一种含有羧酸衍生物的灭火组合物的制作方法

xiaoxiao2020-6-27  223

一种含有羧酸衍生物的灭火组合物的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种含羧酸衍生物的灭火组合物,所述灭火组合物利用烟火药剂燃烧产生的热量释放出大量的有效灭火粒子。本发明的含有羧酸衍生物的灭火组合物在高温下发生分解产生自由基,通过自由基与链式燃烧反应所必须的O·、OH·、H·自由基中的一种或几种进行反应,从而切断了链式燃烧反应,同时发生物理及化学抑制作用共同实现灭火效果,与此同时,其与烟火药剂产生协同增效作用,进一步提高了灭火剂的灭火效能,大大缩短了有效灭火时间。
【专利说明】一种含有羧酸衍生物的灭火组合物
【技术领域】
[0001]本发明属于气溶胶灭火【技术领域】,特别是一种热气溶胶灭火组合物。
【背景技术】
[0002]自从1987年加拿大蒙特利尔公约对各国提出取代哈龙灭火剂的具体目标以来,世界各国都在致力于新的灭火技术的研究,既要灭火效率高,又要对环境无污染的灭火技术是人们努力的方向。
[0003]气体灭火系统,干粉灭火系统及水系灭火系统等由于对环境无害被作为哈龙灭火剂的替代品得到了广泛使用。二氧化碳,IG541等惰性气体灭火系统的灭火机理主要为物理灭火,通过降低着火区的氧气浓度而窒息灭火,这种灭火方式容易对人身安全造成威胁,干粉灭火系统则是通过在加压气体作用下喷出的粉末与火焰接触,发生物理化学抑制作用而灭火,水雾灭火系统是通过细水雾的冷却,窒息和隔绝热辐射的三重作用下达到控制火灾,抑制火灾和扑灭火灾的目的。
[0004]然而,这些灭火系统都需要高压贮存,不仅体积大,在贮存过程中还存在物理爆炸的危险,文献“气体灭火系统的安全性分析”(消防科学及技术200221 (5))分析了气体灭火系统所存在的危险,并列举了贮压式气体灭火系统在使用中所引发的安全事故。
[0005]现有的热气溶胶灭火剂主要有S型和K型灭火剂,通过综合分析其性能特点,其灭火机理为热气溶胶灭火剂利用药剂燃烧发生氧化还原反应释放出大量气体、活性粒子、通过活性粒子的断链反应,大量气体的覆盖窒息,实现化学与物理相结合的灭火目的。其不足之处在于热气溶胶灭火剂在发生燃烧反应释放出热气溶胶的同时,会释放出大量的热,可能会造成二次燃烧,为有效降低装置和气溶胶的温度,避免发生二次火灾,需要增加冷却系统,现有热气溶胶灭火装置的冷却降温材料虽然能降低产品的温度,同时也大大削弱了产品的灭火性能,为了弥补冷却系统带来的灭火性能上的损失,很多产品要么降低了灭火级另IJ,要么继续加大实际灭火剂的质量,使得产品体积增大,使用效率下降,这导致装置结构复杂笨重,工艺流程复杂,成本高,而且喷口温度较高,容易对灭火人员造成伤害。

【发明内容】

[0006]针对现有灭火装置的现状,特别是气溶胶灭火系统中的固有缺陷,本发明的目的在于提供一种更安全,更高效的灭火组合物。
[0007]本发明采用的技术方案是:
[0008]一种含有羧酸衍生物的灭火组合物,其特征在于:所述灭火组合物含有羧酸衍生物;所述灭火组合物利用烟火药剂的燃烧释放出大量的有效灭火粒子。
[0009]进一步的,所述灭火组合物中羧酸衍生物的质量百分含量> 35%。
[0010]进一步的,所述羧酸衍生物包括酸酐类、酯类、酰胺类、酰卤类化合物中的一种或多种。
[0011]进一步的,所述酸酐类化合物包括:偏苯三酸酐、四氯邻苯二甲酸酐、邻苯二甲酸酐、丁二酸酐、3,6内次甲基-1,2,3,6四氢苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐、靛红酸酐、5-溴靛红酸酐、四氯邻苯二甲酸酐、四溴邻苯二甲酸酐、1,8-萘二甲酸酐、肌酐、丁二酸酐(琥珀酸酐)、1,8-萘二甲酸酐、苯甲酸酐、2,3- 二氯马来酸酐。
[0012]进一步的,所述酯类化合物包括:草酸二甲酯、对苯二甲酸二甲酯、聚乙烯乙酸酯、磷酸三苯酯、对羟基苯甲酸丁酯、邻苯二甲酸二环己酯、肼基甲酸苄酯,肼基甲酸甲酯、没食子酸丙酯、没食子酸甲酯、L-抗坏血酸棕榈酸酯、联萘酚磷酸酯、3-氨基-4-甲基苯甲酸甲酯、2-氯苄基-N-琥珀酰亚胺基碳酸酯、4-氯甲酰基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸丙酯、对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯。
[0013]进一步的,所述酰胺类化合物包括:邻苯二甲酰亚胺、对甲苯磺酰胺、乙酰胺、水杨酰胺、乙酰苯胺、N-羟甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺、丙酰胺、戊酰胺、烟酰胺、苯甲酰胺、肉桂酰胺、异丁酰胺、对乙酰胺基苯磺酰氯、氨基磺酰胺、氰基乙酰胺、三氟乙酰胺、2-苯乙酰胺、2-氯乙酰胺、L-谷氨酰胺、甲基丙烯酰胺、二茂铁甲酰胺、硫代苯甲酰胺、4-吡啶甲酰胺、N-苯基甲酰胺、N-甲基甲酰胺、邻氨基苯甲酰胺、双丙酮丙烯酰胺、4-氨基苯甲酰胺、4-羧基苯磺酰胺、N-甲基苯甲酰胺、N-乙酰己内酰胺、2,6-二氯苯甲酰胺、N-甲基-对甲苯磺酰胺、N,N- 二乙基氯代乙酰胺、水杨酰苯胺。
[0014]进一步的,所述酰卤类化合物包括:对苯二甲酰氯、己酰氯、糠酰氯、戊酰氯、癸二酰氯、异丁酰氯、苯甲磺酰氯、甲基草酰氯、乙基磺酰氯、对氟苯甲酰氯、间苯二甲酰氯、邻苯二甲酰氯、甲基丙烯酰氯、二苯氨基甲酰氯,间甲基苯甲酰氯、对乙酰胺基苯磺酰氯、2-溴代异丁酰溴、间苯二甲酰溴、对氟苯甲酰溴、邻苯二甲酰溴、癸二酰溴、苯甲磺酰溴。
[0015]进一步的,所述灭火组合物还包括辅灭火材料。
[0016]进一步的,所述 辅灭火材料包括:溴系阻燃剂,氯系阻燃剂、有机磷系阻燃剂、磷-卤系阻燃剂,氮系阻燃剂及磷-氮系阻燃剂、无机阻燃剂或其任意组合。
[0017]进一步的,所述灭火组合物还包括添加剂,添加剂的质量百分含量为0.1_10%。
[0018]进一步的,所述添加剂为本领域内常规的粘合剂、脱模剂、性能调节剂等,如硬脂酸盐、石墨、水玻璃、酚醛树脂、虫胶、淀粉、糊精,橡胶、环氧树脂、缩醛胶、羟丙基甲基纤维素中的一种或几种。除上述列举物质之外,其他能够实现上述功能的有机或无机物质均可作为本发明灭火组合物中的添加剂替代物。
[0019]进一步的,所述灭火组合物的各组分及其质量百分含量为:
[0020]羧酸衍生物 35%~90%
[0021]辅灭火材料5%~60%
[0022]添加剂 2%~10%。
[0023]进一步的,所述灭火组合物的各组分及其质量百分含量为:
[0024]羧酸衍生物55%~90%
[0025]辅灭火材料5%~40%
[0026]添加剂 4%~8%。
[0027]本发明的灭火组合物的火焰抑制机理如下:
[0028]使用时,以烟火类药剂为热力源和动力源,通过点燃烟火类药剂燃烧放出的热量,使得竣酸衍生物在闻温下发生反应,广生烷基(或芳基)自由基、酸基自由基和擬基自由基等有效灭火粒子,这些有效灭火粒子与链式燃烧反应所必须的0 ?、0H ?、H ?自由基中的一种或几种进行反应,从而切断了链式燃烧反应,与此同时,与烟火药剂产生协同增效作用,进一步提高了灭火剂的灭火效能,大大缩短了有效灭火时间。
[0029]与现有热气溶胶灭火剂相比,本发明的灭火组合物具有以下优点:
[0030]1、本发明灭火组合物中的羧酸衍生物在高温下发生反应,产生大量纳米级有效灭火粒子及多种自由基,切断燃烧反应链,连同热气溶胶发生剂的反应产物共同发挥灭火作用,进一步提高了灭火剂的灭火效能,缩短了有效灭火时间。
[0031]2、本发明的灭火组合物利用气溶胶发生剂燃烧产生的热量,迅速发生吸热分解反应,吸收了烟火药剂燃烧释放的热量,降低了灭火装置喷口的温度,安全性更好,不会对灭火人员造成伤害,也避免了二次火灾的发生。
[0032]3、采用本发明的灭火组合物的气溶胶灭火装置无需增加结构复杂,体积较大的冷却系统,因此具有结构轻便,工艺流程简单,经济性好等特点。
【具体实施方式】
[0033]以下是本
【发明内容】
的具体实施例,用于阐述本申请文件中所要解决技术问题的技术方案,有助于本领域技术人员理解本
【发明内容】
,但本发明技术方案的实现并不限于这些实施例。
[0034]按比例取本发明的灭火组合物及添加剂,以水作为溶剂,使用20目的筛子造粒后,加脱模剂,混匀后过15目筛,采用制丸、模压、挤压等工艺成型为球状,片状,条状,块状,蜂窝状;取5(^加入装有50g K型气溶胶发生剂的灭火装置中,按照灭火实验模型进行灭火实验。
[0035]对比例1:使用50gK盐型气溶胶灭火剂的灭火装置样品,按照灭火实验模型进行灭火实验。
[0036]对比例2:使用50g S型气溶胶灭火剂的灭火装置样品,按照灭火实验模型进行灭火实验。
[0037]灭火实验模型为油盘火灭火实验:
[0038]将本发明的灭火组合物配方按照GA86_2009〈简易式灭火器 > 标准中的6.3.2.1,实验方法实施面积为0.25m2,93#汽油的8B灭火实验,每组配方进行三次实验,记录灭火效果、灭火时间和喷口温度。实验结果见下表:
[0039]表1各种组分成分比较和灭火实验结果对比
[0040]
【权利要求】
1.一种含有羧酸衍生物的灭火组合物,其特征在于:所述灭火组合物含有羧酸衍生物;所述灭火组合物利用烟火药剂的燃烧释放出大量的有效灭火粒子。
2.根据权利要求1所述的含有羧酸衍生物的灭火组合物,其特征在于:所述灭火组合物中羧酸衍生物的质量百分含量> 35%。
3.根据权利要求1或2所述的含有羧酸衍生物的灭火组合物,其特征在于:所述羧酸衍生物包括酸酐类、酯类、酰胺类、酰卤类化合物中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的含有羧酸衍生物的灭火组合物,其特征在于所述酸酐类化合物包括:偏苯三酸酐、四氯邻苯二甲酸酐、邻苯二甲酸酐、丁二酸酐、3,6内次甲基-1,2,3,6四氢苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐、靛红酸酐、5-溴靛红酸酐、四氯邻苯二甲酸酐、四溴邻苯二甲酸酐、1,8-萘二甲酸酐、肌酐、丁二酸酐(琥珀酸酐)、1,8-萘二甲酸酐、苯甲酸酐、2,3-二氯马来酸酐。
5.根据权利要求3所述的含有羧酸衍生物的灭火组合物,其特征在于所述酯类化合物包括:草酸二甲酯、对苯二甲酸二甲酯、聚乙烯乙酸酯、磷酸三苯酯、对羟基苯甲酸丁酯、邻苯二甲酸二环己酯、肼基甲酸苄酯,肼基甲酸甲酯、没食子酸丙酯、没食子酸甲酯、L-抗坏血酸棕榈酸酯、联萘酚磷酸酯、3-氨基-4-甲基苯甲酸甲酯、2-氯苄基-N-琥珀酰亚胺基碳酸酯、4-氯甲酰基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸丙酯、对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯。
6.根据权利要求3所述的含有羧酸衍生物的灭火组合物,其特征在于所述酰胺类化合物包括:邻苯二甲酰亚胺、对甲苯磺酰胺、乙酰胺、水杨酰胺、乙酰苯胺、N-羟甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺、丙酰胺、戊酰胺、烟酰胺、苯甲酰胺、肉桂酰胺、异丁酰胺、对乙酰胺基苯磺酰氯、氨基磺酰胺、氰基乙酰胺、三氟乙酰胺、2-苯乙酰胺、2-氯乙酰胺、L-谷氨酰胺、甲基丙烯酰胺、二茂铁甲酰胺、硫代苯甲酰胺、4-吡啶甲酰胺、N-苯基甲酰胺、N-甲基甲酰胺、邻氨基苯甲酰胺、双丙酮丙烯酰胺、4-氨基苯甲酰胺、4-羧基苯磺酰胺、N-甲基苯甲酰胺、N-乙酰己内酰胺、2,6- 二氯苯甲酰胺、N-甲基-对甲苯磺酰胺、N,N- 二乙基氯代乙酰胺、水杨酰苯胺。
7.根据权利要求3所述的含有羧酸衍生物的灭火组合物,其特征在于所述酰卤类化合物包括:对苯二甲酰氯、己酰氯、糠酰氯、戊酰氯、癸二酰氯、异丁酰氯、苯甲磺酰氯、甲基草酰氯、乙基磺酰氯、对氟苯甲酰氯、间苯二甲酰氯、邻苯二甲酰氯、甲基丙烯酰氯、二苯氨基甲酰氯,间甲基苯甲酰氯、对乙酰胺基苯磺酰氯、2-溴代异丁酰溴、间苯二甲酰溴、对氟苯甲酰溴、邻苯二甲酰溴、癸二酰溴、苯甲磺酰溴。
8.根据权利要求4或5或6或7中所述的羧酸衍生物灭火组合物,其特征在于:所述灭火组合物还包括辅灭火材料。
9.根据权利要求8所述的含有羧酸衍生物的灭火组合物,其特征在于:所述辅灭火材料包括:溴系阻燃剂,氯系阻燃剂、有机磷系阻燃剂、磷-卤系阻燃剂,氮系阻燃剂及磷-氮系阻燃剂或无机阻燃剂或其任意组合。
10.根据权利要求8所述的含有羧酸衍生物的灭火组合物,其特征在于:所述灭火组合物还包括添加剂,添加剂的质量百分含量为0.1-10%。
11.根据权利要求10所述的含有羧酸衍生物的灭火组合物,其特征在于:所述添加剂为硬脂酸盐,石墨、水玻璃,酚醛树脂、虫胶、淀粉,糊精,橡胶、环氧树脂、缩醛胶、羟丙基甲基纤维素中的一种或几种。
12.根据权利要求11所述的含有羧酸衍生物的灭火组合物,其特征在于所述灭火组合物的各组分及其质量百分含量为: 羧酸衍生物35%~90% 辅灭火材料5%~60% 添加剂 2%~10%。
13.根据权利要求12所述的含有羧酸衍生物的灭火组合物,其特征在于所述灭火组合物的各组分及其质量百分含量为: 羧酸衍生物55%~90% 辅灭火材料5%~40% 添加剂 4%~8%。
【文档编号】A62D1/06GK103785130SQ201410014547
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2014年1月13日 优先权日:2014年1月13日
【发明者】张三学, 韩晓宇, 史军军, 刘毅, 雷政军 申请人:西安坚瑞安全应急设备有限责任公司

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