一种干水灭火剂及其制备方法

本发明涉及灭火材料制备，尤其涉及一种干水灭火剂及其制备方法。

背景技术：

1、目前，主要的灭火剂类型有泡沫灭火剂、干粉灭火剂、水雾灭火剂和二氧化碳灭火剂等。其中，泡沫灭火剂、干粉灭火剂和二氧化碳灭火剂对环境有污染，而且不慎吸入人体也会影响人体健康。其中，水雾灭火剂主要利用水作为灭火介质，水作为传统的灭火介质，具有来源广泛、低成本、良好的灭火效果和环境友好的特点，但存在消耗大、灭火效能低等问题。为了改善水的灭火效能，通常在水中加入添加剂。然而，添加剂要求必须具有水溶性，因此限制了添加剂的选择，并且细水雾水溶液难以到达火焰的核心区域就会汽化蒸发。另外，添加剂还会对细水雾管道和喷头产生腐蚀作用。因此，开发和研制一种新类型的灭火剂对于火灾安全和环境保护事关重要。

2、干水灭火剂是一种不属于任何传统灭火剂类型的新型灭火剂，目前现有技术中对此类灭火剂的研究和制备还较少。中国专利cn111054008a公开了一种凝胶干水灭火剂的制备方法，虽然该制备方法制备的干水灭火剂能够结合水和干粉的优点进行灭火，但是制备的干水灭火剂是依靠大量添加的可溶于水的磷酸二氢铵和硫酸铵，在高温下释放自由基以达到良好灭火效果。

3、因此，亟需提供一种含不溶性灭火组分的干水灭火剂的制备方法，使其制备的干水灭火剂能够结合水和干粉优点实现优异灭火效果的同时，符合环保要求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种干水灭火剂及其制备方法。本发明提供的制备方法制备的干水灭火剂兼具水和干粉灭火剂的优良灭火效果，消耗少，灭火效能高，而且绿色环保。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

3、将不溶性灭火核原料与疏水壳材料混合后进行高速搅拌，得到干水灭火剂；

4、所述不溶性灭火核原料为不溶性铁盐悬浮液、不溶性铁盐乳液或不溶性铁盐凝胶；

5、所述高速搅拌的转速为4000～8000r/min，所述高速搅拌的时间为1～6min。

6、优选地，所述不溶性铁盐悬浮液、不溶性铁盐乳液和不溶性铁盐凝胶中的不溶性铁盐独立地为二茂铁和五羰基铁中的一种或两种。

7、优选地，所述不溶性铁盐悬浮液、不溶性铁盐乳液和不溶性铁盐凝胶中的不溶性铁盐的浓度独立地为100～10000ppm。

8、优选地，所述不溶性铁盐悬浮液的制备方法包括：将不溶性铁盐与有机溶剂a、水和表面活性剂混合后静置，得到不溶性铁盐悬浮液。

9、优选地，所述有机溶剂a包括丙酮、异丙醇、乙醇、甲醇和乙醚中的一种或多种。

10、优选地，所述不溶性铁盐乳液的制备方法包括：将不溶性铁盐与有机溶剂b、水、表面活性剂和消泡剂混合，得到不溶性铁盐乳液。

11、优选地，所述有机溶剂b包括正辛烷、乙烷、正十二烷、氯仿和苯中的一种或多种。

12、优选地，所述疏水壳材料包括疏水二氧化硅、二氧化钛、疏水碳酸钙、三氧化二铝、蒙脱土、膨润土、聚四氟乙烯、四氧化三铁、石墨、聚偏氟乙烯、聚乙烯、超疏水铜、石松粉和janus粒子中的一种或多种。

13、优选地，所述不溶性灭火核原料与疏水壳材料的质量之比为(90～98)：(2～10)。

14、本发明还提供了上述技术方案所述制备方法制备的干水灭火剂，包括灭火核材料和包覆在所述灭火核材料表面的疏水壳材料；所述灭火核材料为不溶性铁盐悬浮液、不溶性铁盐乳液或不溶性铁盐凝胶。

15、本发明提供的干水灭火剂的制备方法，包括以下步骤：将不溶性灭火核原料与疏水壳材料混合后进行高速搅拌，得到干水灭火剂；所述不溶性灭火核原料为不溶性铁盐悬浮液、不溶性铁盐乳液或不溶性铁盐凝胶；所述高速搅拌的转速为4000～8000r/min，所述高速搅拌的时间为1～6min。本发明无需添加可溶于水的磷酸二氢铵和硫酸铵等常规灭火剂物质，采用不溶性铁盐凝胶、不溶性铁盐悬浮液或不溶性铁盐乳液作为不溶性灭火核原料，其中含有较多的水分，而且不溶性铁盐也不会在火灾高温下分解出大量污染气体，更绿色环保；同时，不溶性铁盐的凝胶、悬浮液或乳液能够在高速搅拌的剪切力作用下，被剪切为均匀颗粒同时被疏水壳材料包覆，从而形成微米级核-壳结构干水灭火剂颗粒，这种核壳结构中包裹着较多的水分，灭火过程中核壳结构破碎，水分流出，从而起到良好的灭火效果，而且在疏水壳材料的包覆下，核壳结构的干水灭火剂处于颗粒状的干粉状态，能够使干水灭火剂兼具水雾灭火剂和干粉灭火剂的优点，从而发挥良好的灭火效果。

16、实施例的结果表明，本发明提供的制备方法制备的干水灭火剂用量为16.24～18.04g，即可达到灭火效果，而对比例灭火剂的用量要18.52～24.67g，说明本发明提供的制备方法制备的干水灭火剂能够在低用量下实现良好灭火效果，即相比于传统灭火材料消耗低，灭火效能高。

技术特征：

1.一种干水灭火剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述不溶性铁盐悬浮液、不溶性铁盐乳液和不溶性铁盐凝胶中的不溶性铁盐独立地为二茂铁和五羰基铁中的一种或两种。

3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述不溶性铁盐凝胶、不溶性铁盐悬浮液和不溶性铁盐乳液中的不溶性铁盐的浓度独立地为100～10000ppm。

4.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述不溶性铁盐悬浮液的制备方法包括：将不溶性铁盐与有机溶剂a、水和表面活性剂混合后静置，得到不溶性铁盐悬浮液。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂a包括丙酮、异丙醇、乙醇、甲醇和乙醚中的一种或多种。

6.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述不溶性铁盐乳液的制备方法包括：将不溶性铁盐与有机溶剂b、水、表面活性剂和消泡剂混合，得到不溶性铁盐乳液。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂b包括正辛烷、乙烷、正十二烷、氯仿和苯中的一种或多种。

8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述疏水壳材料包括疏水二氧化硅、二氧化钛、疏水碳酸钙、三氧化二铝、蒙脱土、膨润土、聚四氟乙烯、四氧化三铁、石墨、聚偏氟乙烯、聚乙烯、超疏水铜、石松粉和janus粒子中的一种或多种。

9.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述不溶性灭火核原料与疏水壳材料的质量之比为(90～98)：(2～10)。

10.如权利要求1～9任意一项权利要求所述制备方法制备的干水灭火剂，

技术总结本发明提供了一种干水灭火剂及其制备方法，属于灭火材料制备技术领域。本发明提供的干水灭火剂的制备方法，包括以下步骤：将不溶性灭火核原料与疏水壳材料混合后进行高速搅拌，得到干水灭火剂；所述不溶性灭火核原料为不溶性铁盐悬浮液、不溶性铁盐乳液或不溶性铁盐凝胶；所述高速搅拌的转速为4000～8000r/min，所述高速搅拌的时间为1～6min。本发明提供的制备方法制备的干水灭火剂兼具水和干粉灭火剂的优良灭火效果，消耗少，灭火效能高，而且绿色环保。技术研发人员：张存位,肖磊,刘皓,傅润元,张天巍受保护的技术使用者：中国人民警察大学（公安部国际执法合作学院、中国维和警察培训中心）技术研发日：技术公布日：2024/3/21