本发明涉及一种干粉灭火剂， 具体地讲， 本发明涉及一种可用于 朴灭各种可燃固体、 液体、 气体火灾以及电气火灾的干粉灭火剂。 本发明 的灭火剂可以装入各种手提式干粉灭火器、 灭火弹、 灭火车、 灭火飞机中 使用， 也可以在无管网的固体灭火装置和有管网灭火 系统中使用。 背景技术

现有的干粉灭火剂主要是磚酸铵盐型灭火剂和 碳酸氢钠型灭火剂。 磷 酸铵盐型干粉灭火剂可用以朴灭可燃固体、 液体和气体火灾， 碳酸氢钠型 干粉灭火剂主要用以朴灭可燃液体和气体火灾 。 这两类灭火剂朴灭火焰的 效率较低， 通常需要使用较多的灭火剂才能灭火。 而且灭火后地面残留灭 火剂量大， 污染严重。

为了克服现有干粉灭火剂的上述缺点， 提高其灭火效能， 本发明人设 计出了一种灭火效能更高的新型干粉灭火剂组 合物。 发明内容

本发明涉及一种新型干粉灭火剂 ,该灭火剂以 +2价或 +1价金属离子硝 酸盐和 /或亚硝酸盐、 含磷阻燃物质作为灭火基料， 同时任选添加少量促进 化学反应的催化剂以及改善灭火剂粉体物理性 能的其它添加剂。

不希望受到任何理论的束缚， 据信本发明的干粉灭火剂不仅可以在火 场中离解出高活性化学物质， i½消耗火焰链反应自由基， 中断燃烧链反 应而快速熄灭各种固体表面、 可燃液体和气体火焰， 同时也可以在固体表 面形成阻燃膜朴灭固体深部隐燃火。 与现有的干粉灭火剂相比， 本发明的 灭火剂具有灭火速度快、 灭火效能高、 污染小的特点。

在本发明的干粉灭火剂中，灭活基料主要由 +2价或 +1价金属离子硝酸 盐和 /或亚硝酸盐、 含磷物质组成， 其中， 以灭火剂总重量计算， 本发明灭 火剂中 +2价或 +1价金属离子硝酸盐和 /或亚硝酸盐、 含磷阻燃物质、 催化 剂和添加剂的重量百分含量分别为： +2价和 +1价金属离子硝酸盐和 /或亚 硝酸盐 20-90重量％， 含磷物质 0-75重量％， 催化剂 0-10重量％， 其它添 加剂 5-12重量％。

可用于本发明的干粉灭火剂的 +2价和 +1 价金属离子硝酸盐包括硝酸 钙、 硝酸镁、 硝酸铜、 硝酸锌、 硝酸锶、 硝酸钡、 硝酸钠、 硝酸钟、 硝酸 锂、 硝酸 和硝酸铯等， 亚硝酸盐包括亚硝酸 、 亚硝酸镁、 亚硝酸锶、 亚硝酸钠、 亚硝酸钟、 亚硝酸锂等， 优选硝酸钠、 硝酸锶、 硝酸钟、 硝酸 锂、 亚硝酸钠和亚硝酸钾。 在本发明的干粉灭火剂中可以含有一种或多种 所述的 +2价和 +1价金属离子硝酸盐和 /或亚硝酸盐。

以灭火剂总重量计算，本发明干粉灭火剂中的 +2价和 +1价金属离子硝 酸盐和 /或亚硝酸盐的含量为 20-90重量％， 例如 60-85重量％、 35-65重 量％、 20-40重量％。

当使用硝酸盐和亚硝酸盐的混合物时， 所用硝酸盐和亚硝酸盐的比例 可以为 1: 99至 99: 1。

可用于本发明干粉灭火剂的含磷阻燃物质包括 赤磷、 磷的氧化物和正 磷酸盐、 焦磷酸盐、 偏磷酸盐、 聚磷酸盐及聚偏磷酸盐及其混合物。 所述 的磷酸盐可以是碱金属例如钠和鉀的盐以及铵 盐。 例如， 所述的磷酸盐可 以是磷酸二氢钟、 偏磷酸铵盐、 聚磷酸铵盐、 焦磷酸铵盐等。

以灭火剂总重量计算， 本发明干粉灭火剂中含磷阻燃物质的含量为 0-75重量％， 例如 5-55重量％、 16-49重量％、 32-42重量％等。 就朴灭固 体火灾的能力而言，灭火剂中含磷阻燃物质的 重量％越高，灭火能力越强。

在本发明的干粉灭火剂中可以含有少量促进化 学反应的催化剂， 所述 催化剂可以是唑类化合物， 如 5-氨基四唑、 1,5-二氨基四唑、 三唑盐、 氨 基三唑盐、 四唑盐、 双四唑盐、 偶氮四唑盐等。 这些唑类化合物在火场中 可以促进灭火活性自由基的生成并且放出氮气 以利于灭火。

上述唑类化合物的三唑盐、 氨基三唑盐、 四唑盐、 双四唑盐、 偶 氮四唑盐可以是所述唑类化合物与碱金属例如 钠和鉀、 碱土金属例如 钙、 镁、 钡以及有机碱例如双胍、 氨基胍等形成的盐， 例如， 三唑鉀 盐和钠盐、 双四唑鉀盐、 偶氮四唑钠盐、 偶氮四唑钾盐、 偶氮四唑双 胍盐、 偶氮四唑氨基胍盐等。

可用作本发明催化剂的唑类化合物可以购买到 ， 或者可以按照本领域 技术人员已知的合成方法， 例如文献中记载的方法制得。

除唑类化合物外， 所述催化剂也可以是细化后的氧化铜、 氧化铁、 碳 纳米管、 硫磺等其它具有催化活性的物质。

以灭火剂总重量计算,在本发明的干粉灭火剂� �，催化剂的含量为 0-10 重量％， 例如 2% -8%。

为了使灭火剂在储存过程中不结块， 在使用时能够顺利从各种灭火器 材和装置的喷口喷出， 本发明的干粉灭火剂中还添加一定量的现有干 粉灭 火剂中通常添加的斥水物质组分和疏水物质组 分， 以防止灭火剂吸潮和结 块。 这些添加的组分可以是（但不仅限于）云母粉 、 活性白土、 硬脂酸镁、 滑石粉、 白炭黑等， 其添加量与现有干粉灭火剂中的添加量大致相 同。 例 如， 所述添加剂的含量可为灭火剂总重量的 5-12重量％。 此外， 为了进一 步提高灭火剂流动性和长期储存性能， 本发明的干粉灭火剂也可以用有机 硅油进行表面包覆和硅化。

因此， 在一个实施方案中， 本发明提供了一种干粉灭火剂， 其中， 以灭火剂总重量计算， 本发明的干粉灭火剂的组成如下 (重量百分比)： 灭火基料：

+2价和 +1价金属离子硝酸盐: 20-90% , 例如， 60-85%、 35-65%； 含磷阻燃物质： 0-75% , 例如， 5-55%、 16% -49% ; 其它辅助成分：

催化剂： 0% -10% , 例如， 2% -8%； 滑石粉： 0% -5% , 例如 2% -4% ;

硬脂酸镁： 0% -8% , 例如 3% -6% ;

活性白土： 0% -6% , 例如 2% -4% ;

云母粉： 0% -4% , 例如 2% -4% ; 白炭黑： 0% -5% , 例如 2% -4%

有机硅油: 0% -4% , 例如 1% -2% 在另一个实施方案中， 本发明提供了一种干粉灭火剂， 其中， 以灭火 剂总重量计算， 本发明的干粉灭火剂的组成如下 (重量百分比)：

灭火基料：

+2价和 +1价金属离子亚硝酸盐： 20-90% ,例如， 60-85%、 35-65%； 含磷阻燃物质: 0-75% , 例如， 5-55%、 16-49%； 其它辅助成分:

催化剂： 0% -10% 例如， 2% -8% ;

滑石粉： 0% -5%， 例如 2% -4%；

硬脂酸镁： 0% -8%， 例如 3% -6%；

活性白土： 0% -6%， 例如 2% -4%；

云母粉: 0% -4%， 例如 2% -4%；

白炭黑： 0% -5%， 例如 2% -4%；

有才 油： 0% -4%， 例如 1% -2%。 在又一个实施方案中， 本发明提供了一种干粉灭火剂， 其中， 以灭火 剂总重量计算， 本发明的干粉灭火剂的组成如下 (重量百分比)：

灭火^ Η·

+2价和 +1价金属离子硝酸盐和

亚硝酸盐混合物： 20-90% , 例如， 60-85%、 35-65%； 含磷阻燃物质： 0-75% , 例如， 5-55%、 16-49%； 其它辅助成分：

催化剂： 0% -10% , 例如， 2% -8%； 滑石粉： 0% -5% , 例如 2% -4% ;

硬脂酸镁： 0% -8% , 例如 3% -6% ;

活性白土： 0% -6% , 例如 2% -4% ; 云母粉： 0% -4% , 例如 2% -4% ; 白炭黑： 0% -5% , 例如 2% -4% ;

有才1^1油: 0% -4%， 例如 1% -2%，

其中， 硝酸盐和亚硝酸盐混合物中硝酸盐和亚硝酸盐 的比例为 1: 99 至 99: 1。

本发明的干粉灭火剂可以按照与现有干粉灭火 剂相同的制备方法制 备， 例如可以采用与现有的磷酸铵盐干粉灭火剂相 同的制备方法制备， 特 别是可以按照以下实施例中所描述的制备方法 制备。

本发明干粉灭火剂通常具有 (但不仅限于 ) 1微米 -40微米的平均粒径 范围， 优选在灭火剂中不包含大于 0.25亳米的颗粒。

在一个实施方案中， 本发明干粉灭火剂 90%的灭火剂颗粒具有 1微米 -20微米的粒径范围。 在中国具有该粒径范围的干粉灭火剂属于超细 干粉 灭火剂， 与常规的干粉灭火剂相比， 其灭火效能会进一步提高。

如果进一步将灭火剂颗粒细化到 1微米以下， 形成的灭火剂也被称为 冷气溶胶灭火剂， 其灭火效能更高， 但会增加生产成本。

本发明的灭火剂可以装入各种手提式干粉灭火 器、 灭火弹、 灭火车、 灭火飞机中使用， 也可以在无管网的其它灭火装置和有管网灭火 系统中使 用。

因此， 另一方面，本发明还涉及包含本发明的干粉灭 火剂的灭火装置， 例如干粉灭火器。

此外， 本发明还涉及 +2价和 +1价金属离子硝酸盐和 /或亚硝酸盐单独 或与含磷阻燃物质组合用于制备干粉灭火剂的 用途， 其中 +2价和 +1 价金 属离子硝酸盐和亚硝酸盐以及含磷阻燃物质如 以上所定义。

以下通过具体实施例对本发明进行进一步说明 ， 但本发明的范围并不 受这些实施例的任何限制。 实施例：

实施例 1

一种干粉灭火剂， 由硝酸锶、 亚硝酸钾、 磷酸二氢钾、 5- J^四唑、 云母粉、 活性白土、 硬脂酸镁、 滑石粉构成， 其中， 以灭火剂总重量计算， 各组分的重量百分含量为：

硝酸锶 19%

亚硝酸钟 21%

磷酸二氢钟 45%

5-· ^四唑 3%

云母粉 2%

活性白土 2%

硬脂酸镁 6%

滑石粉 2%

制备工艺简述： 首先烘烤含水率较高的硝酸锶、 亚硝酸钾、 磷酸 二氢钾等原材料，然后送入超细粉碎机粉碎制 成粒径 (D _5Q )小于 40微米 的粉体。 5-氨基四唑、 云母粉、 活性白土、 硬脂酸镁、 滑石粉等辅料也 分别被粉碎成 (D ₅ 。)小于 40微米的粉体备用。在混合器中按照配方加入 称量过的硝酸锶、 亚硝酸钾、 磷酸二氢鉀粉碎料及辅助原材料 5-氨基 四唑、 云母粉、 活性白土、 硬脂酸镁快速搅拌混合 10— 15分钟， 然后 加入疏水滑石粉， 继续搅拌混合 5分钟出料， 最后经过真空干燥、 筛 分去掉尺度大于 0.25亳米的颗粒、 检验、 包装， 即得到本发明的干粉 灭火剂。 实施例 2

一种干粉灭火剂， 由硝酸钟、 磷酸二氢鉀、 偏磷酸铵盐、 氧化铜、 活 性白土、 硬脂酸镁、 滑石粉、 白炭黑构成， 其中， 以灭火剂总重量计算， 各组分的重量百分含量为：

硝酸钾 38% 磷酸二氢钟 18% 氧化铜 4%

活性白土 1%

硬脂酸镁 7%

滑石粉 2%

白炭黑 1%

该干粉灭火剂按照与实施例 1所述类似的方法制备，其中氧化铜粒度 应小于 1微米， 与白炭黑、 滑石粉一^ α入。 实施例 3

一种干粉灭火剂， 由硝酸锂、 磷酸铵盐、 偶氮四唑胍盐、 活性白土、 滑石粉、 白炭黑、 有机硅油构成， 其中， 以灭火剂总重量计算， 各组分的 重量百分含量为：

硝酸锂 23%

磷酸铵盐 55%

偶氮四唑胍盐 10%

活性白土 2%

滑石粉 4%

白炭黑 4%

有机娃油 2%

该干粉灭火剂按照与实施例 1所述类似的方法制备，其中有机硅油在 将硝酸锂、 磷酸铵盐、 偶氮四唑胍盐和活性白土搅拌混合均匀并且升 温粉 体至 50。C之后与滑石粉和白炭黑一同加入， 继续搅拌混合 10分钟出料， 最后经过真空干燥、 筛分去掉尺度大于 0.25亳米的颗粒、 检睑、 包装， 即 得到本实施例的干粉灭火剂。 实施例 4

一种干粉灭火剂， 由亚硝酸钟、 聚磷酸铵盐、 碳纳米管、 活性白土、 云母粉、 滑石粉、 白炭黑、 有机硅油构成， 以灭火剂总重量计算， 各组 的重量百分含量为：

亚硝酸钟 37%

聚磷酸铵盐 49%

碳纳米管 2%

活性白土 3%

云母粉 2%

滑石粉 4%

白炭黑 2%

有才1 ^油 1%

该干粉灭火剂按照与实施例 3所述类似的方法制备。 实施例 5

一种干粉灭火剂， 由硝酸钟、 亚硝酸钠、 磷酸二氢胺、 三唑钾盐、 活 性白土、 滑石粉、 白炭黑、 有机硅油构成， 其中， 以灭火剂总重量计算， 各组分的重量百分含量为：

硝酸钟 40%

亚硝酸钠 12%

磷酸二氢胺 37%

三峻钾盐 1.5%

活性白土 4%

滑石粉 2%

白炭黑 3%

有机硅油 0.5%

该干粉灭火剂按照与实施例 3所述类似的方法制备。 实施例 6

一种干粉灭火剂， 由硝酸钟、 磷酸二氢鉀、 活性白土、 滑石粉、 白炭 黑、 有机硅油构成， 其中， 以灭火剂总重量计算， 各组分的重量百分含量 为：

硝酸钾 50%

磷酸二氢钟 38%

活性白土 3%

滑石粉 4%

白炭黑 4%

有机桂油 1%

该干粉灭火剂按照与实施例 3所述类似的方法制备。 实施例 7

一种干粉灭火剂， 由硝酸钟、 氧化铁、 活性白土、 滑石粉、 白炭黑、 有机硅油构成， 其中， 以灭火剂总重量计算， 各组分的重量百分含量为： 硝酸钾 86%

氧化铁 2%

活性白土 2%

滑石粉 4%

白炭黑 5%

有才 油 1%

该干粉灭火剂按照与实施例 3所述类似的方法制备。 实施例 8

一种干粉灭火剂， 由硝酸锶、聚碑酸铵盐、偶氮四峻钾盐、活性 白土、 滑石粉、 白炭黑、 有机硅油构成， 其中， 以灭火剂总重量计算， 各组分的 重量百分含量为：

硝酸锶 26% 聚磷酸铵盐 54%

偶氮四峻钟盐 10%

活性白土 4%

滑石粉 2%

白炭黑 2%

有才 油 2%

该干粉灭火剂按照与实施例 3所述类似的方法制备。 实施例 9

一种干粉灭火剂， 由硝酸钾、 焦磚酸铵盐、 双四唑钾盐、 云母粉、 活 性白土、硬脂酸镁、 滑石粉、 有机硅油构成， 其中， 以灭火剂总重量计算， 各组分的重量百分含量为：

硝酸钟 20%

焦磷酸铵盐 62%

双四峻钾盐 9%

云母粉 2%

活性白土 1%

硬脂酸镁 2%

滑石粉 2%

有机硅油 2%

该干粉灭火剂按照与实施例 3所述类似的方法制备。 有益效果：

同样粒度下， 本发明的干粉灭火剂的灭火效能可以达到目前 碳酸氢钠 和磚酸铵盐干粉灭火剂的 3 ~ 8倍，灭火后沉降在地面的污染物不足现有灭 火剂的五分之一。

灭火试验空间为长 X宽 X高为 2mx2mx2.5m的 10m ³ 相对密闭空间， 环 境温度 10-30。C，通风和照明的条件都不影响燃料的自 由燃烧。试验中燃料 盘为长宽均为 31.65cm， 高度为 15cm的方形油盘， 油盘底面积 0.1m ² ， 底 部用清水作垫底， 油盘底部距地面 20cm。选用的燃料为正庚烷， 正庚烷的 用量为 3L。先在油盘底部加入一定量的水，将量筒量� ��的正庚烷倒入油盘 中， 1分钟后点火， 预燃约 30s后， 关闭试验空间门， 从试验空间上部喷 入一定量的干粉灭火剂， 记录灭火时间。

在上述灭火实验中， 与普通的磷酸铵盐干粉灭火剂相比， 本发明上述 实施例中的干粉灭火剂均能以更少的灭火剂用 量在更短的时间内灭火。 代 表性的试驗结果如下表 1所示。

表 1: 灭火实验对比数据

喷洒灭火剂 灭火时间

干粉类型

重量 W ( g ) ( s )

667 9.6

3489 未

普通磚酸铵盐干 3694 未

粉灭火剂 3872 10.5

3885 8.8

'未"代表没有成功灭火, 用木剁替代油盘进行固体火灭火试验， 也可以获得与灭油盘火相类似 的结果， 此时， 含磷阻燃物质重量％数高的灭火剂， 灭火效果更好。