用于灭火的形成气溶胶的组合物及其制备方法

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本发明涉及一种用于封闭空间灭火的形成气溶胶的焰火组合物，包含重量比为67～72％的硝酸钾，8～12％的酚醛树脂，和剩全量的双氰胺，其特征在于硝酸钾颗粒的最大平均直径为25μm，酚醛树脂颗粒的最大平均直径为100μm，双氰胺的最大平均直径为15μm。本发明还涉及制备上述组合物的方法，将酚醛树脂溶于乙醇丙酮30～50∶70～50的混合物中构成溶液，混合并在20～70℃下的干燥过程中造粒，干燥操作优选为用循环空气在40℃下进行。

1.用于封闭空间灭火的形成气溶胶的焰火组合物，包含重量比为67～72％的硝酸钾，8～12％的酚醛树脂，和剩全量的双氰胺，其特征在于，硝酸钾颗粒的最大平均直径为25μm，酚醛树脂颗粒的最大平均直径为100μm，双氰胺的最大平均直径为15μm。 2.权利要求1中的形成气溶胶的焰火组合物，其特征在于，还包含重量比为4～12％的碳酸氢钾，苯甲酸钾或六氰合铁化钾，最大平均直径为15μm。 3.权利1或2中用于灭火的形成气溶胶的焰火组合物的制备方法，其特征在于，酚醛树脂溶于乙醇丙酮30～50∶70～50的混合物中构成溶液，向粉末形成组分中加入酚醛树脂溶液，所加溶液加至组合物物料中的各组分均匀分散，接着在温度20～70℃下将混合物造粒并同时干燥，直至混合物中湿气和可挥发组份的含量不大于1％。 4.权利1或2中用于灭火的形成气溶胶的焰火组合物的制备方法，其特征在于，酚醛树脂溶于乙醇丙酮30～50∶70～50的混合物中构成溶液，在不断搅拌下分份向酚醛树脂溶液加入硝酸钾水溶液，其量使硝酸钾水溶液和酚醛树脂溶液的体积比为40～60∶60～40，在不断搅拌下向混合物中分份加入粉末形成组份，直至各组分均匀分散在组合物物料中，接着在温度20～70℃下将混合物造粒并同时干燥，直至混合物中湿气和可挥发组份的含量不大于1％。



本发明涉及灭火技术，特别是针对封闭空间的防火和灭火。

已知为在封闭空间中灭火，可在封闭空间中营造阻燃气氛。惰性稀释剂，挥发 性阻燃剂，含卤素阻燃剂或灭火粉均可用作灭火剂。(A，N.Baratov，E.M.Ivanov ＂Lschen von Brnden in der chemischen und erdlverarbeitenden Industrie＂， Moskau，chemie，1979)[＂Extinguishing fires in the chemical and petroleum processing industries＂，Moscow，chemistry，1979]。

已知的用于封闭空间灭火的方法不能用于碱和碱土金属，一些金属氢化物和分 子内含氧的化合物的灭火。

由于被保护的建筑物的尺寸(当建筑物非常大时，在给定时间内提供足够量的 气体是困难的)，开发用于封闭空间灭火的系统的可行性有局限。另外，还必须考 虑人员受窒息的危险(因此在灭火过程中需要指示装置进行指示)。

使用含卤素的化合物灭火也有一系列的缺点。由于灭火时会发生热分解产生高 腐蚀性的产物，这些灭火组合物对人体有毒性。另外，易于着火的封闭空间常用很 大的使用卤代烃的灭火系统保护。依据蒙特利尔协议(the Montreal Protocol) (1987)国际保护臭氧层方案，由于氟代烃破坏臭氧的能力强，到1995年这些化合物 的用量将减半并在2000年完全禁用。

具有产生氟代烃装置的灭火系统已为人所熟知。如GB-PS 2020971。这些系统 的缺点是氟碳化合物对环境有害。另外，这些系统的尺寸很大并且很重，所以如在 飞机等运输工具中灭火时并不很方便。

现已知一种制备灭火剂的方法，其中通过燃烧焰火填料形成固体颗粒和惰性气 体混合物(WO92/17244)。但是，燃烧产物的高温会增加封闭空间的平均温度，这样 对此处的人员会有不利影响。另外，在固体焰火燃料燃烧时，除产生具有灭火作用 的最初气溶胶产物外，由于有机组分的不完全燃烧，还会生成污染环境的气体产物 (CO，NH3，H2，CHx和NOx)。

本发明的组合物达到制备有生态安全性的用于封闭空间灭火的组合物的目的。

本发明的目的组合物为用于封闭空间灭火的焰火的、形成气溶胶的组合物，包 含重量比为67-72％的硝酸钾，8-12％的酚醛树脂，和占剩余比例的双氰胺，其中 硝酸钾最大平均颗粒直径为25μm，相应的最小比表面积为1500cm2/g。酚醛树脂 的最大平均颗粒直径为100μm，双氰胺的最大平均颗粒直径为15μm。

本发明优选的组合物还包含有碳酸氢钾(KHCO3)，苯甲酸钾(C7H5O2K)或六氰合铁 (III)化钾K3[(FeCN)6]，这些含钾原料的最大平均颗粒直径为15μm，相应的颗粒最 小比表面积为500cm2/g。

该组合物包含(重量％)：

硝酸钾                                 67-72

双氰胺                                 9-16

酚醛树脂                               8-12

苯甲酸钾，碳酸氢钾或六氰合铁(III)化钾  4-12。

依据本发明的制备方法也可达到上述目的，该方法包括：制备酚醛树脂的溶液， 混合各组分，筛分，造粒并干燥，其中用比例为30-50∶70-50的乙醇丙酮混合物制 备酚醛树脂溶液，把至少两等份的酚醛树脂溶液加到形成粉未的组份中直至整个物 料中的所有组份分散均匀，也即制得均匀和稳定的物料。在温度20-70℃下干燥并 同时对混合物造粒，直至湿气和挥发性组份的残留含量不大于1％，成粒的组合物 在使用中有足够的流动性。

各组分的比例和分散度以及组合物的制备方法保证了组合物的更完全的燃烧， 并且在气溶胶中有更大量的细磨颗粒和惰性气体(二氧化碳，氮气和水蒸气)，因 此也保证了组合物的高效灭火性能，并且在灭火过程中毒性水平达人体可接受水 平。

细磨的形成粉末的组分(硝酸钾，双氰胺，苯甲酸钾，碳酸氢钾，六氰合铁(III) 化钾)和作为漆溶液的酚醛树脂在乙醇/丙酮混合物中的溶液以及本发明的组合物 制备方法的使用，都可以得到具有所需的技术性能和使用性能的最终混合物，并且 降低了制备过程的耗时和上述制备方法的危险性(省去了危险操作如空气的循环 等)。

本发明的组合物可在标准焰火制造装置中制备。

表1列出了本发明组合物的配比，作为对比也列出了已知的组合物及其最重要 的参数。从表1可明显地看出对所有所列参数，本发明组合均优于已知的组合物。

表2列出了本发明组合物的配比(No.11，14，16，17，18，21)，作为 对照也列出组分的用量和/或分散性超出本发明范围的组合物。从表2可明显地看 出本发明的组合物毒性较小。另外，对于灭火来说，所需的灭火剂浓度也较低。而 且本发明的组合物也保证了在气溶胶中有更大量的细磨颗粒和惰性气体。 表1 组分，混合物性质 组分浓度(重量百分比) 性能 最近的现有技术   WO92/17244     1     2     3     4     5     6 硝酸钾     70     70     70     70     70     70     70 双氰胺     12     12     12      9     9     9     19 Iditol(酚醛树脂)     -     -     -      -     -     -     11 以漆料形式的酚醛树 脂(固形物)     11     11     11      11     11     11      - 碳酸氢钾     7     -     -      9     -     -      - 苯甲酸钾     -     7     -      -     9     -      - 六氰合铁(III)化钾     -     -     7      -     -     9      - 灭火速度(mm/s)     2.1     2.5     2.3     1.8     2.3     2.1     1.5 挤压过程的比压力*     1200     1200     1200     1400     1400     1400     2000 分散相产率(mol％)     56     64     62     53     58     57     48 对乙醇的灭火浓度 (g/m3)     40     35     35     45     40     40     50 有毒气体含量(％) CO2NH3     0     0     0     0     0     0     0.018   0.085   0.080   0.078   0.070   0.065   0.062     0.144 *)用以取得偶联(偶联＝0.95kgf/cm2) 表2 No.              组分浓度，质量百分比              (平均颗粒直径，μm) 毒性*   灭火浓度     g/m3 气溶胶物 料含量％     KNO3 酚醛树脂 气态气溶胶发生剂    死亡％     瘫痪％ 1 60(～320) 15(～360) 25(～340)DCDA**     79     100     48     76 2 67(＜25) 10(＜100) 23(～340)DCDA     0     4.2     36     88 3 60(＜25) 8(～360) 32(～340)DCDA     100     100     42     80 4 67(＜25) 18(＜100) 15(～340)DCDA     0     58.3     38     84 5 60(＜25) 8(＜100) 32(～340)DCDA     100     100     40     84 6 70(＜25) 5(～360) 25(＜15)DCDA     0     12.5     36     86 7 70(＜25) 15(＜100) 15(＜15)DCDA     0     4.2     34     90 8 70(＜25) 18(＜100) 12(＜15)DCDA     0     16.7     36     90 9 60(＜25) 15(＜100) 25(＜15)DCDA     79     79.2     42     80 10 58(＜25) 5.5(＜100) 36.5(＜15)DCDA     79     100     56     78 11 69(＜25) 12(＜100) 17(＜15)DCDA     0     4.2     26     97 12 65.5(＜25) 14(＜100) 20.5(＜15)DCDA     0     17.4     28     95 13 68(＜25) 13(＜100) 19(＜15)DCDA     0     4.2     26     96 14 70(＜25) 11(＜100) 19(＜15)DCDA     0     0     24     99.3 15 54(＜25) 12(＜100) 34(＜15)DCDA     100     100     120     68 16 70(＜25) 11(＜100) 12％(＜15)DCDA+ 7％(＜15)KB     0     0     27     97 17 70(＜25) 10(＜100) 10％(＜15)DCDA+ 10％(＜15)KBC     0     0     22     99 18 69(＜25) 8(＜100) 11％(＜15)DCDA+ 12％(＜15)KHCF     0     0     23     98 19 75(＜25) 10(＜100) 15％(＜15)DCDA     12.5     100     40     90 20 76(＜25) 15(＜100) 9％(＜15)DCDA     14.7     100     44     85 21 72(＜25) 10(＜100) 18％(＜15)DCDA     0     0     26     97 *)用白鼠做实验所得的结果，白鼠被放入浓度60g/cm3气氛中15分钟并在随后的两 周内作观察 **)DCDA-双氰胺    KB-苯甲酸钾    KBC-碳酸氢钾    KHCF-六氰合铁(III)化钾

实施例1

如果采用下述配比，使用本发明的组合物及其制备方法可得非常好的结果：

颗粒比表面积为2000cm2/g的硝酸钾            70

平均颗粒尺寸为12μm的双氰胺                 12

50％的酚醛树脂在50∶50乙醇丙酮中的溶液      11

(以固形物为计)

颗粒比表面积为600cm2/g的苯甲酸钾            7。

预先磨好的形成粉末组分(硝酸钾，双氰胺，苯甲酸钾)混入混合器中混合10 分钟。接着加入三等份酚醛树脂溶液。在每次加入相应的酚醛树脂溶液后，将混合 器中的混合物混合5分钟。混合操作在40℃下进行，并且不盖盖子。所得混合物从 混合机中倒出并过筛到一个不断吹入热空气的造粒机中。该预干燥的颗粒在板上铺 成2～3cm厚的层用于挥去湿气和挥发组分并干至1％。混合和造粒共需约1小时。

如果湿气和可挥发组份含量超过1％，所制得的混合物可在受压状态下进一步 干燥。

本发明的焰火的、形成气溶胶的组合物及其制备方法可填充灭火气溶胶发生 剂，使用上述灭火气溶胶发生剂可对固定的封闭空间、铁路和公路，海上或河流上 的船只和飞机等运输工具、也包括如飞机引擎的不密封装置上的气体，液体和固体 可燃物质进行灭火，也可在易于着火和爆炸的工厂中用于侦查着火并防止由专门制 造仪器上的着火转化成贮存区域上的爆炸。

本文标签： 气溶胶组合制备方法