一种以可膨胀蛭石为主料的干粉灭火剂的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种以可膨胀蛭石为主料的干粉灭火剂，按质量份，包括可膨胀蛭石70～90份；防结块剂1～15份；惰性添加组份1～15份，其中，包括75～85份的可膨胀蛭石、5～10份的防结块剂、5～15份的惰性添加组份的干粉灭火剂为优选。可膨胀蛭石包括经过有机改性处理的可膨胀蛭石粉末和经过无机改性处理的超细可膨胀蛭石粉末。一种以可膨胀蛭石为主料的干粉灭火剂的制备方法为：经过有机改性处理的可膨胀蛭石粉末与经过无机改性处理的超细可膨胀蛭石粉末复配，复配后添加防结块剂和惰性添加组分。这种新型的干粉灭火剂将成为大面积油池火和流淌火灭火技术的核心。
【专利说明】—种以可膨胀蛭石为主料的干粉灭火剂
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种干粉灭火剂，特别涉及一种以可膨胀蛭石为主料的干粉灭火剂。【背景技术】
[0002]随着我国能源安全战略的实施和经济社会的快速发展，我国的大型石油储罐区和超大型油罐不断增多，潜在的大面积油池火和流淌火火灾事故风险也在不断增大。从1989年的黄岛油库火灾到2010的大连新港油罐区火灾，不断频发的罐区火灾已造成严重的人员伤亡、财产损失和环境影响。油罐区一旦发生火灾极易形成大面积的油池火和流淌火，如果火焰得不到及时有效地控制，其强烈的热辐射将导致火灾快速蔓延，形成火海，造成灾难性后果。灭火剂的使用在罐区火灾扑救中起着关键性作用。目前，针对大面积油池火和流淌火，主要采用泡沫灭火剂和干粉灭火剂来扑救，从实际使用效果看，两种灭火剂各有利弊。现有干粉灭火剂具有灭火速度快的优点，但是其在扑救大面积油池火和流淌火时的降温性能和抗复燃性差，灭火效果有限；现有泡沫灭火剂具有较好的覆盖、隔热和降温性能，但是在大面积油池火和流淌火中灭火速度相对较慢，而且泡沫在强热辐射条件下的抗烧性差、消泡快，只有采用很大的供给强度才能达到快速有效灭火的要求，同时需要具备足够的水源作保障，这些因素都限制了它的有效使用。目前，在实战中有将干粉灭火剂与泡沫灭火剂联用的方法，即利用干粉灭火剂的快速消焰压制火势，再使用泡沫灭火剂及时覆盖，此法与单独使用两者灭火相比具有一定的优势。但是，受战术配合的难度和干粉消泡作用的影响，除初期火灾之外，一般难以达到理想效果。
【发明内容】
[0003]为了提高干粉灭火剂扑救大面积油池火和流淌火消焰、隔热效率和抗复燃性能，有效阻止热辐射主导的火灾蔓延速率和规模。本发明提供了一种以可膨胀蛭石为主料的干粉灭火剂，它可以有效提高干粉灭火剂对油品的覆盖能力、降低火焰热辐射功率、提高抗复燃特性。
[0004]一种以可膨胀蛭石为主料的干粉灭火剂，按质量份，包括可膨胀蛭石，70?90份；防结块剂，I?15份；惰性添加组份，I?15份。按质量份，包括75?85份的可膨胀蛭石，5?10份的防结块剂，5?15份的惰性添加组份的干粉灭火剂为优选。
[0005]所述可膨胀蛭石包括经过有机改性处理的可膨胀蛭石粉末和经过无机改性处理的超细可膨胀蛭石粉末。
[0006]经过有机改性处理的可膨胀蛭石粉末的粒径分布为70?325目，质量份为40?65份；经过无机改性处理的超细可膨胀蛭石粉末的粒径分布为700?1200目，质量份为20?50份。
[0007]经过有机改性处理的可膨胀蛭石粉末粒径分布优选120?200目，质量份优选45?55份；经过无机改性处理的超细可膨胀蛭石粉末粒径分布优选800?1000目，质量份优选25?40份。[0008]所述可膨胀蛭石的有机改性，表面活性剂选取以下物质中的至少一种:全氟辛基季胺碘化物、两性氟碳表面活性剂、十六烷基三甲基溴化铵、非离子氟碳表面活性剂；所述有机改性的可膨胀蛭石粉末的制备方法为将阳离子交换容量为5X10_4mol/g~8 X 10_4mol/g的原料蛭石浸入按阳离子交换比配制的表面活性剂溶液中，在70~90°C恒温条件下搅拌3~6小时后静置18~30小时，在80~150°C恒温条件下干燥，将干燥后的固体利用机械粉碎机进行造粒。
[0009]所述可膨胀蛭石的有机改性，表面活性剂优选全氟辛基季胺碘化物。
[0010]所述可膨胀蛭石的无机改性剂选取以下物质中的至少一种:NaCl、NaHC03、KCl>MgCl2、NH4H2PO4和(NH4) 2ΗΡ04,优选NaHCO3和NH4H2PO4 ;无机改性的超细可膨胀蛭石粉末的制备方法为将阳离子交换容量为5X10_4mol/g~8X10_4mol/g的原料蛭石浸入按阳离子交换比配制的无机盐溶液中，在15~35°C恒温条件下搅拌30~60小时后,在80~150°C恒温条件下干燥，将干燥后的固体利用胶体磨高速研磨6-10小时后，再经喷雾干燥和气流粉碎造粒。
[0011]所述防结块剂选取以下物质中的至少一种:甲基硅油、乙基硅油；所述惰性添加
组份选取以下物质中的至少一种:珍珠岩、菱镁矿、滑石粉、活性白土、氢氧化钙、疏水白炭墨。
[0012]一种以可膨胀蛭石为主料的干粉灭火剂的制备方法为:经过有机改性处理的可膨胀蛭石粉末与经过无机改性处理的超细可膨胀蛭石粉末复配，复配后添加防结块剂和惰性添加组分。
[0013]可膨胀蛭石作为干粉灭火剂，能够有效改善现有干粉灭火剂抗复燃性差的缺点，并且有受热膨胀特性，火灾规模越大，温度越高，越能增强隔热效果，同时可膨胀蛭石的层间水和结构水在膨胀过程中吸收大量的热，能够迅速降低火焰温度，减小火场的热辐射功率，为火场处置和冷却覆盖提供前提条件，这种新型的干粉灭火剂将成为大面积油池火和流淌火灭火技术的核心。
[0014]本发明涉及的一种可膨胀蛭石，本身具有隔热、隔音、抗菌、耐火、耐冷和一定的受热膨胀和吸附性能，同时由于水化阳离子层的存在，使其具有良好的阳离子交换性能，广泛应用于建筑、电力、石油、化工、冶金、纺织等行业。可膨胀蛭石的层间水和结构水受热汽化一定程度上能够降低火焰区温度及氧气浓度，起到冷却与窒息的作用；利用无机盐对可膨胀蛭石无机改性可以进一步提高其受热膨胀性能，充分起到隔绝热反馈、阻隔油品蒸发等作用，膨胀后的粉末表面积剧增，大大增强自由基碰撞销毁速度，而且无机改性后的可膨胀蛭石中增加的Na+、K+等阳离子能够在火焰区捕捉和消灭自由基，中断燃烧反应链，从而达到抑制燃烧的作用；通过表面活性剂对可膨胀蛭石有机改性能够大大提高其受热膨胀率和疏水疏油性能，有利于可膨胀蛭石在着火油面上的前期铺展和受热膨胀覆盖，极大地提高其灭火性能，同时能够很好地用于扑救气体火灾。
【具体实施方式】
[0015]实施例1:
[0016]一种以可膨胀蛭石为主料的干粉灭火剂，把35质量份的经NaHCO3无机改性的超细可膨胀蛭石与45质量份的经全氟辛基季胺碘化物有机改性的可膨胀蛭石进行复配，复配后加入5质量份的甲基硅油、4质量份的活性白土、4质量份的滑石粉、7质量份的氢氧化钙。灭火试验结果见实验例:
[0017]实施例2:
[0018]一种以可膨胀蛭石为主料的干粉灭火剂，把40质量份的经NH4H2PO4无机改性的超细可膨胀蛭石与45质量份的经全氟辛基季胺碘化物有机改性的可膨胀蛭石进行复配，复配后加入5质量份的甲基硅油、5质量份的活性白土、2质量份的滑石粉、3质量份的珍珠岩。灭火试验结果见实验例:
[0019]实施例3:
[0020]一种以可膨胀蛭石为主料的干粉灭火剂，把20质量份的经NaHCO3无机改性的超细可膨胀蛭石、20质量份的经NH4H2PO4无机改性的超细可膨胀蛭石和45质量份的经全氟辛基季胺碘化物有机改性的可膨胀蛭石进行复配，复配后加入5质量份的甲基硅油、4质量份的活性白土、3质量份的滑石粉、3质量份的氢氧化钙。灭火试验结果见实验例:
[0021]实验例:将上述实施例1~实施例3制作的以可膨胀蛭石为主料的干粉灭火剂与市售ABC干粉灭火剂比较。
[0022]
【权利要求】
1.一种以可膨胀蛭石为主料的干粉灭火剂，其特征在于:按质量份，包括可膨胀蛭石，70~90份；防结块剂，I~15份；惰性添加组份，I~15份。
2.根据权利要求1所述的以可膨胀蛭石为主料的干粉灭火剂，其特征在于:按质量份，包括75~85份的可膨胀蛭石，5~10份的防结块剂，5~15份的惰性添加组份的干粉灭火剂为优选。
3.根据权利要求1所述的以可膨胀蛭石为主料的干粉灭火剂，其特征在于:所述可膨胀蛭石包括经过有机改性处理的可膨胀蛭石粉末和经过无机改性处理的超细可膨胀蛭石粉末。
4.根据权利要求3所述的以可膨胀蛭石为主料的干粉灭火剂，其特征在于:经过有机改性处理的可膨胀蛭石粉末的粒径分布为70~325目，质量份为40~65份；经过无机改性处理的超细可膨胀蛭石粉末的粒径分布为700~1200目，质量份为20~50份。
5.根据权利要求3所述的以可膨胀蛭石为主料的干粉灭火剂，其特征在于:经过有机改性处理的可膨胀蛭石粉末粒径分布优选120~200目，质量份优选45~55份；经过无机改性处理的超细可膨胀蛭石粉末粒径分布优选800~1000目，质量份优选25~40份。
6.根据权利要求3所述的以可膨胀蛭石为主料的干粉灭火剂，其特征在于:所述可膨胀蛭石的有机改性，表面活性剂选取以下物质中的至少一种:全氟辛基季胺碘化物、两性氟碳表面活性剂、十六烷基 三甲基溴化铵、非离子氟碳表面活性剂；所述有机改性的可膨胀蛭石粉末的制备方法为将阳离子交换容量为5 X 10_4mol/g~8 X 10_4mol/g的原料蛭石浸入按阳离子交换比配制的表面活性剂溶液中，在70~90°C恒温条件下搅拌3~6小时后静置18~30小时，在80~150°C恒温条件下干燥，将干燥后的固体利用机械粉碎机进行造粒。
7.根据权利要求3所述的以可膨胀蛭石为主料的干粉灭火剂，其特征在于:所述可膨胀蛭石的有机改性，表面活性剂优选全氟辛基季胺碘化物。
8.根据权利要求3所述的以可膨胀蛭石为主料的干粉灭火剂，其特征在于:所述可膨胀蛭石的无机改性剂选取以下物质中的至少一种=NaCl、NaHCO3^ KCl、MgCl2, NH4H2PO4和(NH4)2HPO4，优选NaHCO3和NH4H2PO4 ;无机改性的超细可膨胀蛭石粉末的制备方法为将阳离子交换容量为5X 10_4mol/g~8X 10_4mol/g的原料蛭石浸入按阳离子交换比配制的无机盐溶液中，在15~35°C恒温条件下搅拌30~60小时后，在80~150°C恒温条件下干燥，将干燥后的固体利用胶体磨高速研磨6-10小时后，再经喷雾干燥和气流粉碎造粒。
9.根据权利要求1所述的以可膨胀蛭石为主料的干粉灭火剂，其特征在于:所述防结块剂选取以下物质中的至少一种:甲基硅油、乙基硅油；所述惰性添加组份选取以下物质中的至少一种:珍珠岩、菱镁矿、滑石粉、活性白土、氢氧化钙、疏水白炭黑。
10.一种以可膨胀蛭石为主料的干粉灭火剂的制备方法，其特征在于:经过有机改性处理的可膨胀蛭石粉末与经过无机改性处理的超细可膨胀蛭石粉末复配，复配后添加防结块剂和惰性添加组分。
【文档编号】A62D1/00GK103537039SQ201310487736
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年10月17日 优先权日:2013年10月17日
【发明者】舒中俊, 吕鹏, 董希琳, 高维英, 李金梅, 董欣欣, 王凌旭 申请人:中国人民武装警察部队学院