[发明专利]一种基于低聚磷酸铵的复合森林干粉灭火剂及其制备方法和应用

说明书

本发明属于森林灭火技术领域，提供了一种基于低聚磷酸铵的复合森林干粉灭火剂，包括以下按重量份剂的组分：100份聚磷酸铵、0.1～5份处理剂、10～30份可膨胀石墨，20‑100份超细干粉灭火剂，其中处理剂为γ‑氯丙基三乙氧基硅烷、γ‑氨丙基三乙氧基硅烷、γ‑氨丙基三甲氧基硅烷、γ‑氨丙基甲基二乙氧基硅烷中的一种或几种；聚磷酸铵为水溶性低聚磷酸铵，磷含量≥20％，氮含量≥24％，五氧化二磷含量≥45％，聚合度≤20；可膨胀石墨粒度为50‑100目，膨胀率为150‑350倍；超细干粉灭火剂为通用型ABC超细干粉灭火剂，90％粒径≤20μm。

技术领域

本发明总体地涉及森林消防灭火技术领域，具体地涉及一种基于低聚磷酸铵的复合森林干粉灭火剂及其制备方法和应用。

背景技术

森林火灾是一种频繁发生的自然灾害现象，突发性强、破坏性大。森林火灾的发生不仅会给国家森林资源和人民群众的生命财产造成巨大损失，也使得生态环境遭到严重破坏，大火过后的恢复期需要十年甚至上百年。为了控制和扑灭森林火灾，世界各国都在不断研发和改进火灾扑救技术。

在实际灭火中，对正在燃烧的可燃物进行大颗水滴喷洒，是扑灭森林火灾的有效途径，也是林区常用的森林消防策略。在扑灭森林火灾时，扑灭单位面积上可燃物的火焰通常需要1～2.5倍的水量才可以达到最佳的灭火效果。

在很多地形复杂、地势起伏的丘陵、山地和高原，一旦发生森林火灾，森林消防队员很难及时到达火场，有时甚至无法抵达。空中灭火飞机具有速度快、不受地形限制等空中优势，可直接飞临火场实施载水灭火。以水灭火在应对沟塘火、灌丛火、草原火和树冠火时效果很好，但是在应对林内地表火时，由于树冠阻挡，灭火的效果不理想。目前，森林化学灭火剂一般由主剂、助剂、黏稠剂、湿润剂、防腐剂、着色剂等成分组成，含有大量的水，以物理灭火为主，灭火效力有限。

现常用的灭火剂按灭火机理可分为两大类：化学灭火和物理灭火。化学灭火采用化学物质与火焰相遇时的化学抑制作用，扑获燃烧自由基，阻断燃烧链式反应，使火焰熄灭，因而灭火速度快、效率高。物理灭火采用窒息灭火，使火得不到具备燃烧的氧而熄灭，因而灭火速度慢、效率低。但物理灭火方式对于熄灭可燃固体的无焰燃烧(阴燃)及防止可燃液体的复燃有独到的效果。

美国首先开发出以碳酸氢钠为基料的干粉灭火剂，发展至今已形成多种产品。ABC类：磷酸铵盐；BC类：碳酸氢钠，碳酸氢钾等；D类：石墨灭火剂等。干粉灭火剂有优良的灭火速率和效率。干粉地灭火速度是卤代烷的2.5倍，是二氧化碳的4倍，是泡沫的20倍，是水的40倍。

目前国内已有产品中能够起到灭火作用的物质主要有：磷酸铵盐、碳酸铵盐、氯化钠、氯化钾等。普通干粉灭火剂灭火组分含量在国标中有严格的规定，磷酸二氢铵含量≥75％，碳酸氢钠含量≥82％。

超细干粉灭火剂除了有上述物质组分外，还有聚合材料为灭火组分的ABC超细干粉灭火剂，主要由活性灭火组份、粉碎助剂组分、疏水组分、惰性填料组分等组成。灭火组份是超细干粉灭火剂的核心。超细干粉灭火剂把化学灭火的优势和物理灭火的优势有机结合起来，对有焰燃烧的化学抑作用，对无焰燃烧的窒息作用以及对热辐射的遮隔、冷却作用是这种灭火剂特性的集中体现。有关行业标准未规定灭火组分含量，但严格规定了灭火效能指标≤150g/m³。

发明内容

针对现有森林灭火剂含有大量水，对林内地表火灭火效率低的缺点，解决森林火场中的温度很高，存在很强的空气对流现象，实际作用到燃烧物上的灭火剂少，超细干粉灭火剂粒径小、覆盖能力不足、难以作用到地表等问题，提供一种新型高效基于低聚磷酸铵的复合森林干粉灭火剂及其制备方法和应用。

本发明的技术方案是：一种基于低聚磷酸铵的复合森林干粉灭火剂，包括以下按重量份计的组分：100份聚磷酸铵、0.1～5份处理剂、10～30份可膨胀石墨，20-100份超细干粉灭火剂。