一种含氟灭火剂微球及其制备方法技术

本发明专利技术涉及A62D1/00领域，具体为一种含氟灭火剂微球及其制备方法，采用含氟丙烯酸酯单体2

【技术实现步骤摘要】
一种含氟灭火剂微球及其制备方法


[0001]本专利技术涉及A62D1/00领域，具体为一种含氟灭火剂微球及其制备方法。

技术介绍

[0002]近年来我国储能产业高速发展，电网储能逐步成为我国能源消费的重要环节。在电网储存系统中，特别是在密闭封闭空间内，若储能单元发生火灾，将会迅速引起相邻多台储能单元的连锁反应引发大火，甚至箱体爆炸，火灾荷载大，危险性高，难于灭火扑救。因此用电储能系统的安全问题越来越受到行业的重视。
[0003]微胶囊技术是使用一层壳材将芯材物质进行包覆，使其成为一种微米级大小微胶囊的方法。该技术可以明显改变材料物理状态，例如将气态或液态物质包覆成固态粉末，以提高其应用性能，扩展其应用领域。
[0004]目前灭火剂微胶囊的制备技术中主要以界面聚合法、复凝聚法、原位聚合法以及悬浮聚合法制备成微胶囊外壳。中国专利CN106807027B公开了一种利用明胶复凝聚法和树脂原位聚合法结合使用的方法制备灭火剂微胶囊，芯材灭火材料为无机盐的水溶液，但方法结合的复杂性和无机盐水溶液的不稳定性，使得制备生产和产品的稳定性较差。中国专利CN109821181B公开了一种利用异氰酸酯预聚界面聚合法制备灭火剂微胶囊的方法，芯材灭火材料为七氟丙烷，但异氰酸酯壳材几乎没有阻燃性，一定程度上会降低灭火剂微胶囊的灭火效果。中国专利 CN113230577A公开了一种锂离子电池微胶囊灭火剂的制备方法，用三聚氰胺
‑ꢀ
尿素
‑
甲醛树脂预聚体，原位聚合形成灭火剂微胶囊壳材，灭火芯材为七氟丙烷、全氟己酮、2
‑
溴
‑
3,3,3
‑
三氟丙烯等含氟灭火材料，但制备的灭火剂微胶囊致密性和储存稳定性较差，灭火剂微胶囊热重分析仅从约50℃就开始损失。
[0005]因此，本专利技术针对目前灭火剂微胶囊制备工艺复杂、含氟灭火剂易挥发、难包覆的问题，提供了一种含氟灭火剂微球及其制备方法，灭火剂微胶囊包覆率高、气密性好、壳材强度高，同时制备工艺简单、操作方便，可极大拓展气液含氟灭火材料的使用范围和应用领域。

技术实现思路

[0006]本专利技术一方面提供了一种含氟灭火剂微球，按照重量份计，其制备原料至少包括：含氟丙烯酸酯单体2
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8份、丙烯酸酯单体5
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12份、引发剂0.2
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0.4份、含氟灭火剂A10
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20份、改性剂1
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2份、交联剂1
‑
2份、含氟灭火剂B60
‑
80份、纳米固体颗粒3
‑
6份、助乳化剂4
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8份、水150
‑
170份。
[0007]优选的，按照重量份计，所述含氟灭火剂微球的制备原料至少包括：含氟丙烯酸酯单体3
‑
5份、丙烯酸酯单体7
‑
9份、引发剂0.2
‑
0.4份、含氟灭火剂A12
‑
18 份、改性剂1
‑
2份、交联剂1
‑
2份、含氟灭火剂B65
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75份、纳米固体颗粒4
‑
6 份、助乳化剂5
‑
8份、水155
‑
165份。
[0008]作为一种优选的技术方案，所述含氟丙烯酸酯单体为分子结构中含有氟原子和丙烯酸酯结构的化合物的一种或多种混合；优选的，所述含氟丙烯酸酯单体选自甲基丙烯酸
三氟乙酯、丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸四氟丙酯、丙烯酸四氟丙酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸全氟辛基乙酯、丙烯酸全氟辛基乙酯中的一种或几种的组合；
[0009]基于本专利技术体系，通过引入特定含氟丙烯酸酯单体，解决体系中丙烯酸酯单体与含氟灭火剂的不相容问题，使制备得到的混合油相呈现透明的外观；另一方面，引入的含氟丙烯酸酯单体进一步形成含氟聚合物，有效降低芯材含氟灭火剂的润湿作用，阻止含氟灭火剂渗透出壳材，提高灭火剂微球的储存稳定性。专利技术人分析原因可能为：氟原子的电负性在所有元素中最佳，且半径小，极化率小，故含氟聚合物的表面自由能低，液体在其上难于润湿，具有优异的防水防油性能。与氢原子相比，聚合物的C
‑
F键更容易被氟原子屏蔽起来，降低了碳原子和碳链的暴露，且C
‑
F键的键能高，因此含氟聚聚物能在强碱、强酸、高温和高辐射等极端环境中显示出优异的稳定性。
[0010]作为一种优选的技术方案，所述丙烯酸酯单体为单官能丙烯酸酯。优选的，所述单官能丙烯酸酯选自甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸仲丁酯、丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸正戊酯、丙烯酸正戊酯、甲基丙烯酸异戊酯、丙烯酸异戊酯、甲基丙烯酸正己酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸正庚酯、丙烯酸正庚酯、甲基丙烯酸正辛酯、丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸2
‑
乙基己酯、丙烯酸2
‑
乙基己酯、甲基丙烯酸正壬酯、丙烯酸正壬酯、甲基丙烯酸异壬酯、丙烯酸异壬酯、甲基丙烯酸正癸酯、丙烯酸正癸酯、甲基丙烯酸异癸酯、丙烯酸异癸酯、甲基丙烯酸正十二烷基酯、丙烯酸正十二烷基酯、甲基丙烯酸异肉豆蔻基酯、丙烯酸异肉豆蔻基酯、甲基丙烯酸正十三烷基酯、丙烯酸正十三烷基酯、甲基丙烯酸正十四烷基酯、丙烯酸正十四烷基酯、甲基丙烯酸正硬脂基酯、丙烯酸正硬脂基酯、甲基丙烯酸异硬脂基酯、丙烯酸异硬脂基酯、甲基丙烯酸正月桂基酯、丙烯酸正月桂基酯中的一种或几种的组合。
[0011]作为一种优选的技术方案，所述引发剂为过氧化甲苯酰、过氧化月桂酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二碳酸二异丙酯、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮异丁氰基甲酰胺中的至少一种。
[0012]作为一种优选的技术方案，所述含氟灭火剂A和含氟灭火剂B分别选自全氟丁基甲醚、九氟丁基甲醚、全氟壬烯、2
‑
甲氧基
‑3‑
三氟甲基八氟丁烷、3
‑
甲氧基全氟(2
‑
甲基戊烷)、全氟
‑4‑
甲基
‑2‑
戊烯、全氟己酮、七氟丙烷、全氟己烷中的一种或几种的组合。
[0013]作为一种优选的技术方案，所述改性剂为含有碳碳双键的化合物。优选的，所述改性剂选自丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、乙烯基硅三甲氧基硅烷、乙烯基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基二甲基单甲氧基硅烷、乙烯基硅三乙氧基硅烷、乙烯基甲基二乙氧基硅烷、乙烯基二甲基单乙氧基硅烷中的至少一种；
[0014]作为一种优选的技术方案，所述交联剂为含有两个或多个丙烯酸酯结构的化合物中的至少一种；优选的，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含氟灭火剂微球，其特征在于，按照重量份计，其制备原料至少包括：含氟丙烯酸酯单体2
‑
8份、丙烯酸酯单体5
‑
12份、引发剂0.2
‑
0.4份、含氟灭火剂A10
‑
20份、改性剂1
‑
2份、交联剂1
‑
2份、含氟灭火剂B60
‑
80份、纳米固体颗粒3
‑
6份、助乳化剂4
‑
8份、水150
‑
170份。2.根据权利要求1所述的一种含氟灭火剂微球，其特征在于，所述含氟丙烯酸酯单体为分子结构中含有氟原子和丙烯酸酯结构的化合物的一种或多种混合。3.根据权利要求2所述的一种含氟灭火剂微球，其特征在于，所述含氟丙烯酸酯单体选自甲基丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸四氟丙酯、丙烯酸四氟丙酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸全氟辛基乙酯、丙烯酸全氟辛基乙酯中的一种或几种的组合。4.根据权利要求1所述的一种含氟灭火剂微球，其特征在于，所述丙烯酸酯单体为单官能丙烯酸酯。5.根据权利要求1所述的一种含氟灭火剂微球，其特征在于，所述引发剂为过氧化甲苯酰、过氧化月桂酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二碳酸二异丙酯、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮异丁氰基甲酰胺中的至少一种。6.根据权利要求1所述的一种含氟灭火剂微球，其特征在于，所述含氟灭火剂A和含氟灭火剂B分别选自全氟丁基甲醚、九氟丁基甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：王克翔，李祥，陈小金，陈庆渺，刘学超，
申请(专利权)人：杭州应星新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：