本申请涉及热气溶胶灭火技术,特别涉及一种复合钝化剂、气溶胶发生剂及其制备方法。
背景技术:
1、热气溶胶发生剂由氧化剂、还原剂和粘结剂等组成。气溶胶发生剂作为烟火药剂具有较高的机械感度、较高的静电感度和较低的热稳定性,在生产和使用过程中都存在安全隐患和较大的燃爆风险。
2、现在广泛使用的气溶胶发生剂并未过多考虑其机械感度、静电感度和热稳定性。只是使用了相对钝感的氧化剂和还原剂,并没有从根本上解决气溶胶发生剂的安全性。在生产气溶胶发生剂、组装气溶胶装置和使用过程中都有发生燃烧或者误启动等风险。
技术实现思路
1、本申请提供一种复合钝化剂、气溶胶发生剂及其制备方法,以解决相关技术中气溶胶发生剂只是使用了相对钝感的氧化剂和还原剂,但是并没有从根本上解决气溶胶发生剂的安全性,在生产气溶胶发生剂、组装气溶胶装置和使用过程中都有发生燃烧或者误启动等风险的技术问题。
2、申请人发现,在气溶胶发生剂生产过程中加入复合钝化剂,可降低其机械感度和静电感度并提高热稳定性。
3、基于以上发现,本申请提供如下技术方案:
4、第一方面,本申请提供了一种复合钝化剂,按质量百分比计,包含40%-50%的机械钝感剂、20%-30%的抗静电剂和20%-30%热稳定性添加剂;
5、其中,所述机械顿感剂包含固体润滑剂和表面活性物质,所述固体润滑剂为石墨、氮化硼或二硫化钼,所述表面活性物质为硬脂酸、石蜡或二甲基硅油;
6、所述抗静电剂为表面活性剂,为季铵盐;较优地,所述抗静电剂为十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵或十六烷基三甲基硫酸铵;
7、所述热稳定性添加剂为碳酸钙、碱式碳酸镁、碱式碳酸铜或碳酸锰;较优地,所述热稳定性添加剂为碳酸钙;
8、本申请提供的复合钝化剂主要由降低机械感度的机械顿感剂、降低静电感度的抗静电剂以及提高热稳定性的热稳定性添加剂组成。石墨、氮化硼和二硫化钼为固体润滑剂,硬脂酸、石蜡和二甲基硅油为表面活性物质,择一种固体润滑剂与一种表面活性物质按比例混合,形成的机械顿感剂可以深入到气溶胶发生剂的间隙中,起到缓冲和润滑作用,降低气溶胶发生剂晶粒间的摩擦和应力,从而降低气溶胶发生剂的机械感度;抗静电剂加入到气溶胶发生剂中可以降低材料的体积电阻或表面电阻,加速静电泄露,达到防止电荷积累,降低发生剂静电感度和静电危害;热稳定性添加剂可以降低和抑制气溶胶发生剂中氧化剂的分解速率,气溶胶药剂中的氧化剂的热分解反应易受外界添加剂的影响,从而提高气溶胶发生剂的热稳定性和引燃温度。
9、一些实施例中,所述机械顿感剂中的固体润滑剂和表面活性物质的质量比为(4-5):(4-5)。
10、第二方面,本申请提供了一种气溶胶发生剂,按质量百分比计,包含1%-5%如上所述的复合钝化剂以及余量的气溶胶药剂。优选地,复合钝化剂占气溶胶发生剂的质量百分比为1%。
11、本申请降低气溶胶发生剂通过添加如上组分的复合钝化剂,通过机械顿感剂降低其机械感度、抗静电剂降低其静电感度、热稳定性添加剂提高其热稳定性,从而降低气溶胶发生剂生产、气溶胶装置组装以及使用过程中的燃烧或误启动风险。
12、第三方面,本申请提供了一种如上所述的气溶胶发生剂的制备方法,包括如下步骤:
13、步骤s1、按比例称取机械顿感剂、抗静电剂和热稳定性添加剂,加入溶剂搅拌后过筛造粒干燥;干燥后进一步过筛造粒,得到钝化剂粉末;优选地,步骤s1中干燥温度为50℃-60℃,干燥时间为10h-30h;更优选地,干燥时间为24h。
14、步骤s2、按比例称取气溶胶药剂各原料,加入0.5%-5%质量分数的钝化剂粉末,对干料进行混合搅拌;向混合均匀后的原料中加入溶剂,对湿料进行搅拌混合至均匀至团状物质;将团状物质过筛造粒后干燥,对干燥后的原料进行二次造粒,得到气溶胶发生剂颗粒。优选地,步骤s2中干燥温度为50℃-60℃,干燥时间为10h-30h。更优选地,干燥时间为24h。
15、一些实施例中,步骤s1中溶剂为甲醇。
16、一些实施例中,步骤s1中干燥温度为50℃-60℃,干燥时间为10h-30h;步骤s2中干燥温度为50℃-60℃,干燥时间为10h-30h。
1.一种复合钝化剂,其特征在于,按质量百分比计,包含40%-50%的机械钝感剂、20%-30%的抗静电剂和20%-30%热稳定性添加剂;
2.如权利要求1所述的复合钝化剂,其特征在于,所述机械顿感剂中的固体润滑剂和表面活性物质的质量比为(4-5):(4-5)。
3.如权利要求1所述的复合钝化剂,其特征在于,所述所述热稳定性添加剂为碳酸钙。
4.一种气溶胶发生剂,其特征在于,按质量百分比计,包含1%-5%如权利要求1-3任一项所述的复合钝化剂以及余量的气溶胶药剂。
5.如权利要求4所述的气溶胶发生剂,其特征在于,复合钝化剂占气溶胶发生剂的质量百分比为1%。
6.一种如权利要求4所述的气溶胶发生剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
7.如权利要求6所述的气溶胶发生剂的制备方法,其特征在于,步骤s1中溶剂为甲醇。
8.如权利要求6所述的气溶胶发生剂的制备方法,其特征在于,步骤s1中干燥温度为50℃-60℃,干燥时间为10h-30h;步骤s2中干燥温度为50℃-60℃,干燥时间为10h-30h。
