本發(fā)明屬于微膠囊滅火劑領(lǐng)域,具體地說,涉及一種新型儲(chǔ)能電站高效微膠囊滅火劑及其制備方法。
背景技術(shù):
1、隨著儲(chǔ)能電站和其他高電壓電氣設(shè)施的廣泛應(yīng)用,安全性問題尤為突出,尤其是設(shè)備過熱和電氣故障引發(fā)的火災(zāi)問題。儲(chǔ)能電站在工作過程中,可能因?yàn)殡姵剡^充、過放或電氣短路等原因?qū)е禄馂?zāi),因此,迫切需要一種能夠在火災(zāi)發(fā)生時(shí)快速反應(yīng)、有效控制火源的滅火材料。
2、目前常見的滅火劑如傳統(tǒng)的氣體滅火劑、泡沫滅火劑、干粉滅火劑等,雖然能一定程度上撲滅火源,但它們?cè)诨馂?zāi)發(fā)生的初期往往響應(yīng)較慢,且不能完全適應(yīng)儲(chǔ)能電站內(nèi)高溫環(huán)境的特殊需求。此外,這些傳統(tǒng)滅火劑通常存在一定的存儲(chǔ)問題,尤其在高溫環(huán)境下,滅火效果可能受到限制。
3、在這些背景下,微膠囊化滅火劑成為一種新興的技術(shù)。微膠囊滅火劑通過將滅火劑(如全氟己酮等)包埋在聚合物微膠囊內(nèi),可以在火災(zāi)發(fā)生時(shí)通過微膠囊的破裂釋放滅火劑,從而有效撲滅火源。這一技術(shù)能夠提供比傳統(tǒng)滅火劑更為精確和高效的滅火反應(yīng)。
4、然而,現(xiàn)有的微膠囊化技術(shù)還存在一些問題,尤其是在高溫穩(wěn)定性、儲(chǔ)存穩(wěn)定性、響應(yīng)速度等方面,難以能夠完全滿足儲(chǔ)能電站等高溫高壓環(huán)境中滅火需求。
5、有鑒于此特提出本發(fā)明。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種新型儲(chǔ)能電站高效微膠囊滅火劑及其制備方法,解決了上述背景技術(shù)中提出的問題。
2、為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用技術(shù)方案的基本構(gòu)思是:
3、一種新型儲(chǔ)能電站高效微膠囊滅火劑的制備方法,包括以下步驟:
4、步驟s1:將乳化劑與溶劑混合,在溫度為30℃-50℃的條件下溶解,形成水相體系;
5、步驟s2:將全氟己酮、異氟爾酮二異氰酸酯和二乙烯三胺按質(zhì)量比混合,得到油相體系,然后在得到油相體系中加入聚己內(nèi)酯;
6、步驟s3:在攪拌條件下,將所述油相加入水相中,使用乳化劑將油相和水相混合,形成穩(wěn)定的乳液;
7、步驟s4:在所述乳液中加入季戊四醇和聚丙二醇,得到聚合反應(yīng)體系;
8、步驟s5:通過聚氨酯聚合反應(yīng),使ipdi與deta和季戊四醇反應(yīng)生成外殼,包裹住全氟己酮作為內(nèi)核,形成微膠囊結(jié)構(gòu);在這個(gè)過程中,聚己內(nèi)酯(pcl)會(huì)與聚氨酯聚合物反應(yīng),形成聚氨酯-聚己內(nèi)酯復(fù)合材料,并協(xié)同形成外殼結(jié)構(gòu)。具體來說,聚己內(nèi)酯(pcl)可能通過與異氟爾酮二異氰酸酯(ipdi)和二乙烯三胺(deta)的反應(yīng),加入微膠囊的外殼結(jié)構(gòu)中,提高微膠囊的機(jī)械強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性和降解性能。
9、步驟s6:對(duì)所述微膠囊進(jìn)行后處理,通過分次加熱進(jìn)一步固化,確保聚氨酯殼體的穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性,固化完成后即得到最終的儲(chǔ)能電站高效微膠囊滅火劑。
10、可選的,步驟s1中溶劑與乳化劑的質(zhì)量比為10-20:1之間。
11、可選的,步驟s2中全氟己酮、異氟爾酮二異氰酸酯和二乙烯三胺的質(zhì)量比為1:2:1。
12、可選的,步驟s2中聚己內(nèi)酯占油相體系的5%-15%。
13、可選的,步驟s3中油相加入水相時(shí)候按照水油比6:1的比例加入。
14、可選的,步驟s3中混合的過程中乳化轉(zhuǎn)速為2000rpm,乳化時(shí)間為10分鐘。
15、可選的,步驟s4中季戊四醇和聚丙二醇的用量為乳液總質(zhì)量的0.5%-1.0%,且季戊四醇與聚丙二醇的質(zhì)量比為1:1-2之間,以促進(jìn)微膠囊殼體的交聯(lián)反應(yīng)。
16、可選的,步驟s5中該過程在反應(yīng)溫度60℃-80℃下進(jìn)行,直到微膠囊殼體完全形成。
17、可選的,步驟s5中形成的微膠囊滅火劑的粒徑為3-5μm。
18、一種新型儲(chǔ)能電站高效微膠囊滅火劑,采用所述的制備方法制備而成。
19、采用上述技術(shù)方案后,本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果,當(dāng)然,實(shí)施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時(shí)達(dá)到以下所述的所有優(yōu)點(diǎn):
20、本發(fā)明的微膠囊能夠在200℃至250℃的高溫環(huán)境下持續(xù)穩(wěn)定工作,尤其適用于儲(chǔ)能電站和其他高溫電氣設(shè)施。儲(chǔ)能電站中,由于電池組可能經(jīng)歷高溫過載、過充、過放等情況,電池組的熱穩(wěn)定性要求極高。微膠囊外殼的聚氨酯-聚己內(nèi)酯復(fù)合材料確保其能夠承受這些高溫環(huán)境,同時(shí)避免材料本身的降解或變形,保證滅火劑的有效釋放。
21、本發(fā)明的微膠囊滅火劑通過采用聚氨酯聚合物和聚己內(nèi)酯復(fù)合材料,能夠在火災(zāi)發(fā)生時(shí)通過微膠囊的破裂快速釋放全氟己酮(滅火劑),實(shí)現(xiàn)快速有效的滅火。相比傳統(tǒng)滅火劑,本發(fā)明的微膠囊能夠顯著縮短反應(yīng)時(shí)間,提高滅火效率,尤其是在火災(zāi)初期,能夠迅速抑制火源,防止火勢(shì)蔓延。
22、本發(fā)明采用的聚己內(nèi)酯(pcl)材料具有良好的生物降解性,在微膠囊的使用過程中逐漸降解,減少了對(duì)環(huán)境的污染。這一設(shè)計(jì)不僅提高了微膠囊的環(huán)保性,還增強(qiáng)了其在符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)和商業(yè)應(yīng)用中的適用性。
23、下面對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
1.一種新型儲(chǔ)能電站高效微膠囊滅火劑的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型儲(chǔ)能電站高效微膠囊滅火劑的制備方法,其特征在于,步驟s1中溶劑與乳化劑的質(zhì)量比為10-20:1之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型儲(chǔ)能電站高效微膠囊滅火劑的制備方法,其特征在于,步驟s2中全氟己酮、異氟爾酮二異氰酸酯和二乙烯三胺的質(zhì)量比為1:2:1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型儲(chǔ)能電站高效微膠囊滅火劑的制備方法,其特征在于,步驟s2中聚己內(nèi)酯占油相體系的5%-15%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型儲(chǔ)能電站高效微膠囊滅火劑的制備方法,其特征在于,步驟s3中油相加入水相時(shí)候按照水油比6:1的比例加入。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型儲(chǔ)能電站高效微膠囊滅火劑的制備方法,其特征在于,步驟s3中混合的過程中乳化轉(zhuǎn)速為2000rpm,乳化時(shí)間為10分鐘。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型儲(chǔ)能電站高效微膠囊滅火劑的制備方法,其特征在于,步驟s4中季戊四醇和聚丙二醇的用量為乳液總質(zhì)量的0.5%-1.0%,且季戊四醇與聚丙二醇的質(zhì)量比為1:1-2之間,以促進(jìn)微膠囊殼體的交聯(lián)反應(yīng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型儲(chǔ)能電站高效微膠囊滅火劑的制備方法,其特征在于,步驟s5中該過程在反應(yīng)溫度60℃-80℃下進(jìn)行,直到微膠囊殼體完全形成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型儲(chǔ)能電站高效微膠囊滅火劑的制備方法,其特征在于,步驟s5中形成的微膠囊滅火劑的粒徑為3-5μm。
10.一種新型儲(chǔ)能電站高效微膠囊滅火劑,其特征在于,采用權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的制備方法制備而成。