本發(fā)明涉及安全工程領域，涉及一種靶向抑制危險化學品爆炸組分可調干水抑爆劑及其制備方法。

背景技術：

1、硝基類、c-c不飽和烴類、偶氮類和過氧類等危險化學品具有高能量密度、高敏感性和自加速分解等特點，一旦引發(fā)燃爆事故將對人民群眾的生命財產(chǎn)安全及社會和諧穩(wěn)定造成嚴重威脅?，F(xiàn)有的燃爆抑制技術通過噴灑抑制材料中斷自由基燃爆鏈式反應，達到燃爆事故初期防護的目的，然而市面上的商用抑爆材料效率低，可按照其狀態(tài)分為氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)抑爆劑三類。氣體抑爆劑通常包括惰性氣體、鹵代烴（有毒）和二氧化碳氣體，對存儲條件要求高且所需抑爆劑濃度高。液體抑爆劑的抑制效果受噴灑裝置限制，無法實現(xiàn)高濃度快速噴灑。固體抑爆劑的研究經(jīng)歷了普通惰性粉體到化學活性粉體再到復合粉體的過程，普通惰性粉體雖然方便易得，成本低廉，但是用量較大分解速率慢且效果較差?；瘜W活性粉體的抑制效果在相同濃度下比普通惰性粉體好，但對于鹵化物，其產(chǎn)物通常有毒；碳酸氫鹽和三聚氰胺酸鹽分解需要一定長度時間導致錯過抑制爆炸的最佳時機，無機金屬氫氧化物的抑制利用了結晶水蒸發(fā)吸熱這一特性，但對抑制效果的提升也不明顯。

2、為滿足工業(yè)快速發(fā)展對優(yōu)質抑制材料的需求，學者們發(fā)現(xiàn)通過化學改性、自組裝等手段所研制的新型復合抑制材料可發(fā)揮不同抑制材料之間的協(xié)同作用，從而提高燃爆抑制效率。干水材料作為一種疏水性粉體包裹液體的核殼結構新型材料，外觀呈粉末狀，具有良好的流動性和分散性，在化妝品、催化劑、鉆井液、水合物儲氣、滅火劑等方面有較大的潛在應用價值。由于干水材料主要成分包括水溶液和疏水性粉體，其中的水份占有較大的比例，并且疏水性粉體具有抑爆作用，所以干水材料同時具有水溶液和粉體抑爆的效果，有成為一種新型的抑爆劑的潛質。此外，通過在干水內(nèi)部添加改性劑將大大提高其抑爆效果。

3、因此，研制經(jīng)濟環(huán)保、性能高效的燃爆靶向抑制劑替代傳統(tǒng)商用燃爆抑制劑，已成為危險化學品爆炸抑制領域的必然趨勢。

技術實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種靶向抑制危險化學品爆炸的，可調組分改性干水抑爆劑，以克服以上缺陷滿足靶向抑制危險化學品爆炸的需要。

2、為解決上述技術問題，本發(fā)明采取以下技術方案來實現(xiàn)：

3、一種靶向抑制危險化學品爆炸組分可調干水抑爆劑的制備方法，包括以下步驟：s1.配置內(nèi)相澄清溶液：將靶向捕獲劑添加至水中，攪拌直至混合液體變?yōu)槌吻逋该鳎玫絻?nèi)相澄清溶液；

4、所述靶向捕獲劑包括靶向抑制硝基類危險化學品捕獲劑、靶向抑制不飽和烴類危險化學品捕獲劑、靶向抑制偶氮類危險化學品捕獲劑或靶向抑制過氧類危險化學品捕獲劑；

5、所述靶向抑制硝基類危險化學品捕獲劑為含氮捕獲劑和含磷捕獲劑，含氮捕獲劑和含磷捕獲劑的質量比為（4-6）：1；所述含磷捕獲劑為磷酸二氫鈉、磷酸二氫銨、磷酸二氫鉀、磷酸二氫鎂；含氮捕獲劑為尿素；

6、所述靶向抑制不飽和烴類危險化學品捕獲劑為含氟捕獲劑，選自全氟己酮、氟碳表面活性劑；

7、所述靶向抑制偶氮類危險化學品捕獲劑為含鈉捕獲劑，選自磷酸二氫鈉、碳酸氫鈉；

8、所述靶向抑制過氧類危險化學品捕獲劑為含磷捕獲劑，選自磷酸二氫鈉、磷酸二氫銨、磷酸二氫鉀、磷酸二氫鎂中的1-3種；

9、s2.配置內(nèi)相穩(wěn)定溶液：向內(nèi)相澄清溶液中加入穩(wěn)定劑，攪拌至無明顯絮狀產(chǎn)物的乳濁液，得到內(nèi)相穩(wěn)定溶液；

10、所述靶向捕獲劑采用靶向抑制硝基類危險化學品捕獲劑時，水：靶向捕獲劑：穩(wěn)定劑的質量比為（200-250）:（250-300）:1；

11、所述靶向捕獲劑采用靶向抑制不飽和烴類危險化學品捕獲劑時，水：靶向捕獲劑：穩(wěn)定劑的質量比為（250-300）:（80-100）:1；

12、所述靶向捕獲劑采用靶向抑制偶氮類危險化學品捕獲劑時，水：靶向捕獲劑：穩(wěn)定劑的質量比為（125-190）:（10-15）:1；

13、所述靶向捕獲劑采用靶向抑制過氧類危險化學品捕獲劑時，水：靶向捕獲劑：穩(wěn)定劑的質量比為（200-390）:（50-100）:1；

14、s3.制備干水抑爆劑：將內(nèi)相穩(wěn)定溶液與氣相疏水固體粒子按照質量比為100：（8-10）的比例混合后，攪拌，靜置得到干水抑爆劑。

15、所述穩(wěn)定劑為海藻酸鈉、明膠、羧甲基纖維素鈉、卡拉膠、刺槐豆膠、瓜爾膠、果膠、微晶纖維、魔芋膠、黃原膠中的1-3種。

16、所述氣相疏水固體粒子為二氧化硅、二氧化錳、二氧化錫、二氧化鈦、氧化鐵、氧化銅、氧化鋁、氧化鎂、氧化鋅或氧化鎢。

17、所述氣相疏水固體粒子的粒徑為4~15nm。

18、在內(nèi)相穩(wěn)定溶液形成后20min內(nèi)，加入氣相疏水固體粒子。

19、一種靶向抑制危險化學品爆炸組分可調干水抑爆劑，采用上述制備方法制得。

20、所述干水抑爆劑應用于抑制硝基類危險化學品、抑制不飽和烴類危險化學品、抑制偶氮類危險化學品、抑制過氧類危險化學品的爆炸。

21、進一步的，干水抑爆劑通?？捎扇缦虏糠纸M成：

22、關鍵添加劑（尿素、磷酸二氫鈉、磷酸二氫銨、磷酸二氫鉀、磷酸二氫鎂、全氟己酮、碳酸氫鉀、碳酸氫鈉等?；钒邢虿东@劑）、穩(wěn)定劑（海藻酸鈉、明膠、羧甲基纖維素鈉、卡拉膠、刺槐豆膠、瓜爾膠、果膠、微晶纖維、魔芋膠、黃原膠或其他）、去離子水、氣相疏水固體粒子（二氧化硅、二氧化錳、二氧化錫、二氧化鈦、氧化鐵、氧化銅、氧化鋁、氧化鎂、氧化鋅或氧化鎢）。

23、進一步地，制備方法，包括如下步驟：

24、（1）對靶向捕獲劑的制備。對于固體靶向捕獲劑，首先捕獲劑粉體置于鼓風干燥機中進行烘干，得到含水量不超過1%的固體捕獲劑粉體。然后將固體捕獲劑置于行星球磨機中進行研磨作業(yè)，球磨機中的球體質量與固體粉末的質量比為3:1。對于液體靶向捕獲劑，需保證樣品在穩(wěn)定條件下貯存，使用時樣品性質并未發(fā)生改變。

25、（2）內(nèi)相澄清溶液的配制。然后將干燥后的捕獲劑粉體添加到去離子水中，且去離子水的質量與干燥后的固體靶向捕獲劑的質量之比為固定值。對于硝基類危險化學品，去離子水、含氮捕獲劑（如尿素）與含磷捕獲劑（磷酸二氫銨、磷酸二氫鈉）的配比為5:5:1。對于c-c不飽和烴類危險化學品，去離子水與含氟捕獲劑（如全氟己酮、短鏈氟碳表面活性劑等）的配比為3:1。對于偶氮類危險化學品，去離子水與含鈉捕獲劑（碳酸氫鈉、磷酸二氫鈉等）的配比為12.5:1。對于過氧類危險化學品，去離子水與含磷捕獲劑（磷酸二氫鈉、磷酸二氫銨、磷酸二氫鉀、磷酸二氫鎂等）的配比為3.75:1。將上述材料按照固定配比稱重后，置于磁力攪拌系統(tǒng)中密封攪拌3h，直至混合液體變?yōu)槌吻逋该鞯乃芤骸?/p>

26、（3）內(nèi)相穩(wěn)定溶液的配制。在上述透明水溶液中加入穩(wěn)定劑，以提高該溶液的穩(wěn)定性。對于硝基類危險化學品，去離子水、含氮捕獲劑（如尿素）與含磷捕獲劑（磷酸二氫銨、磷酸二氫鈉）和穩(wěn)定劑的配比為250：250：50：1。對于c-c不飽和烴類危險化學品，去離子水、含氟捕獲劑（如全氟己酮、短鏈氟碳表面活性劑等）與穩(wěn)定劑的配比為280:90:1。對于偶氮類危險化學品，去離子水、含鈉捕獲劑（碳酸氫鈉、磷酸二氫鈉等）與穩(wěn)定劑的配比為150:12:1。對于過氧類危險化學品，去離子水、含磷捕獲劑（磷酸二氫鈉、磷酸二氫銨、磷酸二氫鉀、磷酸二氫鎂等）與穩(wěn)定劑的配比為270:70:1。將上述材料按照固定配比稱重后，置于高速混合攪拌系統(tǒng)中密封攪拌3h，直至混合液體變?yōu)闊o明顯絮狀產(chǎn)物的乳濁液。

27、（4）改性干水粉體的制備。在內(nèi)相穩(wěn)定溶液形成的20min內(nèi)，將該穩(wěn)定溶液與氣相疏水粒子按照固定配比混合后，置于高速混合攪拌系統(tǒng)中進行攪拌，將反應釜置于攪拌軸中心位置，反應釜外側兩邊用夾套夾緊，蓋好釜蓋。設置攪拌速度與攪拌時間，然后靜置10~20min即可得到靶向抑制危險化學品爆炸的，可調組分改性干水抑爆劑。特別注意在高速攪拌過程中注意及時冷卻攪拌系統(tǒng)，以減少環(huán)境溫度對制備結果的影響。

28、提供一種抑爆劑，該抑爆劑為上述制備方法得到的一種基于穩(wěn)定劑的靶向抑制危險化學品爆炸的，可調組分改性干水抑爆劑。

29、本發(fā)明的有益效果如下：

30、（1）本發(fā)明提供的靶向抑制危險化學品爆炸的，可調組分改性干水抑爆劑的制備方法，成本低廉，操作簡單，過程安全且綠色無毒，可實現(xiàn)工業(yè)量級的合成。

31、（2）本發(fā)明提供的靶向抑制危險化學品爆炸的，可調組分改性干水抑爆劑，對不同危險化學品爆炸產(chǎn)生的火焰關鍵自由基具有靶向捕獲作用，此外還包括熱量吸收、氧含量稀釋、物理隔絕等抑制機理，由此降低?；繁ㄖ械幕瘜W反應速率，從而降低爆炸強度，實現(xiàn)對危險化學品的靶向抑爆。