一種abc干粉滅火劑的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種ABC干粉滅火劑的制備方法，將磷酸一銨、硫酸銨、納米二氧化硅、膨潤(rùn)土、云母、三聚氰胺、碳納米管、石墨、聚磷酸銨和偶聯(lián)劑按照重量比混合，對(duì)混合物升溫到70~90℃，噴入硅油于上述混合物中，加入次磷酸錳、磷鉬酸、二磷酸吡啶核苷酸和硝酸二羥鉍，60~90℃下攪拌30~50min，得產(chǎn)物D；用連續(xù)改性覆膜機(jī)對(duì)產(chǎn)物D進(jìn)行粉碎處理，至80%以上的顆粒粒徑小于30微米，60℃以300~1000rpm攪拌20～40min，90~100℃烘干所得產(chǎn)物2~4h，降溫至30℃，冷卻10~20min，即得ABC干粉滅火劑,所得干粉滅火劑效率高，滅火時(shí)煙霧釋放量小。
【專利說(shuō)明】-種ABC干粉滅火劑的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種滅火劑的制備方法，特別涉及到一種ABC干粉滅火劑的制備方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 滅火劑是指能夠有效地破壞燃燒條件，終止燃燒的物質(zhì)。按其狀態(tài)特征分為液體 滅火劑、固體滅火劑和氣體滅火劑三大類。固體滅火劑主要包括：氣溶膠滅火劑，干粉滅火 劑如碳酸氫鈉干粉、氯化鈉干粉、氯化鉀干粉、磷酸銨鹽干粉等； 1982年上海消防研究所研制出ABC干粉滅火劑，并在上海消防藥劑廠投產(chǎn)。該滅火劑 主要以磷酸二氫銨和硫酸銨為基料添加抗振實(shí)劑、防潮劑等，經(jīng)硅化處理而成。該產(chǎn)品由于 價(jià)格較貴，所以在國(guó)內(nèi)應(yīng)用不是很普遍。近年來(lái)隨著哈龍滅火劑的逐步淘汰，作為替代技術(shù) 之一的ABC干粉發(fā)展呈上升趨勢(shì)。目前有生產(chǎn)廠35家，年產(chǎn)量約20萬(wàn)噸，其中部分出口。
[0003] 現(xiàn)有的ABC干粉滅火劑主要是以磷酸銨鹽和硫酸銨為滅火基料的配方。磷酸銨鹽 ABC干粉滅火劑噴入火場(chǎng)后可以在固體物質(zhì)表面形成阻燃膜，從而將可燃物質(zhì)和空氣中的 氧氣隔離開(kāi)來(lái)以實(shí)現(xiàn)滅火的目的。根據(jù)滅火劑中磷酸銨鹽含量的不同，滅火效能有所不同。 然而，這種滅火原理?yè)錅缁鹧娴男瘦^低，通常需要使用較多的滅火劑才能滅火。因此，現(xiàn) 有的ABC干粉滅火劑普遍存在滅火效能低、污染嚴(yán)重問(wèn)題、釋放煙霧大的缺陷。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明旨在提供一種ABC干粉滅火劑的制備方法，選擇硅油和偶聯(lián)劑作為磷酸一 銨、硫酸銨的分散劑，采用三聚氰胺作氣源、碳納米管和石墨作炭源，磷酸一銨和聚磷酸銨 作酸源，在可燃物表面形成致密炭層，阻止火焰的蔓延，同時(shí)選擇次磷酸錳、磷鑰酸、二磷酸 吡啶核苷酸和硝酸二羥鉍抑制燃燒的煙霧，達(dá)到阻止燃燒時(shí)，煙霧也大幅降低。
[0005] 本發(fā)明采用以下技術(shù)方案： 一種ABC干粉滅火劑的制備方法，包括以下步驟： (1) 將磷酸一銨、硫酸銨、納米二氧化硅、膨潤(rùn)土、云母、三聚氰胺、碳納米管、石墨、聚磷 酸銨和偶聯(lián)劑按照重量比混合，對(duì)混合物升溫到7(T90°C，噴入硅油于上述混合物中，加入 次磷酸錳、磷鑰酸、二磷酸吡啶核苷酸和硝酸二羥鉍，6(T90°C下攪拌3(T50min，得產(chǎn)物D ; (2) 用連續(xù)改性覆膜機(jī)對(duì)產(chǎn)物D進(jìn)行粉碎處理，至80%以上的顆粒粒徑小于30微米， 60°C以30(Tl000rpm攪拌20?40min，9(ri00°C烘干所得產(chǎn)物2?4h，降溫至30°C，冷卻 l(T20min，即得ABC干粉滅火劑； 所述ABC干粉滅火劑中各組分重量百分比為：磷酸一銨5(Γ75%，硫酸銨9?12%，納米二 氧化硅4?10%，膨潤(rùn)土 2?3%，云母1?3%，硅油1?2%，三聚氰胺1?1. 5%，碳納米管0. 1?0. 3%，石 墨：Γ5%，聚磷酸銨1?7%，偶聯(lián)劑0. 2?0. 3%，次磷酸錳0. 3?0. 5%，磷鑰酸0. 4?0. 7%，二磷酸吡 啶核苷酸〇. 2?0. 7%，和硝酸二羥鉍0. f〇. 2%，總重量百分比為100%。
[0006] 膨潤(rùn)土為鈉基膨潤(rùn)土、鈣基膨潤(rùn)土、氫基膨潤(rùn)土和有機(jī)膨潤(rùn)土；云母為白云母、金 云母中的任意一種；碳納米管為化學(xué)氣相沉積法生產(chǎn)的單壁、雙壁、多壁碳納米管或者三 者當(dāng)中的混合物，直徑1?lOOnm，管長(zhǎng)0. 5?500μπι，純度99. 5wt%，比表面積10(T800m2/g;石 墨為致密結(jié)晶狀石墨，含碳量為80?90%;聚磷酸銨的氮重量含量/%為13. 0,平均聚合度 3020,粒徑50微米，聚磷酸銨中五氧化二磷的重量百分比為68%;偶聯(lián)劑為乙烯基三乙氧基 娃燒、乙稀基二甲氧基娃燒中的任意一種；娃油為甲基苯基娃油、-甲基娃油中的任意一 種。
[0007] 本發(fā)明的有益效果在于： (1) 設(shè)備投入少，節(jié)能，制作過(guò)程簡(jiǎn)單； (2) 比傳統(tǒng)方法制作的滅火劑滅火效能要提高I. 2~1. 6倍，效率高； (3) 不會(huì)改變磷酸一銨（磷酸二氫銨）的物理、化學(xué)性能，防潮防結(jié)塊性能高； (4) 采用三聚氰胺作氣源、碳納米管和石墨作炭源，磷酸一銨和聚磷酸銨作酸源，在可 燃物表面形成致密炭層，阻止火焰的蔓延，同時(shí)選擇次磷酸錳、磷鑰酸、二磷酸吡啶核苷酸 和硝酸二羥鉍抑制燃燒的煙霧，達(dá)到阻止燃燒時(shí)，煙霧也大幅降低； (5) 選擇二磷酸吡啶核苷酸和硝酸二羥鉍作為次磷酸錳、磷鑰酸抑制煙霧協(xié)效劑，使在 滅火的同時(shí)，材料表面的釋放煙霧大幅度降低，改變傳統(tǒng)以煙霧來(lái)滅火的缺陷； (6) 膨潤(rùn)土使三聚氰胺作氣源、碳納米管和石墨作炭源，磷酸一銨和聚磷酸銨作酸源所 形成的炭層致密； (7) 所用的化工材料均為工業(yè)級(jí)，市場(chǎng)中各廠家的產(chǎn)品均適合本發(fā)明，對(duì)所制備的ABC 干粉滅火劑的性能影響不大； (8) 各廠家的硅油泵和連續(xù)改性覆膜機(jī)均適合本發(fā)明。

【具體實(shí)施方式】
[0008] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明一種ABC干粉滅火劑的制備方法作進(jìn)一步的詳細(xì) 說(shuō)明。
[0009] 實(shí)例 1 (1) 將磷酸一銨50g、硫酸銨9g、納米二氧化娃4g、鈉基膨潤(rùn)土 2g、白云母lg、三聚氰 胺lg、碳納米管〇. lg、石墨3g、聚磷酸銨Ig和乙烯基三乙氧基硅烷0. 2g按照重量比混合 于250ml三口燒瓶中，對(duì)混合物升溫到70°C，用硅油泵噴入甲基苯基硅油于上述混合物中， 加入次磷酸錳〇. 3g、磷鑰酸0. 4g、二磷酸吡啶核苷酸0. 2g和硝酸二羥鉍0. lg，60°C下攪拌 30min，得產(chǎn)物D ; (2) 用連續(xù)改性覆膜機(jī)對(duì)產(chǎn)物D進(jìn)行粉碎處理，至80%以上的顆粒粒徑小于30微米， 60°C以300rpm攪拌20min，90°C烘干所得產(chǎn)物2h，降溫至30°C，冷卻lOmin，即得ABC干粉 滅火劑； 碳納米管為化學(xué)氣相沉積法生產(chǎn)的單壁碳納米管，直徑lnm，管長(zhǎng)0.5 μ m，純度 99. 5wt%，比表面積800m2/g;石墨為致密結(jié)晶狀石墨，含碳量為80%;聚磷酸銨的氮重量 含量/%為13. 0,平均聚合度3020,粒徑50微米，聚磷酸銨中五氧化二磷的重量百分比為 68%。
[0010] 實(shí)例 2 (1)將磷酸一銨75g、硫酸銨12g、納米二氧化娃lOg、^基膨潤(rùn)土 3g、金云母3g、三聚 氰胺I. 5g、碳納米管0. 3g、石墨5g、聚磷酸銨7g和乙烯基三甲氧基硅烷0. 3g按照重量比 混合于250ml三口燒瓶中，對(duì)混合物升溫到90°C，噴入二甲基硅油于上述混合物中，加入次 磷酸錳0. 5g、磷鑰酸0. 7g、二磷酸吡啶核苷酸0. 7g和硝酸二羥鉍0. 2g，90°C下攪拌反應(yīng) 50min，得產(chǎn)物D ; (2)用連續(xù)改性覆膜機(jī)對(duì)產(chǎn)物D進(jìn)行粉碎處理，至80%以上的顆粒粒徑小于30微米， 60°C以IOOOrpm攪拌40min，100°C烘干所得產(chǎn)物4h，降溫至30°C，冷卻20min，即得ABC干 粉滅火劑； 碳納米管為化學(xué)氣相沉積法生產(chǎn)的雙壁碳納米管，直徑lOOnm，管長(zhǎng)500 μ m，純度 99. 5wt%，比表面積IOOmVg;石墨為致密結(jié)晶狀石墨，含碳量為90%;聚磷酸銨的氮重量 含量/%為13. 0,平均聚合度3020,粒徑50微米，聚磷酸銨中五氧化二磷的重量百分比為 68%。
[0011] 實(shí)例 3 (1) 將磷酸一銨62g、硫酸銨10. 5g、納米二氧化娃7g、氫基膨潤(rùn)土 2. 5g、白云母2g、三 聚氰胺I. 2g、碳納米管0. 2g、石墨4g、聚磷酸銨4g和乙烯基三乙氧基硅烷0. 25g按照重量 比混合于250ml三口瓶中，對(duì)混合物升溫到80°C，噴入甲基苯基硅油于上述混合物中，加入 次磷酸錳〇. 4g、磷鑰酸0. 5g、二磷酸吡啶核苷酸0. 5g和硝酸二羥鉍0. 15g，75°C下攪拌反應(yīng) 40min，得產(chǎn)物D ; (2) 用連續(xù)改性覆膜機(jī)對(duì)產(chǎn)物D進(jìn)行粉碎處理，至80%以上的顆粒粒徑小于30微米， 60°C以650rpm攪拌30min，95°C烘干所得產(chǎn)物3h，降溫至30°C，冷卻15min，即得ABC干粉 滅火劑； 碳納米管為化學(xué)氣相沉積法生產(chǎn)的多壁碳納米管，直徑50nm，管長(zhǎng)250 μ m，純度 99. 5wt%，比表面積450m2/g;石墨為致密結(jié)晶狀石墨，含碳量為85%;聚磷酸銨的氮重量 含量/%為13. 0,平均聚合度3020,粒徑50微米，聚磷酸銨中五氧化二磷的重量百分比為 68%。
[0012] 實(shí)例 4 (1) 將磷酸一銨50g、硫酸銨9g、納米二氧化娃4g、有機(jī)膨潤(rùn)土 2g、白云母lg、三聚氰胺 lg、碳納米管〇. lg、石墨3g、聚磷酸銨Ig和乙烯基三乙氧基硅烷0. 2g按照重量比混合于 250ml三口燒瓶中，對(duì)混合物升溫到70°C，用硅油泵噴入甲基苯基硅油于上述混合物中，力口 入次磷酸錳〇. 3g、磷鑰酸0. 4g、二磷酸吡啶核苷酸0. 2g、硝酸二羥鉍0. Ig和鉻酸鉀0. 21g， 60°C下攪拌30min，得產(chǎn)物D ; (2) 用連續(xù)改性覆膜機(jī)對(duì)產(chǎn)物D進(jìn)行粉碎處理，至80%以上的顆粒粒徑小于30微米， 60°C以300rpm攪拌20min，90°C烘干所得產(chǎn)物2h，降溫至30°C，冷卻lOmin，即得ABC干粉 滅火劑； 實(shí)例5 (1)將磷酸一銨75g、硫酸銨12g、納米二氧化娃lOg、^基膨潤(rùn)土 3g、金云母3g、三聚 氰胺I. 5g、碳納米管0. 3g、石墨5g、聚磷酸銨7g和乙烯基三甲氧基硅烷0. 3g按照重量比 混合于250ml三口燒瓶中，對(duì)混合物升溫到90°C，噴入二甲基硅油于上述混合物中，加入次 磷酸錳0. 5g、磷鑰酸0. 7g、二磷酸吡啶核苷酸0. 7g、硝酸二羥鉍0. 2g和二巰基丙烷磺酸鈉 0· 7g，90°C下攪拌50min，得產(chǎn)物D ; (2)用連續(xù)改性覆膜機(jī)對(duì)產(chǎn)物D進(jìn)行粉碎處理，至80%以上的顆粒粒徑小于30微米， 60°C以IOOOrpm攪拌40min，100°C烘干所得產(chǎn)物4h，降溫至30°C，冷卻20min，即得ABC干 粉滅火劑； 碳納米管為化學(xué)氣相沉積法生產(chǎn)的多壁碳納米管，直徑lOOnm，管長(zhǎng)500 μ m，純度 99. 5wt%，比表面積IOOmVg;石墨為致密結(jié)晶狀石墨，含碳量為90%;聚磷酸銨的氮重量 含量/%為13. 0,平均聚合度3020,粒徑50微米，聚磷酸銨中五氧化二磷的重量百分比為 68%。
[0013] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0014] 下面通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的有益效果： 滅火實(shí)驗(yàn)采用的滅火試驗(yàn)空間為2mX 2mX 2. 5m的IOm3相對(duì)密閉空間，環(huán)境溫度 (T30°C，通風(fēng)和照明的條件都不影響燃料的自由燃燒。實(shí)驗(yàn)中燃燒盤為長(zhǎng)寬均為31. 65cm， 高度為15cm的方形油盤，油盤底面積0. lm2,底部用清水作墊底，油盤底部距地面20cm，選 用的燃料為正庚烷，正庚烷的用量為3L。先在油盤底部加入一定量的水，將量筒量好的正庚 烷倒入油盤中，然后點(diǎn)火，開(kāi)門預(yù)燃約30s后，關(guān)閉試驗(yàn)空間門，噴入一定量的干粉滅火劑， 記錄滅火時(shí)間。
[0015] 在上述滅火實(shí)驗(yàn)中，與普通的磷酸銨鹽ABC干粉滅火劑相比，本發(fā)明的ABC干粉滅 火劑均能以更少的滅火劑用量在更短的時(shí)間內(nèi)滅火。試驗(yàn)結(jié)果如下表1所示。
[0016] 表1滅火效果對(duì)比數(shù)據(jù)

【權(quán)利要求】
1. 一種ABC干粉滅火劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 將磷酸一銨、硫酸銨、納米二氧化硅、膨潤(rùn)土、云母、三聚氰胺、碳納米管、石墨、聚磷 酸銨和偶聯(lián)劑按照重量比混合，對(duì)混合物升溫到7(T90°C，噴入硅油于上述混合物中，加入 次磷酸錳、磷鑰酸、二磷酸吡啶核苷酸和硝酸二羥鉍，6(T90°C下攪拌3(T50min，得產(chǎn)物D ; (2) 用連續(xù)改性覆膜機(jī)對(duì)產(chǎn)物D進(jìn)行粉碎處理，至80%以上的顆粒粒徑小于30微米， 60°C以30(Tl000rpm攪拌20?40min，9(ri00°C烘干所得產(chǎn)物2?4h，降溫至30°C，冷卻 l(T20min，即得ABC干粉滅火劑； 所述ABC干粉滅火劑中各組分重量百分比為：磷酸一銨5(T75%，硫酸銨9?12%，納米二 氧化硅4?10%，膨潤(rùn)土 2?3%，云母1?3%，硅油1?2%，三聚氰胺1?1. 5%，碳納米管0. 1?0. 3%，石 墨:T5%，聚磷酸銨1?7%，偶聯(lián)劑0. 2?0. 3%，次磷酸錳0. 3?0. 5%，磷鑰酸0. 4?0. 7%，二磷酸吡 啶核苷酸〇. 2?0. 7%，和硝酸二羥鉍0. f〇. 2%，總重量百分比為100%。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種ABC干粉滅火劑的制備方法，其特征在于，膨潤(rùn)土為鈉基膨 潤(rùn)土、鈣基膨潤(rùn)土、氫基膨潤(rùn)土和有機(jī)膨潤(rùn)土。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種ABC干粉滅火劑的制備方法，其特征在于，云母為白云母、 金云母中的任意一種。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種ABC干粉滅火劑的制備方法，其特征在于，碳納米管為化 學(xué)氣相沉積法生產(chǎn)的單壁、雙壁、多壁碳納米管或者三者當(dāng)中的混合物，直徑l~l〇〇nm，管長(zhǎng) 0? 5?500 ii m，純度 99. 5wt%，比表面積 10(T800m2/g。
5. 如權(quán)利要求1所述的一種ABC干粉滅火劑的制備方法，其特征在于，石墨為致密結(jié)晶 狀石墨，含碳量為80?90%。
6. 如權(quán)利要求1所述的一種ABC干粉滅火劑的制備方法，其特征在于，聚磷酸銨的氮重 量含量/%為13. 0,平均聚合度3020,粒徑50微米，聚磷酸銨中五氧化二磷的重量百分比為 68%。
7. 如權(quán)利要求1所述的一種ABC干粉滅火劑的制備方法，其特征在于，偶聯(lián)劑為乙烯基 三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷中的任意一種。
8. 如權(quán)利要求1所述的一種ABC干粉滅火劑的制備方法，其特征在于，硅油為甲基苯基 硅油、二甲基硅油中的任意一種。
【文檔編號(hào)】A62D1/06GK104436510SQ201410760329
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月12日
【發(fā)明者】袁福德 申請(qǐng)人:袁福德