Изобретение относится к композиционным полимерным средствам пожаротушения, в частности к порошкообразным микрокапсулированным огнегасящим средствам, огнегасящим материалам и покрытиям, содержащим огнегасящий агент в форме микрокапсул.

Из уровня техники известно RU 2559480 С2, опубл. 10.08.2015, композиционное средство пожаротушения, микрокапсулированное огнегасящее средство, содержащее огнегасящий агент в форме микрокапсул, предназначенных для тушения без участия человека пожаров в труднодоступных пожароопасных местах. Микрокапсулированный огнегасящий агент содержит микрокапсулу, состоящую из сферической полимерной оболочки и ядра из огнетушащей жидкости, при этом оболочка содержит дополнительный наружный слой, который обладает максимальным коэффициентом поглощения лучистой энергии для данного вида покрытия.

Известно из RU 152765 U1 , опубл. 20.06.2015, автономное средство пожаротушения с термоактивирующимся микрокапсулированным огнегасящим веществом, содержащим в качестве полимерного связующего отвержденную пластифицированную дибутилфталатом поливинилацетатную смолу и смесь микрокапсул, содержащих в качестве огнегасящего вещества галогенсодержащие алифатические насыщенные углеводороды из класса хладонов (фреонов).

Недостатком вышеуказанных изобретений является использование компонентов, образующих токсичные отходы.

Также из RU 2469761 С 1 , опубл. 20.12.2012, известно получение микрокапсулированного огнегасящего агента, содержащего микрокапсулы, имеющие размещенное внутри сферической полимерной оболочки, выполненной из отвержденного пространственно сшитого полимера, ядро из огнегасящей жидкости, в которых полимерная оболочка содержит наночастицы минерального наполнителя в форме пластинок, имеющих толщину 1 -5 нм, и обладает способностью взрывоподобного разрушения в диапазоне температур 90-270°С. Недостатком вышеуказанного изобретения является недостаточно быстрое сгорание вспомогательных веществ для высвобождения собственно огнетушащего агента.

Из RU 2014145602 А, опубл. 10.06.2016. В данном документе описан огнегасящий композиционный материал, выполненный из отверждаемой при комнатной температуре композиции, включающей в качестве связующего низкомолекулярный диметилсилоксановый каучук СКТН, катализатор холодного отверждения силоксанового каучука, измельченные окислители нитрат аммония и перхлорат аммония, сухие сыпучие микрокапсулы с ядром из огнегасящего агента, заключенного в полимерную оболочку, силиконовое масло при следующем соотношении компонентов композиции, мае. %: низкомолекулярный диметилсилоксановый каучук СКТН - 20,8-29,2, перхлорат аммония - 20,8-29,2, нитрат аммония - 8,3- 1 1 ,7, микрокапсулы с огнегасящим агентом - 30,0-50,0, катализатор холодного отверждения силоксанового каучука - 0,8- 1 ,2 (сверх 100% в расчете на композицию), силиконовое масло - 1 ,0-2,0, (сверх 100% в расчете на композицию). Недостатком известного решения является завышенное количество компонентов, которые образуют токсичные отходы, отсутствие возможности регулировки скорости, полноты и стабильности горения, а также регулировки физико-механических свойств.

Наиболее близким аналогом, принятым за прототип, является огнегасящий композиционный материал, известный из WO 2012107825 А1 , опубл. 16.08.2012, который описывает огнегасящий материал, содержащий микрокапсулы, оболочка которых выполнена из полимочевины, а ядро представляет собой галогенуглеводороды.

Недостатком можно считать недостаточную эффективность тушения и количество компонентов, образующих токсичные отходы.

Технический результат изобретения заключается в получении огнегасящего композиционного материала, устраняющего недостатки прототипа. При этом новый заявленный материал обладает повышенной эффективностью тушения, которая заключается в том, что используют пониженное (по сравнению с известными аналогами) количество перхлората аммония, которое, в свою очередь, обеспечивает пониженное количество токсичного хлористого водорода в продуктах сгорания композита. Для скорости, стабильности горения и полноты сгорания в композиции введено оригинальное вещество ферроцен, обеспечивающее неожиданный технический результат, а для регулировки физико-механических свойств, времени отверждения в широких пределах применяют систему из двух отдельных составляющих - отвердителя и ускорителя холодного отверждения.

Технический результат обеспечивается тем, что применение пониженного содержания компонентов, а также использования в совокупности компонентов - перхлората аммония, ферроцена и этилсиликата - 32 наряду с дибутилоловадилауринатом, обеспечивает заданные физико-механические свойства.

Технический результат достигается тем, что заявленный огнегасящий композиционный материал выполнен из отверждаемой при комнатной температуре композиции, включающей в качестве связующего низкомолекулярный диметилсилоксановый каучук СКТН, катализатор холодного отверждения силоксанового каучука, окислитель перхлорат аммония, сухие сыпучие микрокапсулы с ядром из огнегасящего агента, заключенного в полимерную оболочку, и катализатор горения ферроцен при следующем соотношении компонентов композиции, мае. ч. :

низкомолекулярный диметилсилоксановый каучук СКТН

перхлорат аммония

микрокапсулы с огнегасящим агентом

отвердитель этилсиликат-32

катализатор холодного отверждения силоксанового каучука

- дибутилоловадилауринат

катализатор горения ферроцен

В другом аспекте изобретения, предложен огнегасящий композиционный материал, в котором полимерная оболочка микрокапсул с ядром из огнегасящего агента выполнена из полимера полимочевины.

Также предложен композиционный материал, в котором в качестве огнегасящего агента микрокапсулы содержат жидкие или газообразные галогенсодержащие углеводородные соединения.

В другом аспекте изобретения предложен огнегасящий композиционный материал, в котором огнегасящий агент микрокапсулы в качестве жидких или газообразных галогенсодержащих углеводородных соединений содержит частично или полностью галогенированные предельные углеводороды, включая линейные, циклические и разветвленные соединения. В другом аспекте изобретения предложен огнегасящий композиционный материал, в котором микрокапсулы в качестве огнегасящего агента микрокапсулы содержат частично или полностью фторированные предельные углеводороды, включая линейные, циклические и полимерные соединения. Также предложен огнегасящий композиционный материал, в котором микрокапсулы в качестве огнегасящего агента микрокапсулы содержат по меньшей мере одно вещество, выбранное из группы, включающей 2-йодгептафторпропан, 1 , 1 ,2,2-тетрафтордибромэтан, перфтор(этил- изопропилкетон), 1 ,2-дибромгексафторпропан, 1 ,4-дибромоктафторбутан,

1 , 1 , 1 ,2,3,3,3-гептафторпропан.

В другом аспекте изобретения описан способ получения огнегасящего композиционного материала по п. 1 , включающий следующие стадии: а) получение порошка сухих сыпучих капсул с огнегасящим агентом путем высушивания их водной дисперсии; б) подготовку окислителя перхлората аммония путем сушки и измельчения его в дезинтеграторе (можно добавить любую антислеживающую добавку); в) подготовку связующего путем смешения диметилсилоксанового каучука с катализатором холодного отверждения, измельченным катализатором горения и отвердителем; г) смешения связующего со стадии в) с окислителем со стадии б), порошком микрокапсулированного огнегасящего агента со стадии а) с получением отверждаемой при комнатной температуре композитной массы огнегасящего полимерного композиционного материала.

Таким образом, предложенная композиция содержит пониженное количество перхлората аммония, которое обеспечивает пониженное количество токсичного хлористого водорода в продуктах сгорания композита.

Для регулировки скорости, полноты и стабильности горения в композиции применен ферроцен.

Для получения нужных физико-механических свойств и времени отверждения в широких пределах вместо готового катализатора холодного отверждения была применена система из двух отдельных составляющих - отвердителя (этилсиликат-32), ускорителя холодного отверждения (дибутилоловадилауринат).

С целью повышения эффективности тушения и создания условий для беспламенной работы использовали огнегасящий агент в количестве 65 мае. ч.

Примеры

Пример 1 Получают порошки капсул с огнегасящим агентом путем высушивания их водной дисперсии и готовят перхлорат аммония путем сушки и измельчения его в дезинтеграторе в присутствии антислеживающей добавки - фосфат кальция; готовят связующее путем смешения диметилсилоксанового каучука с катализатором холодного отверждения, измельченным катализатором горения и отвердителем, затем смешивают связующее с окислителем и порошком микрокапсулированного огнегасящего агента с получением отверждаемой при комнатной температуре композитной массы.

Для приготовления огнегасящей композиции используют (в мае. ч.) низкомолекулярный диметилсилоксановый каучук СКТН - 17, этилсиликат-32 - 0, 1 , дибутилоловадилауринат - 0,05, перхлорат аммония - 18, сухие сыпучие микрокапсулы с ядром из огнегасящего агента, заключенного в полимерную оболочку - 65, ферроцен - 0,05. В качестве микрокапсул с огнегасящим агентом были применены микрокапсулы, на основе полиуретановой оболочки с огнегасящим агентом - 2-йодгептафторпропан.

Во всех случаях использования исходных газов фреонов процесс проводили под давлением для сжижения исходного газообразного фреона

Пример 2

Согласно методике по Примеру 1 используют вышеописанные компоненты в указанном количестве в присутствии антислеживающей добавки - нитрат аммония с мочевиной, при этом добавляют этилсиликат-32 - 0,5 (мае. ч.), а дибутилоловадилауринат - 0,2 (мае. ч.), ферроцен - 0, 1 . В качестве микрокапсул с огнегасящим агентом были применены микрокапсулы, на основе полиуретановой оболочки с огнегасящим агентом - 1 , 1 ,2,2-тетрафтордибромэтан.

Пример 3

Согласно методике по Примеру 1 используют вышеописанные компоненты в указанном количестве, при этом добавляют этилсиликат-32 - 0,6 (мае. ч.), а дибутилоловадилауринат - 0,3 (мае. ч.), ферроцен - 0,05. В качестве микрокапсул с огнегасящим агентом были применены микрокапсулы, на основе полиуретановой оболочки с огнегасящим агентом - перфтор(этил-изопропилкетон).

Пример 4

Согласно методике по Примеру 1 используют вышеописанные компоненты в указанном количестве, при этом добавляют этилсиликат-32 - 0,6 (мае. ч.), а дибутилоловадилауринат - 0,3 (мае. ч.), ферроцен - 0,05. В качестве микрокапсул с огнегасящим агентом были применены микрокапсулы, на основе полиуретановой оболочки с огнегасящим агентом - 1 ,2-дибромгексафторпропан.

Пример 5

Согласно методике по Примеру 1 используют вышеописанные компоненты в указанном количестве, при этом, добавляют этилсиликат-32 - 0,6 (мае. ч.), а дибутилоловадилауринат - 0,3 (мае. ч.), ферроцен - 0,05. В качестве микрокапсул с огнегасящим агентом были применены микрокапсулы, на основе полиуретановой оболочки с огнегасящим агентом - 1 ,4-дибромоктафторбутан

Пример 6

Согласно методике по Примеру 1 используют вышеописанные компоненты в указанном количестве, при этом добавляют этилсиликат-32 - 0,6 (мае. ч.), а дибутилоловадилауринат - 0,3 (мае. ч.), ферроцен - 0,05. В качестве микрокапсул с огнегасящим агентом были применены микрокапсулы, на основе полиуретановой оболочки с огнегасящим агентом - 1 ,1 , 1 ,2,3,3,3-гептафторпропан.

Пример 7

Изготавливают шнур для пожаротушения согласно методике по Примеру 1 , используют вышеописанные компоненты в указанном количестве, при этом добавляют этилсиликат-32 - 0,6 (мае. ч.), а дибутилоловадилауринат - 0,3 (мае. ч.), ферроцен - 0,05. В качестве микрокапсул с огнегасящим агентом были применены микрокапсулы, на основе полиуретановой оболочки с огнегасящим агентом - октафторциклобутан .

Пример 8

Изготавливают шнур для пожаротушения согласно методике по Примеру 1 , используют вышеописанные компоненты в указанном количестве, при этом добавляют этилсиликат-32 - 0,6 (мае. ч.), а дибутилоловадилауринат - 0,3 (мае. ч.), ферроцен - 0, 1. В качестве микрокапсул с огнегасящим агентом были применены микрокапсулы, на основе полиуретановой оболочки с огнегасящим агентом - трифторйодметан. Процесс проводят под давлением для сжижения исходного газообразного фреона.

Пример 9

Изготавливают шнур для пожаротушения согласно методике по Примеру 1 , используют вышеописанные компоненты в указанном количестве, при этом добавляют этилсиликат-32 - 0,6 (мае. ч.), а дибутилоловадилауринат - 0,3 (мае. ч.), ферроцен - 0, 1. В качестве микрокапсул с огнегасящим агентом были применены

б микрокапсулы, на основе полиуретановой оболочки с огнегасящим агентом трифтортрихлорэтан .