一种abc超细干粉灭火剂及其制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种ABC超细干粉灭火剂，主要由下列原料制备而成，均为质量份：碱渣15?25，碳酸氢钠12?20，硫酸钾32?44，碳酸镁粉6?12，甲基硅油3?6，硫酸铵4?8，生石膏5?10，氯化橡胶2?6，硼酸锌5?9，氮化硅1?5，玻璃纤维3?6，丙酮1?2。本发明所得产品备工艺简单，生产成本低，灭火性能优越，效率高，并且具有斥水性好、流动性好、抗结块性优、可长期保存的优点。
【专利说明】
一种ABC超细干粉灭火剂及其制备方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及灭火剂领域，特别是涉及一种ABC超细干粉灭火剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 超细干粉灭火剂是一种灭火效能较高、干燥且易于流动的超细型粉末灭火剂。其 主要由活性灭火组分、粉碎助剂组分、疏水组分、惰性填料组分等组成。其中，灭火组分是超 细干粉灭火剂的核心，其他组分均围绕这个核心而发挥作用。其灭火原理主要为:一是靠粉 剂中的无机盐的挥发性分解物与燃烧过程中燃料所产生的自由基或活性基团发生化学抑 制和副催化作用，使燃烧的链反应中断而灭火;二是靠细小粉剂落在燃烧物表面在高温作 用下形成一层玻璃状覆盖层，从而隔绝氧气，进行室息灭火。因此，室息、冷却、辐射的遮隔 及有焰燃烧的化学抑制作用是超细干粉灭火剂灭火效率的集中体现。同时，由于超细干粉 灭火剂粒径很小，在相同质量下，它具有更广泛的覆盖面积和更强的附着性。近年来，随着 超细干粉灭火剂生产工艺的日趋成熟，其灭火性能也得到了很大的改进，其可应用的火灾 场所和火灾类型也日趋广泛。
[0003] 公布号CN 104096335 A(申请号201410288874.1)的中国专利文献公开了一种ABC 超细干粉抗复燃灭火剂，以重量百分比计，包括如下组分:磷酸一铵85~90%，云母1~2%， 二氧化硅2.9~8.8%，硫酸铵2~3%，含氢硅油2~3 %，氟碳0. 1~0.2%。公布号CN 104258532 A(申请号201410455597.9)的中国专利文献公开了一种ABC超细干粉灭火剂及 其制备方法。该ABC超细干粉灭火剂包括以下质量百分比的原料组分:3~5%的云母粉，3 ~6 %的疏水气相法白炭黑，0.9~1.5%的高沸硅油，0.8~1.5 %的水，1~1.5 %的汽油，余 量为Π 型聚磷酸铵。公布号CN 102974066 A(申请号201210505572.6)的中国专利文献公开 了一种高效能ABC超细干粉灭火剂及其制备方法，按照占体系质量百分比将磷酸二氢铵与 活性白土、氢氧化钙、云母粉、硬脂酸盐、二茂铁混合后，采用真空干燥至含水量低于0.2%， 采用机械球磨粉碎，直到90 %的粉体粒径达到7-16微米以下，充分混合后，向混合物喷淋充 分分散的2 %-6 %的硅油乳液，在高效混合设备里充分混合，加入3 % -7 %的超细白炭黑混 合后于80-110°C进行硅油交联，干燥至含水量小于0.25%，筛除极少量的结块，包装即可。
[0004] 目前市面上大部分干粉灭火剂，其性能差异较大，因斥水性较差、吸湿率高，使得 产品结块，保质期变短，导致灭火效率低，因此需加强对此方面的研究，进一步改善缺陷。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术的问题，本发明的目的是提供一种制备简单、性能优越稳定的ABC超 细干粉灭火剂及其制备方法。
[0006] 本发明的技术方案是： 一种ABC超细干粉灭火剂，主要由下列原料制备而成，均为质量份:碱渣15-25，碳酸氢 钠12-20，硫酸钾32-44，碳酸镁粉6-12，甲基硅油3-6，硫酸铵4-8，生石膏5-10，氯化橡胶2-6，硼酸锌5-9，氮化硅1-5，玻璃纤维3-6，丙酮1-2。
[0007] 优选方案为，碱渣18-22，碳酸氢钠14-18，硫酸钾36-40，碳酸镁粉8-10，甲基硅油 4-5，硫酸铵5-7，生石膏6-9，氯化橡胶3-5，硼酸锌6-8，氮化硅2-4，玻璃纤维4-5，丙酮1.2-1.8〇
[0008] 更加优选的是，碱渣20，碳酸氢钠16，硫酸钾38，碳酸镁粉9，甲基硅油4.5，硫酸铵 6，生石膏7.5，氯化橡胶4，硼酸锌7，氮化硅3，玻璃纤维4.5，丙酮1.5。
[0009] 所述的一种ABC超细干粉灭火剂的制备方法，步骤如下： (1) 取碱渣、生石膏和氮化硅，120°c恒温干燥1-2小时(优选的：恒温干燥1.5小时），置 于球磨机内研磨，粉碎过筛制成细料； (2) 在400-800转/分钟的搅拌状态下，依次加入硫酸钾、碳酸氢钠、碳酸镁粉、硫酸铵、 氯化橡胶、硼酸锌和玻璃纤维，继续搅拌混合30-70分钟，加热升温至60-90°C，再加入步骤 (1)所制细料，保持恒温，加速搅拌至均匀，制成中间料； (3) 将甲基硅油喷淋到步骤（2)所制中间料内，继续升温至85-125°C，加入丙酮，搅拌 0.6-1.0小时(优选的：搅拌0.7-0.9小时;更加优选的：搅拌0.8小时），保持恒温，烘干30分 钟，出料； (4) 将步骤(3)所制最终产品，振动筛分，除去结块，分装即得超细干粉灭火剂。
[0010]所述的一种ABC超细干粉灭火剂的制备方法，步骤（1)粉碎过800-1200目筛(优选 的:粉碎过900-1100目筛;更加优选的:粉碎过1000目筛）。
[0011] 所述的一种ABC超细干粉灭火剂的制备方法，步骤(2)在500-700转/分钟的搅拌状 态下(优选的:在600转/分钟的搅拌状态下）。
[0012] 所述的一种ABC超细干粉灭火剂的制备方法，步骤(2 )继续搅拌混合40-60分钟(优 选的:继续搅拌混合50分钟）。
[0013]所述的一种ABC超细干粉灭火剂的制备方法，步骤（2)加热升温至70-80°C(优选 的：加热升温至75°C)。
[0014] 所述的一种ABC超细干粉灭火剂的制备方法，步骤(3)继续升温至95-115°C(优选 的:继续升温至105°C)。
[0015] 所述的一种ABC超细干粉灭火剂的制备方法，步骤(4)筛网的孔径为15-25μπι(优选 的：筛网的孔径为20μπι)。
[0016] 本发明提供的一种ABC超细干粉灭火剂制备工艺简单，生产成本低，灭火性能优 越，效率高，并且具有斥水性好、流动性好、抗结块性优、可长期保存的优点，市场前景良好。
【具体实施方式】
[0017] 下面结合实施例和实验例详细说明本发明的技术方案，但保护范围不限于此。
[0018] 实施例1 一种ABC超细干粉灭火剂，主要由下列原料制备而成（每份5kg):碱渣15 份，碳酸氢钠12份，硫酸钾32份，碳酸镁粉6份，甲基硅油3份，硫酸铵4份，生石膏5份，氯化橡 胶2份，硼酸锌5份，氮化硅1份，玻璃纤维3份，丙酮1份。上述一种ABC超细干粉灭火剂的制备 方法是： (1) 取碱渣、生石膏和氮化硅，120°C恒温干燥1小时，置于球磨机内研磨，粉碎过800目 筛制成细料； (2) 在400转/分钟的搅拌状态下，依次加入硫酸钾、碳酸氢钠、碳酸镁粉、硫酸铵、氯化 橡胶、硼酸锌和玻璃纤维，继续搅拌混合30分钟，加热升温至60°C，再加入步骤（1)所制细 料，保持恒温，加速搅拌至均匀，制成中间料； (3) 将甲基硅油喷淋到步骤(2)所制中间料内，继续升温至85°C，加入丙酮，搅拌0.6小 时，保持恒温，烘干30分钟，出料； (4) 将步骤(3)所制最终产品，振动筛分，筛网的孔径为15μπι，除去结块，分装即得超细 干粉灭火剂。
[0019] 实施例2-种ABC超细干粉灭火剂，主要由下列原料制备而成（每份5kg):碱渣25 份，碳酸氢钠20份，硫酸钾44份，碳酸镁粉12份，甲基硅油6份，硫酸铵8份，生石膏10份，氯化 橡胶6份，硼酸锌9份，氮化硅5份，玻璃纤维6份，丙酮2份。上述一种ABC超细干粉灭火剂的制 备方法是： (1) 取碱渣、生石膏和氮化硅，120°C恒温干燥2小时，置于球磨机内研磨，粉碎过1200目 筛制成细料； (2) 在800转/分钟的搅拌状态下，依次加入硫酸钾、碳酸氢钠、碳酸镁粉、硫酸铵、氯化 橡胶、硼酸锌和玻璃纤维，继续搅拌混合70分钟，加热升温至90°C，再加入步骤（1)所制细 料，保持恒温，加速搅拌至均匀，制成中间料； (3) 将甲基硅油喷淋到步骤(2)所制中间料内，继续升温至125°C，加入丙酮，搅拌1.0小 时，保持恒温，烘干30分钟，出料； (4) 将步骤(3)所制最终产品，振动筛分，筛网的孔径为25μπι，除去结块，分装即得超细 干粉灭火剂。
[0020]实施例3-种ABC超细干粉灭火剂，主要由下列原料制备而成（每份5kg):碱渣18 份，碳酸氢钠14份，硫酸钾36份，碳酸镁粉8份，甲基硅油4份，硫酸铵5份，生石膏6份，氯化橡 胶3份，硼酸锌6份，氮化硅2份，玻璃纤维4份，丙酮1.2份。上述一种ABC超细干粉灭火剂的制 备方法是： (1) 取碱渣、生石膏和氮化硅，120°C恒温干燥1小时，置于球磨机内研磨，粉碎过900目 筛制成细料； (2) 在500转/分钟的搅拌状态下，依次加入硫酸钾、碳酸氢钠、碳酸镁粉、硫酸铵、氯化 橡胶、硼酸锌和玻璃纤维，继续搅拌混合40分钟，加热升温至70°C，再加入步骤（1)所制细 料，保持恒温，加速搅拌至均匀，制成中间料； (3) 将甲基硅油喷淋到步骤(2)所制中间料内，继续升温至95°C，加入丙酮，搅拌0.7小 时，保持恒温，烘干30分钟，出料； (4) 将步骤(3)所制最终产品，振动筛分，筛网的孔径为15μπι，除去结块，分装即得超细 干粉灭火剂。
[0021] 实施例4 一种ABC超细干粉灭火剂，主要由下列原料制备而成（每份5kg):碱渣22 份，碳酸氢钠18份，硫酸钾40份，碳酸镁粉10份，甲基硅油5份，硫酸铵7份，生石膏9份，氯化 橡胶5份，硼酸锌8份，氮化硅4份，玻璃纤维5份，丙酮1.8份。上述一种ABC超细干粉灭火剂的 制备方法是： (1) 取碱渣、生石膏和氮化硅，120°C恒温干燥2小时，置于球磨机内研磨，粉碎过1100目 筛制成细料； (2) 在700转/分钟的搅拌状态下，依次加入硫酸钾、碳酸氢钠、碳酸镁粉、硫酸铵、氯化 橡胶、硼酸锌和玻璃纤维，继续搅拌混合60分钟，加热升温至80°C，再加入步骤（1)所制细 料，保持恒温，加速搅拌至均匀，制成中间料； (3) 将甲基硅油喷淋到步骤(2)所制中间料内，继续升温至115°C，加入丙酮，搅拌0.9小 时，保持恒温，烘干30分钟，出料； (4) 将步骤(3)所制最终产品，振动筛分，筛网的孔径为25μπι，除去结块，分装即得超细 干粉灭火剂。
[0022] 实施例5-种ABC超细干粉灭火剂，主要由下列原料制备而成（每份5kg):碱渣20 份，碳酸氢钠16份，硫酸钾38份，碳酸镁粉9份，甲基硅油4.5份，硫酸铵6份，生石膏7.5份，氯 化橡胶4份，硼酸锌7份，氮化硅3份，玻璃纤维4.5份，丙酮1.5份。上述一种ABC超细干粉灭火 剂的制备方法是： (1) 取碱渣(购自天津渤海化工有限责任公司天津碱厂）、生石膏(购自上海沪震实业有 限公司）和氮化硅(购自福斯曼科技有限公司），120°C恒温干燥1.5小时，置于球磨机内研 磨，粉碎过1000目筛制成细料； (2) 在600转/分钟的搅拌状态下，依次加入硫酸钾(购自上海羽朵生物科技有限公司）、 碳酸氢钠(购自济南鑫龙海工贸有限公司）、碳酸镁粉(购自湖北巨胜科技有限公司）、硫酸 铵(购自衡州市明锋化工有限公司）、氯化橡胶(购自武汉鸿睿康试剂有限公司）、硼酸锌(购 自武汉兴众诚科技有限公司）和玻璃纤维(购自上海谷研科技有限公司），继续搅拌混合50 分钟，加热升温至75°C，再加入步骤(1)所制细料，保持恒温，加速搅拌至均匀，制成中间料； (3) 将甲基硅油(购自济南多维桥化工有限责任公司）喷淋到步骤(2)所制中间料内，继 续升温至105°C，加入丙酮，搅拌0.8小时，保持恒温，烘干30分钟，出料； (4) 将步骤(3)所制最终产品，振动筛分，筛网的孔径为20μπι，除去结块，分装即得超细 干粉灭火剂。
[0023]本发明所用主要原料： 碱渣:指工业生产中制碱和碱处理过程中排放的碱性废渣，主要由结晶不良的碳酸钙 组成，其化学成分包括多种氧化物和氯化物，碱渣具有含水量高、孔隙大、压缩性大的特点， 其颗料多为粉粒，透水性较好，荷载作用下固结较快，易于实施加固处理。
[0024] 碳酸氢钠:俗称小苏打。白色细小晶体，无臭、味咸，可溶于水，微溶于乙醇，是一种 工业用化学品，低毒。可用作制药工业的原料、作羊毛的洗涤剂、泡沫灭火剂、浴用剂、碱性 剂、膨松剂。
[0025] 硫酸钾：是由硫酸根离子和钾离子组成的盐，可用硫酸盐型的钾盐矿和含钾盐湖 卤水为原料来制取，通常状况下为无色或白色结晶、颗粒或粉末。无气味，味苦。质硬。化学 性质不活泼。在空气中稳定。
[0026] 碳酸镁粉：白色单斜结晶或无定形粉末。无毒、无味气中稳定。相对密度2.16。微溶 于水，水溶液。呈弱碱性，在水中的溶解度为0. 〇2%( 15°C)。可用作耐火材料、锅炉和管道的 保温材料，以及食品、药品、化妆品、橡胶、墨水等的添加剂。
[0027] 甲基硅油：是在室温下保持液体状态的线型聚硅氧烷产品，其有机基团全部为甲 基，具有卓越的耐热性、电绝缘性、耐候性、疏水性、生理惰性和较小的表面张力，还具有低 的黏温系数，较高的抗压缩性。可用作绝缘、润滑、防震、防尘油、介电液和热载体；用作消 泡、脱膜、油漆和日用化妆品的添加剂。
[0028] 硫酸铵：纯品为无色斜方晶体，工业品为白色至淡黄色结晶体，有吸湿性，吸湿后 固结成块。加热到513°C以上完全分解成氨气、氮气、二氧化硫及水。主要用作肥料，适用于 各种土壤和作物。还可用于纺织、皮革、医药等方面。
[0029]生石膏：为二水硫酸钙（Ca〔S〇4〕· 2H20)，理论成分Ca032.6%，S0346.5%，H20+ 20.9%，单斜晶系，晶体为板状，通常呈致密块状或纤维状，是一种用途广泛的工业材料和建 筑材料。可用于水泥缓凝剂、石膏建筑制品、模型制作、医用食品添加剂、硫酸生产、纸张填 料、油漆填料等。
[0030] 氯化橡胶:是由天然橡胶或合成橡胶经氯化改性后得到的橡胶衍生产品，通常使 用氯气与天然橡胶进行氯化反应而得，其具有优良的成膜性、粘附性、抗腐蚀性、阻燃性和 绝缘性，可广泛用于制造胶粘剂、船舶漆、集装箱漆、化工防腐漆、马路划线漆、防火漆、建筑 涂料及印刷油墨等。
[0031] 硼酸锌:是一种环保型的非卤素阻燃剂，无毒、低水溶性、高热稳定性、粒度小、比 重小、分散性好等特点，可以有效提高阻燃性能，减少燃烧时烟雾的产生，并可以调节橡塑 产品的化学，机械，电等方面的性能。
[0032] 氮化硅:化学式为Si3N4,是一种重要的结构陶瓷材料，可在1300-1400°C的条件下 用单质硅和氮气直接进行化合反应得到，具有耐高温、耐磨损、抗腐蚀能力强的特点，可用 作高级耐火材料。
[0033]玻璃纤维:是一种性能优异的无机非金属材料，通过将熔融玻璃直接制成纤维而 得，其主要成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁、氧化钠等，具有绝缘性好、耐 热性强、抗腐蚀性好，机械强度高的优点，常用作复合材料中的增强材料，电绝缘材料和绝 热保温材料，电路基板等领域。
[0034]试验例1本发明所得一种ABC超细干粉灭火剂(实施例5)的性能测试： 1.常规性能检测：选取本发明所得产品和市面上常规ABC超细干粉灭火剂，参照GA 578-2005的标准进行检测。
[0035]检测技术性能指标:如表1所示： 表1超细ABC干粉灭火剂主要性能指标及测试结果
由表1可知，本发明所得产品的的各项性能均符合标准，其中含水率及吸湿率低于标准 和常规产品，说明本发明所得产品结晶程度低，保存时间长，不易变质，且与常规产品相比， 在灭ABC类火的效能方面，本发明明显优于常规产品及标准，说明本发明产品的灭火能力 强，效率快，性能更优越。
[0036]应当指出的是，【具体实施方式】只是本发明比较有代表性的例子，显然本发明的技 术方案不限于上述实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员，以本发明所明确公 开的或根据文件的书面描述毫无异议的得到的，均应认为是本专利所要保护的范围。
【主权项】
1. 一种ABC超细干粉灭火剂，其特征在于，主要由下列原料制备而成，均为质量份:碱渣 15-25，碳酸氢钠12-20，硫酸钾32-44，碳酸镁粉6-12，甲基硅油3-6，硫酸铵4-8，生石膏5-10，氯化橡胶2-6，硼酸锌5-9，氮化硅1-5，玻璃纤维3-6，丙酮1-2。2. 如权利要求1所述的一种ABC超细干粉灭火剂，其特征在于，碱渣18-22，碳酸氢钠14-18，硫酸钾36-40，碳酸镁粉8-10，甲基硅油4-5，硫酸铵5-7，生石膏6-9，氯化橡胶3-5，硼酸 锌6-8，氮化硅2-4，玻璃纤维4-5，丙酮1.2-1.8。3. 如权利要求1所述的一种ABC超细干粉灭火剂，其特征在于，碱渣20，碳酸氢钠16，硫 酸钾38，碳酸镁粉9，甲基硅油4.5，硫酸铵6，生石膏7.5，氯化橡胶4，硼酸锌7，氮化硅3，玻璃 纤维4.5,丙酮1.5。4. 如权利要求1-3任一所述的一种ABC超细干粉灭火剂的制备方法，其特征在于，步骤 如下： (1) 取碱渣、生石膏和氮化硅，120°C恒温干燥1-2小时（优选的：恒温干燥1.5小时），置 于球磨机内研磨，粉碎过筛制成细料； (2) 在400-800转/分钟的搅拌状态下，依次加入硫酸钾、碳酸氢钠、碳酸镁粉、硫酸铵、 氯化橡胶、硼酸锌和玻璃纤维，继续搅拌混合30-70分钟，加热升温至60-90°C，再加入步骤 (1)所制细料，保持恒温，加速搅拌至均匀，制成中间料； (3) 将甲基硅油喷淋到步骤（2)所制中间料内，继续升温至85-125°C，加入丙酮，搅拌 0.6-1.0小时(优选的：搅拌0.7-0.9小时;更加优选的：搅拌0.8小时），保持恒温，烘干30分 钟，出料； (4) 将步骤(3)所制最终产品，振动筛分，除去结块，分装即得超细干粉灭火剂。5. 如权利要求4所述的一种ABC超细干粉灭火剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)粉碎 过800-1200目筛(优选的:粉碎过900-1100目筛;更加优选的:粉碎过1000目筛）。6. 如权利要求4所述的一种ABC超细干粉灭火剂的制备方法，其特征在于，步骤（2)在 500-700转/分钟的搅拌状态下(优选的:在600转/分钟的搅拌状态下）。7. 如权利要求4所述的一种ABC超细干粉灭火剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)继续 搅拌混合40-60分钟(优选的:继续搅拌混合50分钟）。8. 如权利要求4所述的一种ABC超细干粉灭火剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)加热 升温至70-80°C(优选的：加热升温至75°C)。9. 如权利要求4所述的一种ABC超细干粉灭火剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)继续 升温至95-115°C (优选的:继续升温至105°C )。10. 如权利要求4所述的一种ABC超细干粉灭火剂的制备方法，其特征在于，步骤(4)筛 网的孔径为15_25μπι(优选的：筛网的孔径为20μπι)。
【文档编号】A62D1/06GK105903147SQ201610353135
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年5月25日
【发明人】不公告发明人
【申请人】李涛