本发明专利技术涉及高分子灭火材料技术领域，尤其涉及一种高分子水凝胶灭火剂及其制备方法。所述高分子水凝胶灭火剂包括：聚丙烯酸盐类高吸水树脂和/或丙烯酸盐‑丙烯酰胺共聚物0.1～0.5wt％；无机纳米粒子0.01～0.5wt％；余量的水。无机纳米粒子具有优良的化学稳定性、热稳定性和相容性，本发明专利技术将无机纳米粒子加入到特定高吸水树脂中，可以提高特定高吸水树脂的粘度，从而提高水凝胶灭火剂的附着厚度，能够有效提高高分子水凝胶灭火剂的灭火效果，对灭火防火有较好的时效性。因此，本发明专利技术提供的高分子水凝胶灭火剂具有较优的黏附能力，即在竖直的物体表面，具有很好的黏附能力，能够覆盖在物体表面不下落，灭火效果较优。
A polymer hydrogel fire extinguishing agent and its preparation method
【技术实现步骤摘要】
一种高分子水凝胶灭火剂及其制备方法
本专利技术涉及高分子灭火材料
，尤其涉及一种高分子水凝胶灭火剂及其制备方法。
技术介绍
到目前为止，水依然是最常用的灭火剂，具有廉价易得，对环境无污染等优点。但是由于水流动性好，喷射到火场后大部分水会流失，造成浪费，而且对于着火面积大、火势发展迅猛、易复燃、扑救难度大的大型火灾，用水扑救往往只能控制火灾蔓延，难以及时有效的将大火扑灭。高吸水性树脂是具有亲水基团并轻度交联的三维网络聚合物，能吸收大量水分而溶胀又能保持住水分不外流，具有吸水倍率高、吸水速率快和保水性能强等优点。聚丙烯酸类高吸水性树脂的高分子水凝胶已经被广泛应用于灭火领域，由于在高温条件下高吸水性树脂有相当大的热容，可将其制成高分子灭火剂喷入火中，失水时可消耗大量的热，且能隔绝火源与空气，防止暗火复燃，从而达到瞬时灭火的效果(左广玲，等.南阳理工学院学报，2009，1(4):71～73，81)。但是，基于聚丙烯酸类高吸水性树脂的水凝胶灭火剂也存在着一些不足。由于高吸水性树脂自身重力以及本身黏附能力低，聚丙烯酸类的高吸水性树脂很难附着在竖直的墙面、木制家具的表面、含有不锈钢的表面(如油罐车表面)，从而不能有效的覆盖在物体上达到灭火以及保护的作用。在杨漪的文章中提到，在水中加入增稠剂来提高水系灭火剂的附着性能，并且此类灭火剂已在扑救森林火灾中得到了有效应用(杨漪，邓军，唐凯.温敏性水凝胶灭火剂研究进展)。Artsybashev(前苏联专利SU1544451)使用羧甲基纤维素钠作增稠剂，但羧甲基纤维素钠耐酸性差，质量过轻，不易储存，在80℃以上长时间加热会使其胶体变性，粘度和性能明显下降，不适用于灭火。冈本安弘(日本专利JP05/305153)使用魔芋粉作增稠剂，同样起到防止水的流失，隔绝空气的作用。魔芋粉吸水性能差，凝胶能力低，需经过复杂的制备工艺来提高其吸水性能以及凝胶能力。并且添加此类增稠剂的成本较高。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种高分子水凝胶灭火剂及其制备方法，本专利技术提供的高分子水凝胶灭火剂的附着性能好，灭火效果较优。本专利技术提供了一种高分子水凝胶灭火剂，包括：高吸水性树脂0.1～0.5wt％；无机纳米粒子0.01～0.5wt％；余量的水；所述高吸水性树脂包括聚丙烯酸盐类高吸水树脂和/或丙烯酸盐-丙烯酰胺共聚物。优选的，所述聚丙烯酸盐类高吸水树脂包括聚丙烯酸钠类高吸水树脂和聚丙烯酸钾类高吸水树脂中的一种或几种。优选的，所述高吸水性树脂的含量为0.2～0.5wt％。优选的，所述无机纳米粒子的含量为0.01～0.35wt％。优选的，所述无机纳米粒子包括硅藻土、高岭土、膨润土、凹凸棒土、气相法二氧化硅和沉淀法二氧化硅中的一种或几种。优选的，所述硅藻土的粒径为60～400目、高岭土的粒径为300～500目、膨润土的粒径为200～400目、凹凸棒土的粒径为200～400目、气相法二氧化硅的粒径为18万～180万目，沉淀法二氧化硅的粒径为600～3500目。优选的，所述高分子水凝胶灭火剂中，膨润土的含量为0～0.3wt％；高岭土的含量为0～0.3wt％；硅藻土的含量为0～0.3wt％；凹凸棒土的含量为0～0.3wt％；气相法二氧化硅的含量为0～0.3wt％；沉淀法二氧化硅的含量为0～0.3wt％。本专利技术还提供了一种上文所述高分子水凝胶灭火剂的制备方法，包括以下步骤：将高吸水性树脂、无机纳米粒子和水混合，得到高分子水凝胶灭火剂。优选的，所述混合的温度为室温，所述混合的时间为0.5～3min。本专利技术提供了一种高分子水凝胶灭火剂，包括：高吸水性树脂0.1～0.5wt％；无机纳米粒子0.01～0.5wt％；余量的水；所述高吸水性树脂包括聚丙烯酸盐类高吸水树脂和/或丙烯酸盐-丙烯酰胺共聚物。本专利技术提供的高分子水凝胶灭火剂中，无机纳米粒子具有优良的化学稳定性、热稳定性和相容性，本专利技术将无机纳米粒子加入到特定高吸水树脂中，可以提高特定高吸水性树脂的粘度，从而提高水凝胶灭火剂的附着厚度，能够有效提高高分子水凝胶灭火剂的灭火效果，对灭火防火有较好的时效性。同时，无机纳米粒子可提高特定高吸水性树脂的强度。因此，本专利技术提供的高分子水凝胶灭火剂具有较优的黏附能力，即在竖直的物体表面，具有很好的黏附能力，能够覆盖在物体表面不下落，灭火效果较优。另外，高分子水凝胶灭火剂中的无机纳米粒子为絮状，质量轻，性能稳定，易于运输和贮存，并且价格便宜，成本较低，安全无毒，无气味，对环境无污染。实验结果表明，本专利技术中的高分子水凝胶灭火剂在竖直木板上的附着厚度大于4.9mm，在竖直喷涂的情况下灭火剂也不易滴落。同时，本专利技术的高分子水凝胶灭火剂的灭火效果较优，完全灭1A火所需的时间均不超过2min；完全灭55B火所需的时间均不超过5min，灭火效率较高。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种高分子水凝胶灭火剂，包括：高吸水性树脂0.1～0.5wt％；无机纳米粒子0.01～0.5wt％；余量的水；所述高吸水性树脂包括聚丙烯酸盐类高吸水树脂和/或丙烯酸盐-丙烯酰胺共聚物。本专利技术提供的高分子水凝胶灭火剂包括高吸水性树脂。所述高吸水性树脂包括聚丙烯酸盐类高吸水树脂和/或丙烯酸盐-丙烯酰胺共聚物。在本专利技术的实施例中，所述聚丙烯酸盐类高吸水树脂包括聚丙烯酸钠类高吸水树脂和聚丙烯酸钾类高吸水树脂中的一种或几种。在本专利技术的某些实施例中，所述聚丙烯酸钠类高吸水树脂包括台塑AG101型高吸水树脂、台塑BC388SDA型高吸水树脂、台塑BC283FAN型高吸水树脂、日本住友AQUAKEEP型高吸水树脂和日本触媒AQUALICCA型高吸水树脂中的一种或几种；所述聚丙烯酸钾类高吸水树脂包括美国ICLPerformanceProductsLP公司的AquaGel-K型高吸水树脂、美国FireOutEnterprise，Inc公司的ICE型高吸水树脂中的一种或几种；所述丙烯酸盐-丙烯酰胺共聚物高吸水树脂包括美国GelTechSolution，Inc公司的型高吸水树脂。本专利技术中，所述高吸水性树脂的含量为0.1～0.5wt％。在本专利技术的某些实施例中，所述高吸水性树脂的含量为0.2～0.5wt％。在某些实施例中，所述高吸水性树脂的含量为0.3wt％。本专利技术提供的高分子水凝胶灭火剂还包括无机纳米粒子。在本专利技术的某些实施例中，所述无机纳米粒子的含量为0.01～0.5wt％。在某些实施例中，所述无机纳米粒子的含量为0.01～0.35wt％。在某些实施例中，所述无机纳米粒子的含量为0.099wt％、0.033wt％、0.10wt％、0.32wt％或0.24wt％。在本专利技术的实施例中，所述无机纳米粒子包括硅藻土、高岭土、膨润土、凹凸棒土、气相法二氧化硅和沉淀法二氧化硅中的一种或几种。在本专利技术的某些实施例中，所述硅藻土的含量为0～0.3wt％。在某些实施例中，所述硅藻土的含量为0.033wt％或0.2wt％。在本专利技术的实施例中，所述硅藻土本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高分子水凝胶灭火剂，包括：高吸水性树脂 0.1～0.5wt％；无机纳米粒子 0.01～0.5wt％；余量的水；所述高吸水性树脂包括聚丙烯酸盐类高吸水树脂和/或丙烯酸盐‑丙烯酰胺共聚物。
【技术特征摘要】
1.一种高分子水凝胶灭火剂，包括：高吸水性树脂0.1～0.5wt％；无机纳米粒子0.01～0.5wt％；余量的水；所述高吸水性树脂包括聚丙烯酸盐类高吸水树脂和/或丙烯酸盐-丙烯酰胺共聚物。2.根据权利要求1所述的高分子水凝胶灭火剂，其特征在于，所述聚丙烯酸盐类高吸水树脂包括聚丙烯酸钠类高吸水树脂和聚丙烯酸钾类高吸水树脂中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的高分子水凝胶灭火剂，其特征在于，所述高吸水性树脂的含量为0.2～0.5wt％。4.根据权利要求1所述的高分子水凝胶灭火剂，其特征在于，所述无机纳米粒子的含量为0.01～0.35wt％。5.根据权利要求1所述的高分子水凝胶灭火剂，其特征在于，所述无机纳米粒子包括硅藻土、高岭土、膨润土、凹凸棒土、气相法二氧化硅和沉淀法二氧化硅中的一种或几种。6.根据权利要求5所述的高分子水凝胶灭火剂，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：许东华，马蕊，李双双，石彤非，周恒为，潘鸽，付志磊，王晓伟，李思佳，汤华清，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：吉林,22
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