專利名稱：一種高效能abc超細(xì)干粉滅火劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于粉體滅火劑領(lǐng)域，特別涉及一種高效能ABC超細(xì)干粉滅火劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
此前廣泛使用的哈龍滅火劑因?qū)儆阡宸闊N類物質(zhì)，對大氣臭氧層具有破壞作用。在我國，2005年起停止使用哈龍1211滅火劑，自2010年起停止生產(chǎn)1301滅火劑。因此，開發(fā)出同樣高效性能、環(huán)境友好的哈龍滅火劑替代品的工作十分迫切。常用的ABC干粉滅火劑粒度在25 75微米范圍內(nèi)，這種粒子彌散性較差，比表面積相對較小。一定量干粉所具有的粒子質(zhì)量較大，沉降較快，總比表面積小，受熱時分解速度慢，導(dǎo)致其捕捉自由基的能力較小，故滅火能力受到限制，一定程度上限制了干粉滅火劑使用范圍。干粉滅火劑粒子粒徑與其滅火效能直接相關(guān)聯(lián)，滅火組分中小于臨界粒徑的粒子越多，滅火效果愈好。所以，在著火空間可以均勻分散、小于臨界粒徑、能懸浮的超細(xì)滅火粉體具有較高的滅火效能。單位滅火劑滅火效能與滅火劑粒子粒徑密切相關(guān)，磷酸二氫銨的臨界粒徑約為30微米，小于臨界粒徑的粒子越多，滅火效能越好。干粉滅火劑粒徑小于臨界粒徑時，滅火劑粒子全部起滅火作用，干粉滅火效能大大提高，用量明顯減少。這主要是因為超細(xì)粉體比表面大,活性高,形成均勻分散、懸浮于空氣中相對穩(wěn)定的氣溶膠，受熱分解速度快，捕獲自由基能力強(qiáng)，故滅火效能急劇提高。美國標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院建筑與防火研究中心下一代滅火技術(shù)項目組(NGP)在研究中發(fā)現(xiàn)，二茂鐵是一種具有很強(qiáng)滅火效能的滅火物質(zhì)。二茂鐵在加熱后升華為氣體，吸熱分解。分解時能夠吸收大量的熱量，分解釋放出大量的阻燃物質(zhì)，這些物質(zhì)協(xié)同作用，提高滅火效能?，F(xiàn)在有較多研究制備超微干粉滅火劑，如以磷酸二氫銨為主料，加入滑石粉、云母粉、活性白土、硅油、白炭黑、硅酸鈉等輔料，制備了粒徑在100-500納米的超微細(xì)磷酸銨鹽干粉滅火劑。此種干粉滅火劑有較高的滅火效能，但是一般得采用氣流粉碎或水相合成法，生產(chǎn)成本極高，斥水性差，易吸潮結(jié)塊。這些原因使得此類干粉滅火劑難以大規(guī)模生產(chǎn)，市場也受到限制。昆明泰康集團(tuán)有限公司發(fā)明(CN1686587)的“一種磷酸銨鹽干粉滅火劑的制備方法”。將濕法磷酸一銨或普通干粉滅火劑300-900、碳酸鈣30-450、活性白土 10-100、硅化白炭黑10-40、云母10-30、硅油3-20混合后，熱氣流80-140°C干燥至含水0. 3%以下，恒溫粉碎至規(guī)定粒度。此發(fā)明中形成的硅油膜在粉碎過程中遭到嚴(yán)重破壞，粉體有效成分暴露在外，斥水性差，易吸水結(jié)塊。另外加硅油后濕粉碎，易造成物料在粉碎機(jī)內(nèi)壓成餅，造成粉碎機(jī)械損壞，粉碎效果差。此外，普通干粉滅火劑含有效磷酸一銨本就不高，再加輔料進(jìn)入，有效滅火組分更低，滅火效能低
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高滅火效能、低生產(chǎn)成本、斥水性好、流動性好、抗結(jié)塊性優(yōu)、能長期保存的ABC超細(xì)干粉滅火劑及其制備方法，本發(fā)明的技術(shù)方案是如此實現(xiàn)的一種高效能ABC超細(xì)干粉滅火劑，由以下組分及質(zhì)量配比制成
磷酸二氫銨75-92%
氫氧化鈣1. 5-6%
活性白土1.5-9%
云母粉1-8%
硅油乳液2-6%
白炭黑3-7%
硬脂酸鹽0-5%
二茂鐵類化合物 0. 1-10%。作為優(yōu)選，所述磷酸二氫銨為聚磷酸或焦磷酸銨其中的一種。作為優(yōu)選，硅油乳液為甲基高含氫硅油與分散劑混合物，其中甲基高含氫硅油的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20-60%。作為優(yōu)選，分散劑為三氯乙烯、全氯乙烯、二氯甲烷、汽油、丙酮其中的一種。作為優(yōu)選，二茂鐵類化合物為二茂鐵、3-二茂鐵基丙烯醛、1，2_ 二甲?；F、二茂鐵二甲酰胺其中的一種。作為優(yōu)選，硬脂酸鹽為硬脂酸鎂、硬脂酸鈣、硬脂酸鈉、硬脂酸鉀其中的一種。一種高效能ABC超細(xì)干粉滅火劑的制備方法，包括以下幾個步驟(I)按照質(zhì)量配比將75-92%的磷酸二氫銨與1. 5-9%的活性白土、1. 5_6%的氫氧化鈣、1-8%的云母粉、0-5%硬脂酸鹽、0. 1-10%二茂鐵充分混合；(2)采用真空干燥設(shè)備將步驟I中的混合物進(jìn)行干燥，使含水量低于0. 2%，并冷卻至室溫；(3)將干燥后的混合物采用機(jī)械球磨粉碎，直到90-95%的粉體粒徑達(dá)到7-16微米;(4)將球磨后的混合物充分混合攪拌20-40分鐘后，向混合物噴淋2-6%的硅油乳液；(5)將噴淋硅油乳液的混合物在高效混合設(shè)備里充分混合20-40分鐘，然后加入3-7%粒徑為0. 3-3微米的超細(xì)白炭黑，混合后于80-11 (TC進(jìn)行硅油交聯(lián)1_2小時；(6)將步驟5中所得混合物干燥至含水量小于0. 25%，篩除極少量的結(jié)塊，包裝得到成品。本發(fā)明設(shè)計的高效能ABC超細(xì)干粉滅火劑與現(xiàn)有的干粉滅火劑相比具有如下優(yōu)
占-
^ \\\
(I)有效成分磷酸二氫銨含量高，7-16微米的粒徑已經(jīng)達(dá)到了磷酸二氫銨30微米的滅火臨界粒徑以下，保證了滅火高效性；同時與納米級、平均粒徑5微米以下的干粉滅火劑相比，本發(fā)明不用氣流粉碎或水相合成法，可以采用機(jī)械式球磨生產(chǎn)，成本低，產(chǎn)量大，效率高。(2)活性白土與氫氧化鈣能夠顯著提高產(chǎn)品流動性，鱗片狀云母粉能夠提高電絕緣性和抗壓性能，這些原料都廉價易得，成本較低。(3)采用硅油乳液進(jìn)行斥水油膜的包覆，使得硅油能夠充分分散，提高包覆效果，減少包覆時間。所用分散劑在升溫過程中即揮發(fā)完全，不會殘留也不會污染產(chǎn)品。 (4)所得到的滅火劑滅火效能高，是普通干粉滅火劑的6-12倍，同時相比其他超細(xì)干粉滅火劑，斥水性、流動性好，腐蝕性低，不易結(jié)塊團(tuán)聚，能夠長期保存。(5)本發(fā)明的制備工藝簡單，生產(chǎn)成本低，無污染，易大規(guī)模生產(chǎn)。
具體實施例方式下面通過實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。實施例1:一種高效能ABC超細(xì)干粉滅火劑，由以下組分及質(zhì)量配比制成
工業(yè)級聚磷酸 m 氫氧化鈣4%
活性白土3.5%
云母粉3%
硅油乳液4. 5%
白炭黑5%
硬脂酸鎂1%
二茂鐵2%。其中硅油乳液中硅油與分散劑二氯甲烷的配比為1: 2，實含硅油1.5%。一種高效能ABC超細(xì)干粉滅火劑的制備方法，包括以下幾個步驟(I)按照質(zhì)量配比將77%的工業(yè)級聚磷酸與3. 5%的活性白土、4%的氫氧化鈣、3%的云母粉、1%硬脂酸鎂、2%二茂鐵充分混合；(2)采用真空干燥設(shè)備將步驟I中的混合物進(jìn)行干燥，使含水量至0. 1%左右，并冷卻至室溫；(3)將干燥后的混合物采用機(jī)械球磨粉碎，直到95%的粉體粒徑達(dá)到13微米；(4)將球磨后的混合物充分混合攪拌30分鐘后，按照甲基含氫硅油與二氯甲烷質(zhì)量比為1: 2配置成娃油乳液，向混合物噴淋充分分散的4. 5%的娃油乳液；(5)將噴淋硅油乳液的混合物在螺帶式混合機(jī)里充分混合30分鐘，然后加入5%粒徑為2微米的超細(xì)白炭黑，混合后于100°C進(jìn)行硅油交聯(lián)2小時；(6)將步驟5中所得混合物干燥至含水量小于0. 25%，篩除極少量的結(jié)塊，包裝得到成品。實施例2 :—種高效能ABC超細(xì)干粉滅火劑，由以下組分及質(zhì)量配比制成
工業(yè)級磷酸二氫銨86%
氫氧化鈣1%
活性白土1.5%
云母粉1%
硅油乳液6%
白炭黑4%
二茂鐵0.5%。其中硅油乳液中硅油與分散劑三氯乙烯的配比為1: 2，實含硅油2%。一種高效能ABC超細(xì)干粉滅火劑的制備方法，包括以下幾個步驟(I)按照質(zhì)量配比將86%的工業(yè)級磷酸二氫銨與1. 5%的活性白土、1%的氫氧化隹丐、I %的云母粉、0. 5%二茂鐵充分混合；(2)采用真空干燥設(shè)備將步驟I中的混合物進(jìn)行干燥，使含水量至0. 15%左右，并冷卻至室溫；(3)將干燥后的混合物采用機(jī)械球磨粉碎，直到90%以上的粉體粒徑達(dá)到15微米;(4)將球磨后的混合物充分混合攪拌40分鐘后，按照甲基含氫硅油與三氯乙烯質(zhì)量比為1: 2配置成娃油乳液，向混合物噴淋充分分散的6%的娃油乳液；(5)將噴淋硅油乳液的混合物在螺帶式混合機(jī)里充分混合30分鐘，然后加入4%粒徑為1. 5微米的超細(xì)白炭黑，混合后于105°C進(jìn)行硅油交聯(lián)1. 5小時；(6)將步驟5中所得混合物干燥至含水量小于0. 25%，篩除極少量的結(jié)塊，包裝得到成品。實施例3 :—種高效能ABC超細(xì)干粉滅火劑，由以下組分及質(zhì)量配比制成聚磷酸銨76%
氫氧化鈣3%
活性白土4%
云母粉4%
硅油乳液6%
白炭黑4%
硬脂酸鈣1.5%
1，2-二甲?；F1.5%。其中硅油乳液中硅油與分散劑三氯乙烯的配比為1: 2，實含硅油2%。一種高效能ABC超細(xì)干粉滅火劑的制備方法，包括以下幾個步驟(I)按照質(zhì)量配比將76%的工業(yè)級磷酸二氫銨與4%的活性白土、3%的氫氧化
鈣、4%的云母粉、1. 5%硬脂酸鈣、1. 5%的I，2-二甲酰基二茂鐵充分混合；(2)采用真空干燥設(shè)備將步驟I中的混合物進(jìn)行干燥，使含水量至0. 15%左右，并
冷卻至室溫；(3)將干燥后的混合物采用機(jī)械球磨粉碎，直到95%以上的粉體粒徑達(dá)到12微
米，;(4)將球磨后的混合物充分混合攪拌35分鐘后，按照甲基含氫硅油與三氯乙烯質(zhì)
量比為1: 2配置成娃油乳液，向混合物噴淋充分分散的6%的娃油乳液；(5)將噴淋硅油乳液的混合物在螺帶式混合機(jī)里充分混合35分鐘，然后加入4%
粒徑為I微米的超細(xì)白炭黑，混合后于95°C進(jìn)行硅油交聯(lián)2小時；(6)將步驟5中所得混合物干燥至含水量小于0. 25%，篩除極少量的結(jié)塊，包裝得
到成品。
權(quán)利要求
1.一種高效能ABC超細(xì)干粉滅火劑，其特征在于由以下組分及質(zhì)量配比制成 磷酸ニ氫銨75-92% 氫氧化鈣I. 5-6% 活性白土1.5-9%云母粉1-8% 硅油乳液2-6%白炭黑3-7% 硬脂酸鹽0-5% ニ茂鐵類化合物 0.1-10%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種高效能ABC超細(xì)干粉滅火劑，其特征在于所述磷酸ニ氫銨為聚磷酸或焦磷酸銨其中的ー種。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種高效能ABC超細(xì)干粉滅火劑，其特征在于硅油乳液為甲基高含氫硅油與分散劑混合物，其中甲基高含氫硅油的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20-60%。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的ー種高效能ABC超細(xì)干粉滅火劑，其特征在于分散劑為三氯こ烯、全氯こ烯、ニ氯甲烷、汽油、丙酮其中的ー種。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種高效能ABC超細(xì)干粉滅火劑，其特征在于ニ茂鐵類化合物為ニ茂鉄、3-ニ茂鐵基丙烯醛、1，2_ ニ甲?；嗣F、ニ茂鐵ニ甲酰胺其中的ー種。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種高效能ABC超細(xì)干粉滅火劑，其特征在于硬脂酸鹽為硬脂酸鎂、硬脂酸鈣、硬脂酸鈉、硬脂酸鉀其中的ー種。
7.一種高效能ABC超細(xì)干粉滅火劑的制備方法，其特征在于包括以下幾個步驟 (1)按照質(zhì)量配比將75-92%的磷酸ニ氫銨與I.5-9%的活性白土、I. 5_6%的氫氧化鈣、1-8%的云母粉、0-5%硬脂酸鹽、O. 1-10%ニ茂鐵充分混合； (2)采用真空干燥設(shè)備將步驟I中的混合物進(jìn)行干燥，使含水量低于O.2%，并冷卻至室溫； (3)將干燥后的混合物采用機(jī)械球磨粉碎，直到90-95%的粉體粒徑達(dá)到7-16微米； (4)將球磨后的混合物充分混合攪拌20-40分鐘后，向混合物噴淋2-6%的硅油乳液； (5)將噴淋硅油乳液的混合物在高效混合設(shè)備里充分混合20-40分鐘，然后加入3-7%粒徑為O. 3-3微米的超細(xì)白炭黑，混合后于80-110°C進(jìn)行硅油交聯(lián)1-2小時；(6)將步驟5中所得混合物干燥至含水量小于O.25%，篩除極少量的結(jié)塊，包裝得到成品O
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高效能ABC超細(xì)干粉滅火劑及其制備方法，按照占體系質(zhì)量百分比將磷酸二氫銨與活性白土、氫氧化鈣、云母粉、硬脂酸鹽、二茂鐵混合后，采用真空干燥至含水量低于0.2％，采用機(jī)械球磨粉碎，直到90％的粉體粒徑達(dá)到7-16微米以下，充分混合后，向混合物噴淋充分分散的2％-6％的硅油乳液，在高效混合設(shè)備里充分混合，加入3％-7％的超細(xì)白炭黑混合后于80-110℃進(jìn)行硅油交聯(lián)，干燥至含水量小于0.25％，篩除極少量的結(jié)塊，包裝即可，本方法制得產(chǎn)品有效成分多、滅火效果好、能耗小、生產(chǎn)成本低。
文檔編號A62D1/06GK102974066SQ20121050557
公開日2013年3月20日 申請日期2012年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月19日
發(fā)明者柴永福, 顧華, 徐明亮 申請人:浙江福興消防設(shè)備有限公司