一种石墨烯超微材料灭火剂

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本发明涉及了一种石墨烯超微材料灭火剂，它是以水为载体，添加了经过改性的石墨烯0.1～8.5份和辅助助剂表面活性剂0.8～5份，抗冻剂8～35份，阻燃剂2～15份，增稠剂1～9份，防腐剂0.1～0.5份，水为27～88组合而成。本发明的石墨烯超微材料灭火剂使用泵送或惰性气体驱动喷射灭火。经过改性的石墨烯表面和边缘上含有大量的亲水性含氧官能团，能够稳定地分散在水溶液中，这些官能团可以使其进行共价和非共价改性，同时由于石墨烯具备非常大的比表面和强度，优异的热稳定性与石墨烯超微材料灭火剂中的溶液可以组合成有强度超微超簿的覆盖着火面的液体膜及泡沫，同时石墨烯也是润滑度很高的纳米材料，在石墨烯超微材料灭火剂中起到减阻剂的作用。本发明灭火效率高，对人无伤害，对设备无腐蚀，节能环保安全型的灭火剂。

1.一种石墨烯超微材料灭火剂，它是以水为载体，添加了经过改性的石墨烯和辅助剂表面活性剂、抗冻剂、乳化剂、增调剂、组合形成，其特征在于：材料配方按重量组份，以水为载体，添加了经改性的石墨烯0.1～8.5份和辅助助剂表面活性剂0.8～5份，抗冻剂8～35份，阻燃剂2～15份，增稠剂1～9份，防腐剂0.1～0.5份，水为27～88份组合而成。 2.根据权利要求1所述的一种石墨烯超微材料灭火剂的制备改性石墨烯的方法，其特征：将石墨烯加入高压釜中，高压釜抽真空后，再加入正己烷或丙烷、异氰酸酯、氟碳表面活性剂，然后加温到100～280度，在超临界状态下保持一定的时间2～6小时，随后略降低温度和压力，打开电磁阀出料，制备成改性石墨烯产品，所制备的改性石墨烯晶体结构完整。 3.根据权利要求1所述的一种石墨烯超微材料灭火剂，其特征：所述的石墨烯为改性处理后的石墨烯，所述助剂表面活性剂为氟碳表面活性剂、碳氢表面活性剂、硅氧烷季铵盐的组合，比例为1～8∶1～9∶1～8的组合或单一使用。 4.根据权利要求1所述的一种石墨烯超微材料灭火剂，其特征：所述抗冻剂为乙二醇、丙二醇、乙二醇丁醚组合或单一使用。 5.根据权利要求1所述的一种石墨烯超微材料灭火剂，其特征：所述阻燃剂为纳米氢化镁、碳酸氢钠、二铵的一种或组合使用。 6.根据权利要求1所述的一种石墨烯超微材料灭火剂，其特征：所述的增稠剂为改性淀粉、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺中的一种。 7.根据权利要求1所述的一种石墨烯超微材料灭火剂，其特征：所述防腐剂为苯甲酸钠、甲醛：余量为水。

技术领域

本发明涉及一种新材料技术领域，具体涉及一种石墨烯超微材料灭火剂。

背景技术：

众所周知，随着我国经济的飞速发展，能源问题已成为我国经济发展的瓶颈，所以能源安全储备问题也是个关键问题，油料，各种能源材料，一旦失火，极难控制灭火。目前市场上用于扑救油类火灾的灭火剂，主要由干粉灭火剂，泡沫灭火剂，氟蛋白泡沫灭火剂，细水雾灭火剂等。干粉灭火剂灭火性能差，易复燃；氟蛋白泡沫灭火剂虽然灭火速度较快，但腐蚀性大，对环境不友好，保质期短；细水雾灭火剂灭火速度较快，环境友好，但是细水雾灭火剂适合扑救封闭空间的火灾。因此急需开发一种高效环保、多功能、安全稳定的水系灭火剂弥补国内不足，发展消防技术，应用到消防灭火事业。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种集灭火、消烟、快速冷却着火区域的温度，高效节能环保的水系灭火的石墨烯超微材料灭火剂，该灭火剂不仅灭火效率高，具有快速降低着火区域的温度、消除有毒浓烟的功能，而且都应用环保型材料，石墨烯也是自主研发的技术，降低了生产成本，节能环保的目的。

石墨烯目前是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料，石墨烯表面这些官能团可以使其进行共价和非共价改性，同时由于石墨烯具备非常大的比表面和强度，优异的热稳定性与石墨烯超微材料灭火剂中的溶液可以组合成有强度超微超簿的液体膜及泡沫覆盖着火面，达到隔绝氧气灭火的目的，同时石墨烯也是润滑度很高的纳米材料，在石墨烯超微材料灭火剂中起到减阻剂的作用。利用石墨烯的特征和有机材料复合制备目前高效节能的灭火材料。制备改性石墨烯的方法，将石墨烯加入高压釜中，高压釜抽真空后，再加入正己烷或丙烷、异氰酸酯、氟碳表面活性剂，然后加温到100～280度，在超临界状态下保持一定的时间，随后略降低温度和压力，打开电磁阀出料，制备成改性石墨烯产品。所制备的改性石墨烯晶体结构完整，质量好，可实现石墨烯应用到石墨烯超微材料灭火剂中规模化工业生产。

本发明公开了一种石墨烯超微材料灭火剂，它是由水为载体，添加了经过改性的石墨烯和辅助剂表面活性剂，抗冻剂，乳化剂，增稠剂组合而成。本发明的石墨烯超微元素复合灭火剂使用泵送或惰性气体驱动喷射灭火。石墨烯表面和边缘上含有大量的亲水性含氧官能团，能够稳定地分散在水溶液中，这些官能团可以使其进行共价和非共价改性，同时由于石墨烯具备非常大的比表面和强度，优异的热稳定性与石墨烯超微元素复合灭火剂中的溶液可以组合成有强度超微超细的覆盖着火面的液体膜，同时石墨烯有润滑度很高的纳米材料，在石墨烯超微元素复合灭火剂中起到减阻剂的作用。

本发明公开了一种石墨烯超微材料灭火剂，是由水为载体，添加了经过改性的石墨烯0.1～8.5份和辅助助剂表面活性剂0.8～5份，抗冻剂8～35份，阻燃剂2～15份，增稠剂1～9份，防腐剂0.1～0.5份，水为27～88份组合而成。

所述石墨烯为产品石墨烯经过自主技术改性处理后的改性石墨烯；

所述助剂表面活性剂为氟碳表面活性剂，碳氢表面活性剂，硅氧烷季铵盐的组合，比例为1～8∶1～9∶1～8的组合或单一使用。

所述抗冻剂为乙二醇、丙三醇、乙二醇丁醚组合或单一使用。

所述阻燃剂为纳米氢氧化镁、碳酸氢钠、二铵的一种或组合使用。

所述增稠剂为改性淀粉、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺中的一种。

所述防腐剂为苯甲酸钠、甲醛；余量为水。

本发明有益效果：

本发明一种石墨烯超微材料灭火剂，灭火作用主要通过添加经过改性的石墨烯和表面活性剂，乳化剂，增稠剂复合的水液体对燃烧的物质的表面极性相吸，表面张力，界面张力和拥有石墨烯混合溶液起到减阻作用的水溶液快速成膜细泡沫，覆盖着火面，隔绝氧气，同时石墨烯水溶液中，石墨烯具备超大比表面积在水溶液中有巨大比表面积的三维膜，膜中有部分水快速蒸发带走热量，对着火面降温，达到灭火作用。本发明一种石墨烯超微元素复合灭火剂，对油类火灾，固体火灾具有很好的灭火效果，其主要添加了石墨烯成分，利用石墨烯的超大比表面积在灭火剂溶液中增强覆盖膜的作用，还有石墨烯本身是超级润滑的纳米材料，在灭火剂溶液中起到减阻的作用，使灭火剂阻力更小，喷射有力，射程更远。本发明的石墨烯超微元素复合灭火剂主要成分无毒，绿色环保型的材料，生产过程稳定可靠，适用于大规模的推广应用。

具体实施方式

实施例1：

常温下将乙二醇8kg、丙三醇3kg、改性石墨烯0.28kg搅拌成浆料；再加入纳米氢氧化镁1kg、碳酸氢钠0.5kg、二铵1kg高速搅拌下加入改性淀粉0.2kg、聚乙烯醇0.3kg，搅拌30分钟后加入氟碳表面活性剂0.8kg，碳氢表面活性剂3kg，硅氧烷季铵盐1.3kg，高速搅拌20分钟后加入水80kg、苯甲酸钠0.1kg、甲醛0.1kg搅拌30分钟后，过滤出料，即石墨烯超微材料灭火剂。

实施例2

常温下将乙二醇丁醚7kg、丙三醇2kg、改性石墨烯0.18kg搅拌成浆料；再加入纳米氢氧化镁0.8kg、碳酸氢钠1kg高速搅拌下加入聚乙烯醇0.3kg，搅拌30分钟后加入氟碳表面活性剂0.6kg，碳氢表面活性剂2kg，硅氧烷季铵盐1kg，高速搅拌20分钟后加入水85kg、苯甲酸钠0.1kg、搅拌30分钟后，过滤出料，即石墨烯超微材料灭火剂。

实施例3

常温下将乙二醇8kg、乙二醇丁醚2kg、丙三醇2kg、改性石墨烯0.38kg搅拌成浆料；再加入纳米氢氧化镁1kg、二铵2.5kg高速搅拌下加入改性淀粉0.2kg，搅拌30分钟后加入氟碳表面活性剂0.8kg，碳氢表面活性剂3kg，硅氧烷季铵盐1.3kg，高速搅拌20分钟后加入水78kg、甲醛0.1kg搅拌30分钟后，过滤出料，即石墨烯超微材料灭火剂。

本文标签： 灭火剂石墨超微材料