КОЛЛОИДНАЯ ГАЛОГЕНСОДЕРЖАЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЖАРОТУШЕНИЯ
COLLOIDAL HALOGEN-CONTAINING FIRE EXTINGUISHING COMPOSITION

Изобретение относится к способу получения огнегасящих материалов на основе галогенуглеродов. Материал предназначен для объемного подавления зарождающихся очагов пожара при хранении и транспортировке пожароопасных конструкций, приборов и других объектов.
Известно применение вспучивающихся огнезащитных материалов для предотвращения распространения пламени, состоящих из полимерного связующего, неорганических наполнителей и газообразующих веществ (RU 2028348, RU 2336283, RU 2229497).
Известно применение галогенуглеродов в качестве огнетушащих веществ использующихся в виде жидкостей, хранимых до момента применения в резервуарах и выделяемых из них при нагревании (RU 2310488, RU 2286821, RU 2005100354).
Применение новых технологий и материалов позволяет расширить ассортимент композиций для пожаротушения на основе галогенуглеродов.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является огнегасящий полимерный композиционный материал по патенту RU 2161520. Согласно изобретению предлагается композиция, которая состоит из полимерного связующего холодного отверждения на основе эпоксидных или полиуретановых смол и пожаротушащего агента, в качестве которого используют галогенуглероды в виде микрокапсул диаметром 100-400 мкм, вскрывающихся при температуре с взрывоподобным выбросом паров.
Компоненты входят в состав композиции в следующем соотношении (мас.%).
Микрокапсулированный пожаротушащий агент 40-60.
Полимерное связующее - остальное.
Процесс изготовления материала включает следующие операции.
1. Микрокапсулирование пожаротушащего агента методом жидкофазного разделения в водном растворе полимера.
2. Дозирование ингредиентов в обогреваемый реактор с мешалкой.
3. Перемешивание композиции.
4. Заполнение литьевых форм жидкой композицией.
5. Отверждение материала.
Недостатком известной композиции является то, что примерно половина ее массы представляет собой горючий органический материал, а сам процесс изготовления состоит из 5 стадий, при этом авторы не указывают, что 1 этап состоит тоже из пяти стадий.
1. Растворение при нагревании и перемешивании желатина в реакторе.
2. Введение в реактор галогенуглерода.
3. Формирование оболочки (коацервация).
4. Выделение микрокапсул из объема реактора.
5. Высушивание микрокапсул для придания им сыпучести.
Видно, что создание данной пожаротушащей композиции является трудоемким и дорогостоящим процессом.
Технический результат, на достижение которого направлено настоящее изобретение, заключается в создании простых в изготовлении пожаротушащих коллоидных композиций на основе производных бетулина, пригодных для структурирования (перевода в гелеобразное состояние) галогенуглеродов.
Известно, что с помощью гидроколлоидов (желатин, каррагинан, агар-агар, казеин и др.) с концентрациями 0,5-2% можно структурировать воду до нетекучего состояния (гель). Для большинства органических растворителей требуется высокое содержание полимеров (до 10%), чтобы получить аналогичный эффект. Среди органических растворителей только для загущения бензина известно применение низкомолекулярных продуктов в виде солей пальмитиновой и нафтеновой кислот при концентрациях 7-15%. Такая композиция называется напалм (US 2684339).
30
47
3
30
47
3
Обнаружено, что низкомолекулярный (мол. масса 470) продукт оксим бетулина с формулой CHON обладает неожиданным эффектом структурировать до гелеобразного состояния галогенуглероды при его концентрациях начиная от 1,0%. Причем этот эффект не наблюдается при применении полярных растворителей (спирты, сложные эфиры) для этого продукта. Наблюдаемый эффект связан с образованием коллоидной структуры за счет сильных водородных связей между молекулами оксима бетулина в неполярном растворителе. Причем сам бетулин и его другие производные таким эффектом в этих растворителях не обладают. Наличие коллоидной структуры подтверждается наличием рассеивания света при прохождении тонкого луча света через массу геля. Механическая прочность образующегося 1% геля зависит от степени замещения в углеводородах атомов водорода на галоген. Задача решается тем, что коллоидная галогенсодержащая композиция для пожаротушения готовится путем растворения при перемешивании порошка оксима бетулина с формулой СНОN при концентрациях от 1,0 до 10,0 мас.% в соответствующем галогенуглероде (хлор производные метана и этана, фтор- и хлорсодержащие фреоны, фтор- и иодсодержащие фреоны, фтор- и бромсодержащие фреоны) при комнатной температуре. Затем раствор заливается в полиэтиленовые или полипропиленовые формы в виде пакета или обрезка заваренной трубы, второй конец пакета или трубы заваривается. Указанный технический результат усиливается, если в качестве наполнителя в композицию дополнительно вводится интеркалированный графит в количестве от 1,0 до 23,0 мас.%.
Сформированное изделие заданного размера и формы помещается в соответствующий контейнер для перевозки или хранения продукции.
Испытания композиций по примерам проводились в 1 л фарфоровом стакане. На дно стакана помещалась фарфоровая чашка, объемом 50 мл, которая заполнялась бензином. Рядом с чашкой помещался пакет с композицией в соответствии с примерами. Бензин поджигался. Время срабатывания (выброс ингредиентов и гашение огня) пакета (трубки) с химикатами составляет от 15 до 30 с.
Для увеличения времени срабатывания пожаротушащих агентов в виде пакета или трубки они дополнительно могут быть завернуты в стекло- или асбестовую ткань.
ПРИМЕРЫ
Пример 1. В емкость с мешалкой наливают 98,0 мас.% четыреххлористого углерода, присыпают 1,0 мас.% оксима бетулина. После растворения в течение 0,5 часа в композицию добавляют 1 мас.% интеркалированного графита и композицию разливают в формы.
Пример 2. В емкость с мешалкой наливают 97,0 мас.% хлороформа, присыпают 2,0 мас.% оксима бетулина. После растворения в течение 0,5 часа в композицию добавляют 1 мас.% интеркалированного графита и разливают в формы.
Пример 3. В емкость с мешалкой наливают 94,0 мас.% дихлорэтана, присыпают 5,0 мас.% оксима бетулина. После растворения в течение 0,5 часа в композицию добавляют 1 мас.% интеркалированного графита и разливают в формы.
Пример 4. В емкость с мешалкой наливают 70,0 мас.% тетрафтордибромэтана, присыпают 10,0 мас.% оксима бетулина. После растворения в течение 0,5 часа в композицию добавляют 20 мас.% интеркалированного графита и заполняют формы.
Пример 5. В емкость с мешалкой наливают 67,0 мас.% 2-иод гептафторпропана, присыпают 10,0 мас.% оксима бетулина. После растворения в течение 0,5 часа в композицию добавляют 23 мас.% интеркалированного графита и заполняют формы.
Пример 6. В емкость с мешалкой наливают 85,0 мас.% дихлордифторэтана, присыпают 5,0 мас.% оксима бетулина. После растворения в течение 0,5 часа в композицию добавляют 10 мас.% интеркалированного графита и заполняют формы.