专利名称：烟火式热气溶胶灭火剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及消防灭火器材，特别是一种适用于汽车发动机舱、飞机燃料舱、配电柜 等燃油、电器设备火灾的烟火式热气溶胶灭火剂及其制备方法。
背景技术：
自气溶胶灭火技术问世以来，因其无毒、无害、高效率、全淹没、全方位灭火等特点 备受世人青睐，相关专利也层出不穷。目前，用于汽车发动机舱等相对封闭空间的燃油、电 器设备的气溶胶灭火剂主要有热气溶胶灭火剂和冷气溶胶灭火剂，热气溶胶灭火剂主要有 以俄罗斯专利群为代表的钾盐为氧化剂的气溶胶灭火剂、江西锶盐为氧化剂的气溶胶灭火 齐U、陕西钾盐和锶盐混合物为氧化剂的气溶胶灭火剂。钾盐为氧化剂的气溶胶灭火剂因其 高效灭火、价格低廉、维护方便等特点广受俄罗斯民用和军需等领域的喜爱，并在欧洲、北 美和亚洲均有使用。但大量的实践应用和研究工作表明，以钾盐氧化剂为主的气溶胶灭火 剂产生的氢氧化钾强碱性导电物质对保护空间和设备有二次损害问题。锶盐为氧化剂的气 溶胶灭火剂，如CN17939820A号专利的技术方案，虽然某种程度上降低了对电器设备的二 次损害，但同时也降低了灭火剂的灭火效能。钾盐和锶盐混合物为氧化剂的气溶胶灭火剂， 如 CN101088578、CN101088579、CN101088580、CN101085400、CN1386554A、CN101376049 等专 禾IJ，其灭火组合物的可燃剂均为有毒有害的胍类物质，在制备过程中，对人体和环境均有不 同程度的损害副作用。以往气溶胶灭火剂的压制大多数采用热压方式进行压制，存在明显的缺陷一是 灭火剂形成制品所需的压力较高，为1000 1500kg/cm2(100 150Mpa)，增加了在压制灭 火剂时的危险性；二是由于形成气溶胶的主要组分有少量水含量，导致着火和燃烧的不稳 定；三是扎压时，要在温度70 90°C下进行，操作环境要求苛刻。
发明内容
针对现有产品和技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种适用于 汽车发动机舱、飞机燃料舱、配电柜等燃油、电器设备火灾，其灭火效率高、灭火组合物简 化、燃烧反应不影响外界氧浓度变化、对人体和动物以及自然环境不产生任何有害物质的 气溶胶灭火剂及其操作方式更安全、制作更简便的制备方法。为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案一是发明一种烟火式热气溶胶灭火剂，其配方是由氧化剂、可燃剂、粘合剂和功能添加剂组成；氧化剂系由第一氧化剂和第二氧化剂复配而成，其中第一氧化剂为锶盐或锶 的氧化物，第二氧化剂为钾盐；其各组成成分的重量百分含量为第一氧化剂41 56、第二氧化剂8 15、可燃剂15 26、粘合剂4 17、
功能添加剂2 22。所述的第一氧化剂可为氧化锶(SrO)、过氧化锶(SrO2)、硝酸锶[Sr(NO3)2]、硫酸 锶(SrSO4)、高锰酸锶[Sr(MnO4)2]中的一种或2 3种。当取其中的2种或3种时，各组成 成分的配比可以为等量，也可为任意值。第二氧化剂钾盐可为硝酸钾(KNO3)、氯化钾(KCl)、重铬酸钾(K2Cr3O7)、高氯酸钾 (KClO4)中的一种或2 3种。当取其中的2种或3种时，各组成成分的配比可以为等量， 也可为任意值。可燃剂由第一可燃剂和/或第二可燃剂组成；第一可燃剂由木炭粉(C)、六次甲 基四胺(C6H12N4)At (S)、双氰胺、三聚氰胺、5-氨基四唑、重氮氨基四唑、二氨基、三氨基胍 盐、碳酸胼中的一种或2 3种构成；第二可燃剂由重量百分含量为 4%的酚醛树脂 (C13H12O2)胶浸渍过的铝粉(Al)、镁粉(Mg)或镁铝合金粉(Mg-Al组)中的一种或2 3种 构成。当取其中的2种或3种时，各组成成分的配比可以为等量，也可为任意值。粘合剂由聚酯树脂、氯丁橡胶、硝化棉或端羥基聚丁二烯(HTPB)中的一种或2 3种组成。当取其中的2种或3种时，各组成成分的配比可以为等量，也可为任意值。
功能添加剂由白碳黑(轻质SiO2)、草酸锶(SrC2O4)、碳酸锶(SrCO3)、碳酸镁 (MgCO3)、碳酸氢钾(K2HCO3)中的一种或2 3种组成。当取其中的2种或3种时，各组成 成分的配比可以为等量，也可为任意值。优选方案一的各组成成分及其重量百分含量为硝酸锶41 56、硝酸钾8 15、木炭粉14 22、镁粉1 4、硝化棉4 17、碳酸镁2 22。优选方案二的各组成成分及其重量百分含量为氧化锶12 25、过氧化锶29 31、高氯酸钾8 15、镁粉15 26、聚酯树脂4 17、白碳黑2 22。优选方案三的各组成成分及其重量百分含量为高锰酸锶41 56、氯化钾3 7、高氯酸钾4 10、木炭粉15 26、聚酯树脂4 17、碳酸锶2 22。二是发明一种烟火式热气溶胶灭火剂的制备方法先将氧化剂、可燃剂和功能添加剂按重量配比称量好，倒入混合机中进行混合2 4小时，制成混合药；然后将混合药通 过孔径0. 250mmX0. 250mm的标准筛进行过筛，随后将过筛后的混合药与粘合剂均勻搅拌， 再与有机溶液进行混合拌药处理10分钟后，在压力为50 lOOkg/cm2下，进行压制成型， 压好后放入烘房烘干，烘干温度不超过120°C。所述的混合机为球磨机，所述的有机溶液为无水丙酮，所述的压制采用冷压方式。本发明的烟火式热气溶胶灭火剂，经过测试，以200g灭火剂药量为例其燃烧速 度为8 9秒，灭火产物的绝缘电阻值大于20M Ω，对于行驶中的桑塔拉汽车全灭火时间为 15S，灭火后，汽车能正常行驶。(根据GA 499. 1-2004标准，对于防护体积小于IOm3的灭火 器，其氧浓度测定不做要求，所以没做测定。) 因此，本发明的烟火式热气溶胶灭火剂适用于汽车发动机舱、飞机燃料舱、配电柜 等燃油、电器设备火灾，其灭火效率高；且通常情况下，灭火组合物仅采用5-8种，其组成 成份比较简化；同时，由于组成成份中带有氧化剂，故燃烧反应时不影响外界的氧浓度；此 夕卜，燃烧反应时，不会产生对人体和动物以及自然环境有害的任何物质。制备本发明的烟火式热气溶胶灭火剂时，其方法比较简便，所需要的压力较小，烘 干时能够容忍的温度较高，对操作环境要求较低，因而，生产时比较安全。
具体实施例方式实施例一按下述重量百分含量称取各组成成分硝酸锶41 56、硝酸钾8 15、木炭粉14 22、镁粉1 4、硝化棉4 17、碳酸镁2 22，备用；将其中的硝酸锶、硝酸钾、木炭粉、镁粉和碳酸镁倒入球磨机中混合2 4小时，制 成混合药；然后，将混合药通过孔径0. 250mmX0. 250mm的标准筛过筛；随后将过筛后的混 合药与硝化棉均勻搅拌，再用无水丙酮(无水丙酮的用量比例大致为各组成成分总重量 为1160克时，添加无水丙酮500ml)的进行拌药处理10分钟后，在压力为50 lOOkg/cm2 下，进行压制成型，压好后放入烘房烘干即可，其烘干温度不超过120°C。实施例二 按下述重量百分含量称取各组成成分氧化锶12 25、过氧化锶29 31、高氯酸钾8 15、镁粉15 26、聚酯树脂4 17、白碳黑2 22，备用；将其中的氧化锶、过氧化锶、高氯酸钾、镁粉和白碳黑倒入球磨机中混合2 4小时，制成混合药；然后，将混合药通过孔径0. 250mmX0. 250mm的标准筛过筛；随后将过筛 后的混合药与聚酯树脂均勻搅拌，再用无水丙酮(无水丙酮的用量比例大致为各组成成 分总重量为1160克时，添加无水丙酮500ml)的进行拌药处理10分钟后，在压力为50 100kg/cm2下，进行压制成型，压好后放入烘房烘干即可，其烘干温度不超过120°C。实施例三按下述重量百分含量称取各组成成分高锰酸锶41 56、氯化钾3 7、高氯酸钾4 10、木炭粉15 26、聚酯树脂4 17、碳酸锶2 22，备用；将其中的高锰酸锶、氯化钾、高氯酸钾、木炭粉和碳酸锶倒入球磨机中混合2 4 小时，制成混合药；然后，将混合药通过孔径0. 250mmX0. 250mm的标准筛过筛；随后将过筛 后的混合药与聚酯树脂均勻搅拌，再用无水丙酮(无水丙酮的用量比例大致为各组成成 分总重量为1160克时，添加无水丙酮500ml)的进行拌药处理10分钟后，在压力为50 100kg/cm2下，进行压制成型，压好后放入烘房烘干即可，其烘干温度不超过120°C。本发明的烟火式热气溶胶灭火剂适用于汽车发动机舱、飞机燃料舱、配电柜等燃 油、电器设备火灾时灭火。
权利要求
一种烟火式热气溶胶灭火剂，其特征在于其配方是由氧化剂、可燃剂、粘合剂和功能添加剂组成；氧化剂系由第一氧化剂和第二氧化剂复配而成，其中第一氧化剂为锶盐或锶的氧化物，第二氧化剂为钾盐；其各组成成分的重量百分含量为第一氧化剂41～56、第二氧化剂8～15、可燃剂15～26、粘合剂4～17、功能添加剂2～22。
2.根据权利要求1所述的烟火式热气溶胶灭火剂，其特征在于所述的第一氧化 剂可为氧化锶(SrO)、过氧化银(SrO2)、硝酸锶[Sr (NO3)2]、硫酸银(SrSO4)、高锰酸银 [Sr (MnO4) 2]中的一种或2 3种。
3.根据权利要求1所述的烟火式热气溶胶灭火剂，其特征在于第二氧化剂钾盐可为 硝酸钾(KNO3)、氯化钾(KCl)、重铬酸钾(K2Cr3O7)、高氯酸钾(KClO4)中的一种或2 3种。
4.根据权利要求2或3所述的烟火式热气溶胶灭火剂，其特征在于可燃剂由第一可 燃剂和/或第二可燃剂组成；第一可燃剂由木炭粉(C)、六次甲基四胺(C6H12N4)、硫(S)、双 氰胺、三聚氰胺、5_氨基四唑、重氮氨基四唑、二氨基、三氨基胍盐、碳酸胼中的一种或2 3种构成；第二可燃剂由重量百分含量为 4%的酚醛树脂(C13H12O2)胶浸渍过的铝粉 (Al)、镁粉(Mg)或镁铝合金粉(Mg-Al组)中的一种或2 3种构成。
5.根据权利要求4所述的烟火式热气溶胶灭火剂，其特征在于粘合剂由聚酯树脂、氯 丁橡胶、硝化棉或端羥基聚丁二烯(HTPB)中的一种或2 3种组成。
6.根据权利要求5所述的烟火式热气溶胶灭火剂，其特征在于功能添加剂由白碳黑 (轻质SiO2)、草酸锶(SrC2O4)、碳酸锶(SrCO3)、碳酸镁(MgCO3)、碳酸氢钾(K2HCO3)中的一 种或2 3种组成。
7.根据权利要求6所述的烟火式热气溶胶灭火剂，其特征在于优选的各组成成分及 其重量百分含量为硝酸锶 41 56、 硝酸钾 8 15、 木炭粉 14 22、 镁粉1 4、硝化棉 4 17、 碳酸镁 2 22。
8.根据权利要求6所述的烟火式热气溶胶灭火剂，其特征在于优选的各组成成分及 其重量百分含量为氧化锶 12 25、 过氧化锶 29 31、 高氯酸钾8 15、 镁粉 15 26、 聚酯树脂4 17、 白碳黑 2 22。
9.根据权利要求6所述的烟火式热气溶胶灭火剂，其特征在于优选的各组成成分及 其重量百分含量为高锰酸锶41 56、 氯化钾 3 7、 高氯酸钾4 10、 木炭粉 15 26、 聚酯树脂4 17、 碳酸锶 2 22。
10.一种烟火式热气溶胶灭火剂的制备方法，其特征在于先将氧化剂、可燃剂和功能 添加剂按重量配比称量好，倒入混合机中进行混合2 4小时，制成混合药；然后将混合药 通过孔径0. 250mmX0. 250mm的标准筛进行过筛，随后将过筛后的混合药与粘合剂均勻搅 拌，再与有机溶液进行混合拌药处理10分钟后，在压力为50 lOOkg/cm2下，进行压制成 型，压好后放入烘房烘干，烘干温度不超过120°C。
全文摘要
本发明公开的烟火式热气溶胶灭火剂及其制备方法，涉及消防灭火器材领域，其烟火式热气溶胶灭火剂是由按重量百分含量的第一氧化剂41～56、第二氧化剂8～15、可燃剂15～26、粘合剂4～17、功能添加剂2～22制成，其制备方法为先将氧化剂、可燃剂和功能添加剂进行混合，然后进行过筛，其后与粘合剂搅拌，再与有机溶液进行混合拌药处理，然后进行压制成型和烘干。本发明具有灭火效率高、灭火组合物简化、燃烧反应不影响外界氧浓度变化、对人体和动物以及自然环境不产生任何有害物质，且操作方式更安全、制备方法更简便等特点，适用于汽车发动机舱、飞机燃料舱、配电柜等燃油、电器设备火灾时灭火。
文档编号A62D1/06GK101822883SQ201010143768
公开日2010年9月8日 申请日期2010年4月12日 优先权日2010年4月12日
发明者曾大乔, 潘功配, 艾刚强 申请人:南京理工大学;国营九六一三厂;国营九六四四厂