改善超细干粉灭火剂流动性技术研究

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超细干粉灭火剂具有灭火效率高、应用范围广、对环境无污染、对人畜无毒害等优点,是哈龙灭火剂的最佳替代品之一。但灭火剂颗粒极易团聚结块,不仅会造成灭火剂的流动性能不足,还会导致灭火效能下降,并且颗粒的疏油性能差,灭火剂无法扑灭油类火灾。为解决这些问题,本文以碳酸氢钠超细干粉灭火剂为研究对象,对其流动性与疏水疏油性开展了实验研究,并通过粉碎-改性-再粉碎流程制备超细干粉灭火剂。首先使用滑石粉、人造沸石、云母、活性白土以及纳米碳酸钙作为灭火剂原料碳酸氢钠的添加剂,并分别研究各种添加剂的用量对粉碎处理后物料流动性的影响,从而确定灭火剂的配方。之后根据此配方使用全方位行星式球磨机初步制备超细干粉灭火剂,该灭火剂的D90粒径为20.8μm,流动性指数为0.353,均优于无任何添加剂直接粉碎处理得到的碳酸氢钠,表明添加剂的加入可以有效提高超细干粉灭火剂的流动性。随后使用干法工艺,以硅油为改性剂,在正交试验和极差分析确定的最佳工艺参数下改性后再次粉碎处理,制备得到的超细干粉灭火剂粒径显著降低,流动性显著提高,D90粒径仅为9.2μm,流动性指数仅为0.184,同时它的疏水性能优异,颗粒间无团聚现象,唯一缺点是疏油性能不足,颗粒接触到油面后会迅速下沉。因此本文还采用湿法改性工艺,分别使用两种环保型含氟丙烯酸酯共聚物(FP)对超细干粉灭火剂进行改性处理。其中使用含氟丙烯酸酯共聚物2(FP2)改性后制备得到的灭火剂性能更好,它的D90粒径为7.4μm,流动性指数为0.233,颗粒表面的氟元素含量为37.4%,去离子水接触角为117°,航空煤油的接触角达到了120.5°,疏水疏油性能均很优异,颗粒可以完全漂浮在两种液体表面并且相互之间无团聚现象。最后本文还尝试二次改性方法,使用FP2对硅油改性后的超细干粉灭火剂再次进行改性处理,制备得到的超细干粉灭火剂D90粒径为7.5μm,流动性指数为0.279,去离子水接触角为107°,航空煤油的接触角仅为95.5°,效果均不及单独使用一种改性剂制备的灭超细干粉火剂。
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