СРЕДСТВО С ОГНЕГАСЯЩИМИ СВОЙСТВАМИ

Полезная модель к относится к разделу техники - пожаротушение и представляет собой средство с огнегасящими свойствами.
Предлагаемый объект позволяет создать устройства, которые обеспечивают подавление возгорания на ранних этапах его развития, что чрезвычайно востребовано на транспорте, в радиоэлектронике, машиностроении, нефтеперерабатывающей и угледобывающей промышленности и других областях жизнедеятельности человека, включая бытовые условия.
Известны огнегасящие средства в виде пластин, включающие микрокапсулированный пожаротушащий агент объемного действия, автоматически выделяющийся при нагревании, и твердофазное полимерное связующее.
Так, в авторском свидетельстве СССР №1696446, 1989 г.описана микрокапсулированное огнегасящее средство и способ его получения. Согласно этому документу известное огнегасящее средство представляет собой микрокапсулированный хладон 114 В2 и твердофазное связующее, которое содержит эпоксидную смолу ЭД-20, эпоксидированный полиоксихлорпропиленовый эфир глицерина и полиэтиленполиамин (ПЭПА) при определенном соотношении компонентов.
В патенте РФ №2161520, 1998 г.описано огнегасящее твердофазное полимерное композиционное средство, которое содержит полимерное связующее холодного отверждения и микрокапсулированный пожаротушащий агент - галогенуглерод в соотношении, масс.%: микрокапсулированный пожаротушащий агент 40-51,4, полимерное связующее - остальное. Микрокапсулы представляют собой микросферы, состоящие из сферических желатиновых оболочек и заключенных внутри каждой оболочки жидкого пожаротушащего агента. Микрокапсулы вскрываются в интервалах температур 130-149°С и 166-190°С. В зависимости от используемой литьевой формы материал может выпускаться в виде листов для футеровки, фасонных изделий требуемой конфигурации или мастики холодного отверждения. Согласно этому патенту прочность оболочки микрокапсулы зависит от ее диаметра, авторами установлено, что оптимальный диаметр микрокапсул находится в пределах 100-400 мкм. Согласно примеру это средство, нанесенное на поверхность изделия (подложку), обеспечивает ему выраженные огнегасящие свойства.
Однако известное средство имеет ряд существенных недостатков. Изготовление желатиновых микрокапсул, используемых для микрокапсулирования галогенуглерода, является технологически сложным и дорогостоящим процессом. Содержание пожаротушащего агента в известном огнегасящем средстве не превышает 50%, остальное - полимерное связующее. Такое большое количество связующего необходимо для достижения срабатывания микрокапсул в известном средстве при требуемой температуре и для обеспечения достаточной механической прочности средства.
Таким образом, несмотря на то, что огнегасящее средство, получаемое по вышеописанному патенту, имеет ряд преимуществ перед известными средствами и составами аналогичного назначения, используемый в нем огнегасящий состав не обеспечивает высокую концентрацию огнегасящего агента, а получаемое средство является дорогостоящим вследствие трудоемкости способа его получения.
Вышеописанное в патенте РФ №2161520 средство с огнегасящими свойствами было выбрано в качестве прототипа заявляемого объекта.
Техническим результатом полезной модели является снижение себестоимости, повышение технологических и эксплуатационных (огнегасящих) свойств средства за счет упрощения и удешевления способа его получения со значительным (до 90%) увеличением концентрации огнегасящего агента в составе средства.
Этот технический результат достигается тем, что в заявленном средстве с огнегасящими свойствами, содержащем твердофазный носитель с нанесенным на него микрокапсулированным огнегасящим составом в виде галогенуглерода, заключенного в полимерную оболочку и распределенного в связующем, твердофазным носителем является подложка, выполненная из строительного материала, полимерным материалом оболочки микрокапсул является полимочевина или полиуретан на основе преполимера полиизоцианата, капсулы имеют различающиеся между собой размеры от 2 до 100 мк, а массовое содержание галогенуглерода в огнегасящем составе составляет 70-90%.
Предпочтительно, чтобы галогенуглеродом являлся 1,1,2,2-тетрафтордибромэтан и/или 1,1,2-трифтортрихлорэтан и/или 2-иод-1,1,1,2,3,3,3-гептафторпропан и/или их смесь с другими галогенуглеродами.
Предпочтительно, чтобы подложка была выполнена из металла. Предпочтительно, чтобы подложка была выполнена из полимера. Предпочтительно, чтобы подложка была выполнена из текстильного материала.
К преимуществам предлагаемой полезной модели следует отнести то, что она позволяет получить высокоэффективные огнегасящие средства, которые не разрушают озоновый слой Земли, обеспечивают более интенсивное выделение огнегасящего агента за счет использования капсул разного размера, позволяющих хранить большее количество огнегасящего состава в единице объема (70-90%).
Нанесение огнегасящего состава на твердый носитель позволяет существенно повысить стабильность работы средства при возгорании за счет его равномерного прогрева, улучшить его механические свойства средства (прочность) и упростить последующую установку средства в пожароопасные места.
Используемые в заявленном средстве микрокапсулы исключают дорогостоящий процесс получения желатиновых капсул, поскольку при своем изготовлении они не требуют дорогостоящего оборудования и высоких энергетических затрат. Выполнение микрокапсул из полимочевины или полиуретана на основе преполимера полиизоцианата обеспечивает высокую прочность микрокапсул, необходимую при их заполнении галогенуглеродами.
Полидисперсность микрокапсулированного компонента от 2 до 100 мк позволяет:
- регулировать плотность композиции и, следовательно, степень ее наполнения активным компонентом;
- регулировать толщину стенок микрокапсул и тем самым условия их вскрытия при нагревании до заданной температуры;
- регулировать пористость композиции для обеспечения быстрого прогрева всего объема композиции для обеспечения скорости вскрытия микрокапсул.
Заявляемое средство поясняется фигурами 1-3.
1. Фиг.1 - схема средства.
2. Фиг.2 - увеличенное изображение огнегасящего состава.
3. Фиг.3 - изображение одного из реализованных вариантов огнегасящего средства.
Цифрами обозначены следующие элементы: 1 - подложка, 2 - слой огнегасящего материала, 3 - капсулы различающегося размера, 4 -оболочка капсул из полимочевины, 5 - огнегасящий агент внутри капсул, 6 - связующее.
Изготовление огнегасящего средства осуществляют следующим образом:
1. Получение огнегасящего состава.
Микрокапсулированные галогенуглероды получают методом полимеризации на поверхности раздела фаз. Для этого готовят смесь огнегасящего агента с полиизоцианатом, полученную смесь приливают в водный раствор поливинилового спирта и получают эмульсию, к которой добавляют водный раствор полиэтиленполиамина для формирования оболочки 4 микрокапсул 3. Полученную суспензию микрокапсул 3 с огнегасящим агентом 5 смешивают со связующим 6.
2. Готовят подложку 1 из выбранного строительного материала, например из металла.
3. На указанную подложку 1 наносят гелеобразную суспензию огнегасящего состава 2, состоящего из капсул 3 и связующего 6, и оставляют до полного высыхания.
Высохшую подложку с нанесенным на нее огнегасящим составом используют как средство, обладающее огнегасящими свойствами. Средство устанавливается в потенциально пожароопасное место и при возникновении возгорания тушит его на ранней стадии. Это происходит за счет активного выделения паров галогенуглерода 5 из микрокапсул 3 средства при эго нагревании выше 150°С из-за разрушения оболочки 4. Тушение огня происходит в течение 10-20 секунд после возгорания, что сохраняет защищаемые объекты от разрушения огнем. Средство эффективно для защиты от возгораний распределительных электрощитов и коробок, моторных отсеков транспортных средств, трансформаторных и серверных станций, других электрокоммутационных и силовых агрегатов.