一种灭火组合物及其制备方法、应用与流程

本发明属于灭火剂领域，具体地，涉及一种灭火组合物及其制备方法、应用。

背景技术：

1、在各种灾害中，火灾是最经常、最普遍地威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一。火灾的危害不仅表现在毁坏财物、造成人员伤亡、而且还会破坏文明成果、影响社会稳定、破坏生态环境。因此，预防火灾、对火势及时灭火仍是当代不可忽视的主题。

2、全氟己酮，目前是应用在消防领域中的一种高效环保类灭火剂。常温下是无色无味透明液体，沸点仅为49.2℃，这使它易于汽化。在灭火装置中释放后，快速变成气体。全氟己酮灭火浓度低、灭火效能高、安全余量大、绿色环保，且释放后无残留，对人和环境均无损害。已在美国、加拿大、欧洲、澳大利亚、日本和韩国等地作为气态灭火介质登记使用。但是，它沸点较低，在实际灭火前，全氟己酮就容易在储存过程中损耗、无法长期储存，导致无法发挥预计的灭火效果。

3、因此，有必要寻求一种采用全氟己酮，并保持灭火性能佳、常温储存保留率高的灭火组合物。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种灭火组合物及其制备方法、应用，该灭火组合物的灭火性能佳、常温储存保留率高。

2、根据本发明的第一个方面，提供一种灭火组合物，包括灭火剂，灭火剂为全氟己酮，且在灭火组合物中灭火剂的占比不小于55wt％；表面活性剂，表面活性剂为含氟表面活性剂；氟化液，氟化液的分子结构式满足通式ⅰ：其中，r1选自甲基、乙基中至少一种；r2选自氟基、含氟碳基团中的至少一种。

3、首先，本方案选用绿色环保的全氟己酮作为灭火剂。全氟己酮的沸点仅为49.2℃，这使它在高温环境下容易汽化。在灭火装置中释放后，快速变成气体。全氟己酮灭火浓度低，灭火效能高，安全余量大，绿色环保，且释放后无残留，对人和环境均无损害。但全氟己酮在常温下容易挥发，导致灭火胶带中的全氟己酮在发生火灾前就有可能流失，因此，本发明采用特定的氟化液、表面活性剂与全氟己酮混合制备灭火组合物，可令制得的灭火组合物同时具有较高的沸点和优秀的灭火性能。与仅使用全氟己酮作为灭火成分的灭火剂相比，灭火组合物的沸点更高、常温储存保留率更高、灭火性能更佳。其中，本发明采用的表面活性剂可以降低灭火剂与氟化液的表面张力，增加灭火剂与氟化液之间的相容性，从而进一步提升灭火组合物的灭火性能，并提高灭火组合物的共沸点，增大灭火组合物的常温储存保留率。其次，全氟己酮是作为灭火组合物中最基础的灭火组分，当灭火组合物中全氟己酮的占比不小于55wt％时，使灭火组合物在经过储存后仍具有较好的灭火效果，且确保灭火组合物中的全氟己酮可以达到最低灭火浓度。

4、优选地，含氟碳基团包含的碳原子不大于3。

5、优选地，按照质量计算，灭火剂：表面活性剂：氟化液＝2～3：0.2～0.3：1。当灭火组合物的组成配比满足上述条件时，灭火组合物同时具有优秀的灭火性能，当需要扑灭同样火势的火焰时，上述灭火组合物所需的灭火时间更短，并且令高温火源的温度进一步降低，降低火源再次复燃的几率。

6、优选地，氟化液包括全氟丁基甲醚、全氟丁基乙醚、1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷、3-乙氧基-1,1,1,2,3,4,4,5,5,6,6,6-十二氟-2-三氟甲基-己烷中的至少一种。选用上述化合物作为氟化液制备灭火组合物时，氟化液与全氟己酮的极性相近、相容性佳，由此制得的灭火组合物具有更高的共沸点，可以在高温环境下迅速汽化，对高温火源进行降温、灭火，从而增强灭火组合物的灭火性能，并降低灭火组合物在常温储存状态下的混发损失。并且，上述氟化液均为可从市面上购得的市售产品。

7、优选地，氟化液包括全氟丁基乙醚、1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷、3-乙氧基-1,1,1,2,3,4,4,5,5,6,6,6-十二氟-2-三氟甲基-己烷。经过发明人的长期实验与测试，发现相较于仅选用单种化合物作为氟化液制得的灭火组合物，选用上述三种化合物搭配作为氟化液制得的灭火组合物具有更佳的灭火性能。

8、优选地，在氟化液中，按照质量计算，全氟丁基乙醚：1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷：3-乙氧基-1,1,1,2,3,4,4,5,5,6,6,6-十二氟-2-三氟甲基-己烷＝3～4：1：1。当选用的氟化液满足上述条件时，该氟化液与全氟己酮、表面活性剂共混后制得的灭火组合物具有更高共沸点，适合用于对热失控的锂电池进行降温、灭火，灭火组合物的灭火温度与锂电池热失控的温度相匹配。由于该灭火组合物的共沸点高，在锂电池的工作温度下不会汽化灭火，但当锂电池着火时，灭火组合物可以迅速进行灭火，降低锂电池失火、爆炸的可能性，预防火势蔓延。

9、优选地，表面活性剂包括全氟辛酸钠、全氟壬烯氧基苯磺酸钠、全氟己基乙醇聚氧乙烯醚、全氟代烷亚磺酰氨基丙烯酸酯聚烷烯丙烯酸酯的共聚物中的至少一种。上述表面活性剂可以降低灭火剂与氟化液之间的表面张力，为氟化液与全氟己酮提供良好的相溶环境，从而改善灭火组合物的汽化速率、储存稳定性。并且，上述表面活性剂均为可从市面上购得的市售产品。

10、优选地，表面活性剂包括全氟辛酸钠、全氟代烷亚磺酰氨基丙烯酸酯聚烷烯丙烯酸酯的共聚物，且按照质量计算，全氟辛酸钠：全氟代烷亚磺酰氨基丙烯酸酯聚烷烯丙烯酸酯的共聚物＝1.5～2.5：1。

11、优选地，表面活性剂包括全氟辛酸钠、全氟壬烯氧基苯磺酸钠、全氟己基乙醇聚氧乙烯醚，且按照质量计算，全氟辛酸钠、全氟壬烯氧基苯磺酸钠、全氟己基乙醇聚氧乙烯醚＝1.5～2.5：1：1。

12、发明人发现，当选用上述两种配方的表面活性剂时，表面活性剂与灭火剂、氟化液之间更容易混合均匀，制得的灭火组合物具有更好的灭火性能，达到更佳的降温、灭火效果。

13、根据本发明的另一方面，提供上述灭火组合物的制备方法，包括以下步骤：将灭火剂、表面活性剂、氟化液混合均匀，制得灭火组合物。该制备方法的制备工艺步骤简单、操作便捷，具有良好的经济效益。

14、优选地，灭火剂、表面活性剂、氟化液的混合温度为2～10℃。在混合搅拌原料的过程中，会产生搅拌热与混合热。又由于灭火组合物组成原料的沸点较低，因此需采用低温搅拌混合。若混合过程中，体系温度过高，易导致灭火组合物的组成原料挥发损耗，由于在混合过程中各原料的损耗速率不同，则制得的灭火组合物中灭火剂：氟化液：表面活性的比例与投料比不匹配，容易影响灭火组合物的整体稳定性与灭火性能。若混合过程中的反应体系温度过低，则各物料的混合速率降低，且能耗会增加。

15、根据本发明的另一方面，提供上述灭火组合物在动力电池热失控的安全防控中的应用。该灭火组合物可以最大程度降低火灾损失，并且在灭火过程中还能避免对着火物体造成二次伤害。并且，经过实际测试，该灭火组合物可在高温、高湿度的恶劣环境下使用。

技术特征：

1.一种灭火组合物，其特征在于，包括

2.如权利要求1所述灭火组合物，其特征在于，按照质量计算，所述灭火剂：所述表面活性剂：所述氟化液＝2～3：0.2～0.3：1。

3.如权利要求1所述灭火组合物，其特征在于，所述氟化液包括全氟丁基甲醚、全氟丁基乙醚、1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷、3-乙氧基-1,1,1,2,3,4,4,5,5,6,6,6-十二氟-2-三氟甲基-己烷中的至少一种。

4.如权利要求3所述灭火组合物，其特征在于：

5.如权利要求4所述灭火组合物，其特征在于，在所述氟化液中，按照质量计算，所述全氟丁基乙醚：所述1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)-戊烷：所述3-乙氧基-1,1,1,2,3,4,4,5,5,6,6,6-十二氟-2-三氟甲基-己烷＝3～4：1：1。

6.如权利要求1所述灭火组合物，其特征在于，所述表面活性剂包括全氟辛酸钠、全氟壬烯氧基苯磺酸钠、全氟己基乙醇聚氧乙烯醚、全氟代烷亚磺酰氨基丙烯酸酯聚烷烯丙烯酸酯的共聚物中的至少一种。

7.如权利要求6所述灭火组合物，其特征在于，所述表面活性剂包括所述全氟辛酸钠、所述全氟代烷亚磺酰氨基丙烯酸酯聚烷烯丙烯酸酯的共聚物，且按照质量计算，所述全氟辛酸钠：所述全氟代烷亚磺酰氨基丙烯酸酯聚烷烯丙烯酸酯的共聚物＝1.5～2.5：1。

8.如权利要求6所述灭火组合物，其特征在于，所述表面活性剂包括所述全氟辛酸钠、所述全氟壬烯氧基苯磺酸钠、所述全氟己基乙醇聚氧乙烯醚，且按照质量计算，所述全氟辛酸钠、所述全氟壬烯氧基苯磺酸钠、所述全氟己基乙醇聚氧乙烯醚＝1.5～2.5：1：1。

9.一种制备如权利要求1～8任一项所述灭火组合物的方法，其特征在于，包括以下步骤：将所述灭火剂、所述表面活性剂、所述氟化液混合均匀，制得所述灭火组合物。

10.如权利要求1～9任一项所述灭火组合物在动力电池热失控的安全防控中的应用。

技术总结本发明提供一种灭火组合物及其制备方法、应用，该灭火组合物包括灭火剂、表面活性剂、氟化液，其中灭火剂为全氟己酮，且在灭火组合物中灭火剂的占比不小于55wt％；表面活性剂为含氟表面活性剂；氟化液的分子结构式满足通式Ⅰ：其中，R1选自甲基、乙基中至少一种；R2选自氟基、含氟碳基团中的至少一种。该灭火组合物的灭火性能佳且常温储存保留率高。技术研发人员：刘涛,张长宇,谢彬,陈鹏受保护的技术使用者：东莞澳中新材料科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/2/19