[发明专利]一种配电柜用气溶胶灭火剂及其制备方法

说明书

本申请涉及一种配电柜用气溶胶灭火剂及其制备方法，涉及灭火材料的领域。配电柜用气溶胶灭火剂包括以下重量份的原材料：硝酸铵10~15份，硝酸锶15~25份，硝酸钾5~10份，淀粉10~18份，环氧树脂5~15份，氧化镍1~5份，碳酸镁1~3份，硅酸酯3~8份，甲基丙烯酸甲酯0.1~1份。本申请将硝酸铵和硝酸锶作为主氧化剂，缩减硝酸钾的含量，可以有效降低硝酸钾的反应后产生的灭火产物吸湿对配电柜设备造成的影响；同时，选用产气量更高的硝酸铵，可以进一步提升气溶胶灭火剂的灭火效能，并且通过调节剂改善硝酸铵的吸湿特性。

技术领域

本申请涉及灭火剂的领域，尤其是涉及一种配电柜用气溶胶灭火剂及其制备方法。

背景技术

气溶胶灭火剂是把产气气溶胶和灭火粒子发生剂相结合，利用气溶胶药剂产生灭火气体的热力和动力使灭火粒子发生剂分解释放出高效灭火粒子，在便携性、安全性和灭火能力上比传统灭火器更胜一筹。目前，气溶胶灭火剂主要有冷气溶胶灭火剂和热气溶胶灭火剂，其中热气溶胶灭火剂是目前商业化产品的主流和研究热点。

热气溶胶灭火剂是由氧化剂、还原剂、粘合剂，燃速调节剂等物质混合而成的固体烟火药，在启动电流或热的引发下，经过药剂自身的氧化还原燃烧反应后而生成灭火的气溶胶。热气溶胶灭火剂不是直接的灭火剂，当火灾发生时，灭火装置中的气溶胶灭火剂被引燃，进行快速的燃烧反应，燃烧产生的气固物质被冷却后喷出灭火装置，起到灭火作用。热气溶胶灭火剂是以化学机理灭火为主，物理机理灭火为辅，通过燃烧产生的气溶胶微粒来达到灭火的效果。热气溶胶药剂燃烧产生的灭火颗粒主要在1um左右，这种细小的粒子有很大的表面积，可以通过无规则的布朗运动迅速弥漫整个空间以全淹没的方式进行灭火，所以灭火效率很高。

现有的热气溶胶灭火剂的多以硝酸钾作为主要的氧化剂，其灭火效能高，但是灭火产物中氧化钾具有很高的吸湿性，极易吸收空气中的水分发生潮解，应用在配电柜中时，会在一定程度上腐蚀灭火区域的设备，严重时甚至会导致设备报废，造成比较大的经济损失；另外，现有的以硝酸钾为主要氧化剂的气溶胶还存在燃烧温度过高的问题，在灭火时易引起二次燃烧，对灭火效能产生很大影响。

发明内容

针对上述技术中的相关问题，本申请提供一种配电柜用气溶胶灭火剂及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种配电柜用气溶胶灭火剂，采用如下的技术方案：

一种配电柜用气溶胶灭火剂，包括以下重量份的原材料：硝酸铵10～15份，硝酸锶15～25份，硝酸钾5～10份，淀粉10～18份，环氧树脂5～15份，氧化镍1～5份，碳酸镁1～3份，硅酸酯3～8份，甲基丙烯酸甲酯0.1～1份。

通过采用上述技术方案，以硝酸铵和硝酸锶的混合物作为主氧化剂，硝酸钾作为副氧化剂，淀粉作为可燃剂即还原剂，环氧树脂作为粘合剂，氧化镍和碳酸镁做调节剂。硝酸铵产气量大，在发生氧化还原燃烧反应后会产生大量的气体，将产生的灭火颗粒快速送达发生火灾物体的表面，起到快速灭火的作用。由于硝酸铵的相对吸湿性能较高，容易吸湿结块而影响硝酸铵的使用，而甲基丙烯酸甲酯和氧化镍的加入可以有效抑制硝酸铵的吸湿性能，采用甲基丙烯酸甲酯将硝酸铵包覆后，在硝酸铵的表面形成一层憎水膜，可以有效降低硝酸铵的吸湿特性；氧化镍的加入可以进一步提升憎水膜的拒水性能，使得硝酸铵的吸湿特性进一步减弱。使用淀粉作为可燃剂，其来源广泛并且比较经济，同时，由于甲基丙烯酸甲酯和氧化镍的加入可以有效阻止淀粉发生霉变，延长淀粉加入后的保存时间。硅酸酯是硅的含氧酸形成的脂类物质，其在受热分解后会生成二氧化碳、二氧化硅等物质，可以起到良好的灭火效果；同时硅酸酯作为酯类化合物，具有明显的疏水性，与硝酸铵混合后可以减少外界水分与硝酸铵的基础，降低硝酸铵吸湿的可能。

本申请中，将硝酸铵和硝酸锶作为主氧化剂，缩减硝酸钾的含量，可以有效降低硝酸钾的反应后产生的灭火产物吸湿对配电柜设备造成的影响；同时，选用产气量更高的硝酸铵，可以进一步提升气溶胶灭火剂的灭火效能，并且通过调节剂改善硝酸铵的吸湿特性，获得具有较高灭火效能和稳定性的气溶胶灭火剂。