35r/min。

实施例13

本实施例提供两种新型环保水基型灭火剂，其分别由实施例1和实施例2所提供的原料经实施例9所提供的制备方法制得。记为：灭火剂1和灭火剂2。

实施例14

本实施例提供两种新型环保水基型灭火剂，其分别由实施例3和实施例4所提供的原料经实施例10所提供的制备方法制得。记为：灭火剂3和灭火剂4。

实施例15

本实施例提供两种新型环保水基型灭火剂，其分别由实施例5和实施例6所提供的原料经实施例11所提供的制备方法制得。记为：灭火剂5和灭火剂6。

实施例16

本实施例提供两种新型环保水基型灭火剂，其分别由实施例7和实施例8所提供的原料经实施例12所提供的制备方法制得。记为：灭火剂7和灭火剂8。

试验例

在燃烧室以60kg木材作为燃烧介质，以0.3kg灭火剂作为灭火物进行灭火试验。记录灭火剂喷洒区域的灭火耗时和复燃耗时。以市售“及时雨S-3-AB水系灭火剂”作为对比，记录数据如下表所示。

灭火耗时和复燃耗时记录(单位：s)

	灭火耗时	复燃耗时
			灭火剂1	瞬间	55
灭火剂2	瞬间	76
			灭火剂3	瞬间	45
灭火剂4	瞬间	66
			灭火剂5	瞬间	78
灭火剂6	瞬间	103
			灭火剂7	瞬间	61
灭火剂8	瞬间	81
			及时雨S-3-AB水系灭火剂	1.6	9.6

从上表可知，本发明实施例提供的新型环保水基型灭火剂的灭火效果和速度相较于现有的一些市售灭火剂更好更快，且能够有效阻止复燃。在排除喷洒存在一定随机性的基础上，本发明实施例提供的新型环保水基型灭火剂仍然具有较大的优势。

综上所述，本发明实施例提供的新型环保水基型灭火剂利用聚磷酸铵、聚丙烯酰胺、尿素、硅藻泥和钛白粉的阻燃特性来达到基本的灭火效果，此外，还利用了各个组分之间的配伍来实现了灭火效果的进一步提升。该新型环保水基型灭火剂的灭火效果好、速度快。在接触火源后能够释放出大量阻燃物，可有效地阻断氧气供应和热量传导，起到隔氧、降温的作用，其灭火能力优于传统产品，是传统产品的5～8倍。

本发明实施例提供的上述的新型环保水基型灭火剂的制备方法流程简单，只需通过简单混合即可完成，方便易行，成本低廉，非常适用于规模化生产。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种新型环保水基型灭火剂，其特征在于，其原料按重量份计包括：

2.根据权利要求1所述的新型环保水基型灭火剂，其特征在于，其原料按重量份计包括：

3.根据权利要求2所述的新型环保水基型灭火剂，其特征在于，其原料按重量份计包括：

4.根据权利要求1所述的新型环保水基型灭火剂，其特征在于，所述新型环保水基型灭火剂的原料按重量份计还包括：防冻液18～30份。

5.根据权利要求1所述的新型环保水基型灭火剂，其特征在于，所述新型环保水基型灭火剂的原料按重量份计还包括：多晶莫来石纤维0.6～1.2份、耐高温胶水0.4～2份。

6.根据权利要求5所述的新型环保水基型灭火剂，其特征在于，所述多晶莫来石纤维的纤维丝长度为4～25mm。

7.根据权利要求5所述的新型环保水基型灭火剂，其特征在于，所述耐高温胶水为无机高温胶水。

8.如权利要求1～4任意一项所述新型环保水基型灭火剂的制备方法，其特征在于，包括：将所述原料混合搅拌3～5min；

其中，搅拌速率为40～80r/min。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：

对所述原料搅拌完毕后，加入0.4～2重量份的耐高温胶水，保温搅拌15～20min，搅拌温度为40～65℃；

加入0.6～1.2重量份的多晶莫来石纤维，搅拌混匀，搅拌速率为25～35r/min。