專利名稱：植物液體復(fù)合阻燃劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為由多種有效成分復(fù)配制成的復(fù)合阻燃劑，特別是一種適用于撲救可燃液體和含油脂類物質(zhì)所引起的火災(zāi)的液體復(fù)合阻燃劑。
已知滅火阻燃劑有泡沫滅火劑、干粉滅火劑、CO2滅火劑、CCl4滅火劑等，它們一般裝入專用滅火器中使用，并根據(jù)失火可燃物質(zhì)的性能，分別選用不同的滅火材料，上述滅火劑的作用原理均是采用滅火劑本身所形成的泡沫、粉末或氣體的保護層而把火源與空氣隔絕的物理方式來達(dá)到滅火目的的，用這種方式撲滅一般建筑物、廠房等的火災(zāi)是很有效的，但遇到燃料油、食用油、有機溶劑等可燃液體和其他含油脂類物質(zhì)所引起的火災(zāi)，由于其燃燒能量大，流動擴散性強，而上述滅火劑阻火速度較慢，撲救起來難度很大，尤其是機動車輛的油箱因機械撞擊或交通事故而起火，火勢發(fā)展迅猛，往往是在還未來得及使用滅火器材時就會發(fā)生強烈爆炸，引起火災(zāi)，在戰(zhàn)爭中各種機動車輛、坦克、飛機等因油箱被槍炮子彈或穿甲燃燒彈擊中而引起整個車輛和飛機被全部炸毀的事件是屢見不鮮的，甚至運動中產(chǎn)生的靜電火花也有引起油箱爆炸的危險，對于這類火災(zāi)，常用滅火材料幾乎無能為力。當(dāng)前研制和生產(chǎn)的化學(xué)阻燃材料雖有多種多樣，如鹵代烴類，磷酸酯類、無機化合物類等，但多是用于添加于高分子工程材料之中，少數(shù)可用于滅火材料的如氟溴烷烴類，因其價格昂貴，影響推廣使用;再是因其幾乎都與水難于相溶，要將其制成以水為溶劑的阻燃滅火劑相當(dāng)困難，因此到目前為止，還沒有以化學(xué)反應(yīng)方式進(jìn)行阻燃滅火的以水為溶劑的液體滅火劑上市。
本發(fā)明的目的在于提供一種原料易得、加工方便、成本低廉，同時兼有物理和化學(xué)滅火性能的，滅火速度快，可以及時撲滅可燃液體和油脂類物質(zhì)所引起火災(zāi)的以水為溶劑的液體復(fù)合阻燃劑，特別是為了提供一種可與本發(fā)明人設(shè)計的阻爆燃自控裝置(已也本發(fā)明分案申請專利)配套使用的，用于撲救機動車輛、坦克、飛機等油箱火災(zāi)的液體復(fù)合阻燃劑。
本發(fā)明所述的復(fù)合阻燃劑是由若干含有阻燃物質(zhì)較多的植物和草木灰的水浸取液為主要阻燃成分，將其與一定的表面活性劑調(diào)制復(fù)配而成。
可選用作原料的有黃蒿、黑蒿、榆根皮、艾、蛇藤、卷心菜、矢車菊等多種植物，可以選用其中一種，也可以選用其中的若干種進(jìn)行復(fù)配，上述植物和草木灰的水浸取液都有相當(dāng)好的阻燃效果，一般的選用原則是優(yōu)先考慮原料的來源方便易得。
可供優(yōu)先考慮選用的有以下配方配方1黃蒿1份黑蒿1份榆根皮0.5份艾1份草木灰4份水40份配方2黃蒿1份榆根皮1份艾1份卷心菜2份草木灰4份水40份配方3黑蒿1份卷心菜1份蛇藤1份矢車菊1份草木灰4份水40份制備植物浸取液的制造工藝如下將所選用的植物曬干并切割成15～30毫米的碎塊，按植物(干基)與草木灰和水的重量配比為(3～5)∶(3～5)∶40的比例進(jìn)行配料在常溫下攪拌浸泡二小時，然后加溫至95～100℃保持二小時，待冷卻至40℃后，用濾布過濾兩次，取其清澈過濾液裝入容器，留待下步配料使用。
為了提高浸取效果，在配料時，可加入表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉或吐溫-80，其加入量一般為水重量的5～10%。
附圖
一為植物浸取液制備工藝流程圖。
按上述工藝制備的植物浸取液即有相當(dāng)?shù)淖枞寄芰?，但為了取得理想的阻燃效果，需將植物浸取液與表面活性劑進(jìn)行復(fù)配。
一般的表面活性劑，如陰離子型表面活性劑、非離子型表面活性劑、兩性離子型表面活性劑均是適用的，可以單獨使用一種，也可以選用兩種或兩種以上進(jìn)行搭配。例如，可以單獨使用十二烷基聚氧乙烯硫酸鈉或單獨使用十二烷醇聚氧乙烯醚，也可以同時使用十二烷基氨基丙酸鈉和壬烷基酚基聚氧乙烯醚，其兩者相互配比為(40-60)∶(40-60)，表面活性劑的加入量一般為植物浸取液重量的50～60%。
考慮到復(fù)合阻燃劑需要不定期的在容器或滅火裝置中進(jìn)行儲備以及在滅火過程中藥液對金屬機械設(shè)備的腐蝕問題，同時也為了提高藥液的穩(wěn)定性和阻燃效果，選用了三乙醇胺、亞硝酸鈉、苯駢三氮唑、六次甲基四胺和氯化鈣或乙二醇作為添加助劑，其中氯化鈣和乙二醇是防凍劑，在一般情況下可選用氯化鈣，如在低于-20℃以下的高寒地區(qū)使用時，則要選用乙二醇進(jìn)行替代。
每100份植物浸取液中添加助劑量如下三乙醇胺0.7～1.4份亞硝酸鈉8～16份苯駢三氮唑3～6份六次甲基四胺0.2～0.4份氯化鈣(或乙二醇)10～20份。
本發(fā)明所述的復(fù)合阻燃劑的復(fù)配工藝如下將一定數(shù)量的植物浸取液倒入帶攪拌器夾套容器中，升溫至40℃，在攪拌下按前述配比依次加入表面活性劑-苯駢三氮唑-亞硝酸鈉-氯化鈣-三乙醇胺-六次甲基四胺，投料完畢后，繼續(xù)攪拌一小時，待物料完全溶解并混合均勻后，裝入容器，即可作為成品出售。
附圖二為本復(fù)合阻燃劑復(fù)配工藝流程圖。
本復(fù)合阻燃劑在裝入滅火器的容器或本發(fā)明人所設(shè)計的阻爆燃自控裝置的夾層之前，可用草木灰水浸取液進(jìn)行稀釋，配制成適當(dāng)濃度的阻燃滅火液，一般7～10%的使用濃度即可達(dá)到理想的滅火效果。
阻燃滅火液的配制過程如下
先按水和草木灰20∶1的比例在水中(井水、河水均可)加入草木灰并攪拌混合，在常溫下放置一小時，過濾雜質(zhì)后取其清液，即為可用于稀釋本復(fù)合阻燃劑的草木灰水浸取液，按復(fù)合阻燃劑與草木灰水浸取液之間為(7～10)∶(90～93)的比例將兩者混合后攪拌均勻，即可作為阻燃滅火液灌裝入滅火器材或阻爆燃自控裝置中使用。
本發(fā)明所述復(fù)合阻燃劑的技術(shù)指標(biāo)如下外觀淡褐色澄清液體pH≤10熄火時間5秒耐寒性-40℃防腐蝕性參照SY1374-77標(biāo)準(zhǔn)45＃鋼O級使用濃度7～10%本復(fù)合阻燃劑的滅火阻燃作用機理如下由于本阻燃劑選用了植物和草木灰浸取液作為主要阻燃成分，并復(fù)配了表面活性劑，因而其呈現(xiàn)出復(fù)合協(xié)同的阻燃滅火作用，即有物理阻燃滅火作用，又有化學(xué)阻燃滅火作用。植物浸取液是一種成分非常復(fù)雜的混合液，由于在選用原料時，特別考慮到含鹵代衍生物等阻燃物質(zhì)較多的植物種類，因而浸取液中有相當(dāng)數(shù)量的鹵代衍生物，當(dāng)將該阻燃劑噴向火焰時，鹵代衍生物即會在高溫下分解出鹵素游離基X·，進(jìn)而與H·生成鹵代氫XH，所生成的XH又迅速與燃燒物中的游離基HO·、HOO·等相結(jié)合，從而減緩或中止了燃燒鏈的傳遞或擴散;植物浸取液中還有相當(dāng)多的磷酸鹽、磷酸酯類物質(zhì)，它們在高溫下可生成偏磷酸鹽、進(jìn)而生成穩(wěn)定的多聚態(tài)，從而在燃燒物質(zhì)周圍形成保護膜，隔斷了氧氣來源，防止了火焰蔓延;來自植物和草木灰中的無機鹽類和硅酸一類的物質(zhì)同樣也有在燃燒物質(zhì)周圍形成隔離保護膜的作用;浸取液中來自草木灰的碳酸鉀，在受熱分解后不斷放出CO2，在燃燒物質(zhì)周圍可構(gòu)成惰性氣體屏障，也起到相當(dāng)?shù)淖枞甲饔?另外，由于植物浸取液中有大量的多糖類、纖維素類，脂肪酸類物質(zhì)，還有蛋白質(zhì)，它們與復(fù)配人的合成表面活性劑一起構(gòu)成一組性能優(yōu)良的高效復(fù)合乳化劑，也是一種很理想的泡沫滅火劑，當(dāng)將其噴入燃燒著的可燃液體時，這些乳化劑會很快在燃燒液體表面展開并迅速將可燃液體分散和乳化，使其形成極細(xì)的水包油乳液，并在油珠周圍形成滅火泡沫層、膠束層、凝膠層等保護層，阻斷了其與氧的接觸和火勢的蔓延，從而迅速將火災(zāi)撲滅，當(dāng)將其噴向固體燃燒物質(zhì)如木材、棉籽、含油棉紗等時，該阻燃劑可以迅速的向纖維內(nèi)部進(jìn)行浸潤和滲透，形成均勻的阻燃復(fù)蓋膜，從而很快將火災(zāi)撲滅。
正是由于本復(fù)合阻燃劑具有上述綜合協(xié)同的滅火效應(yīng)，因而其滅火速度可達(dá)5秒左右，是用水和一般常用滅火材料所無法比擬的，即使與價格昂貴的氟溴烷類滅火劑，如1211、1202、1301、相比，在滅火速度方面，本阻燃劑也堪與其媲美。
附圖3是滅火效果對比表。
由于本阻燃劑選用的植物原料可以就地取材，來源方便，價格便宜，制造工藝和設(shè)備也較簡單，因而本阻燃劑成本低廉，其成本僅為一般滅火阻燃劑的1/5～1/10。
本阻燃劑的優(yōu)越性還在于其為應(yīng)用面廣泛的滅火劑，既可以用于撲救一般建筑物或固體物質(zhì)發(fā)生的火災(zāi)，又可用于撲救燃料油類，油脂類以及有機溶劑、化學(xué)藥品等引起的火災(zāi)，它不象常用滅火器材那樣需要了解和接受專用知識的訓(xùn)練，因而在火災(zāi)突如其來發(fā)生的忙亂中，也不會造成誤用的弊端。
本阻燃劑在滅火和阻爆燃速度方面完全可以滿足本發(fā)明人設(shè)計的阻爆燃自控裝置的需要，經(jīng)現(xiàn)場反復(fù)實測證明，當(dāng)與該裝置配套使用時，其阻爆燃和滅火效果比當(dāng)前已知的最好的三氟-溴甲烷滅火效果還略勝一籌。
實施例1取黃蒿10Kg、黑蒿10Kg、榆根皮5Kg、艾10Kg、草木灰40Kg、葉溫-8020Kg、水400Kg按前述工藝制備植物浸取液，然后按前述復(fù)配方式和工藝條件依次加入壬烷基酚基聚氧乙烯醚120Kg、十二烷基氨基丙酸鈉120Kg、苯駢三氮唑20Kg、亞硝酸鈉60Kg、乙二醇80Kg三乙醇胺4Kg、六次甲基四胺1.5Kg制得復(fù)合阻燃劑、將其按8%的濃度用5%的草木灰水進(jìn)行稀釋后裝入本發(fā)明人設(shè)計的阻爆燃自控裝置中，油箱中裝入80＃汽油，用7.62mm的穿甲燃燒彈對準(zhǔn)油箱油面上方100mm～150mm最佳易燃區(qū)進(jìn)行射擊，自觀察鏡(為試驗而安裝)觀察熄滅情況。經(jīng)測試，自動阻燃熄火時間不大于5秒。
實施例2取黃蒿10Kg、榆根皮5Kg、艾10Kg、卷心菜20Kg、草木灰40Kg、水400Kg，按前述工藝制備植物浸取液，然后按前述的復(fù)配條件依次加入十二烷基聚氧乙烯硫酸鈉250Kg、苯駢三氮唑12Kg、亞硝酸鈉32Kg、氯化鈣50Kg、三乙醇胺2.8Kg、六次甲基四胺0.8Kg，制得復(fù)合阻燃劑，將其按8%的濃度用5%的草木灰水進(jìn)行稀釋后裝入本發(fā)明人設(shè)計的阻爆燃自控裝置中，油箱中裝入70＃汽油，用7.62mm的穿甲燃燒曳光彈在油箱油面上方100mm處進(jìn)行射擊，自觀察鏡觀察熄火情況。經(jīng)測試自動熄火時間不大于5秒。
實施例3取黑蒿10Kg、卷心菜10Kg、蛇藤10Kg、矢車菊10Kg，十二烷基苯磺酸鈉40Kg、水400Kg，按前述工藝制備植物浸取液，然后按前述復(fù)配工藝方式和工藝條件依次加入十二烷基醇聚氧乙烯醚210Kg、苯駢三氮唑18Kg、亞硝酸鈉50Kg、氯化鈣40Kg、三乙醇胺5.5Kg、六次甲基四胺1.2Kg、制得復(fù)配阻燃劑，將其按8%的濃度用5%的草木灰水稀釋后裝入高壓噴霧器中;取棉籽10Kg堆放點燃，然后對其噴射該滅火阻燃液進(jìn)行熄火，觀察滅火時間。經(jīng)測試滅火時間不大于8秒。
權(quán)利要求
1.一種由阻燃成分和表面活性劑復(fù)配制成的液體復(fù)合阻燃劑，其特征在于以黃蒿、黑蒿榆根皮、艾蛇藤、卷心菜矢車菊等植物中一種或幾種和草木灰在一起在水浸取液為主要阻燃成分，添加陰離子型或非離子型或兩性離子型的表面活性劑混合復(fù)配制成；制備植物浸取液時植物(干基)與草木灰和水的重量配比為(3～5)∶(3～5)∶40；表面活性劑的添加量為植物浸取液重量的50～60%。
2.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合阻燃劑，其特征在于所說的植物浸取液的配方為黃蒿1份黑蒿1份榆根皮0.5份艾1份草木灰4份水40份
3.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合阻燃劑、其特征在于所說的植物浸取液的配方為黃蒿1份榆根皮0.5份艾1份卷心菜2份草木灰4份水40份
4.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合阻燃劑，其特征在于所說的植物浸取液的配方為黑蒿1份卷心菜1份蛇藤1份矢車菊1份草木灰4份水40份
5.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合阻燃劑，其特征在于所說的植物浸取液的制備工藝為將所選用的植物曬干、切碎與草木灰和水按規(guī)定配比配好后在常溫下浸泡兩小時，再升溫至95～100℃下保持兩小時，然后冷卻過濾，取其清液。
6.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合阻燃劑，其特征在于所說的植物浸取液在進(jìn)行配料時可加入表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉或吐溫80;其用量為水重量的5～10%。
7.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合阻燃劑，其特征在于所選用的表面活性劑為十二烷基聚氧乙烯硫酸鈉。
8.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合阻燃劑，其特征在于所選用的表面活性劑為十二烷醇聚氧乙烯醚。
9.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合阻燃劑，其特征在于所選用的表面活性劑為十二烷基氨基丙酸鈉和壬烷基酚基聚氧乙烯醚，其相互配比為(40～60)∶(40～60)。
10.如權(quán)利要求1所述復(fù)合阻燃劑，其特征在于在制備過程中進(jìn)一步復(fù)配添加三乙醇胺、亞硝酸鈉、苯駢三氮唑、六次甲基四胺、氯化鈣等助劑。
11.如權(quán)利要求1和10所述的復(fù)合阻燃劑，其特征在于每100份植物浸取液中添加助劑的重量份數(shù)為三乙醇胺0.7～1.4亞硝酸鈉8～16苯駢三氮唑3～6六次甲基四胺0.2～0.4氯化鈣10～20
12.如權(quán)利要求1和10所述的復(fù)合阻燃劑，其特征在于所說的助劑氯化鈣可用乙二醇代替。
13.用權(quán)利要求1所述的復(fù)合阻燃劑配制的阻燃滅火液，其特征為其中復(fù)合阻燃劑含量為7～10%，其余為水與草木灰按20∶1的比例所制備的草木灰水浸取液。
全文摘要
一種由黃蒿、黑蒿、榆根皮、艾、卷心菜、蛇藤、矢車菊等植物和草木灰的水浸取液為主要阻燃成分，添加陰離子型、非離子型或兩性離子型表面活性劑和三乙醇胺、氯化鈣等助劑復(fù)配制成的液體復(fù)合阻燃劑，其阻燃熄火速度快、應(yīng)用面廣、成本低、無污染，特別適用于撲救可燃液體、油脂等引起的火災(zāi)，與阻爆燃自控裝置配套使用撲滅機動車輛油箱燃料油失火的時間在5秒鐘左右，該產(chǎn)品使用成本只有一般阻燃滅火劑的1/5～1/10。
文檔編號A62D1/00GK1086449SQ88104118
公開日1994年5月11日 申請日期1988年12月27日 優(yōu)先權(quán)日1988年12月27日
發(fā)明者趙廣生 申請人:趙廣生, 趙鳳蘭