专利名称：一种灭火剂及其制备方法
一种灭火剂及其制备方法技术领域
本发明属于化工技术领域，具体涉及一种灭火剂及其制备方法。
技术背景
水作为最常使用的灭火剂，其热特性使它可用于大多数类型火灾的灭火过程。然而，由于水的流动性很强，在通常情况下，灭火使用的大部分水还来不及起作用就流失了， 这就导致了水灭火的利用率较低，而且易于造成次生损失。中国专利201010605644. 5提供了一种灭火剂，该灭火剂通过把水束缚在固体壳体内，有效限制了水的自由流动，具有一定的堆积性，在减少灭火剂用量、提高灭火效果的同时，显著降低了灭火时水造成的二次灾害，但上述专利中的灭火剂只以具有一定灭火性能的水溶液作为基本原料，而未使用具有一定灭火性能的亲水性固体粉末作为有效组分，成本较高。发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种无毒，环境污染小，灭火效率高的灭火剂。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种灭火剂，其特征在于，该灭火剂由亲水性固体粉末与水或水溶液搅拌均勻后再加入疏水性固体粒子混合分散而成；所述亲水性固体粉末为氢氧化镁粉末、氧化铝粉末、氢氧化铝粉末、碳酸镁粉末、碳酸钙粉末、 氢氧化钙粉末、硼酸锌粉末、蒙脱土粉末、水滑石粉末、类水滑石粉末、粉煤灰粉末、硅藻土粉末、云母粉末和凹凸棒粉末中的一种或几种；所述水溶液中溶质的质量浓度不大于10%; 所述水溶液中溶质为碳酸氢钠、碳酸氢钾、氯化钾、氯化钠、碳酸钾、碳酸氢铵、尿素、磷酸二氢铵、氢氧化钠、氯化镁、氯化钙、硫酸钾、柠檬酸铵、硫酸铵和聚磷酸铵中的一种，或者为碳酸氢钠、碳酸氢钾、氯化钾、氯化钠、碳酸钾、碳酸氢铵、尿素、氢氧化钠和聚磷酸铵中的至少两种，或者为磷酸二氢铵和/或硫酸铵与氯化钾、氯化钠、氯化镁、氯化钙和聚磷酸铵中的一种或几种的混合物；所述疏水性固体粒子为经疏水改性后的固体粒子；所述固体粒子为氢氧化镁粒子、二氧化硅粒子、碳酸钙粒子、滑石粒子、氧化铝粒子、氢氧化铝粒子、硼酸锌粒子、氧化锌粒子、三氧化二铁粒子、二氧化钛粒子、蒙脱土粒子、水滑石粒子、类水滑石粒子、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种或几种；所述亲水性固体粉末与水或水溶液的质量比为0.01 0.25 1 ；所述水或水溶液与疏水性固体粒子的质量比为1 20 1。
上述的一种灭火剂，所述疏水性固体粒子的接触角不小于105°。
本发明还提供了一种灭火剂的制备方法，其特征在于，该方法为先将亲水性固体粉末与水或水溶液搅拌分散均勻，然后向分散均勻的混合物中加入疏水性固体粒子，在搅拌速率为500转/分钟 9000转/分钟的条件下搅拌5秒 450秒，得到灭火剂。
本发明中能够发生剧烈化学反应的溶质和亲水性固体粉末不建议同时使用。
本发明与现有技术相比具有以下优点本发明的灭火剂同时发挥窒息、冷却、隔离和化学抑制作用，具有无毒，环境污染小，灭火效率高等优点。与申请号为201010605644. 5 的中国专利相比，由于在水相中添加了具有一定灭火性能但在水中溶解度较小的亲水性固体粉末，减少了水溶性物质的用量，在保持较高灭火效率的同时，降低了灭火剂的成本，灭火后也更易于清理。
下面通过实施例对本发明的技术方案做进一步的详细说明。
具体实施方式
本发明固体粒子的疏水改性方法为采用硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或长链脂肪酸提高无机固体粒子疏水性等常用改性方法。
实施例1
将10克氢氧化镁粉末加入1000克水中搅拌均勻，然后加入1000克接触角为 105°的疏水性二氧化硅粒子(经钛酸酯偶联剂疏水改性的二氧化硅粒子)，以9000转/分钟的速率搅拌分散5秒，得到灭火剂。
本实施例制备的灭火剂的灭火性能与含10克碳酸氢钠的1000克水制得的灭火剂性能相当，但成本低15%，灭火后也更易于清理。
实施例2
本实施例与实施例1相同，其中不同之处在于所用亲水性固体粉末为氧化铝粉末、氢氧化铝粉末、碳酸镁粉末、碳酸钙粉末、氢氧化钙粉末、硼酸锌粉末、蒙脱土粉末、水滑石粉末、类水滑石粉末、粉煤灰粉末、硅藻土粉末、云母粉末或凹凸棒粉末，或者为氢氧化镁粉末、氧化铝粉末、氢氧化铝粉末、碳酸镁粉末、碳酸钙粉末、氢氧化钙粉末、硼酸锌粉末、蒙脱土粉末、水滑石粉末、类水滑石粉末、粉煤灰粉末、硅藻土粉末、云母粉末和凹凸棒粉末中的至少两种；所用固体粒子为氢氧化镁粒子、二氧化硅粒子、碳酸钙粒子、滑石粒子、氧化铝粒子、氢氧化铝粒子、硼酸锌粒子、氧化锌粒子、三氧化二铁粒子、二氧化钛粒子、蒙脱土粒子、水滑石粒子、类水滑石粒子、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两种，或者为氢氧化镁粒子、碳酸钙粒子、滑石粒子、氧化铝粒子、氢氧化铝粒子、硼酸锌粒子、氧化锌粒子、三氧化二铁粒子、二氧化钛粒子、蒙脱土粒子、水滑石粒子、类水滑石粒子、粉煤灰粒子、硅藻土粒子、云母粒子、凹凸棒粒子或沸石粒子。
实施例3
将250克碳酸镁粉末加入1000克水中搅拌均勻，然后加入50克接触角为110°的疏水性二氧化硅粒子(经钛酸酯偶联剂疏水改性的二氧化硅粒子)，以500转/分钟的速率搅拌分散450秒，得到灭火剂。
本实施例制备的灭火剂的灭火性能与含200克碳酸氢钠的1000克水制得的灭火剂性能相当，但成本低10%，灭火后也更易于清理。
实施例4
本实施例与实施例3相同，其中不同之处在于所用亲水性固体粉末为氢氧化镁粉末、氧化铝粉末、氢氧化铝粉末、碳酸钙粉末、氢氧化钙粉末、硼酸锌粉末、蒙脱土粉末、水滑石粉末、类水滑石粉末、粉煤灰粉末、硅藻土粉末、云母粉末或凹凸棒粉末，或者为氢氧化镁粉末、氧化铝粉末、氢氧化铝粉末、碳酸镁粉末、碳酸钙粉末、氢氧化钙粉末、硼酸锌粉末、 蒙脱土粉末、水滑石粉末、类水滑石粉末、粉煤灰粉末、硅藻土粉末、云母粉末和凹凸棒粉末4中的至少两种；所用固体粒子为氢氧化镁粒子、二氧化硅粒子、碳酸钙粒子、滑石粒子、氧化铝粒子、氢氧化铝粒子、硼酸锌粒子、氧化锌粒子、三氧化二铁粒子、二氧化钛粒子、蒙脱土粒子、水滑石粒子、类水滑石粒子、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两种，或者为氢氧化镁粒子、碳酸钙粒子、滑石粒子、氧化铝粒子、氢氧化铝粒子、硼酸锌粒子、氧化锌粒子、三氧化二铁粒子、二氧化钛粒子、蒙脱土粒子、水滑石粒子、类水滑石粒子、粉煤灰粒子、硅藻土粒子、云母粒子、凹凸棒粒子或沸石粒子。
实施例5
将100克碳酸镁粉末加入1000克质量浓度为10%的碳酸氢钠水溶液中搅拌均勻， 然后加入100克接触角为120°的疏水性二氧化硅粒子(经钛酸酯偶联剂疏水改性的二氧化硅粒子)，以2000转/分钟的速率搅拌分散100秒，得到灭火剂。
本实施例制备的灭火剂的灭火性能与含200克碳酸氢钠的1000克水制得的灭火剂性能相当，但成本低6%，灭火后也更易于清理。
实施例6
本实施例与实施例5相同，其中不同之处在于所用亲水性固体粉末为氢氧化镁粉末、氧化铝粉末、氢氧化铝粉末、碳酸钙粉末、氢氧化钙粉末、硼酸锌粉末、蒙脱土粉末、水滑石粉末、类水滑石粉末、粉煤灰粉末、硅藻土粉末、云母粉末或凹凸棒粉末，或者为氢氧化镁粉末、氧化铝粉末、氢氧化铝粉末、碳酸镁粉末、碳酸钙粉末、氢氧化钙粉末、硼酸锌粉末、 蒙脱土粉末、水滑石粉末、类水滑石粉末、粉煤灰粉末、硅藻土粉末、云母粉末和凹凸棒粉末中的至少两种；所用固体粒子为氢氧化镁粒子、二氧化硅粒子、碳酸钙粒子、滑石粒子、氧化铝粒子、氢氧化铝粒子、硼酸锌粒子、氧化锌粒子、三氧化二铁粒子、二氧化钛粒子、蒙脱土粒子、水滑石粒子、类水滑石粒子、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两种，或者为氢氧化镁粒子、碳酸钙粒子、滑石粒子、氧化铝粒子、氢氧化铝粒子、硼酸锌粒子、氧化锌粒子、三氧化二铁粒子、二氧化钛粒子、蒙脱土粒子、水滑石粒子、类水滑石粒子、粉煤灰粒子、硅藻土粒子、云母粒子、凹凸棒粒子或沸石粒子；所用水溶液中溶质为碳酸氢钾、氯化钾、氯化钠、碳酸钾、碳酸氢铵、尿素、磷酸二氢铵、氢氧化钠、氯化镁、氯化钙、硫酸钾、柠檬酸铵、硫酸铵和聚磷酸铵中的一种，或者为碳酸氢钠、碳酸氢钾、氯化钾、 氯化钠、碳酸钾、碳酸氢铵、尿素、氢氧化钠和聚磷酸铵中的至少两种，或者为磷酸二氢铵和 /或硫酸铵与氯化钾、氯化钠、氯化镁、氯化钙和聚磷酸铵中的一种或几种的混合物，其中能够发生剧烈化学反应的溶质和固体粉末不建议同时使用。
实施例7
将120克氧化铝粉末加入1000克质量浓度为8%的硫酸铵水溶液中搅拌均勻，然后加入80克接触角为105°的疏水性二氧化硅粒子(经钛酸酯偶联剂疏水改性的二氧化硅粒子)，以3000转/分钟的速率搅拌分散120秒，得到灭火剂。
本实施例制备的灭火剂的灭火性能与含150克磷酸二氢铵的1000克水制得的灭火剂性能相当，但成本低10%，灭火后也更易于清理。
实施例8
本实施例与实施例7相同，其中不同之处在于所用亲水性固体粉末为氢氧化镁粉末、氢氧化铝粉末、碳酸镁粉末、碳酸钙粉末、氢氧化钙粉末、硼酸锌粉末、蒙脱土粉末、水滑石粉末、类水滑石粉末、粉煤灰粉末、硅藻土粉末、云母粉末或凹凸棒粉末，或者为氢氧化镁粉末、氧化铝粉末、氢氧化铝粉末、碳酸镁粉末、碳酸钙粉末、氢氧化钙粉末、硼酸锌粉末、 蒙脱土粉末、水滑石粉末、类水滑石粉末、粉煤灰粉末、硅藻土粉末、云母粉末和凹凸棒粉末中的至少两种；所用固体粒子为氢氧化镁粒子、二氧化硅粒子、碳酸钙粒子、滑石粒子、氧化铝粒子、氢氧化铝粒子、硼酸锌粒子、氧化锌粒子、三氧化二铁粒子、二氧化钛粒子、蒙脱土粒子、水滑石粒子、类水滑石粒子、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两种，或者为氢氧化镁粒子、碳酸钙粒子、滑石粒子、氧化铝粒子、氢氧化铝粒子、硼酸锌粒子、氧化锌粒子、三氧化二铁粒子、二氧化钛粒子、蒙脱土粒子、水滑石粒子、类水滑石粒子、粉煤灰粒子、硅藻土粒子、云母粒子、凹凸棒粒子或沸石粒子；所用水溶液中溶质为碳酸氢钠、碳酸氢钾、氯化钾、氯化钠、碳酸钾、碳酸氢铵、尿素、磷酸二氢铵、氢氧化钠、 氯化镁、氯化钙、硫酸钾、柠檬酸铵和聚磷酸铵中的一种，或者为碳酸氢钠、碳酸氢钾、氯化钾、氯化钠、碳酸钾、碳酸氢铵、尿素、氢氧化钠和聚磷酸铵中的至少两种，或者为磷酸二氢铵和/或硫酸铵与氯化钾、氯化钠、氯化镁、氯化钙和聚磷酸铵中的一种或几种的混合物， 其中能够发生剧烈化学反应的溶质和固体粉末不建议同时使用。
实施例9
将100克氧化铝粉末和50克氢氧化镁粉末加入1000克水中搅拌均勻，然后加入 50克接触角为105°的疏水性二氧化硅粒子(经钛酸酯偶联剂疏水改性的二氧化硅粒子) 和50克接触角为110°的疏水性碳酸钙粒子(经硬脂酸疏水改性的碳酸钙粒子)，以1000 转/分钟的速率搅拌分散300秒，得到灭火剂。
本实施例制备的灭火剂的灭火性能与含100克磷酸二氢铵的1000克水制得的灭火剂性能相当，但成本低15%，灭火后也更易于清理。
实施例10
将100克氢氧化铝粉末和100克硼酸锌粉末加入1000克磷酸二氢铵(质量浓度为5%)和硫酸铵(质量浓度为3%)的混合水溶液中搅拌均勻，然后加入50克接触角为130°的疏水性粉煤灰粒子(经硅烷偶联剂疏水改性的粉煤灰粒子)和20克接触角为 128°的疏水性二氧化钛粒子(经硅烷偶联剂疏水改性的二氧化钛粒子)，以5000转/分钟的速率搅拌分散100秒，得到灭火剂。
本实施例制备的灭火剂的灭火性能与含100克磷酸二氢铵的1000克水制得的灭火剂性能相当，但成本低15%，灭火后也更易于清理。
实施例11
将10克氧化铝粉末、50克蒙脱土粉末和10克硼酸锌粉末加入1000克氯化镁(质量浓度为6%)和氯化钙(质量浓度为1%)的混合水溶液中搅拌均勻，然后加入500克接触角为110°的疏水性氢氧化铝粒子(经硅烷偶联剂疏水改性的氢氧化铝粒子)、10克接触角为135°的疏水性硼酸锌粒子(经硅烷偶联剂疏水改性的硼酸锌粒子)和10克接触角为122°的疏水性水滑石粒子(经硅烷偶联剂疏水改性的水滑石粒子)，以5000转/分钟的速率搅拌分散100秒，得到灭火剂。
本实施例制备的灭火剂的灭火性能与含150克磷酸二氢铵的1000克水制得的灭火剂性能相当，但成本低12%，灭火后也更易于清理。
实施例12
将10克氢氧化铝粉末、50克蒙脱土粉末和10克硼酸锌粉末加入1000克水中搅拌均勻，然后加入500克接触角为110°的疏水性氢氧化铝粒子(经硅烷偶联剂疏水改性的氢氧化铝粒子)、10克接触角为135°的疏水性硼酸锌粒子(经硅烷偶联剂疏水改性的硼酸锌粒子)和10克接触角为122°的疏水性水滑石粒子(经硅烷偶联剂疏水改性的水滑石粒子)，以5000转/分钟的速率搅拌分散100秒，得到灭火剂。
本实施例制备的灭火剂的灭火性能与含120克磷酸二氢铵的1000克水制得的灭火剂性能相当，但成本低8%，灭火后也更易于清理。
实施例13
将100克氢氧化铝粉末和100克硼酸锌粉末加入1000克水中搅拌均勻，然后加入 50克接触角为130°的疏水性粉煤灰粒子(经硅烷偶联剂疏水改性的粉煤灰粒子)和20克接触角为128°的疏水性二氧化钛粒子(经硅烷偶联剂疏水改性的二氧化钛粒子)，以5000 转/分钟的速率搅拌分散100秒，得到灭火剂。
本实施例制备的灭火剂的灭火性能与含100克磷酸二氢铵的1000克水制得的灭火剂性能相当，但成本低16%，灭火后也更易于清理。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
权利要求
1.一种灭火剂，其特征在于，该灭火剂由亲水性固体粉末与水或水溶液搅拌均勻后再加入疏水性固体粒子混合分散而成；所述亲水性固体粉末为氢氧化镁粉末、氧化铝粉末、 氢氧化铝粉末、碳酸镁粉末、碳酸钙粉末、氢氧化钙粉末、硼酸锌粉末、蒙脱土粉末、水滑石粉末、类水滑石粉末、粉煤灰粉末、硅藻土粉末、云母粉末和凹凸棒粉末中的一种或几种；所述水溶液中溶质的质量浓度不大于10% ；所述水溶液中溶质为碳酸氢钠、碳酸氢钾、氯化钾、氯化钠、碳酸钾、碳酸氢铵、尿素、磷酸二氢铵、氢氧化钠、氯化镁、氯化钙、硫酸钾、柠檬酸铵、硫酸铵和聚磷酸铵中的一种，或者为碳酸氢钠、碳酸氢钾、氯化钾、氯化钠、碳酸钾、碳酸氢铵、尿素、氢氧化钠和聚磷酸铵中的至少两种，或者为磷酸二氢铵和/或硫酸铵与氯化钾、氯化钠、氯化镁、氯化钙和聚磷酸铵中的一种或几种的混合物；所述疏水性固体粒子为经疏水改性后的固体粒子；所述固体粒子为氢氧化镁粒子、二氧化硅粒子、碳酸钙粒子、滑石粒子、氧化铝粒子、氢氧化铝粒子、硼酸锌粒子、氧化锌粒子、三氧化二铁粒子、二氧化钛粒子、蒙脱土粒子、水滑石粒子、类水滑石粒子、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种或几种；所述亲水性固体粉末与水或水溶液的质量比为0.01 0. 25 1;所述水或水溶液与疏水性固体粒子的质量比为1 20 1。
2.根据权利要求1所述的一种灭火剂，其特征在于，所述疏水性固体粒子的接触角不小于105°。
3.一种制备如权利要求1所述灭火剂的方法，其特征在于，该方法为先将亲水性固体粉末与水或水溶液搅拌分散均勻，然后向分散均勻的混合物中加入疏水性固体粒子，在搅拌速率为500转/分钟 9000转/分钟的条件下搅拌5秒 450秒，得到灭火剂。
全文摘要
本发明公开了一种灭火剂，该灭火剂由亲水性固体粉末与水或水溶液搅拌均匀后再加入疏水性固体粒子混合分散而成；所述亲水性固体粉末为氢氧化镁粉末、氧化铝粉末、氢氧化铝粉末、碳酸镁粉末、碳酸钙粉末、氢氧化钙粉末、硼酸锌粉末、蒙脱土粉末、水滑石粉末、类水滑石粉末、粉煤灰粉末、硅藻土粉末、云母粉末和凹凸棒粉末中的一种或几种。本发明的灭火剂同时发挥窒息、冷却、隔离和化学抑制作用，具有无毒，环境污染小，灭火效率高等优点。该灭火剂在水相中添加了具有一定灭火性能但在水中溶解度较小的亲水性固体粉末，减少了水溶性物质的用量，在保持较高灭火效率的同时，降低了灭火剂的成本，灭火后也更易于清理。
文档编号A62D1/00GK102500086SQ201110316520
公开日2012年6月20日 申请日期2011年10月18日 优先权日2011年10月18日
发明者贺拥军 申请人:西安科技大学