一种金属羰基灭火组合物 技术领域

本发明属于气溶胶灭火技术领域， 特别涉及一种气溶胶灭火组合物。

背景技术

气溶胶灭火技术， 因为具有无毒、 无腐蚀、 容积效率高、 贮存周期长、 全 淹没、 全方位灭火等特点而备受瞩目， 从上世纪末到目前的十多年间， 气溶胶 技术得到了迅猛的发展， 相关专利层出不穷。

现有的气溶胶灭火剂主要有 s 型和 K型灭火剂， 通过综合分析其性能特 点， 其不足之处主要有： 气溶胶灭火剂均是利用灭火剂发生氧化还原反 应释放 出大量气体、 活性粒子， 通过活性粒子的断链反应， 大量气体的覆盖窒息， 实 现化学与物理相结合的灭火目的。 但是气溶胶灭火剂在发生燃烧反应释放出气 溶胶的同时， 释放出大量的热， 为了有效降低装置和气溶胶的温度， 避免发生 二次火灾， 需增加冷却系统， 增加了冷却系统导致装置结构复杂笨重， 工艺流 程复杂， 成本高， 由于冷却系统的存在， 使大量活性粒子经过冷却层过滤后失 去活性， 导致灭火性能大大降低； 另外现有的灭火剂也没有充分利用各灭火组 分的灭火效能， 其灭火效能有限， 造成药剂成本在一定程度上的浪费。

发明内容

基于现有技术中的灭火药剂存在的灭火效能不 高， 有效利用率低的问题， 本发明提供了一种灭火效能高、 安全性能好而且利用率较高的灭火组合物。

本发明所采用的技术方案是：

一种金属羰基灭火组合物， 包含有金属羰基配合物； 所述灭火组合物是以 烟火类药剂为热力源和动力源， 利用烟火类药剂燃烧的高温使其受热分解或反 应， 产生灭火物质随烟火类药剂一起喷出而达到灭 火目的。

进一步地， 所述金属羰基配合物是四羰基镍 Ni(CO) ₄ 、 五羰基铁 Fe(CO) ₅ 、 五羰基钌 Ru(CO) ₅ 、 五羰基锇 Os(CO) ₅ 、 十二羰基三钌 Ru ₃ (CO) ₁₂ 、 十二羰基三 锇 Os ₃ (CO) ₁₂ 、 六羰基钒 V(CO) ₆ 、 六羰基铬 Cr(CO) ₆ 、 六羰基钼 Mo(CO) ₆ 、 六羰 基钨 W(CO) ₆ 、 六羰基钛 Ti(CO) ₆ 、 六羰基锰 Mn(CO) ₆ 、 六羰基铁 Fe(CO) ₆ 、 十羰 基二锰 M _n2 (CO) ₁₍₎ 、 十羰基二锝 T _C2 (CO) ₁₍₎ 、 十羰基二铼 Re ₂ (CO) ₁₍₎ 、 八羰基二钴 Co ₂ (CO) ₈ 、 九羰基二铁 Fe ₂ (CO) ₉ 或十二羰基三铁 Fe ₃ (CO) ₁₂ 中的一种或多种。

更进一步， 所述金属羰基配合物是四羰基镍 Ni(C0) ₄ 、 六羰基铬 Cr(CO) ₆ 、 六羰基钼 Mo(CO) ₆ 、 六羰基钨 W(CO) ₆ 、 六羰基锰 Mn(CO) ₆ 、 六羰基铁 Fe(CO) ₆ 、 十羰基二锰 M _n2 (CO) ₁₍₎ 、八羰基二钴 Co ₂ (CO) ₈ 、九羰基二铁 Fe ₂ (CO) ₉ 或十二羰基 三铁 Fe ₃ (CO) ₁₂ 中的一种或多种。

进一步地， 所述灭火组合物中的金属羰基配合物的质量百 分含量为 5-90质 量 ⁰ / ₀ 。

本发明的灭火组合物还包括辅助灭火剂，其质 量百分含量为大于 10-95质量

%。

进一步地， 所述辅助灭火剂为磷酸盐、 碳酸盐、 碱式碳酸盐、 金属卤化物、 金属氧化物、 三聚氰胺、 硫酸铵、 双氰胺、 碳酸胍、 硝基胍、 硝酸胍或磷酸胍 中的一种或多种。

更进一步地， 所述磷酸盐是磷酸二氢钙、 磷酸二氢钠、 二水磷酸二氢钠、 磷酸二氢钾、 磷酸二氢铝、 磷酸二氢铵、 磷酸二氢锌、 磷酸二氢锰、 磷酸二氢 镁、 磷酸氢二钠、 磷酸氢二铵、 磷酸氢钙、 磷酸氢镁、 磷酸铵或磷酸铵镁中的 一种或多种。

更进一步地， 所述碳酸盐是碳酸钴、 碳酸锌、 碳酸锰、 碳酸亚铁、 碳酸锶、 碳酸钠钾 6 水、 碳酸钙、 碳酸锂或碳酸镍中的一种或多种。

更进一步地， 所述碱式碳酸盐是碱式碳酸铜、 碱式碳酸镁、 碱式碳酸钴、 碱式碳酸锌、 碱式碳酸镍或碱式碳酸钙中的一种或多种。

更进一步地， 所述金属^化物是氟化钾、 氯化钾、 溴化钾、 碘化钾、 氟化 铵、 氯化铵、 溴化铵、 氟化钠、 氯化钠、 溴化钠、 碘化钠、 氯化钴、 氯化铁或 氯化亚铁中的一种或多种。

更进一步地， 所述金属氧化物是氧化锌、 氧化铜、 三氧化二铝、 三氧化二 铁、 四氧化三铁、 氧化亚铁或三氧化二锑中的一种或多种。

本发明的灭火物还包含有粘合剂， 其质量百分含量为大于 0至小于等于 15 质量％ _; 所述的粘合剂为水玻璃、 虫胶、 淀粉、 糊精、橡胶、 环氧树脂、缩醛胶、 羟丙基甲基纤维素或酚醛树脂中的一种或多种 。 进一步地， 本发明的灭火组合物中各组分及其质量百分含 量为： 金属羰基配合物 30质量％-85质量％

辅助灭火成分 10质量％-55质量％

粘合剂 1质量％-15质量％。

进一步地， 所述灭火物还包含有添加剂； 其质量含量为 1-20质量％； 所述 添加剂为硬脂酸盐、 滑石粉、 石墨或其混合物。

进一步地， 本发明的灭火组合物中各组分及其质量百分含 量为：

金属羰基配合物 35质量％-65质量％

辅助灭火成分 35质量％-55质量％

粘合剂 1质量％-5质量％

添加剂 1质量％-5质量％。

本发明的灭火组合物的火焰抑制机理如下：

该灭火组合物中的金属羰基化合物在高温下可 分解释放出金属离子， 该金 属离子可与链式燃烧反应所必需的 0·、 ΟΗ·、 Η·自由基中的一种或几种进行反 应， 从而切断了链式燃烧反应， 其中也有物理作用减少氧气分压而抑制火焰， 辅助灭火剂在气溶胶的高温下分解产生大量气 体， 与烟火药剂燃烧所产生的气 溶胶气体产生协同增效作用， 共同灭火， 进一步提高了灭火剂的灭火效能， 大 大缩短了有效灭火时间。

本发明的灭火组合物的优点是：

1、 本发明的灭火组合物中选用的金属羰基化合物 在高温下可分解释放出金 属离子， 金属离子可夺取燃烧反应中的自由基， 切断反应链， 从而灭火， 辅助 灭火组分可释放出大量气体， 连同气溶胶发生剂反应产生的气溶胶气体共同 发 挥灭火作用， 本发明中优选各组分含量， 确定了灭火组合物的最佳配比， 从而 大大提高灭火组合物的效能， 充分利用了灭火组合物的各组分的效能， 提高灭 火组合物的有效利用率。

2、 本发明的灭火组合物利用气溶胶发生剂燃烧产 生的热量， 迅速发生吸热 分解反应， 降低了烟火药剂燃烧释放的热量， 大大降低了灭火装置喷口及喷放 物质的温度， 更安全， 而且灭火时间大大缩短。

3、 本发明添加了性能催化剂和粘合剂的成分， 能够进一步提高了灭火材料 的灭火性能和加工性能， 使其性能稳定并易于长期贮存。

4、 本发明的灭火组合物采用羟甲基纤维素或羟乙 基纤维素作为其表面包覆 剂， 改善组合物体系的表面光洁度， 并提高其强度、 耐磨性和抗震性， 防止运 输过程中灭火组合物发生粉化， 掉渣并溢出灭火装置现象的出现。

具体实施方式

下面通过实施例更具体的说明本发明的灭火组 合物。

本发明的灭火组合物可以采用制丸、 模压、 挤压等工艺成型为球状， 片状， 条状， 块状， 蜂窝状， 并且可经过表面包覆处理。 进行表面包覆处理时优选加 入羟甲基纤维素或羟乙基纤维素作为表面包覆 剂。 该表面包覆剂可以改善组合 物体系的表面光洁度， 并提高其强度、 耐磨性和抗震性， 防止运输过程中灭火 组合物发生粉化， 掉渣并溢出灭火装置现象的出现。

上述的灭火组合物， 其通过以下的方式以及实验结果可以毫无疑义 地得出 本发明的灭火组合物的效能明显优于现有的灭 火药剂， 而且灭火时间也大大缩 短。 具体如下：

实施例 1

将制成的四羰基镍、 碳酸氢钾、 氯化钠、 双氰胺、 缩醛胶及硬脂酸镁组合 物样品 50克加入装有 50克 K型热气溶胶发生剂的灭火装置中， 实施面积为 0.25m ² 油盘的 93#汽油灭火试验； 实验结果见试验记录表 1。

实施例 2

将制成的四羰基镍、 六羰基铬、 碳酸氢钠、 三聚氰胺、 缩醛胶及硬脂酸镁 组合物样品 50克加入装有 50克 K型热气溶胶发生剂的灭火装置中， 实施面积 为 0.25 m ² 油盘的 93#汽油灭火试验； 实验结果见试验记录表 1。

实施例 3

将制成的五羰基铁、 双氰胺、 碳酸胍、 缩醛胶及硬脂酸镁组合物样品 50克 加入装有 50克 K型热气溶胶发生剂的灭火装置中， 实施面积为 0.25m ² 油盘的 93#汽油灭火试验； 实验结果见试验记录表 1。

实施例 4

将制成的十二羰基三钌、 碳酸氢钠、 氯化钾、 碳酸胍、 羟丙基甲基纤维素 及滑石粉组合物样品 50克加入装有 50克 K型热气溶胶发生剂的灭火装置中， 实施面积为 0.25m ² 油盘的 93#汽油灭火试验； 实验结果见试验记录表 1。

实施例 5

将制成的六羰基钼、 碳酸氢钾、 碳酸氢钠、 三聚氰胺、 缩醛胶及硬脂酸镁 组合物样品 50克加入装有 50克 K型热气溶胶发生剂的灭火装置中， 实施面积 为 0.25m ² 油盘的 93#汽油灭火试验； 实验结果见试验记录表 1。

实施例 6

将制成的四羰基镍、 十羰基二锰、 双氰胺、 羟丙基甲基纤维素及石墨粉组 合物样品 50克加入装有 50克 K型热气溶胶发生剂的灭火装置中， 实施面积为 0.25m ² 油盘的 93#汽油灭火试验； 实验结果见试验记录表 1。

对比例 1

将只装有 100g K型热气溶胶灭火剂的灭火装置样品， 实施面积为 0.25 m ² 油盘的 93#汽油灭火试验； 试验测试结果见表 1。

对比例 2

将只装有 100g S 型热气溶胶灭火剂的灭火装置样品， 实施面积为 0.25 m ² 油盘的 93#汽油灭火试验； 试验测试结果见表 1。

将下表中的灭火材料、粘合剂及添加剂制成的 灭火组合物 50g，制备成型后， 分别加入装有 50gK型气溶胶发生剂的灭火装置中， 分别进行 8B灭火试验， 具 体试验模型见 GA86-2009 中 6.3.2.1。每组进行三发，记录灭火效果及灭火� �间， 试验结果见表 1。

对比分别装有 100g S型气溶胶灭火剂或者 K型气溶胶灭火剂的灭火装置的 样品， 在相同的条件下进行灭火试验， 记录灭火效果及喷射时间， 结果见表 1。

表 1 各种组分成分比较和试验结果对比

实施例组分含量 (质量百分比） 对比例 组成成分

1 2 3 4 5 6 1 2 市售 S型灭火剂 • 灭 市售 κ型灭火剂 •

火 四羰基镍 35 30 45

材 五羰基铁 5

料 十二羰基三钌 55 六羰基铬 40

六羰基钼 60

十羰基二锰 45

碳酸氢钾 20 10

碳酸氢钠 10 10 10

氯化钠 20 5

双氰胺 25 45

三聚氰胺 15

碳酸胍 50 25 10

粘 縮醛胶 3 8 羟丙基甲基纤维素 3 2

剂

添 硬脂酸镁 2 5

加 滑石粉 2

剂 石墨粉 5

实验结果比照

三发 三发 灭两 三发 三发 三发 均未 均未 灭火情况

全灭 全灭 发 全灭 全灭 全灭 灭 灭 喷射时间 /S 11.55 11.48 12.11 10.87 11.26 11.06 16.22 32.10

实施例 7

将制成的十二羰基三铁、 八羰基二钴、 磷酸二氢锰、 碱式碳酸铜、 氯化钴 组合物样品 50克加入装有 50克 Κ型热气溶胶发生剂的灭火装置中， 实施面积 为 0.25m ² 油盘的 93#汽油灭火试验； 实验结果见试验记录表 2。

实施例 8

将制成的四羰基镍、 磷酸二氢锰、 碳酸钴、 碳酸胍组合物样品 50克加入装 有 50克 K型热气溶胶发生剂的灭火装置中， 实施面积为 0.25m ² 油盘的 93#汽 油灭火试验； 实验结果见试验记录表 2。

实施例 9 将制成的六羰基锰、 六羰基钼、 三氧化二铁、 氯化钴、 碳酸胍组合物样品

50克加入装有 50克 K型热气溶胶发生剂的灭火装置中， 实施面积为 0.25m ² 油 盘的 93#汽油灭火试验； 实验结果见试验记录表 2。

实施例 10

将制成的四羰基镍、 十羰基二锰、 碳酸钴、 三氧化二铁、 缩醛胶及滑石粉 组合物样品 50克加入装有 50克 K型热气溶胶发生剂的灭火装置中， 实施面积 为 0.25m ² 油盘的 93#汽油灭火试验； 实验结果见试验记录表 2。

实施例 11

将制成的十二羰基三铁、 六羰基铬、 八羰基二钴、 碱式碳酸铜、 氯化钴、 羟丙基甲基纤维素及硬脂酸镁组合物样品 50克加入装有 50克 K型热气溶胶发 生剂的灭火装置中， 实施面积为 0.25m ² 油盘的 93#汽油灭火试验； 实验结果见 试验记录表 2。

实施例 12

将制成的四羰基镍、 六羰基锰、 八羰基二钴、 碳酸胍、 羟丙基甲基纤维素 及石墨粉组合物样品 50克加入装有 50克 K型热气溶胶发生剂的灭火装置中， 实施面积为 0.25m ² 油盘的 93#汽油灭火试验； 实验结果见试验记录表 2。

将下表中的灭火材料、粘合剂及添加剂制成的 灭火组合物 50g，制备成型后， 分别加入装有 50gK型气溶胶发生剂的灭火装置中， 分别进行 8B灭火试验， 具 体试验模型见 GA86-2009 中 6.3.2.1。每组进行三发，记录灭火效果及灭火� �间， 试验结果见表 2。

对比例， 同前述的对比例， 分别装有 100g S型气溶胶灭火剂或者 K型气溶 胶灭火剂的灭火装置的样品， 在相同的条件下进行灭火试验， 记录灭火效果及 喷射时间， 结果见表 2。

表 2 各种组分成分比较和试验结果对比

材 十二羰基三铁 10

料 六羰基猛 15

六羰基铬 45

六羰基钼 30

十羰基二锰 45

八羰基二钴 30 30 15

磷酸二氢锰 5 30

碳酸钴 35 20 35 碱式碳酸铜 20

三氧化二铁 15 10

氯化钴 30 10 10

碳酸胍 10 30 20

粘 縮醛胶 3 羟丙基甲基纤维素 5 3 3

剂

添 硬脂酸镁 6 2

加 滑石粉 4 2

剂 石墨粉 2

实验结果比照

灭两 三发 三发 三发 三发 三发 均未 均未 灭火情况

发 全灭 全灭 全灭 全灭 全灭 灭 灭 喷射时间 /S 12.05 11.95 10.77 12.25 10.77 11.75 13.77 34.55 由上述表 1和 2可以得出： 本发明的灭火组合物可以灭掉两发或者三发， 而现有的产品均未灭掉， 另外， 本发明的喷射时间最长为 12.25s, 而现有的产品 喷射时间可达 34.55s, 喷射时间长即灭火效能就会受到影响。 因此， 本发明的灭 火组合物效果明显优于现有的产品。