[发明专利]自激发式消防剂

说明书

本专利申请涉及消防剂，特别涉及自激发式消防剂，并可用于在火灾早期灭火。

更具体而言，在本发明的一个实施方式中，本发明涉及自激发式消防剂。

现有技术的消防剂由具有灭火性质的材料制成，并由埋入高分子粘合剂中的灭火性组合物的微胶囊构成。这种微胶囊是由球状明胶壳构成的微球体，每个微球体包封有受热时自动释放出的液体消防剂，例如具有式C₃F₇I、C_nF_2n+2或(C₂F₅)₂N(C_mF_2m+1)等(其中n=5～7且m=1～2)卤素有机物类别中的任意物质。这些微胶囊的尺寸为100μm～400μm(即10^-4m～4·10^-4m)，且在130℃～149℃和166℃～190℃的温度范围内打开(专利RU2161520,1998)。

现有技术的消防剂具有缺陷，这是因为制作用于将灭火性组合物装入微胶囊内的微胶囊用明胶壳是技术上复杂且昂贵的过程，该过程会极大地提高用这种材料制造产品的成本。另外，现有技术的消防剂具有极高的触发阈值(在130℃的温度下)，这并不是总能被接受的。

本发明消防剂的最接近的现有技术的发明是一种由具有灭火性质的材料制成的自激发式消防剂，其包括含有灭火性组合物的微胶囊和粘合剂(例如高分子树脂)，所述微胶囊的尺寸为2μm～100μm(即2·10^-6m～10^-4m)，所述材料为包封于聚脲和/或聚氨酯高分子壳内的卤烃。该现有技术的消防剂的卤烃的质量含量为70%～90%。具有灭火性质的该材料被涂覆在固相载体(例如金属基体)上(专利RU90994,2009)。

现有技术的消防剂的胶囊在110℃～165℃的温度范围内打开，并且以低成本在先进工艺中制造。

尽管如此，现有技术的消防剂具有多种缺陷。例如，消防层可能破裂，并且随时间推移和/或随环境的温度或水分含量波动而从基体表面剥落。由此，消防剂的灭火性质会变差，并可能在响应着火时丧失功能。另外，对于涂覆有灭火性组合物以牢固附着在受保护物体壁上的基体材料(例如金属)而言，附着有该消防剂的表面必须满足一定的要求，例如光滑且平整，而在实践中不能总达到这种要求。实践还已经证明，当其中卤烃的含量不在70%～90%的范围内时，具有灭火性质的材料会表现出其最佳性质。

本专利申请的一个目的是开发出一种自激发式消防剂，该消防剂由基于微胶囊化的灭火性组合物的具有灭火性质的复合材料制成，该消防剂耐久、强度高并且具有柔性，从而使其在不使用固相基体的情况下适于实际应用。

本发明的技术效果凭借一种由具有灭火性质的材料制成的自激发式消防剂而实现，该消防剂包含粘合剂和填充有灭火性组合物的微胶囊，所述微胶囊的尺寸为2μm～100μm(即2·10^-6m～10^-4m)，所述微胶囊为包封在聚脲和/或聚氨酯高分子壳中的卤烃，所述粘合剂为包含高分子组分以及矿物纤维和/或矿物颗粒的复合材料，所述卤烃包封在基于聚异氰酸酯预聚物的聚脲和/或聚氨酯高分子壳中，且所述卤烃为1,1,2,2-四氟二溴乙烷、和/或1,1,2-三氟三氯乙烷、和/或2-碘-1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷和/或它们与其他卤烃的混合物。

上述混合物中的所述其他卤烃优选包含以下第二物质中的任一种：(a)1,2,2,2-四氟乙烷；(b)1,1-二氟-2,2,2-三氯乙烷；(c)1,2-二氟三氯乙烷；(d)1,1-二氟-1,2-二氯乙烷；(e)1,2-二氟-1,1-二氯乙烷；(f)1,1-二氟-1-氯乙烷；(g)1-氟-1,1-二氯乙烷；(h)1-氟-2-氯乙烷；(i)五氟一氯乙烷；(j)1,1,2,2-四氟二氯乙烷；(k)1,1,1-三氟三氯乙烷；(l)1,1,2-三氟三氯乙烷；(m)1,1-二氟四氯乙烷；和(n)1,2-二氟四氯乙烷。

优选的是，上述矿物纤维包含以下材料中的至少一种：(a)玻璃纤维；(b)玄武岩纤维；(c)天然矿物的纤维；和(d)人造矿物的纤维。

优选的是，上述矿物颗粒包含以下材料中的至少一种：(a)方解石；(b)大理石；(c)白垩；(d)天岩矿物；和(e)人造矿物。