灭火气溶胶形成材料的制作方法
专利名称：灭火气溶胶形成材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及灭火领域，更具体地说，涉及灭火气溶胶形成材料(FEAFM)。
灭火气溶胶形成材料作为一种有效的空间灭火材料目前已经得到了广泛运用，其原因在于它们具有下列特征快速释放出灭火气溶胶并且快速充满所保护的空间、甚至进入较困难的地方，结果在实践中可以及时扑灭火灾(PCT/RU 93/00025，1993年1月28日，A62D1/00；EP 0560095，1995年1月25日，A62D1/00)。
采用FEAFM来灭火是基于一种基本上全新的机理，包括该材料的燃烧伴随着形成气态和高度分散的具有抑制性能的冷凝产物并且抑制燃烧链反应，结果扑灭了火焰。在燃烧这种材料时形成的气溶胶由于其中存在碱金属离子而具有灭火性能。硝酸钾或其与高氯酸钾的混合物是FEAFM中最常用的碱金属离子源。至于其它方面，已知的FEAFM在粘合剂种类方面存在不同并且含有各种用途的添加剂(RU 2105581，A62C3/00和RU2091106，A62D1/00)。
着火危险材料和物体的类型、它们的尺寸、坚固程度和所保护空间的其它特性决定了气溶胶灭火装置的种类，并且因此而决定了具有与下列内容有关的一系列特性的多种FEAFM-高灭火效率，它可以以低FEAFM灭火浓度表示；-对大气臭氧层和环境没有负面影响，即FEAFM燃烧产物的生态清洁性、低毒性；-较低的FEAFM燃烧产物温度；-能够大范围地调整燃烧速度，即释放灭火气溶胶的速度；-适当的操作特性(机械可靠性、耐热性、安全性等)。
FEAFM在灭火装置中的实际运用条件对气溶胶形成参数提出了特殊要求灭火效率和气溶胶形成速度应当较高，并且气溶胶的灭火温度应较低。实际上，形成气溶胶的高速度对应于气溶胶温度的升高，而且气溶胶温度的明显降低导致其灭火效率的丧失。
由于工业运用中的大多数FEAFM具有较高的燃烧温度并且因此而形成高温气溶胶，一个实际的问题是出于获得廉价、高效的形成气溶胶的灭火装置的目的，需要降低FEAFM燃烧产物的温度，与其同时又能增加其效率。
与所要求保护的技术方案最接近的是公开在专利RU 2091106、A62D1/00中的形成气溶胶的灭火组合物，它包括下列组分，以质量％计硝酸钾 45.0-75.0碳 4.0-11.0centralyte和/二苯胺 0.5-2.0工业或仪器用油 0.5-2.5硬脂酸锌和/或钠，或其与磺化蓖麻醇酸盐和明胶的混合物 0.02-0.5燃烧催化剂和/抑制剂 0.5-20.0纤维素塑化衍生物或其与其它粘合剂的混合物 余量作为燃烧催化剂，FEAFM包括选自具有可变价态的金属或II族金属的氧化物(铁、铜、镍、钴、锰、铬和锌的氧化物或其混合物)、它们的有机或无机组合物或其混合物(铜、镍、钴、铁、锰、锌或钙的水杨酸盐、邻苯二甲酸盐、乙酰丙酮盐或草酸盐；这些金属的碳酸盐，其中不包括碳酸钙)。
作为燃烧抑制剂，FEAFM包括选自无机或有机含磷化合物、无机或有机含氮化合物、金属的氢氧化物、碳酸盐、碱性碳酸盐、硼酸盐或铝的三氧化物和/或其混合物。
即使较大量地在FEAFM中引入抑制剂或其与催化剂的混合物也不会在无火焰气化过程中为FEAFM转化火焰燃烧过程提供稳定性。
随着FEAFM重量或热除去障碍的增加，无火焰气化过程在火焰燃烧中再次变化，这将限制FEAFM在灭火装置中的运用。
基于使用形成气溶胶的组合物的现代灭火材料提供了多种能够确保灭火气溶胶冷却的试剂；冷却液体(水、盐的水溶液)、空气喷射体、化学热分解粉末或组合物。
在专利RU 2086278、A62D1/00中公开了一种用于冷却灭火气溶胶的组合物，它含有作为粘合剂的硝基纤维素(用一种低挥发性增塑剂塑化)、二苯胺、聚乙酸乙烯酯、碳、氧化铁、作为填料的碱性碳酸锰、或草酸铵、或碱性磷酸镁；以及工艺添加剂；工业或仪器用油；硬脂酸钠或锌、石墨、石蜡和水，各成分的含量如下，以质量％计硝酸纤维素5.0-12.5低挥发性增塑剂5.0-12.5二苯胺0.1-0.5聚乙酸乙烯酯 0.2-1.5碳0.1-0.5氧化铁0.3-1.5碱性碳酸锰或草酸铵或碱性磷酸镁25.0-45.0工业或仪器用油0.5-5.0硬脂酸钠或锌 0.1-3.0石墨 0.1-1.5石蜡 0.1-1.5水余量用于冷却气溶胶的这种组合物不是充分有效的，这是因为其吸热成分含量较低(25-45重量％)。此外，该组合物的流体学、物理和机械性能限制了其直接与形成气溶胶的组合物组合使用。
本发明提供了一种灭火气溶胶形成材料，它包括火焰抑制剂、燃料粘合剂、碳源、稳定剂、燃烧改性剂和工艺添加剂，并且它含有碱金属的硝酸盐或其与碱金属的配合组合物形成的混合物作为火焰抑制剂；碳或脂肪族醇或芳香醇或其混合物作为碳源；燃烧改性剂中还含有冷却剂；以及工艺添加剂中还含有选自乙二醇或甘油的成分。
该材料的主要成分具有下列配比，以质量份计火焰抑制剂 35-80燃料粘合剂 12-40碳源1-15稳定剂 0.5-2.5燃烧改性剂 1-250工艺添加剂 0.5-7.5
采用碱金属的硝酸盐或其与碱金属的配合组合物的混合物作为火焰抑制剂。
包含在碱金属的结构配合组合物中的物质包括化学分解温度大约为200℃的组合物，即与燃烧的FEAFM的表面温度相当。作为这些组合物，优选地，采用双邻苯二酚钠、六硝基钴酸钾、亚铁氰化钾、铁氰化钾或其混合物。
在该配合物分解时形成的产物具有过剩的能量并且是在FEAFM表面层中发生的反应的活性促进剂。这将进一步加速硝酸钾的分解的完成。碱金属配合组合物的化学分解产物还能切断燃烧过程中氧化过程的链反应，并且与硝酸钾的分解产物一起形成可以有效抑制燃烧过程的混合物。
此外，采用碱金属的配合组合物可以大大降低FEAFM中碳含量低限，从而降低了FEAFM燃烧产物中的一氧化碳含量，反过来，这又降低了灭火气溶胶本身的毒性。
采用塑化的纤维素衍生物或其与其它粘合剂的混合物作为燃料粘合剂。优选地，采用这些组合物，如纤维素醚、例如硝基纤维素、甲基纤维素、乙酸乙酯或其混合物。
作为纤维素衍生物的增塑剂，可以采用羧酸或无机酸和醇的醚，例如甘油三乙酸酯、丙酸二甘醇酯、二丙酸三乙二醇酯、邻苯二甲酸二丁酯、癸二酸二辛酯、二硝酸二甘醇酯或二硝酸三乙二醇酯或其混合物。
FEAFM可以含有聚乙酸乙烯酯、或聚乙烯醇或其混合物作为另外的粘合剂。
作为碳源，该材料含有碳，如脂肪族或芳香醇(例如山梨糖醇、木糖醇、pirocathechol、氢醌或α-萘酚)或其混合物。
centralyte和/或二苯胺最常用作稳定剂。
该材料含有燃烧催化剂和/或抑制剂，以及作为燃烧改性剂的冷却剂。应当将FEAFM的燃烧特性调整到所需的水平。
燃烧催化剂用来提高燃烧速度并且在低压下维持燃烧稳定性。这些催化剂加速实现氧化反应达到热力学平衡，这些反应例如；；等，导致了FEAFM燃烧产物中完全氧化产物比例的增加并且降低了有毒物质，特别是碳和一氧化氮的含量。
作为催化剂，原则上可以采用具有可变价态的金属的组合物，例如铁、铜、镍、钴、锰、铬的氧化物；这些金属的无机物或有机物组合物或其混合物。FEAFM中催化剂的加入量为0.5-10质量份，优选地为1-5质量份。
将燃烧抑制剂加入到FEAFM中是为了降低它们的燃烧速度、降低表面和火焰区的燃烧温度。阻止燃烧化学反应可以通过抑制剂或其分解产品阻止火焰(气体)反应活性中心而实现，也可以通过强化碳化反应、在燃烧表面形成致密且坚硬的碳分解物从而改变了气相和冷凝相边界处的质交换和热交换条件而实现的。由于下列反应，气态产物中的有毒的一氧化物的含量减少了。
可以采用选自下列种类的燃烧组合物作为抑制剂无机或有机含磷和/或含氮组合物，III族金属的硼酸盐或碳酸盐或氢氧化物或其混合物。
举例来说，对于含磷和含氮抑制剂，优选地可以采用具有任何取代度的钾、钙、铁的磷酸盐；磷酸三苯酯；磷酸铵，磷酸铁铵，草酸铵，草酸铁铵；酰胺-脲，三嗪及其衍生物，双氰胺；在金属硼酸盐中钾、钠、钙、镁、钡、锌的硼酸盐。
抑制剂的加入量为5-30质量份，优选地为15-25质量份。
在FEAFM中加入冷却剂的作用在于改变燃烧热平衡。由于用于加热进入的冷却剂的颗粒的热量被物理除去、其吸热分解以及由于由燃烧反应区流向燃烧表面的热流的屏蔽作用，使得表面温度额外降低且FEAFM燃烧产物被冷却。
作为冷却剂，可以使用II族金属的氧化物和氢氧化物，铝硅酸盐，萘，金属片或其混合物，或吸热组合物。
该组合物分解的不可燃烧的产物会稀释反应火焰区中燃烧的FEAFM的产物，降低火焰的温度以及减少向燃烧表面的热回流。FEAFM燃烧产物与吸热组合物分解产物的反应导致这些产物急冷，可以使它们免于进一步的反应，结果，产生冷却的气溶胶。吸热组合物包括下列成分，以质量份计吸热成分50-80粘合剂 10-35添加剂 1-7因此作为吸热成分，主要采用II族金属的碳酸盐或碱式碳酸盐、磷酸盐；其结晶氢化物，III族金属的氢氧化物或其混合物；作为粘合剂-纤维素的衍生物，如用低挥发性的增塑剂如甘油三乙酸酯和/或对苯二甲酸二丁酯，和聚乙酸乙烯酯或聚乙烯醇塑化的硝基纤维素；作为添加剂，可以采用润滑油、硬脂酸钾或硬脂酸锌、有机硅组合物和油酸。
根据FEAFM在具体灭火装置中的目的及运用，冷却剂的加入量可以在0.5-250质量份的宽范围内变化。
可以在FEAFM中用作工艺添加剂的是润滑油，其组分选自乙二醇、或丙三醇、脂肪酸的盐，例如硬脂酸钾或硬脂酸锌或其与磺化蓖麻醇酸盐和明胶的混合物。
在FEAFM中导入乙二醇如二甘醇、三乙二醇，或丙三醇组成的原因在于它们具有润滑作用。作为附加的用于降低外界摩擦力和在FEAFM制造及其在各种产品(气溶胶形成成分)处理过程中粘连到工艺设备上的工艺添加剂，它们的加入量为0.1-2质量份。采用包含三组分混合物润滑油、二甘醇(三乙二醇或丙三醇)以及脂肪酸盐的工艺添加剂可以获得最佳的效率。
二甘醇或三乙二醇可以同时作为纤维素衍生物，特别是硝基纤维素的增塑剂，作为基础增塑剂的少量添加剂(2-5质量份)，它可以改善硝基纤维素塑化过程。
通过采用干法或在含水环境下(对于不溶于水的硝酸盐增塑剂)、在10-55℃温度下在配有搅拌器的装置中将所有成分以所需的配比混合、而后将所得到的混合物在50-80℃下形成具有所需尺寸和外形的产品。当在水中制造FEAFM时，将灭火剂加入到压出水的混合物中。当采用吸热组合物作为冷却试剂时，采用相同的方式制造并形成产品；当不采用冷却剂制造FEAFM时，则对其进行混合或者以层状物使用产品。
FEAFM的主要特征在于其灭火效率(FEE)，即在1立方米保护空间中确保抑制火焰的最小FEAFM重量。
FEAFM组合物的FEE可以在实验室和试验条件下在抑制易燃液体(丙酮、汽油、乙醇和异丙醇、柴油与汽油的混合物)时而测定并且可以通过在其基础上进行气溶胶发生器试验而证实。
FEE测算的实验室技术如下所述。在10升玻璃帽下的排气罩中放置燃烧的乙醇灯或具有易燃液体和一定重量FEAFM样品的熔炉，用镍铬合金螺线连接。采用大约12伏电压的电流向该镍铬螺线供电，使FEAFM样品点火，并且通过透明玻璃帽观察抑制乙醇灯(或易燃液体)火焰的过程。如果在燃烧FEAFM样品以后不超过5秒钟就抑制了火焰，则结果被认为是积极的。通过在两个最近点的内插法可以确定最小灭火浓度。为了进行比较，在封闭帽下燃烧乙醇灯(或在熔炉中的易燃液体)进行核实实验。由于封闭在帽中空气中氧的消耗，该乙醇灯的自然熄灭时间为75秒。
测定FEAFM灭火效率的测试技术采用美国标准UL 1058。
在容积为1立方米(2.08×0.8×0.6)的腔室中，在该腔室整个高度上的中间部分配有0.25米宽的平面屏幕，在该室中放置5个易燃液体源(直径为75mm、高度为125mm，每一个液体源中有500毫升汽油)，将它们放置在室四角并将一个液体源放置在屏幕后面。在腔室盖子中、在每一种易燃液体源上方，有由有机玻璃制成的小窗，用于观察火焰的抑制。
将测试的FEAFM样品放在金属壳体中并且固定在该腔室侧壁的中心部位。用易熔丝或位于测试室外的电源将FEAFM样品开始点火。腔室中的汽油或另一种易燃液体起火燃烧，将测试室的盖子关上。在易燃液体稳定燃烧30秒钟以后，将FEAFM样品点火。再经过1分钟，将腔室盖子打开并且在分散气溶胶后检查该腔室。借助于译码示波图记录或者通过腔室盖子上的窗口进行观察而确定易燃液体的抑制或燃烧。
在FEAFM样品燃烧结束后不超过1分钟的时间内抑制所有火焰，则认为是结果是可靠的。制造FEAFM的方法通过下列实施例来说明，它们不对本发明的范围构成限制。
实施例1FEAFM具有下列成分结构(质量份)燃烧抑制剂硝酸钾 58.0二邻苯二酚硼酸钾 10.0碳源 高分散碳 2.0用于化学稳定性的稳定剂 中定剂 0.3二苯胺 0.7工艺添加剂 二甘醇 1.0润滑(工业)油 1.0硬脂酸钠(锌) 0.1
燃料-粘合剂 硝基纤维素 12.4甘油三乙酸酯9.0聚乙酸乙烯酯2.0燃烧改性剂-催化剂 氧化铁 1.5-冷却剂 水合氧化镁 1.0将除硝酸钾和稳定剂以外的所有松散的成分以所说的配比在室温下加入到“Beken”型装置中，将其混合并且在向其中加入溶解的中定剂和二苯胺的同时加入液体成分，混合。最后，出于安全原因，向该装置中加入硝酸钾并且混合不少于30分钟。将所获得的混合物从该装置中放出，将其在60-70℃下在水压和螺旋压机上滚压并形成所需尺寸大小的颗粒。
根据实验估算方法，FEAFM的灭火效率为10克/立方米，根据标准UL1058的测试条件下则为25克/立方米。
实施例2FEAFM具有下列成分结构(质量份)燃烧抑制剂 硝酸钾 58.0铁氰化钾10.0碳源 高分散碳2.0稳定剂 中定剂 0.3二苯胺 0.7工艺添加剂 二甘醇 1.0润滑(工业)油1.0硬脂酸钠0.1燃料-粘合剂硝基纤维素 11.9甘油三乙酸酯9.0聚乙酸乙烯酯2.0燃烧改性剂乙酰丙酮钴 2.0氢氧化镁1.0
类似实施例1中所述制备FEAFM。根据实验估算方法，FEAFM的灭火效率为10克/立方米，在根据标准UL 1058的测试条件下则为25克/立方米。
实施例3根据实施例1的方法进行制备。
结果和效率的数据示于表中。
实施例4FEAFM具有下列成分结构(质量份)燃烧抑制剂 硝酸钾 50.0二邻苯二酚硼酸钾 5.0碳源 高分散碳 4.5山梨糖醇 5.0稳定剂 中定剂 0.5二苯胺 0.5工艺添加剂 二甘醇 0.5润滑(工业)油 1.0硬脂酸锌 0.07磺化蓖麻醇酸盐 0.1明胶 0.03燃料-粘合剂硝基纤维素 13.8二硝酸二甘醇酯与二硝酸三甘醇酯(7∶ 16.03)的混合物燃烧改性剂氧化铁 2.0水合氧化镁 1.0将除燃烧抑制剂和山梨糖醇以外的所有成分在有水环境下在混合机中以M 1∶5混合，无需额外加热该设备。向该混合机中加入硝基纤维素、工艺添加剂(润滑油、二甘醇、硬脂酸锌)和燃烧改性剂。通过加入乳化剂-磺化蓖麻醇酸盐和乳化稳定剂-明胶独立地制备增塑剂与用于化学稳定性的稳定剂混合物的乳液，将该乳液加入到混合机中并且将该混合机中的组分混合18-24小时。而后将得到的混合物在挤压装置上挤出水，使其湿度为10-16质量％并且再在没有机械混合机的装置中与燃烧抑制剂和山梨糖醇一起混合20-30分钟。将准备好的混合物在60-80℃下在水压和螺旋压机上滚压并形成所需尺寸大小的颗粒。
实施例5-6根据实施例1的方法进行制备。
结构与效率的数据示于表中。
实施例7FEAFM具有下列成分结构(质量份)燃烧抑制剂 硝酸钾 58.0二邻苯二酚硼酸钾 10.0碳源 高分散碳 2.0稳定剂 中定剂 0.5二苯胺 0.5工艺添加剂 二甘醇 1.0润滑(工业)油 1.0硬脂酸锌 0.1燃料-粘合剂硝基纤维素 12.4甘油三乙酸酯 9.0聚乙酸乙烯酯 2.0燃烧改性剂-催化剂 氧化铁 1.5-冷却剂 吸热组合物硝基纤维素 12.0甘油三乙酸酯 9.8聚乙酸乙烯酯 2.0
碱式碳酸镁 67.0润滑(工业)油 2.0硬脂酯钠 0.2低聚乙基二氢化硅氧烷 2.7油酸 1.3平衡水 3.0将除冷却剂以外的所有成分在像实施例1那样的“Beken”型装置中混合，将得到的混合物像实施例1那样滚压并制成颗粒或产品。单独制备吸热组合物。将所有成分以所需的配比在“Beken”型装置中进行混合。用有机硅组合物的水乳液开始处理碳酸氢镁，在20-30分钟内加入油酸并混合。而后将所形成的乳液过滤成湿度为50-70％。将所有的液体成分到混合装置中，混合不少于30分钟。
将得到的混合物在90-120℃下在螺旋压机上滚压并形成所需的形状和尺寸大小的颗粒。将如此获得的成分以上述配比混合。其效率数据示于表中。
实施例8根据实施例7中所说的方法进行制备。
结构和效率的数据示于表中。
所说灭火剂结构对其效率的影响
*LD-70-硝酸二甘醇酯与二硝酸三乙二醇(7∶3)的混合物由该表可以明显看出，与现有技术相比，灭火浓度的下限被降低了，即灭火效率增加了。在FEAFM实施方案的改变中，其具有现有技术水平的灭火效率，例如样品5，灭火气溶胶的特点在于较低的毒性一氧化物含量(由于其中较低的碳含量)。在根据实施例8和7的实施方案中，FEAFM包含足量的抑制剂和/或冷却剂并且当在灭火装置中使用它们时不需要使用另外的冷却手段。
根据现有技术的形成气溶胶的灭火组合物与冷却剂一起用于灭火装置中，其目的在于获得冷却的不燃气溶胶。采用冷却剂降低了效率(增加灭火浓度)，其原因在于气溶胶固化在冷却剂层上。这种情况下的灭火浓度增加到50-54克/立方米或更高。
以20质量份以上的量向所说的FEAFM中加入抑制剂或其与催化剂和/冷却剂的混合物可以形成稳定的不可燃烧的汽化FEAFM。FEAFM的汽化特征及其较大的操作安全性使得它们可以用作为具有较大表面的产品，例如以颗粒形式，这样可以有助于气溶胶的放出并且快速充满所保护的空间，此外它在经济上也是较有利的。
为了消除火焰穿过FEAFM颗粒层，较为合理地是在FEAFM中包含冷却剂，例如以金属片或细小的吸热组合物产品，形成机械混合物。在这种情况下的冷却剂促进了更松散的FEAFM结构的形成，有助于散热并且同时带走额外的热量用于自身加热。
冷却剂的用量取决于所用的FEAFM产品的化学组成、大小、使用特性和其它多种因素。
在没有抑制剂的FEAFM中，冷却剂的用量可以较高。根据所需的目的，例如在用于炸药和物体灭火的装置中采用FEAFM，较为合理的是在冷却的条件下使用所产生的灭火气溶胶，例如其温度应低于炸药混合物的自燃点，因此FEAFM中的冷却剂可以达到250质量份。根据燃烧改性剂的结构和用量，FEAFM特征在于较宽的特征变化谱。通过改变催化剂-抑制剂-冷却剂的比率，可以调整FEAFM从其火焰燃烧到形成不可燃烧的气体的热分解过程。原则上，高温气溶胶具有最细分散的结构并且具有较高的灭火效率和气溶胶产生速度的特征。不可燃烧的低温气溶胶在某种程度上具有较低的灭火效率并且气溶胶产生速度较低。但是每一种变化方式具有其自身的优点，这些优点实际上是可实现的。高速形成气溶胶促进了快速充满所保护的空间和在其中快速形成灭火浓度，从而可以在密闭的、通风的或延伸的物体，如车辆发动机空间中，电缆通道等中使用基于这种FEAFM的灭火装置。为了保护密闭的空间，防止压力快速增加，较为合理的是采用基于具有较低气溶胶形成速度的FEAFM的灭火装置。由于可以在较宽的范围内对所产生的灭火气溶胶的温度和气溶胶的产生速度进行调节，本发明可以大大扩大FEAFM的使用区域，并且可以用于各种灭火装置中，既可以采用冷却剂，也可以不用冷却剂，后者是由于FEAFM稳定汽化从而无需另外对气溶胶进行冷却。
最后的环境可以明显简化装置的设计，使其含有较少金属，简化了生产，使用可靠。由FEAFM产生的气溶胶可以可靠地扑灭各种火灾，阻止飞尘-气体-空气爆炸混合物。
FEAFM的基本特性(物理化学性能，机械性能，工艺特性等)使得可以制造各种尺寸和形状的产品并且将其用于灭火装置中。
在所说的FEAFM在灭火装置中的使用区域的特征在于最宽的范围各种汽车，铁道，航空，水上运输，地铁，易燃液体和燃料和润滑剂的仓库，各种工业部门的企业，包括带有爆炸性的飞尘-气体-空气环境和动力供应、通风的联通网络的物体。
所有采用FEAFM的装置可以以自动和手动操作方式工作，可以将它们设计成长久型(达10年或更长)，不需要另外的服务，始终处于等待起动状态。该材料具有较低的毒性，对臭氧无害，不会造成金属腐蚀，不会对材料形成破坏作用。
因此本发明的FEAF完全解决了所说的问题。
权利要求
1.一种灭火气溶胶形成材料，它包括火焰抑制剂、燃料粘合剂、碳源、稳定剂、燃烧改性剂和工艺添加剂，其特征在于所述材料含有碱金属硝酸盐或其与碱金属的配合组合物形成的混合物作为火焰抑制剂；碳或脂肪族或芳香醇，或其混合物作为碳源；燃烧改性剂中还含有冷却剂；以及工艺添加剂中还含有选自乙二醇或甘油的成分。
2.根据权利要求1的材料，其特征在于它具有下列配比的成分，以质量份计火焰抑制剂 35-80燃料-粘合剂 12-40碳源 1-15稳定剂 0.5-2.5燃烧改性剂 1-250工艺添加剂 0.5-7.5
3.根据权利要求1的材料，其特征在于它含有作为工艺添加剂的润滑油、硬脂酸的盐，如硬脂酸钠或硬脂酸锌，或者所述盐与磺化蓖麻醇酸盐和明胶的混合物。
4.根据权利要求1的材料，其特征在于它含有催化剂和/或抑制剂和冷却剂作为燃烧改性剂。
5.根据权利要求1或4的材料，其特征在于它含有II族金属的氧化物和氢氧化物，铝硅酸盐，萘，金属片或其混合物作为冷却剂。
6.根据权利要求1或4的材料，其特征在于它含有作为冷却剂的吸热组合物，包括下列配比的吸热成分、粘合剂和添加剂，以质量份计吸热成分 50-80粘合剂 10-35添加剂 1-7。
7.根据权利要求6的材料，其特征在于它含有作为粘合剂的具有下列配比的纤维素的衍生物，低挥发性的增塑剂和聚乙酸乙烯酯或聚乙烯醇，以质量份计纤维素的衍生物和低挥发性的增塑剂9-34聚乙酸乙烯酯或聚乙烯醇1-5。
8.根据权利要求6的材料，其特征在于它含有作为吸热成分的II族金属的碳酸盐或碱式碳酸盐、磷酸盐；III族金属的结晶氢化物或氢氧化物或其混合物。
9.根据权利要求6的材料，其特征在于它含有作为添加剂的润滑油、硬脂酸钠或硬脂酸锌、有机硅组合物和油酸。
10.根据权利要求4的材料，其特征在于它含有作为催化剂的选自包括下列组分具有可变价态的金属的氧化物、它们的有机或无机组分或其混合物。
11.根据权利要求4的材料，其特征在于它含有作为抑制剂的无机或有机含磷和/或含氮组合物，III族金属的氢氧化物，金属的硼酸盐或碳酸盐或或其混合物。
全文摘要
该灭火气溶胶形成材料包括火焰抑制剂、燃料粘合剂、碳源、稳定剂、燃烧改性剂和工艺添加剂,它含有碱金属的硝酸盐或其与碱金属的配合组合物形成的混合物作为火焰抑制剂;碳或脂肪族或芳香醇,或其混合物作为碳源;燃烧改性剂中还含有冷却剂;以及还含有选自乙二醇或甘油的成分作为工艺添加剂。作为冷却剂,可以采用单一的物质,也可以采用包括吸热成分,粘合剂和添加剂的组合物。所有采用所说灭火剂的灭火装置可以自动和手动操作方式工作,可以将它们设计成长久型(达10年或更长),不需要另外的服务,始终处于等待起动状态并且适用于多种目的。
文档编号A62D1/06GK1323236SQ99811984
公开日2001年11月21日 申请日期1999年8月3日 优先权日1998年9月11日
发明者埃夫格尼·F·齐格罗夫, 德米特里·P·阿加福诺夫, 亚历山大·I·多罗尼切夫, 玛格丽塔·I·米克海洛瓦, 艾达·B·波利托瓦, 瑟盖·V·尼科利夫 申请人:皮罗根公司
技术领域：
本发明涉及灭火领域，更具体地说，涉及灭火气溶胶形成材料(FEAFM)。
灭火气溶胶形成材料作为一种有效的空间灭火材料目前已经得到了广泛运用，其原因在于它们具有下列特征快速释放出灭火气溶胶并且快速充满所保护的空间、甚至进入较困难的地方，结果在实践中可以及时扑灭火灾(PCT/RU 93/00025，1993年1月28日，A62D1/00；EP 0560095，1995年1月25日，A62D1/00)。
采用FEAFM来灭火是基于一种基本上全新的机理，包括该材料的燃烧伴随着形成气态和高度分散的具有抑制性能的冷凝产物并且抑制燃烧链反应，结果扑灭了火焰。在燃烧这种材料时形成的气溶胶由于其中存在碱金属离子而具有灭火性能。硝酸钾或其与高氯酸钾的混合物是FEAFM中最常用的碱金属离子源。至于其它方面，已知的FEAFM在粘合剂种类方面存在不同并且含有各种用途的添加剂(RU 2105581，A62C3/00和RU2091106，A62D1/00)。
着火危险材料和物体的类型、它们的尺寸、坚固程度和所保护空间的其它特性决定了气溶胶灭火装置的种类，并且因此而决定了具有与下列内容有关的一系列特性的多种FEAFM-高灭火效率，它可以以低FEAFM灭火浓度表示；-对大气臭氧层和环境没有负面影响，即FEAFM燃烧产物的生态清洁性、低毒性；-较低的FEAFM燃烧产物温度；-能够大范围地调整燃烧速度，即释放灭火气溶胶的速度；-适当的操作特性(机械可靠性、耐热性、安全性等)。
FEAFM在灭火装置中的实际运用条件对气溶胶形成参数提出了特殊要求灭火效率和气溶胶形成速度应当较高，并且气溶胶的灭火温度应较低。实际上，形成气溶胶的高速度对应于气溶胶温度的升高，而且气溶胶温度的明显降低导致其灭火效率的丧失。
由于工业运用中的大多数FEAFM具有较高的燃烧温度并且因此而形成高温气溶胶，一个实际的问题是出于获得廉价、高效的形成气溶胶的灭火装置的目的，需要降低FEAFM燃烧产物的温度，与其同时又能增加其效率。
与所要求保护的技术方案最接近的是公开在专利RU 2091106、A62D1/00中的形成气溶胶的灭火组合物，它包括下列组分，以质量％计硝酸钾 45.0-75.0碳 4.0-11.0centralyte和/二苯胺 0.5-2.0工业或仪器用油 0.5-2.5硬脂酸锌和/或钠，或其与磺化蓖麻醇酸盐和明胶的混合物 0.02-0.5燃烧催化剂和/抑制剂 0.5-20.0纤维素塑化衍生物或其与其它粘合剂的混合物 余量作为燃烧催化剂，FEAFM包括选自具有可变价态的金属或II族金属的氧化物(铁、铜、镍、钴、锰、铬和锌的氧化物或其混合物)、它们的有机或无机组合物或其混合物(铜、镍、钴、铁、锰、锌或钙的水杨酸盐、邻苯二甲酸盐、乙酰丙酮盐或草酸盐；这些金属的碳酸盐，其中不包括碳酸钙)。
作为燃烧抑制剂，FEAFM包括选自无机或有机含磷化合物、无机或有机含氮化合物、金属的氢氧化物、碳酸盐、碱性碳酸盐、硼酸盐或铝的三氧化物和/或其混合物。
即使较大量地在FEAFM中引入抑制剂或其与催化剂的混合物也不会在无火焰气化过程中为FEAFM转化火焰燃烧过程提供稳定性。
随着FEAFM重量或热除去障碍的增加，无火焰气化过程在火焰燃烧中再次变化，这将限制FEAFM在灭火装置中的运用。
基于使用形成气溶胶的组合物的现代灭火材料提供了多种能够确保灭火气溶胶冷却的试剂；冷却液体(水、盐的水溶液)、空气喷射体、化学热分解粉末或组合物。
在专利RU 2086278、A62D1/00中公开了一种用于冷却灭火气溶胶的组合物，它含有作为粘合剂的硝基纤维素(用一种低挥发性增塑剂塑化)、二苯胺、聚乙酸乙烯酯、碳、氧化铁、作为填料的碱性碳酸锰、或草酸铵、或碱性磷酸镁；以及工艺添加剂；工业或仪器用油；硬脂酸钠或锌、石墨、石蜡和水，各成分的含量如下，以质量％计硝酸纤维素5.0-12.5低挥发性增塑剂5.0-12.5二苯胺0.1-0.5聚乙酸乙烯酯 0.2-1.5碳0.1-0.5氧化铁0.3-1.5碱性碳酸锰或草酸铵或碱性磷酸镁25.0-45.0工业或仪器用油0.5-5.0硬脂酸钠或锌 0.1-3.0石墨 0.1-1.5石蜡 0.1-1.5水余量用于冷却气溶胶的这种组合物不是充分有效的，这是因为其吸热成分含量较低(25-45重量％)。此外，该组合物的流体学、物理和机械性能限制了其直接与形成气溶胶的组合物组合使用。
本发明提供了一种灭火气溶胶形成材料，它包括火焰抑制剂、燃料粘合剂、碳源、稳定剂、燃烧改性剂和工艺添加剂，并且它含有碱金属的硝酸盐或其与碱金属的配合组合物形成的混合物作为火焰抑制剂；碳或脂肪族醇或芳香醇或其混合物作为碳源；燃烧改性剂中还含有冷却剂；以及工艺添加剂中还含有选自乙二醇或甘油的成分。
该材料的主要成分具有下列配比，以质量份计火焰抑制剂 35-80燃料粘合剂 12-40碳源1-15稳定剂 0.5-2.5燃烧改性剂 1-250工艺添加剂 0.5-7.5
采用碱金属的硝酸盐或其与碱金属的配合组合物的混合物作为火焰抑制剂。
包含在碱金属的结构配合组合物中的物质包括化学分解温度大约为200℃的组合物，即与燃烧的FEAFM的表面温度相当。作为这些组合物，优选地，采用双邻苯二酚钠、六硝基钴酸钾、亚铁氰化钾、铁氰化钾或其混合物。
在该配合物分解时形成的产物具有过剩的能量并且是在FEAFM表面层中发生的反应的活性促进剂。这将进一步加速硝酸钾的分解的完成。碱金属配合组合物的化学分解产物还能切断燃烧过程中氧化过程的链反应，并且与硝酸钾的分解产物一起形成可以有效抑制燃烧过程的混合物。
此外，采用碱金属的配合组合物可以大大降低FEAFM中碳含量低限，从而降低了FEAFM燃烧产物中的一氧化碳含量，反过来，这又降低了灭火气溶胶本身的毒性。
采用塑化的纤维素衍生物或其与其它粘合剂的混合物作为燃料粘合剂。优选地，采用这些组合物，如纤维素醚、例如硝基纤维素、甲基纤维素、乙酸乙酯或其混合物。
作为纤维素衍生物的增塑剂，可以采用羧酸或无机酸和醇的醚，例如甘油三乙酸酯、丙酸二甘醇酯、二丙酸三乙二醇酯、邻苯二甲酸二丁酯、癸二酸二辛酯、二硝酸二甘醇酯或二硝酸三乙二醇酯或其混合物。
FEAFM可以含有聚乙酸乙烯酯、或聚乙烯醇或其混合物作为另外的粘合剂。
作为碳源，该材料含有碳，如脂肪族或芳香醇(例如山梨糖醇、木糖醇、pirocathechol、氢醌或α-萘酚)或其混合物。
centralyte和/或二苯胺最常用作稳定剂。
该材料含有燃烧催化剂和/或抑制剂，以及作为燃烧改性剂的冷却剂。应当将FEAFM的燃烧特性调整到所需的水平。
燃烧催化剂用来提高燃烧速度并且在低压下维持燃烧稳定性。这些催化剂加速实现氧化反应达到热力学平衡，这些反应例如；；等，导致了FEAFM燃烧产物中完全氧化产物比例的增加并且降低了有毒物质，特别是碳和一氧化氮的含量。
作为催化剂，原则上可以采用具有可变价态的金属的组合物，例如铁、铜、镍、钴、锰、铬的氧化物；这些金属的无机物或有机物组合物或其混合物。FEAFM中催化剂的加入量为0.5-10质量份，优选地为1-5质量份。
将燃烧抑制剂加入到FEAFM中是为了降低它们的燃烧速度、降低表面和火焰区的燃烧温度。阻止燃烧化学反应可以通过抑制剂或其分解产品阻止火焰(气体)反应活性中心而实现，也可以通过强化碳化反应、在燃烧表面形成致密且坚硬的碳分解物从而改变了气相和冷凝相边界处的质交换和热交换条件而实现的。由于下列反应，气态产物中的有毒的一氧化物的含量减少了。
可以采用选自下列种类的燃烧组合物作为抑制剂无机或有机含磷和/或含氮组合物，III族金属的硼酸盐或碳酸盐或氢氧化物或其混合物。
举例来说，对于含磷和含氮抑制剂，优选地可以采用具有任何取代度的钾、钙、铁的磷酸盐；磷酸三苯酯；磷酸铵，磷酸铁铵，草酸铵，草酸铁铵；酰胺-脲，三嗪及其衍生物，双氰胺；在金属硼酸盐中钾、钠、钙、镁、钡、锌的硼酸盐。
抑制剂的加入量为5-30质量份，优选地为15-25质量份。
在FEAFM中加入冷却剂的作用在于改变燃烧热平衡。由于用于加热进入的冷却剂的颗粒的热量被物理除去、其吸热分解以及由于由燃烧反应区流向燃烧表面的热流的屏蔽作用，使得表面温度额外降低且FEAFM燃烧产物被冷却。
作为冷却剂，可以使用II族金属的氧化物和氢氧化物，铝硅酸盐，萘，金属片或其混合物，或吸热组合物。
该组合物分解的不可燃烧的产物会稀释反应火焰区中燃烧的FEAFM的产物，降低火焰的温度以及减少向燃烧表面的热回流。FEAFM燃烧产物与吸热组合物分解产物的反应导致这些产物急冷，可以使它们免于进一步的反应，结果，产生冷却的气溶胶。吸热组合物包括下列成分，以质量份计吸热成分50-80粘合剂 10-35添加剂 1-7因此作为吸热成分，主要采用II族金属的碳酸盐或碱式碳酸盐、磷酸盐；其结晶氢化物，III族金属的氢氧化物或其混合物；作为粘合剂-纤维素的衍生物，如用低挥发性的增塑剂如甘油三乙酸酯和/或对苯二甲酸二丁酯，和聚乙酸乙烯酯或聚乙烯醇塑化的硝基纤维素；作为添加剂，可以采用润滑油、硬脂酸钾或硬脂酸锌、有机硅组合物和油酸。
根据FEAFM在具体灭火装置中的目的及运用，冷却剂的加入量可以在0.5-250质量份的宽范围内变化。
可以在FEAFM中用作工艺添加剂的是润滑油，其组分选自乙二醇、或丙三醇、脂肪酸的盐，例如硬脂酸钾或硬脂酸锌或其与磺化蓖麻醇酸盐和明胶的混合物。
在FEAFM中导入乙二醇如二甘醇、三乙二醇，或丙三醇组成的原因在于它们具有润滑作用。作为附加的用于降低外界摩擦力和在FEAFM制造及其在各种产品(气溶胶形成成分)处理过程中粘连到工艺设备上的工艺添加剂，它们的加入量为0.1-2质量份。采用包含三组分混合物润滑油、二甘醇(三乙二醇或丙三醇)以及脂肪酸盐的工艺添加剂可以获得最佳的效率。
二甘醇或三乙二醇可以同时作为纤维素衍生物，特别是硝基纤维素的增塑剂，作为基础增塑剂的少量添加剂(2-5质量份)，它可以改善硝基纤维素塑化过程。
通过采用干法或在含水环境下(对于不溶于水的硝酸盐增塑剂)、在10-55℃温度下在配有搅拌器的装置中将所有成分以所需的配比混合、而后将所得到的混合物在50-80℃下形成具有所需尺寸和外形的产品。当在水中制造FEAFM时，将灭火剂加入到压出水的混合物中。当采用吸热组合物作为冷却试剂时，采用相同的方式制造并形成产品；当不采用冷却剂制造FEAFM时，则对其进行混合或者以层状物使用产品。
FEAFM的主要特征在于其灭火效率(FEE)，即在1立方米保护空间中确保抑制火焰的最小FEAFM重量。
FEAFM组合物的FEE可以在实验室和试验条件下在抑制易燃液体(丙酮、汽油、乙醇和异丙醇、柴油与汽油的混合物)时而测定并且可以通过在其基础上进行气溶胶发生器试验而证实。
FEE测算的实验室技术如下所述。在10升玻璃帽下的排气罩中放置燃烧的乙醇灯或具有易燃液体和一定重量FEAFM样品的熔炉，用镍铬合金螺线连接。采用大约12伏电压的电流向该镍铬螺线供电，使FEAFM样品点火，并且通过透明玻璃帽观察抑制乙醇灯(或易燃液体)火焰的过程。如果在燃烧FEAFM样品以后不超过5秒钟就抑制了火焰，则结果被认为是积极的。通过在两个最近点的内插法可以确定最小灭火浓度。为了进行比较，在封闭帽下燃烧乙醇灯(或在熔炉中的易燃液体)进行核实实验。由于封闭在帽中空气中氧的消耗，该乙醇灯的自然熄灭时间为75秒。
测定FEAFM灭火效率的测试技术采用美国标准UL 1058。
在容积为1立方米(2.08×0.8×0.6)的腔室中，在该腔室整个高度上的中间部分配有0.25米宽的平面屏幕，在该室中放置5个易燃液体源(直径为75mm、高度为125mm，每一个液体源中有500毫升汽油)，将它们放置在室四角并将一个液体源放置在屏幕后面。在腔室盖子中、在每一种易燃液体源上方，有由有机玻璃制成的小窗，用于观察火焰的抑制。
将测试的FEAFM样品放在金属壳体中并且固定在该腔室侧壁的中心部位。用易熔丝或位于测试室外的电源将FEAFM样品开始点火。腔室中的汽油或另一种易燃液体起火燃烧，将测试室的盖子关上。在易燃液体稳定燃烧30秒钟以后，将FEAFM样品点火。再经过1分钟，将腔室盖子打开并且在分散气溶胶后检查该腔室。借助于译码示波图记录或者通过腔室盖子上的窗口进行观察而确定易燃液体的抑制或燃烧。
在FEAFM样品燃烧结束后不超过1分钟的时间内抑制所有火焰，则认为是结果是可靠的。制造FEAFM的方法通过下列实施例来说明，它们不对本发明的范围构成限制。
实施例1FEAFM具有下列成分结构(质量份)燃烧抑制剂硝酸钾 58.0二邻苯二酚硼酸钾 10.0碳源 高分散碳 2.0用于化学稳定性的稳定剂 中定剂 0.3二苯胺 0.7工艺添加剂 二甘醇 1.0润滑(工业)油 1.0硬脂酸钠(锌) 0.1
燃料-粘合剂 硝基纤维素 12.4甘油三乙酸酯9.0聚乙酸乙烯酯2.0燃烧改性剂-催化剂 氧化铁 1.5-冷却剂 水合氧化镁 1.0将除硝酸钾和稳定剂以外的所有松散的成分以所说的配比在室温下加入到“Beken”型装置中，将其混合并且在向其中加入溶解的中定剂和二苯胺的同时加入液体成分，混合。最后，出于安全原因，向该装置中加入硝酸钾并且混合不少于30分钟。将所获得的混合物从该装置中放出，将其在60-70℃下在水压和螺旋压机上滚压并形成所需尺寸大小的颗粒。
根据实验估算方法，FEAFM的灭火效率为10克/立方米，根据标准UL1058的测试条件下则为25克/立方米。
实施例2FEAFM具有下列成分结构(质量份)燃烧抑制剂 硝酸钾 58.0铁氰化钾10.0碳源 高分散碳2.0稳定剂 中定剂 0.3二苯胺 0.7工艺添加剂 二甘醇 1.0润滑(工业)油1.0硬脂酸钠0.1燃料-粘合剂硝基纤维素 11.9甘油三乙酸酯9.0聚乙酸乙烯酯2.0燃烧改性剂乙酰丙酮钴 2.0氢氧化镁1.0
类似实施例1中所述制备FEAFM。根据实验估算方法，FEAFM的灭火效率为10克/立方米，在根据标准UL 1058的测试条件下则为25克/立方米。
实施例3根据实施例1的方法进行制备。
结果和效率的数据示于表中。
实施例4FEAFM具有下列成分结构(质量份)燃烧抑制剂 硝酸钾 50.0二邻苯二酚硼酸钾 5.0碳源 高分散碳 4.5山梨糖醇 5.0稳定剂 中定剂 0.5二苯胺 0.5工艺添加剂 二甘醇 0.5润滑(工业)油 1.0硬脂酸锌 0.07磺化蓖麻醇酸盐 0.1明胶 0.03燃料-粘合剂硝基纤维素 13.8二硝酸二甘醇酯与二硝酸三甘醇酯(7∶ 16.03)的混合物燃烧改性剂氧化铁 2.0水合氧化镁 1.0将除燃烧抑制剂和山梨糖醇以外的所有成分在有水环境下在混合机中以M 1∶5混合，无需额外加热该设备。向该混合机中加入硝基纤维素、工艺添加剂(润滑油、二甘醇、硬脂酸锌)和燃烧改性剂。通过加入乳化剂-磺化蓖麻醇酸盐和乳化稳定剂-明胶独立地制备增塑剂与用于化学稳定性的稳定剂混合物的乳液，将该乳液加入到混合机中并且将该混合机中的组分混合18-24小时。而后将得到的混合物在挤压装置上挤出水，使其湿度为10-16质量％并且再在没有机械混合机的装置中与燃烧抑制剂和山梨糖醇一起混合20-30分钟。将准备好的混合物在60-80℃下在水压和螺旋压机上滚压并形成所需尺寸大小的颗粒。
实施例5-6根据实施例1的方法进行制备。
结构与效率的数据示于表中。
实施例7FEAFM具有下列成分结构(质量份)燃烧抑制剂 硝酸钾 58.0二邻苯二酚硼酸钾 10.0碳源 高分散碳 2.0稳定剂 中定剂 0.5二苯胺 0.5工艺添加剂 二甘醇 1.0润滑(工业)油 1.0硬脂酸锌 0.1燃料-粘合剂硝基纤维素 12.4甘油三乙酸酯 9.0聚乙酸乙烯酯 2.0燃烧改性剂-催化剂 氧化铁 1.5-冷却剂 吸热组合物硝基纤维素 12.0甘油三乙酸酯 9.8聚乙酸乙烯酯 2.0
碱式碳酸镁 67.0润滑(工业)油 2.0硬脂酯钠 0.2低聚乙基二氢化硅氧烷 2.7油酸 1.3平衡水 3.0将除冷却剂以外的所有成分在像实施例1那样的“Beken”型装置中混合，将得到的混合物像实施例1那样滚压并制成颗粒或产品。单独制备吸热组合物。将所有成分以所需的配比在“Beken”型装置中进行混合。用有机硅组合物的水乳液开始处理碳酸氢镁，在20-30分钟内加入油酸并混合。而后将所形成的乳液过滤成湿度为50-70％。将所有的液体成分到混合装置中，混合不少于30分钟。
将得到的混合物在90-120℃下在螺旋压机上滚压并形成所需的形状和尺寸大小的颗粒。将如此获得的成分以上述配比混合。其效率数据示于表中。
实施例8根据实施例7中所说的方法进行制备。
结构和效率的数据示于表中。
所说灭火剂结构对其效率的影响
*LD-70-硝酸二甘醇酯与二硝酸三乙二醇(7∶3)的混合物由该表可以明显看出，与现有技术相比，灭火浓度的下限被降低了，即灭火效率增加了。在FEAFM实施方案的改变中，其具有现有技术水平的灭火效率，例如样品5，灭火气溶胶的特点在于较低的毒性一氧化物含量(由于其中较低的碳含量)。在根据实施例8和7的实施方案中，FEAFM包含足量的抑制剂和/或冷却剂并且当在灭火装置中使用它们时不需要使用另外的冷却手段。
根据现有技术的形成气溶胶的灭火组合物与冷却剂一起用于灭火装置中，其目的在于获得冷却的不燃气溶胶。采用冷却剂降低了效率(增加灭火浓度)，其原因在于气溶胶固化在冷却剂层上。这种情况下的灭火浓度增加到50-54克/立方米或更高。
以20质量份以上的量向所说的FEAFM中加入抑制剂或其与催化剂和/冷却剂的混合物可以形成稳定的不可燃烧的汽化FEAFM。FEAFM的汽化特征及其较大的操作安全性使得它们可以用作为具有较大表面的产品，例如以颗粒形式，这样可以有助于气溶胶的放出并且快速充满所保护的空间，此外它在经济上也是较有利的。
为了消除火焰穿过FEAFM颗粒层，较为合理地是在FEAFM中包含冷却剂，例如以金属片或细小的吸热组合物产品，形成机械混合物。在这种情况下的冷却剂促进了更松散的FEAFM结构的形成，有助于散热并且同时带走额外的热量用于自身加热。
冷却剂的用量取决于所用的FEAFM产品的化学组成、大小、使用特性和其它多种因素。
在没有抑制剂的FEAFM中，冷却剂的用量可以较高。根据所需的目的，例如在用于炸药和物体灭火的装置中采用FEAFM，较为合理的是在冷却的条件下使用所产生的灭火气溶胶，例如其温度应低于炸药混合物的自燃点，因此FEAFM中的冷却剂可以达到250质量份。根据燃烧改性剂的结构和用量，FEAFM特征在于较宽的特征变化谱。通过改变催化剂-抑制剂-冷却剂的比率，可以调整FEAFM从其火焰燃烧到形成不可燃烧的气体的热分解过程。原则上，高温气溶胶具有最细分散的结构并且具有较高的灭火效率和气溶胶产生速度的特征。不可燃烧的低温气溶胶在某种程度上具有较低的灭火效率并且气溶胶产生速度较低。但是每一种变化方式具有其自身的优点，这些优点实际上是可实现的。高速形成气溶胶促进了快速充满所保护的空间和在其中快速形成灭火浓度，从而可以在密闭的、通风的或延伸的物体，如车辆发动机空间中，电缆通道等中使用基于这种FEAFM的灭火装置。为了保护密闭的空间，防止压力快速增加，较为合理的是采用基于具有较低气溶胶形成速度的FEAFM的灭火装置。由于可以在较宽的范围内对所产生的灭火气溶胶的温度和气溶胶的产生速度进行调节，本发明可以大大扩大FEAFM的使用区域，并且可以用于各种灭火装置中，既可以采用冷却剂，也可以不用冷却剂，后者是由于FEAFM稳定汽化从而无需另外对气溶胶进行冷却。
最后的环境可以明显简化装置的设计，使其含有较少金属，简化了生产，使用可靠。由FEAFM产生的气溶胶可以可靠地扑灭各种火灾，阻止飞尘-气体-空气爆炸混合物。
FEAFM的基本特性(物理化学性能，机械性能，工艺特性等)使得可以制造各种尺寸和形状的产品并且将其用于灭火装置中。
在所说的FEAFM在灭火装置中的使用区域的特征在于最宽的范围各种汽车，铁道，航空，水上运输，地铁，易燃液体和燃料和润滑剂的仓库，各种工业部门的企业，包括带有爆炸性的飞尘-气体-空气环境和动力供应、通风的联通网络的物体。
所有采用FEAFM的装置可以以自动和手动操作方式工作，可以将它们设计成长久型(达10年或更长)，不需要另外的服务，始终处于等待起动状态。该材料具有较低的毒性，对臭氧无害，不会造成金属腐蚀，不会对材料形成破坏作用。
因此本发明的FEAF完全解决了所说的问题。
权利要求
1.一种灭火气溶胶形成材料，它包括火焰抑制剂、燃料粘合剂、碳源、稳定剂、燃烧改性剂和工艺添加剂，其特征在于所述材料含有碱金属硝酸盐或其与碱金属的配合组合物形成的混合物作为火焰抑制剂；碳或脂肪族或芳香醇，或其混合物作为碳源；燃烧改性剂中还含有冷却剂；以及工艺添加剂中还含有选自乙二醇或甘油的成分。
2.根据权利要求1的材料，其特征在于它具有下列配比的成分，以质量份计火焰抑制剂 35-80燃料-粘合剂 12-40碳源 1-15稳定剂 0.5-2.5燃烧改性剂 1-250工艺添加剂 0.5-7.5
3.根据权利要求1的材料，其特征在于它含有作为工艺添加剂的润滑油、硬脂酸的盐，如硬脂酸钠或硬脂酸锌，或者所述盐与磺化蓖麻醇酸盐和明胶的混合物。
4.根据权利要求1的材料，其特征在于它含有催化剂和/或抑制剂和冷却剂作为燃烧改性剂。
5.根据权利要求1或4的材料，其特征在于它含有II族金属的氧化物和氢氧化物，铝硅酸盐，萘，金属片或其混合物作为冷却剂。
6.根据权利要求1或4的材料，其特征在于它含有作为冷却剂的吸热组合物，包括下列配比的吸热成分、粘合剂和添加剂，以质量份计吸热成分 50-80粘合剂 10-35添加剂 1-7。
7.根据权利要求6的材料，其特征在于它含有作为粘合剂的具有下列配比的纤维素的衍生物，低挥发性的增塑剂和聚乙酸乙烯酯或聚乙烯醇，以质量份计纤维素的衍生物和低挥发性的增塑剂9-34聚乙酸乙烯酯或聚乙烯醇1-5。
8.根据权利要求6的材料，其特征在于它含有作为吸热成分的II族金属的碳酸盐或碱式碳酸盐、磷酸盐；III族金属的结晶氢化物或氢氧化物或其混合物。
9.根据权利要求6的材料，其特征在于它含有作为添加剂的润滑油、硬脂酸钠或硬脂酸锌、有机硅组合物和油酸。
10.根据权利要求4的材料，其特征在于它含有作为催化剂的选自包括下列组分具有可变价态的金属的氧化物、它们的有机或无机组分或其混合物。
11.根据权利要求4的材料，其特征在于它含有作为抑制剂的无机或有机含磷和/或含氮组合物，III族金属的氢氧化物，金属的硼酸盐或碳酸盐或或其混合物。
全文摘要
该灭火气溶胶形成材料包括火焰抑制剂、燃料粘合剂、碳源、稳定剂、燃烧改性剂和工艺添加剂,它含有碱金属的硝酸盐或其与碱金属的配合组合物形成的混合物作为火焰抑制剂;碳或脂肪族或芳香醇,或其混合物作为碳源;燃烧改性剂中还含有冷却剂;以及还含有选自乙二醇或甘油的成分作为工艺添加剂。作为冷却剂,可以采用单一的物质,也可以采用包括吸热成分,粘合剂和添加剂的组合物。所有采用所说灭火剂的灭火装置可以自动和手动操作方式工作,可以将它们设计成长久型(达10年或更长),不需要另外的服务,始终处于等待起动状态并且适用于多种目的。
文档编号A62D1/06GK1323236SQ99811984
公开日2001年11月21日 申请日期1999年8月3日 优先权日1998年9月11日
发明者埃夫格尼·F·齐格罗夫, 德米特里·P·阿加福诺夫, 亚历山大·I·多罗尼切夫, 玛格丽塔·I·米克海洛瓦, 艾达·B·波利托瓦, 瑟盖·V·尼科利夫 申请人:皮罗根公司
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