专利名称：一种高效能abc超细干粉灭火剂及其制备方法
技术领域：
本发明属于粉体灭火剂领域，特别涉及一种高效能ABC超细干粉灭火剂及其制备方法。
背景技术：
此前广泛使用的哈龙灭火剂因属于溴氟烷烃类物质，对大气臭氧层具有破坏作用。在我国，2005年起停止使用哈龙1211灭火剂，自2010年起停止生产1301灭火剂。因此，开发出同样高效性能、环境友好的哈龙灭火剂替代品的工作十分迫切。常用的ABC干粉灭火剂粒度在25 75微米范围内，这种粒子弥散性较差，比表面积相对较小。一定量干粉所具有的粒子质量较大，沉降较快，总比表面积小，受热时分解速度慢，导致其捕捉自由基的能力较小，故灭火能力受到限制，一定程度上限制了干粉灭火剂使用范围。干粉灭火剂粒子粒径与其灭火效能直接相关联，灭火组分中小于临界粒径的粒子越多，灭火效果愈好。所以，在着火空间可以均匀分散、小于临界粒径、能悬浮的超细灭火粉体具有较高的灭火效能。单位灭火剂灭火效能与灭火剂粒子粒径密切相关，磷酸二氢铵的临界粒径约为30微米，小于临界粒径的粒子越多，灭火效能越好。干粉灭火剂粒径小于临界粒径时，灭火剂粒子全部起灭火作用，干粉灭火效能大大提高，用量明显减少。这主要是因为超细粉体比表面大,活性高,形成均匀分散、悬浮于空气中相对稳定的气溶胶，受热分解速度快，捕获自由基能力强，故灭火效能急剧提高。美国标准与技术研究院建筑与防火研究中心下一代灭火技术项目组(NGP)在研究中发现，二茂铁是一种具有很强灭火效能的灭火物质。二茂铁在加热后升华为气体，吸热分解。分解时能够吸收大量的热量，分解释放出大量的阻燃物质，这些物质协同作用，提高灭火效能。现在有较多研究制备超微干粉灭火剂，如以磷酸二氢铵为主料，加入滑石粉、云母粉、活性白土、硅油、白炭黑、硅酸钠等辅料，制备了粒径在100-500纳米的超微细磷酸铵盐干粉灭火剂。此种干粉灭火剂有较高的灭火效能，但是一般得采用气流粉碎或水相合成法，生产成本极高，斥水性差，易吸潮结块。这些原因使得此类干粉灭火剂难以大规模生产，市场也受到限制。昆明泰康集团有限公司发明(CN1686587)的“一种磷酸铵盐干粉灭火剂的制备方法”。将湿法磷酸一铵或普通干粉灭火剂300-900、碳酸钙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，热气流80-140°C干燥至含水0. 3%以下，恒温粉碎至规定粒度。此发明中形成的硅油膜在粉碎过程中遭到严重破坏，粉体有效成分暴露在外，斥水性差，易吸水结块。另外加硅油后湿粉碎，易造成物料在粉碎机内压成饼，造成粉碎机械损坏，粉碎效果差。此外，普通干粉灭火剂含有效磷酸一铵本就不高，再加辅料进入，有效灭火组分更低，灭火效能低
发明内容
本发明的目的是提供一种高灭火效能、低生产成本、斥水性好、流动性好、抗结块性优、能长期保存的ABC超细干粉灭火剂及其制备方法，本发明的技术方案是如此实现的一种高效能ABC超细干粉灭火剂，由以下组分及质量配比制成
磷酸二氢铵75-92%
氢氧化钙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%
硬脂酸盐0-5%
二茂铁类化合物 0. 1-10%。作为优选，所述磷酸二氢铵为聚磷酸或焦磷酸铵其中的一种。作为优选，硅油乳液为甲基高含氢硅油与分散剂混合物，其中甲基高含氢硅油的质量分数为20-60%。作为优选，分散剂为三氯乙烯、全氯乙烯、二氯甲烷、汽油、丙酮其中的一种。作为优选，二茂铁类化合物为二茂铁、3-二茂铁基丙烯醛、1，2_ 二甲酰基二茂铁、二茂铁二甲酰胺其中的一种。作为优选，硬脂酸盐为硬脂酸镁、硬脂酸钙、硬脂酸钠、硬脂酸钾其中的一种。一种高效能ABC超细干粉灭火剂的制备方法，包括以下几个步骤(I)按照质量配比将75-92%的磷酸二氢铵与1. 5-9%的活性白土、1. 5_6%的氢氧化钙、1-8%的云母粉、0-5%硬脂酸盐、0. 1-10%二茂铁充分混合；(2)采用真空干燥设备将步骤I中的混合物进行干燥，使含水量低于0. 2%，并冷却至室温；(3)将干燥后的混合物采用机械球磨粉碎，直到90-95%的粉体粒径达到7-16微米;(4)将球磨后的混合物充分混合搅拌20-40分钟后，向混合物喷淋2-6%的硅油乳液；(5)将喷淋硅油乳液的混合物在高效混合设备里充分混合20-40分钟，然后加入3-7%粒径为0. 3-3微米的超细白炭黑，混合后于80-11 (TC进行硅油交联1_2小时；(6)将步骤5中所得混合物干燥至含水量小于0. 25%，筛除极少量的结块，包装得到成品。本发明设计的高效能ABC超细干粉灭火剂与现有的干粉灭火剂相比具有如下优
占-
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(I)有效成分磷酸二氢铵含量高，7-16微米的粒径已经达到了磷酸二氢铵30微米的灭火临界粒径以下，保证了灭火高效性；同时与纳米级、平均粒径5微米以下的干粉灭火剂相比，本发明不用气流粉碎或水相合成法，可以采用机械式球磨生产，成本低，产量大，效率高。(2)活性白土与氢氧化钙能够显著提高产品流动性，鳞片状云母粉能够提高电绝缘性和抗压性能，这些原料都廉价易得，成本较低。(3)采用硅油乳液进行斥水油膜的包覆，使得硅油能够充分分散，提高包覆效果，减少包覆时间。所用分散剂在升温过程中即挥发完全，不会残留也不会污染产品。 (4)所得到的灭火剂灭火效能高，是普通干粉灭火剂的6-12倍，同时相比其他超细干粉灭火剂，斥水性、流动性好，腐蚀性低，不易结块团聚，能够长期保存。(5)本发明的制备工艺简单，生产成本低，无污染，易大规模生产。
具体实施例方式下面通过实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。实施例1:一种高效能ABC超细干粉灭火剂，由以下组分及质量配比制成
工业级聚磷酸 m 氢氧化钙4%
活性白土3.5%
云母粉3%
硅油乳液4. 5%
白炭黑5%
硬脂酸镁1%
二茂铁2%。其中硅油乳液中硅油与分散剂二氯甲烷的配比为1: 2，实含硅油1.5%。一种高效能ABC超细干粉灭火剂的制备方法，包括以下几个步骤(I)按照质量配比将77%的工业级聚磷酸与3. 5%的活性白土、4%的氢氧化钙、3%的云母粉、1%硬脂酸镁、2%二茂铁充分混合；(2)采用真空干燥设备将步骤I中的混合物进行干燥，使含水量至0. 1%左右，并冷却至室温；(3)将干燥后的混合物采用机械球磨粉碎，直到95%的粉体粒径达到13微米；(4)将球磨后的混合物充分混合搅拌30分钟后，按照甲基含氢硅油与二氯甲烷质量比为1: 2配置成娃油乳液，向混合物喷淋充分分散的4. 5%的娃油乳液；(5)将喷淋硅油乳液的混合物在螺带式混合机里充分混合30分钟，然后加入5%粒径为2微米的超细白炭黑，混合后于100°C进行硅油交联2小时；(6)将步骤5中所得混合物干燥至含水量小于0. 25%，筛除极少量的结块，包装得到成品。实施例2 :—种高效能ABC超细干粉灭火剂，由以下组分及质量配比制成
工业级磷酸二氢铵86%
氢氧化钙1%
活性白土1.5%
云母粉1%
硅油乳液6%
白炭黑4%
二茂铁0.5%。其中硅油乳液中硅油与分散剂三氯乙烯的配比为1: 2，实含硅油2%。一种高效能ABC超细干粉灭火剂的制备方法，包括以下几个步骤(I)按照质量配比将86%的工业级磷酸二氢铵与1. 5%的活性白土、1%的氢氧化隹丐、I %的云母粉、0. 5%二茂铁充分混合；(2)采用真空干燥设备将步骤I中的混合物进行干燥，使含水量至0. 15%左右，并冷却至室温；(3)将干燥后的混合物采用机械球磨粉碎，直到90%以上的粉体粒径达到15微米;(4)将球磨后的混合物充分混合搅拌40分钟后，按照甲基含氢硅油与三氯乙烯质量比为1: 2配置成娃油乳液，向混合物喷淋充分分散的6%的娃油乳液；(5)将喷淋硅油乳液的混合物在螺带式混合机里充分混合30分钟，然后加入4%粒径为1. 5微米的超细白炭黑，混合后于105°C进行硅油交联1. 5小时；(6)将步骤5中所得混合物干燥至含水量小于0. 25%，筛除极少量的结块，包装得到成品。实施例3 :—种高效能ABC超细干粉灭火剂，由以下组分及质量配比制成聚磷酸铵76%
氢氧化钙3%
活性白土4%
云母粉4%
硅油乳液6%
白炭黑4%
硬脂酸钙1.5%
1，2-二甲酰基二茂铁1.5%。其中硅油乳液中硅油与分散剂三氯乙烯的配比为1: 2，实含硅油2%。一种高效能ABC超细干粉灭火剂的制备方法，包括以下几个步骤(I)按照质量配比将76%的工业级磷酸二氢铵与4%的活性白土、3%的氢氧化
钙、4%的云母粉、1. 5%硬脂酸钙、1. 5%的I，2-二甲酰基二茂铁充分混合；(2)采用真空干燥设备将步骤I中的混合物进行干燥，使含水量至0. 15%左右，并
冷却至室温；(3)将干燥后的混合物采用机械球磨粉碎，直到95%以上的粉体粒径达到12微
米，;(4)将球磨后的混合物充分混合搅拌35分钟后，按照甲基含氢硅油与三氯乙烯质
量比为1: 2配置成娃油乳液，向混合物喷淋充分分散的6%的娃油乳液；(5)将喷淋硅油乳液的混合物在螺带式混合机里充分混合35分钟，然后加入4%
粒径为I微米的超细白炭黑，混合后于95°C进行硅油交联2小时；(6)将步骤5中所得混合物干燥至含水量小于0. 25%，筛除极少量的结块，包装得
到成品。
权利要求
1.一种高效能ABC超细干粉灭火剂，其特征在于由以下组分及质量配比制成 磷酸ニ氢铵75-92% 氢氧化钙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% 硬脂酸盐0-5% ニ茂铁类化合物 0.1-10%。
2.根据权利要求I所述的ー种高效能ABC超细干粉灭火剂，其特征在于所述磷酸ニ氢铵为聚磷酸或焦磷酸铵其中的ー种。
3.根据权利要求I所述的ー种高效能ABC超细干粉灭火剂，其特征在于硅油乳液为甲基高含氢硅油与分散剂混合物，其中甲基高含氢硅油的质量分数为20-60%。
4.根据权利要求3所述的ー种高效能ABC超细干粉灭火剂，其特征在于分散剂为三氯こ烯、全氯こ烯、ニ氯甲烷、汽油、丙酮其中的ー种。
5.根据权利要求I所述的ー种高效能ABC超细干粉灭火剂，其特征在于ニ茂铁类化合物为ニ茂鉄、3-ニ茂铁基丙烯醛、1，2_ ニ甲酰基ニ茂铁、ニ茂铁ニ甲酰胺其中的ー种。
6.根据权利要求I所述的ー种高效能ABC超细干粉灭火剂，其特征在于硬脂酸盐为硬脂酸镁、硬脂酸钙、硬脂酸钠、硬脂酸钾其中的ー种。
7.一种高效能ABC超细干粉灭火剂的制备方法，其特征在于包括以下几个步骤 (1)按照质量配比将75-92%的磷酸ニ氢铵与I.5-9%的活性白土、I. 5_6%的氢氧化钙、1-8%的云母粉、0-5%硬脂酸盐、O. 1-10%ニ茂铁充分混合； (2)采用真空干燥设备将步骤I中的混合物进行干燥，使含水量低于O.2%，并冷却至室温； (3)将干燥后的混合物采用机械球磨粉碎，直到90-95%的粉体粒径达到7-16微米； (4)将球磨后的混合物充分混合搅拌20-40分钟后，向混合物喷淋2-6%的硅油乳液； (5)将喷淋硅油乳液的混合物在高效混合设备里充分混合20-40分钟，然后加入3-7%粒径为O. 3-3微米的超细白炭黑，混合后于80-110°C进行硅油交联1-2小时；(6)将步骤5中所得混合物干燥至含水量小于O.25%，筛除极少量的结块，包装得到成品O
全文摘要
本发明涉及一种高效能ABC超细干粉灭火剂及其制备方法，按照占体系质量百分比将磷酸二氢铵与活性白土、氢氧化钙、云母粉、硬脂酸盐、二茂铁混合后，采用真空干燥至含水量低于0.2％，采用机械球磨粉碎，直到90％的粉体粒径达到7-16微米以下，充分混合后，向混合物喷淋充分分散的2％-6％的硅油乳液，在高效混合设备里充分混合，加入3％-7％的超细白炭黑混合后于80-110℃进行硅油交联，干燥至含水量小于0.25％，筛除极少量的结块，包装即可，本方法制得产品有效成分多、灭火效果好、能耗小、生产成本低。
文档编号A62D1/06GK102974066SQ20121050557
公开日2013年3月20日 申请日期2012年11月19日 优先权日2012年11月19日
发明者柴永福, 顾华, 徐明亮 申请人:浙江福兴消防设备有限公司