自主灭火装置的制作方法

本实用新型涉及灭火装置领域，即涉及基于嵌入在微胶囊内部的热激活灭火剂的作用的自主灭火装置，并且旨在发生火灾的时刻，即在火灾的早期阶段，在电气柜、控制面板(控制台)、通信室、电缆管道等中扑灭火焰。

背景技术：

从现有技术可知，不同的封闭在热活化微胶囊中的灭火剂的自主灭火装置是已知的。

俄罗斯实用新型专利第109668号“自主灭火装置”(2011年10月27 日公开，俄罗斯专利公报第30号)描述了一种含有浸在粘合物质中的上述微胶囊的装置。2微米至100微米的微胶囊由聚脲和/或聚氨酯制成并且包含卤素碳作为灭火剂。该装置具有两层：薄层(wafer)以及在其上施加的粘合剂层，该粘合剂层具有浸没在其中的微胶囊。微胶囊在110℃至165℃破裂。粘合剂由不同的树脂和填料组成。

这种装置的缺点是微胶囊爆炸的高温为110℃至165℃。因此，如果发生火灾，必须产生显著的温度使粘合剂内的胶囊破裂，并且这会损坏设备并会增加灭火时间。该装置对粘合物质的裂化不具有较高的耐受性，并且也不具有较高耐候性和耐湿性。

作为原型的最接近的类似专利是俄罗斯专利第2616943号的“自主灭火装置”(2014年4月18日公开，俄罗斯专利公报第11号)。该专利包含对自主灭火装置的描述，该自主灭火装置包括支承具有含有灭火剂的微胶囊的聚合物粘合剂层的薄层。每个微胶囊由聚合物外壳和沸点为-155℃至 +10℃的气体物质、燃烧冷却剂和阻燃剂的内核组成。该装置的特征之一是胶囊破裂温度低，一种情况下为10℃至20℃并且另一种情况下为60℃至260℃。

聚合物粘合剂可以是聚乙酸乙烯酯、聚丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚酯，以水性分散液(aqueous dispersion)的形式使用。微胶囊和聚合物粘合剂的重量比可以在10：1到1：4之间改变。当微胶囊化灭火剂与聚合物粘合剂的比例超过10：1时，产生的物质不具有足够的强度，而当比例小于 1：4时，该物质不具有足够的灭火性能。

为了附加的机械强化和提高现有技术的自主灭火装置的效率，自主灭火装置可以进一步包括厚度为0.05mm至2mm的薄层(支撑层)，在该薄层上施加粘合物质。该薄层可以是光纤、聚丙烯纤维、二氧化硅。

原型的缺点如下：

-聚合物粘合剂层厚度相当大，难以释放灭火剂并且增加了灭火时间，导致灭火效率低；

-聚合物粘合剂和微囊化灭火剂为水分散形式，这限制了粘合剂的范围，需要使用增稠剂、防腐剂、消毒剂，并增加了现成产品的干燥时间。原型中使用的粘合剂的热分解产物是聚乙酸乙烯酯、聚丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚酯，它们对人体是有毒的和危险的；

-原型的柔性和弹性低，不允许在复杂的表面上使用，例如通过缠绕电缆、电线等。

技术实现要素：

本实用新型的目的是通过在初期火灾的最佳温度下促进灭火剂从包括在那些位于粘合物质内层的微胶囊发射并最大限度地释放灭火剂以提高灭火效率。

另一个目的是利用灭火剂增加含有具有灭火剂的微胶囊的粘合剂的柔性和弹性，以允许应用安装在复杂表面上。

这些目的通过制造包含薄层(支撑层)和包括微胶囊的施加的粘合剂层的自主灭火装置来实现，所述微胶囊具有暴露于热影响(thermal influence)的灭火剂，其中具有微胶囊的粘合剂层的外表面具有突起和凹陷形式的起伏形貌。

这大大增加了热激活面积并且增加了微胶囊破裂的效率，包括那些深度浸没在粘合剂层中的微胶囊，因为微胶囊在粘合剂层的表面上，同时被加热，并且还同时发射气体，这与原型不同，在原型中的微胶囊与粘合剂层的表面距离不同并且不同时喷射阻燃气体，而是时间间隔相对较长的一个接一个喷射。

以有利的方式提供的是，在粘合剂层的外表面上均匀地分布所述突起和凹陷。由此，从微胶囊喷射的灭火剂在灭火区域中均匀地分布。

以其它有利的方式提供的是，含有微胶囊的粘合复合物质是具有小于 150％的相对断裂伸长率的冷固化的双组分有机硅化合物(有机硅)。这种低伸长率也有助于从该粘合剂中的所有微胶囊中同时喷射灭火剂。

此外，该化合物属于聚硅氧烷基团的有机硅，并且在聚合之后具有高度的柔性和弹性，允许将其施加至复杂(困难)的表面上以防止，例如，卷绕的电缆、电线等物品免受火灾。

以一个更有利的方式提供的是，薄层(支撑层)由铝箔制成，其促进微胶囊当破裂所需的温度在装置的整个区域上快速且均匀的分布。铝箔厚度优选地在25微米至150微米的范围内。

为了将装置固定在需要防火或快速灭火的密闭空间的壁和其他元件上，优选地铝箔的没有粘合剂层的一面涂覆有一层耐热胶粘剂物质。

附图说明

下面参照附图中示出的示例性实施例对本实用新型的示例性实施例进行更详细的说明，其中：

图1示出具有纵向截面的自主灭火装置的侧视图；以及

图2示出粘合剂的表面几何形状对灭火剂喷射和灭火速率的影响图表。

具体实施方式

图1是具有显示其结构的纵向截面的自主灭火装置的侧视图。该装置包括在复合物质的粘合剂层2的一侧上涂覆的薄层1，该复合物质包含多个填充有灭火剂的微胶囊3，例如，来自多种臭氧安全的已知灭火液体。为了固定在被保护物品上，薄层1的另一侧具有覆盖有保护膜5的胶粘剂层4。具有微胶囊3的粘合剂层2的外表面具有突起6和凹陷7形式的起伏形貌。

薄层1由厚度为25微米至150微米的铝箔制成。它促进微囊在装置的整个区域内激活所需的温度的快速和均匀分布。当您将铝箔放在被保护物品的最佳位置时，铝箔也可以保持给定的形态。

粘合剂层2的粘合复合物质是具有小于150％的相对断裂伸长率的冷固化的双组分硅酮化合物(硅酮)。该化合物属于聚硅氧烷基团的有机硅，并且聚合后具有以下性质：

-高度的柔性和弹性，其允许将其施加在复杂(困难)的表面上以保护诸如卷绕的电缆、电线等物品免受火灾。

-小于150％的相对断裂伸长率的系数，这允许微胶囊破裂以从粘合剂层的所有层面喷射最大量的灭火剂并且减少灭火的时间，如表中所示的研究所证明的，其中，m是喷射的灭火剂的体积，单位为克，以及t是灭火剂喷射和灭火的时间，单位为秒。

该粘合复合物质能够在从-60℃至+250℃的较宽温度范围内保持其性能并且保护微胶囊免受不利条件(高湿度)的影响。

粘合复合物质包含以下比例的组分，wt.％：

-具有灭火剂的微胶囊：40至60；

-硅酮复合物：其余的。

呈突起6形式或以波浪形式的分散或规则间隔的凸块显著地增加了装置的热激活空间并且提高了微胶囊(包括深度浸没在粘合剂层中的那些) 的破坏效率。

微胶囊3是尺寸为50微米至400微米的球形聚合物壳体，由能够在 90℃的破裂温度下爆炸性地分解的固化的空间交联聚合物材料制成。俄罗斯专利第2469761号或EP3228366中描述了这种微胶囊。

在火灾初期，热交换的主要组成部分是由热气向上流动引起的对流热交换，所以与具有平坦表面的层相比，当被加热时，以突起6和凹陷7形式的粘合复合物质层板的热激活的(加热的)区域表面的增加增大了一次喷射的灭火剂的体积。

装置测试结果(见上表)证实了不平的表面形貌的几何形状对微胶囊“爆炸”时的灭火剂喷射的速率和完整性的影响，即，由于不平的表面引起的热激活区表面的增加缩短了在不增加装置尺寸的情况下灭火的时间。表中给出的结果在图2中直观地显示。具有粘合剂层的外表面的不平(起伏)表面的样本(曲线I)比具有平整表面的样本(曲线II)加热更快，并且其特征在于，灭火剂喷射更快且灭火时间更短。

所描述的实用新型可用于在发生火灾时，即在起火初期的电气柜、控制面板(控制台)、通信室、电缆管道等中的灭火。

该设备易于在工业规模上使用自动化生产线的标准设备制造。

使用的信息来源：

1、俄罗斯专利第2616943号

2、俄罗斯专利第109668 U1号

3、俄罗斯专利第2 469761号

4、EP第3228366号

5、WO 2012/177181