一種高分子阻燃滅火劑及其配制工藝制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及消防安全領(lǐng)域的一種高分子阻燃滅火劑及其配制工藝，是由含陰離子基團的水溶性基質(zhì)，經(jīng)超高分子量的交聯(lián)、接枝制成的高吸水性樹脂，添加相應(yīng)阻燃活性物質(zhì)與水混合后，形成的能夠抑制火勢分散和運移的新型高分子液體阻燃滅火劑。它具有高水、速凝、阻燃、無毒、無味、配比簡單、附壁性能好、綜合成本低、具環(huán)保功能等特點。它集冷卻、窒息、隔離和化學抑制多種滅火機理于一身，同時作用，共同阻斷燃燒的三大要素，它是一種滅火快、效能高、性能穩(wěn)定、凝固點低、自封能力強和抗復燃能力強、兼有能高效撲滅Ａ類和Ｂ類火災(zāi)的能力的阻燃滅火劑。（*該技術(shù)在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及消防安全領(lǐng)域的一種高分子阻燃滅火劑及其配制工藝，是由含陰離子基團的水溶性基質(zhì)，經(jīng)超高分子量的交聯(lián)、接枝制成的高吸水性樹脂，添加相應(yīng)阻燃活性物質(zhì)與水混合后，形成的能夠抑制火勢分散和運移的新型高分子液體阻燃滅火劑。它具有高水、速凝、阻燃、無毒、無味、配比簡單、附壁性能好、綜合成本低、具環(huán)保功能等特點。它集冷卻、窒息、隔離和化學抑制多種滅火機理于一身，同時作用，共同阻斷燃燒的三大要素，它是一種滅火快、效能高、性能穩(wěn)定、凝固點低、自封能力強和抗復燃能力強、兼有能高效撲滅A類和B類火災(zāi)的能力的阻燃滅火劑?；馂?zāi)是危害人類的重大災(zāi)害之一。隨著我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，重大惡性火災(zāi)及爆炸事故頻繁發(fā)生，直接危及人民的生命、財產(chǎn)，造成環(huán)境污染，引發(fā)生態(tài)失衡。火災(zāi)及其相關(guān)災(zāi)害問題，引起了黨中央、國務(wù)院的高度重視和全社會的廣泛關(guān)注。減少火災(zāi)及其相關(guān)災(zāi)害對人類生產(chǎn)、生活及資源環(huán)境的危害，已成為迫切需要解決的重大問題之一。江澤民主席就全國火災(zāi)形勢曾指示“責任重于泰山、隱患險于明火、防范勝于救災(zāi)”，李鵬委員長也曾為消防工作題詞“開展火災(zāi)科學研究，造福人類造福社會?！毕琅c環(huán)保的目的均是保護生命和財產(chǎn)。隨著社會的不斷進步，世界各國人民都愈來愈生重視環(huán)境保護和加強消防意識，各國都制定了相應(yīng)的法律法規(guī)。然而消防工作中卻存在著許多與環(huán)境保護相背的地方，研究臭氧層的環(huán)境工作者指出，消防中使用的哈龍氣體滅火劑如1301，1211等氟氯烴、氟溴烴對大氣臭氧層極具破壞性，它屬于一類稱為鹵代烷的化學品，它通過破壞燃燒或爆炸的復雜的化學鏈式反應(yīng)來達到滅火的目的，人們用哈龍滅火器救火或訓練時，哈龍氣體就自然排放到大氣中。哈龍含有氯和溴，在大氣中受到太陽光輻射后，分解出氯、溴的自由基，這些化學活性基團與臭氧結(jié)合奪去臭氧分子中的一個氧原子，引發(fā)一個破壞性鏈式反應(yīng)，使臭氧遭到破壞，從而降低臭氧濃度，產(chǎn)生臭氧洞。哈龍在大氣中的存活壽命長達數(shù)十年，它在平流層中對臭氧層的破壞作用將持續(xù)幾十年甚至更長時間。因此哈龍對臭氧層的破壞作用是巨大的?？茖W研究證明，哈龍是破壞臭氧層的主要元兇之一。為此，包含世界27個國家的環(huán)境保護協(xié)會和消防科技組織聯(lián)合起來，于1987年簽署了“蒙特利爾條約”(該條約已于1989年1月1日生效)，明確規(guī)定了停止生產(chǎn)和使用氟氯溴烴及其它破壞性化學物質(zhì)的時間表，其后又在1989年、1990年、1992年分別召開了有關(guān)國際會議，對“蒙特利爾條約”進行了修正。其中規(guī)定“氟氯烴最后停止使用期限放寬至2020-2060年，但限止生產(chǎn)期限，對發(fā)達國家要求在2000年前完全停止，發(fā)展中國家2010年前完全停止。我國在1994年9月14日簽署了“蒙特利爾條約”，按照《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)蒙特利爾議定書》修正案規(guī)定，哈龍生產(chǎn)和消費比工業(yè)發(fā)達國家延長10年，即發(fā)達國家停止哈龍生產(chǎn)和消費是1994年，我國則為2005年。西方一些工業(yè)發(fā)達國家根據(jù)“蒙特利爾條約”，生1994年1月1日起已停止生產(chǎn)哈龍1211、1301滅火劑，為了保證消防安全和市場需求，各國對哈龍?zhí)娲a(chǎn)品和研究做出了大量工作。替代研究主要從兩方面進行，一是從替代藥劑進行，希望能找到一種滅火性能及其它物理性能類似于鹵代烷1301或鹵代烷1211且ODP(Ozone Depletion Potential)值又很小的物質(zhì)，這樣現(xiàn)用哈龍滅火系統(tǒng)不需做大的改動，只更換滅火劑即可；再就是用其它滅火劑代替哈龍滅火劑保持特定場合，比如超細微粒的氣溶膠等。另外，防火阻燃材料中的阻燃劑引起“二次災(zāi)害”問題，也是值得我們消防科研工作者重視的。為了提高材料的抗燃性，往往需加入一些阻燃助劑，而目前阻燃效應(yīng)較高、用得也較多的是鹵系阻燃劑，但它的缺點是在發(fā)生火災(zāi)時許多鹵系阻燃材料會釋放出有毒氣體或致癌物質(zhì)，造成“二次災(zāi)害”。因此無鹵阻燃技術(shù)的研究已成為環(huán)保和消防工作者的又一重要課題，研究集中在聚烯烴新材料低煙、低毒、無鹵阻燃機理；通過對固化的球形超支化高分子型無鹵阻燃材料的形態(tài)結(jié)構(gòu)、物理化學性能及影響因素等問題的研究，掌握新型無鹵阻燃涂料體系輻射固化的規(guī)律及阻燃機理；研究納米無機阻燃劑在聚合物復合材料中的阻燃機理與其結(jié)構(gòu)的關(guān)系；研究新型納米阻燃聚合物復合材料。目前已研制成功的無鹵阻燃劑有金屬水合物Mg(OH)2、Al(OH)3及硼酸鋅、磷系阻燃劑、膨脹型阻燃劑(IFR)等。今后無鹵阻燃劑的發(fā)展方向是阻燃劑的表面處理、微細化處理以及各種無鹵阻燃劑之間的協(xié)同效應(yīng)，進一步研究阻燃機理，開發(fā)新的無鹵阻燃劑。新型阻燃滅火劑的研究與開發(fā)是近幾年發(fā)展較快的一個領(lǐng)域其中用于替代哈龍的新型氣體阻燃滅火劑和用于撲救A類火災(zāi)的“水添加劑”型阻燃滅火劑的研究與開發(fā)工作尤其引人矚目。目前已開發(fā)出一些較好的哈龍?zhí)娲夹g(shù)產(chǎn)品，如七氟丙烷(FM-200)和混合氣體(Inergen煙烙燼)等。但是，這些產(chǎn)生都存在一些不足之處。目前國際上尚未研制出一種對人體和環(huán)境的安全不造成損害而在滅火效能、系統(tǒng)的適用性和成本價格等幾方面都與哈龍達到同樣水平的替代產(chǎn)品；更沒有研制出可以用到已經(jīng)安裝在各種保護場所里的哈龍1301系統(tǒng)里，直接替代哈龍1301的氣體阻燃滅火劑。因此，開發(fā)新型哈龍?zhí)娲鷼怏w阻燃滅火劑的工作仍將是今后幾年世界矚目的研究課題，誰能率先開發(fā)出理想的替代哈龍1301的新型阻燃滅火劑，誰就能搶先占領(lǐng)國際市場，創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟效益。研究開發(fā)撲救A類火災(zāi)的“水添加劑”型阻燃滅火劑及其應(yīng)用技術(shù)，是目前阻燃滅火劑研究領(lǐng)域另一個非常活躍、倍受關(guān)注的課題。包括研究細水霧產(chǎn)生的方法及細水霧的特性表征；研究細水霧與火焰相互作用的動力學過程及對煙氣傳輸?shù)挠绊?；研究添加劑對水霧物理化學性能和滅火效能的影響。建立定量描述細水霧特性參數(shù)與火焰臨界熄滅特性之間的關(guān)系，在實驗基礎(chǔ)上發(fā)展清潔高效水系滅火技術(shù)。撲救A類火災(zāi)的“水添加劑”型阻燃滅火劑，如強化水、潤濕水、增稠水和抗凍水等“水系阻燃滅火劑”和專門用于撲救A類火災(zāi)的低混合比“A類泡沫阻燃滅火劑”。這類阻燃滅火劑在國外最早被林業(yè)部門用來撲救森林火災(zāi)，80年代開始充裝在滅火器中撲救A類火災(zāi)，90年代以后被國外一些消防部門用于城市建筑火災(zāi)。與此同時，國外還開發(fā)出壓縮空氣泡沫裝置等應(yīng)用技術(shù)，并且在這類阻燃滅火劑的滅火效果、滅火戰(zhàn)術(shù)、人身與環(huán)境安全性等方面開展了一系列的研究。國外的研究表明，這類阻燃滅火劑在撲救人們最常見的A類火災(zāi)時，具有滅火快、用水省、水浸損失小等優(yōu)點，有的產(chǎn)品具有抑制火災(zāi)煙氣濃度、提高火場能見度的作用，因此具有很好的推廣應(yīng)用前景。但是，需要進一步研究解決的問題也不少，如阻燃滅火劑的長期儲存穩(wěn)定性問題、對容器的腐蝕性問題、環(huán)境問題、滅火技術(shù)和戰(zhàn)術(shù)問題、對火災(zāi)原因鑒定可能造成影響的問題等等。(二)技術(shù)背景火盡管帶來了人類文明，但火災(zāi)也成為處于當今文明世界的人類的大災(zāi)難，為了制服火災(zāi)，科學家們開始了阻止燃燒蔓延的研究，由此便形成了一個新的化學分支——阻燃化學。阻燃的關(guān)鍵是捕捉自由基和降低自由基的能量。人們從聚氯乙烯的燃燒得到啟迪，制備有阻燃性能的高分子材料。自由基是一種燃燒必須的催化劑。除木材與棉織品外，其他物品都必須靠它的幫助才能燃燒。阻燃劑種類很多，總分為三類，即無機化合物阻燃劑、有機化合物阻燃劑和復合物阻本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種高分子阻燃滅火劑，其特征在于它是由下述重量配比的原料制成的高分子阻燃滅火劑：超高分子量陰離子型聚丙烯酰胺 ５～１０ｋｇ硫酸鋁、 １～３ｋｇ偏硼酸三甲酯、 １～３ｋｇ碳酸氫鈉 １～３ｋｇ過硫酸鉀 １～２ｋｇ聚四氟乙 烯 １～２ｋｇ水 １００００～１０００００ｋｇ。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：羅萌，
申請(專利權(quán))人：羅萌，
類型：發(fā)明
國別省市：66[中國|海南]