專利名稱：一種滅火劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種滅火劑。
背景技術(shù)：
滅火劑是指能夠有效地破壞燃燒條件，終止燃燒的物質(zhì)。水是無嗅無味的液體，是 人類賴以生存的基本物質(zhì)。水取用方便，分布廣泛，同時(shí)水在化學(xué)上呈中性，無毒，比熱容和 汽化熱都較大，冷卻效果好。水可以直接帶走火焰高溫燃燒產(chǎn)物以及燃料表面的熱量；水在 汽化階段可以非常有效的吸收熱能；水產(chǎn)生的蒸汽占據(jù)燃燒區(qū)，能夠阻止新鮮空氣進(jìn)入燃 燒區(qū)，從而降低燃燒區(qū)氧氣的濃度，導(dǎo)致燃燒強(qiáng)度減弱直至終止。因此，水成為最常使用的 滅火劑，其熱特性使它可用于大多數(shù)類型火災(zāi)的滅火過程。然而，由于水的流動(dòng)性很強(qiáng)，在通常情況下，滅火使用的大部分水在與火接觸的瞬 時(shí)，還來不及起作用就流失了，這就導(dǎo)致了水滅火的利用率較低，而且易于造成次生損失。 比如，在撲滅森林火災(zāi)時(shí)，水噴灑到樹的枝葉上，停留時(shí)間很短，大部分水很快滴到地面，起 不到應(yīng)有的滅火作用。在撲滅建筑物火災(zāi)時(shí)，流失的水順著樓梯或縫隙向下層流動(dòng)，不但失 去滅火作用，而且導(dǎo)致對(duì)未著火的下層區(qū)域造成二次損失。在煤炭防滅火中，難以將常規(guī)水 基滅火劑較好地覆蓋到擬處理區(qū)域內(nèi)所有松散煤體表面，大大降低了防滅火效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種無毒，環(huán)境 污染小，滅火效率高的滅火劑。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種滅火劑，其特征在于，該滅 火劑由強(qiáng)疏水性固體粒子與水溶液經(jīng)高速攪拌混合而成；所述強(qiáng)疏水性固體粒子為經(jīng)疏水 改性后的固體粒子；所述固體粒子為氫氧化鎂粒子、二氧化硅粒子、碳酸鈣粒子、滑石粒子、 氧化鋁粒子、氫氧化鋁粒子、硼酸鋅粒子、氧化鋅粒子、三氧化二鐵粒子、二氧化鈦粒子、蒙 脫土粒子、水滑石粒子、粉煤灰粒子、硅藻土粒子、云母粒子、凹凸棒粒子和沸石粒子中的一 種或幾種；所述水溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量濃度為0. 40% ；所述水溶液與強(qiáng)疏水性固體粒 子的質(zhì)量比為1 20 1 ；所述水溶液中溶質(zhì)為碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、氯化鉀、氯化鈉、碳酸 鉀、碳酸氫銨、尿素、磷酸二氫銨、氫氧化鈉、氯化鎂、氯化鈣、硫酸銨和聚磷酸銨中的一種， 或者為碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、氯化鉀、氯化鈉、碳酸鉀、碳酸氫銨、尿素、氫氧化鈉、氯化鎂、氯 化鈣和聚磷酸銨中的至少兩種，或者為磷酸二氫銨和/或硫酸銨與氯化鉀、氯化鈉、碳酸氫 銨、氯化鎂、氯化鈣和聚磷酸銨中的一種或幾種的混合物。上述的一種滅火劑，所述強(qiáng)疏水性固體粒子的接觸角不小于110°。上述的一種滅火劑，所述滅火劑為具有氣包水型結(jié)構(gòu)的干水滅火劑。上述的一種滅火劑，所述高速攪拌的攪拌速率為2000轉(zhuǎn)/分鐘 16000轉(zhuǎn)/分鐘， 攪拌時(shí)間為1分鐘 40分鐘。該滅火劑的制備方法為將固體粒子與水溶液混合，在攪拌速率為2000轉(zhuǎn)/分鐘 16000轉(zhuǎn)/分鐘條件下攪拌分散1分鐘 40分鐘，即得到滅火劑。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1、采用強(qiáng)疏水性固體粒子與一些具有一定滅火性能物質(zhì)的水溶液進(jìn)行混合，經(jīng)過 高速攪拌分散，制得一種氣包水型分散體系，即空氣為連續(xù)相，水溶液為分散相液滴，而固 體粒子處于氣水界面，包裹著分散相液滴，形成一種具有氣包水型結(jié)構(gòu)的干水(Dry Water) 滅火劑。2、本發(fā)明的滅火劑無毒，環(huán)境污染小，通過把水束縛在固體粒子形成的殼體內(nèi)，有 效限制了水的自由流動(dòng)，具有一定的堆積性，在發(fā)揮水作為滅火劑的優(yōu)點(diǎn)、減少用量的同 時(shí)，克服由于水流動(dòng)性較強(qiáng)而帶來的次生損失。3、在使用本發(fā)明的滅火劑撲滅A類固體火或B類液體火時(shí)，可以同時(shí)發(fā)揮水的窒 息、冷卻作用，固體粒子的隔離、窒息作用，以及水溶液中溶質(zhì)的化學(xué)抑制作用，因而滅火效 率高，其滅火效率為GB15308-2006標(biāo)準(zhǔn)水或膜泡沫滅火劑的4倍或以上，過火區(qū)滅火后不 會(huì)造成回火復(fù)燃。下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明固體粒子的疏水改性方法為采用硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑或長鏈脂肪酸 提高無機(jī)固體粒子疏水性的常用改性方法。實(shí)施例1將1克接觸角為110°的強(qiáng)疏水性氫氧化鎂粒子(經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑疏水改性的氫氧 化鎂粒子)加入1克質(zhì)量濃度為0. 1 %的碳酸氫鈉水溶液中，以16000轉(zhuǎn)/分鐘的速率攪拌 分散1分鐘，即得到具有氣包水型結(jié)構(gòu)的干水滅火劑。本實(shí)施例滅火劑的滅火效率為GB15308-2006標(biāo)準(zhǔn)水或膜泡沫滅火劑的4倍。實(shí)施例2本實(shí)施例與實(shí)施例1相同，其中不同之處在于所用固體粒子為氫氧化鎂粒子、 二氧化硅粒子、碳酸鈣粒子、滑石粒子、氧化鋁粒子、氫氧化鋁粒子、硼酸鋅粒子、氧化鋅粒 子、三氧化二鐵粒子、二氧化鈦粒子、蒙脫土粒子、水滑石粒子、粉煤灰粒子、硅藻土粒子、云 母粒子、凹凸棒粒子和沸石粒子中的至少兩種，或者為二氧化硅粒子、碳酸鈣粒子、滑石粒 子、氧化鋁粒子、氫氧化鋁粒子、硼酸鋅粒子、氧化鋅粒子、三氧化二鐵粒子、二氧化鈦粒子、 蒙脫土粒子、水滑石粒子、粉煤灰粒子、硅藻土粒子、云母粒子、凹凸棒粒子或沸石粒子；所 用水溶液中溶質(zhì)為碳酸氫鉀、氯化鉀、氯化鈉、碳酸鉀、碳酸氫銨、尿素、磷酸二氫銨、氫氧化 鈉、氯化鎂、氯化鈣、硫酸銨和聚磷酸銨中的一種，或者為碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、氯化鉀、氯化 鈉、碳酸鉀、碳酸氫銨、尿素、氫氧化鈉、氯化鎂、氯化鈣和聚磷酸銨中的至少兩種，或者為磷 酸二氫銨和/或硫酸銨與氯化鉀、氯化鈉、碳酸氫銨、氯化鎂、氯化鈣和聚磷酸銨中的一種 或幾種的混合物。本實(shí)施例滅火劑的滅火效率為GB15308-2006標(biāo)準(zhǔn)水或膜泡沫滅火劑的4倍以上。實(shí)施例3將1克接觸角為120°的強(qiáng)疏水性蒙脫土粒子(經(jīng)長鏈脂肪酸疏水改性的蒙脫土 粒子)加入20克質(zhì)量濃度為40%的尿素水溶液中，以2000轉(zhuǎn)/分鐘的速率攪拌分散40分鐘，即得到具有氣包水型結(jié)構(gòu)的干水滅火劑。本實(shí)施例滅火劑的滅火效率為GB15308-2006標(biāo)準(zhǔn)水或膜泡沫滅火劑的4. 5倍。實(shí)施例4本實(shí)施例與實(shí)施例3相同，其中不同之處在于所用固體粒子為氫氧化鎂粒子、二 氧化硅粒子、碳酸鈣粒子、滑石粒子、氧化鋁粒子、氫氧化鋁粒子、硼酸鋅粒子、氧化鋅粒子、 三氧化二鐵粒子、二氧化鈦粒子、蒙脫土粒子、水滑石粒子、粉煤灰粒子、硅藻土粒子、云母 粒子、凹凸棒粒子和沸石粒子中的至少兩種，或者為氫氧化鎂粒子、二氧化硅粒子、碳酸鈣 粒子、滑石粒子、氧化鋁粒子、氫氧化鋁粒子、硼酸鋅粒子、氧化鋅粒子、三氧化二鐵粒子、二 氧化鈦粒子、水滑石粒子、粉煤灰粒子、硅藻土粒子、云母粒子、凹凸棒粒子或沸石粒子；所 用水溶液中溶質(zhì)為碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、氯化鉀、氯化鈉、碳酸鉀、碳酸氫銨、磷酸二氫銨、氫 氧化鈉、氯化鎂、氯化鈣、硫酸銨和聚磷酸銨中的一種，或者為碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、氯化鉀、 氯化鈉、碳酸鉀、碳酸氫銨、尿素、氫氧化鈉、氯化鎂、氯化鈣和聚磷酸銨中的至少兩種，或者 為磷酸二氫銨和/或硫酸銨與氯化鉀、氯化鈉、碳酸氫銨、氯化鎂、氯化鈣和聚磷酸銨中的 一種或幾種的混合物。本實(shí)施例滅火劑的滅火效率為GB15308-2006標(biāo)準(zhǔn)水或膜泡沫滅火劑的4倍以上。實(shí)施例5將2克接觸角為115°的強(qiáng)疏水性二氧化硅粒子(經(jīng)鈦酸酯偶聯(lián)劑疏水改性的二 氧化硅粒子)加入20克質(zhì)量濃度為20%的氯化鈉水溶液中，以9000轉(zhuǎn)/分鐘的速率攪拌 分散20分鐘，即得到具有氣包水型結(jié)構(gòu)的干水滅火劑。本實(shí)施例滅火劑的滅火效率為GB15308-2006標(biāo)準(zhǔn)水或膜泡沫滅火劑的4倍。實(shí)施例6本實(shí)施例與實(shí)施例5相同，其中不同之處在于所用固體粒子為氫氧化鎂粒子、二 氧化硅粒子、碳酸鈣粒子、滑石粒子、氧化鋁粒子、氫氧化鋁粒子、硼酸鋅粒子、氧化鋅粒子、 三氧化二鐵粒子、二氧化鈦粒子、蒙脫土粒子、水滑石粒子、粉煤灰粒子、硅藻土粒子、云母 粒子、凹凸棒粒子和沸石粒子中的至少兩種，或者為氫氧化鎂粒子、碳酸鈣粒子、滑石粒子、 氧化鋁粒子、氫氧化鋁粒子、硼酸鋅粒子、氧化鋅粒子、三氧化二鐵粒子、二氧化鈦粒子、蒙 脫土粒子、水滑石粒子、粉煤灰粒子、硅藻土粒子、云母粒子、凹凸棒粒子或沸石粒子；所用 水溶液中溶質(zhì)為碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、氯化鉀、碳酸鉀、碳酸氫銨、尿素、磷酸二氫銨、氫氧化 鈉、氯化鎂、氯化鈣、硫酸銨和聚磷酸銨中的一種，或者為碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、氯化鉀、氯化 鈉、碳酸鉀、碳酸氫銨、尿素、氫氧化鈉、氯化鎂、氯化鈣和聚磷酸銨中的至少兩種，或者為磷 酸二氫銨和/或硫酸銨與氯化鉀、氯化鈉、碳酸氫銨、氯化鎂、氯化鈣和聚磷酸銨中的一種 或幾種的混合物。本實(shí)施例滅火劑的滅火效率為GB15308-2006標(biāo)準(zhǔn)水或膜泡沫滅火劑的4倍或以上。實(shí)施例7將0. 5克接觸角為115°的強(qiáng)疏水性二氧化硅粒子(經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑疏水改性的二 氧化硅粒子)和1. 5克接觸角為120°的強(qiáng)疏水性碳酸鈣粒子(經(jīng)硬脂酸疏水改性的碳酸 鈣粒子)加入15克氯化鈉(質(zhì)量濃度為3% )和氫氧化鈉(質(zhì)量濃度為0. 1%)的混合水 溶液中，先以3000轉(zhuǎn)/分鐘的速率攪拌分散1分鐘，再以7000轉(zhuǎn)/分鐘的速率攪拌分散10分鐘，即得到具有氣包水型結(jié)構(gòu)的干水滅火劑。本實(shí)施例滅火劑的滅火效率為GB15308-2006標(biāo)準(zhǔn)水或膜泡沫滅火劑的5倍。實(shí)施例8將0. 5克接觸角為115°的強(qiáng)疏水性二氧化硅粒子(經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑疏水改性的二 氧化硅粒子)和1. 5克接觸角為130°的強(qiáng)疏水性碳酸鈣粒子(經(jīng)硬脂酸疏水改性的碳酸 鈣粒子)加入10克質(zhì)量濃度為5 %的碳酸氫鉀水溶液中，先以6000轉(zhuǎn)/分鐘的速率攪拌分 散3分鐘，再以10000轉(zhuǎn)/分鐘的速率攪拌分散8分鐘，即得到具有氣包水型結(jié)構(gòu)的干水滅 火劑。本實(shí)施例滅火劑的滅火效率為GB15308-2006標(biāo)準(zhǔn)水或膜泡沫滅火劑的4倍。實(shí)施例9將1. 5克接觸角為115°的強(qiáng)疏水性氧化鋁粒子(經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑疏水改性的氧化 鋁粒子)、0. 5克接觸角為112°的強(qiáng)疏水性氧化鋅粒子(經(jīng)硬脂酸疏水改性的氧化鋅粒 子)和0. 5克接觸角為125°的強(qiáng)疏水性三氧化二鐵粒子(經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑疏水改性的三氧 化二鐵粒子)加入10克磷酸二氫銨(質(zhì)量濃度為5% )和氯化鈉(質(zhì)量濃度為3% )的混 合水溶液中，先以2000轉(zhuǎn)/分鐘的速率攪拌分散5分鐘，再以6000轉(zhuǎn)/分鐘的速率攪拌分 散12分鐘，即得到具有氣包水型結(jié)構(gòu)的干水滅火劑。本實(shí)施例滅火劑的滅火效率為GB15308-2006標(biāo)準(zhǔn)水或膜泡沫滅火劑的4. 5倍。實(shí)施例10將0. 5克接觸角為110°的強(qiáng)疏水性蒙脫土粒子(經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑疏水改性的蒙脫 土粒子)、0. 5克接觸角為130°的強(qiáng)疏水性粉煤灰粒子(經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑疏水改性的粉煤灰 粒子)和0. 5克接觸角為128°的強(qiáng)疏水性二氧化鈦粒子(經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑疏水改性的二氧 化鈦粒子)加入10克磷酸二氫銨(質(zhì)量濃度為11% )和硫酸銨(質(zhì)量濃度為3% )的混 合水溶液中，以12000轉(zhuǎn)/分鐘的速率攪拌分散5分鐘，即得到具有氣包水型結(jié)構(gòu)的干水滅 火劑。本實(shí)施例滅火劑的滅火效率為GB15308-2006標(biāo)準(zhǔn)水或膜泡沫滅火劑的5倍。實(shí)施例11將1克接觸角為110°的強(qiáng)疏水性氫氧化鋁粒子(經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑疏水改性的氫氧 化鋁粒子)、0. 6克接觸角為135°的強(qiáng)疏水性硼酸鋅粒子(經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑疏水改性的硼酸 鋅粒子)和0. 4克接觸角為122°的強(qiáng)疏水性水滑石粒子(經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑疏水改性的水滑 石粒子)加入20克磷酸二氫銨(質(zhì)量濃度為11% )和硫酸銨(質(zhì)量濃度為3% )的混合 水溶液中，以9000轉(zhuǎn)/分鐘的速率攪拌分散6分鐘，即得到具有氣包水型結(jié)構(gòu)的干水滅火 劑。本實(shí)施例滅火劑的滅火效率為GB15308-2006標(biāo)準(zhǔn)水或膜泡沫滅火劑的4倍。實(shí)施例12將1. 5克接觸角為112°的強(qiáng)疏水性氧化鋁粒子(經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑疏水改性的氧化 鋁粒子)、0. 5克接觸角為118°的強(qiáng)疏水性氧化鋅粒子(經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑疏水改性的氧化鋅 粒子)和0. 5克接觸角為120°的強(qiáng)疏水性三氧化二鐵粒子(經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑疏水改性的三 氧化二鐵粒子)加入20克氯化鎂(質(zhì)量濃度為6%)和氯化鈣(質(zhì)量濃度為1%)的混合 水溶液中，先以3000轉(zhuǎn)/分鐘的速率攪拌分散3分鐘，再以13000轉(zhuǎn)/分鐘的速率攪拌分
6散2分鐘，即得到具有氣包水型結(jié)構(gòu)的干水滅火劑。本發(fā)明滅火劑的滅火效率為GB15308-2006標(biāo)準(zhǔn)水或膜泡沫滅火劑的4. 5倍。實(shí)施例13將1. 2克接觸角為130°的強(qiáng)疏水性硅藻土粒子(經(jīng)硬脂酸疏水改性的硅藻土粒 子)、0. 2克接觸角為115°的強(qiáng)疏水性云母粒子(經(jīng)硬脂酸疏水改性的云母粒子)和0. 6 克接觸角為125°的強(qiáng)疏水性凹凸棒粒子(經(jīng)硬脂酸疏水改性的凹凸棒粒子)加入15克氯 化鎂(質(zhì)量濃度為3% )和氯化鈣(質(zhì)量濃度為2% )的水溶液中，先以4000轉(zhuǎn)/分鐘的 速率攪拌分散1分鐘，再以10000轉(zhuǎn)/分鐘的速率攪拌分散4分鐘，即得到具有氣包水型結(jié) 構(gòu)的干水滅火劑。本實(shí)施例滅火劑的滅火效率為GB15308-2006標(biāo)準(zhǔn)水或膜泡沫滅火劑的4倍。實(shí)施例14將1克接觸角為110°的強(qiáng)疏水性氫氧化鋁粒子(經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑疏水改性的氫氧 化鋁粒子)、0. 5克經(jīng)接觸角為130°的強(qiáng)疏水性硼酸鋅粒子(經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑疏水改性的硼 酸鋅粒子)和0. 5克接觸角為120°的強(qiáng)疏水性水滑石粒子(經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑疏水改性的水 滑石粒子)加入18克質(zhì)量濃度為11%的碳酸氫銨水溶液中，以5000轉(zhuǎn)/分鐘的速率攪拌 分散3分鐘，即得到具有氣包水型結(jié)構(gòu)的干水滅火劑。本實(shí)施例滅火劑的滅火效率為GB15308-2006標(biāo)準(zhǔn)水或膜泡沫滅火劑的4倍。
權(quán)利要求
1.一種滅火劑，其特征在于，該滅火劑由強(qiáng)疏水性固體粒子與水溶液經(jīng)高速攪拌混 合而成；所述強(qiáng)疏水性固體粒子為經(jīng)疏水改性后的固體粒子；所述固體粒子為氫氧化鎂粒 子、二氧化硅粒子、碳酸鈣粒子、滑石粒子、氧化鋁粒子、氫氧化鋁粒子、硼酸鋅粒子、氧化 鋅粒子、三氧化二鐵粒子、二氧化鈦粒子、蒙脫土粒子、水滑石粒子、粉煤灰粒子、硅藻土粒 子、云母粒子、凹凸棒粒子和沸石粒子中的一種或幾種；所述水溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量濃度為 0. 40%;所述水溶液與強(qiáng)疏水性固體粒子的質(zhì)量比為1 20 1;所述水溶液中溶質(zhì) 為碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、氯化鉀、氯化鈉、碳酸鉀、碳酸氫銨、尿素、磷酸二氫銨、氫氧化鈉、氯 化鎂、氯化鈣、硫酸銨和聚磷酸銨中的一種，或者為碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、氯化鉀、氯化鈉、碳 酸鉀、碳酸氫銨、尿素、氫氧化鈉、氯化鎂、氯化鈣和聚磷酸銨中的至少兩種，或者為磷酸二 氫銨和/或硫酸銨與氯化鉀、氯化鈉、碳酸氫銨、氯化鎂、氯化鈣和聚磷酸銨中的一種或幾 種的混合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種滅火劑，其特征在于，所述強(qiáng)疏水性固體粒子的接觸角 不小于110°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種滅火劑，其特征在于，所述滅火劑為具有氣包水型結(jié)構(gòu) 的干水滅火劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種滅火劑，其特征在于，所述高速攪拌的攪拌速率為2000 轉(zhuǎn)/分鐘 16000轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌時(shí)間為1分鐘 40分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種滅火劑，該滅火劑由強(qiáng)疏水性固體粒子與水溶液經(jīng)高速攪拌混合而成，強(qiáng)疏水性固體粒子為經(jīng)疏水改性后的氫氧化鎂粒子、二氧化硅粒子、碳酸鈣粒子、滑石粒子、氧化鋁粒子、氫氧化鋁粒子、硼酸鋅粒子、氧化鋅粒子、三氧化二鐵粒子、二氧化鈦粒子、蒙脫土粒子、水滑石粒子、粉煤灰粒子、硅藻土粒子、云母粒子、凹凸棒粒子和沸石粒子中的一種或幾種。本發(fā)明的滅火劑無毒，環(huán)境污染小，在發(fā)揮水作為滅火劑的優(yōu)點(diǎn)、減少用量的同時(shí)，克服由于水流動(dòng)性較強(qiáng)而帶來的次生損失。
文檔編號(hào)A62D1/02GK102058951SQ20101060564
公開日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月25日
發(fā)明者賀擁軍, 邢雋, 郭曉濱 申請(qǐng)人:西安科技大學(xué)