防火和/或灭火材料制造技术

本发明专利技术提供了一种防火和/或灭火材料，其含有全氟己酮微胶囊，属于灭火剂应用技术领域，全氟己酮微胶囊具有高芯壁比，无需辅助材料/填料等吸附或高沸点溶剂溶解全氟己酮，通过对微胶囊外壳进行二次高分子包覆，使微胶囊的壳体强度提高并降低了全氟己酮的挥发损耗，克服了全氟己酮微胶囊材料储存时效短的难题，使其具备商业化应用价值。全氟己酮微胶囊进一步与各种材料和界面复合，可获得以全氟己酮微胶囊为核心成分的各种灭火材料。这类灭火材料可以是全氟己酮微胶囊干粉，也可制成与各种表面相适配的形态，如各种厚度形态的灭火贴、灭火毯、消防服等。火毯、消防服等。火毯、消防服等。

【技术实现步骤摘要】
防火和/或灭火材料
[0001]本专利技术是申请日“2022.06.15”、申请号“2022106732366”、专利技术名称“一种全氟己酮微胶囊灭火材料及其制备方法”的中国专利技术专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术属于灭火剂应用
，具体涉及一种防火和/或灭火材料。

技术介绍

[0003]全氟己酮(CAS号756
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8)是一种新型环保灭火剂。它在常温下是液体，其蒸发热仅是水的1/25，而蒸汽压是水的25倍，这些性质使它易于汽化并能迅速吸热达到灭火的效果。其臭氧损耗潜能值(ODP)：0，全球温室效应潜能值(GWP)：1，大气存活寿命(年)：0.014(5天)，可以长期而持久的替代哈龙灭火剂。但由于其沸点仅49℃，作为灭火剂的用途仍有一定的局限，目前通常用于哈龙灭火器的替代，或B类火防护的全淹没系统和局部应用系统。实际应用中通常需要存储在灭火罐，或需专门的灭火系统，因此灭火不方便。
[0004]为了更好的应用于各种防火灭火的场景，可将灭火剂为芯材制备成微胶囊。现有技术如授权号为CN103370104B的中国专利技术专利，公开了一种以卤代烃为芯材的微胶囊灭火剂。但相较于卤代烃，全氟己酮沸点低，从30℃即开始明显挥发，因此以全氟己酮为芯材的微胶囊在制备和使用寿命方面都存在较大阻碍。现有技术有申请号为RU2011125756的俄罗斯专利，公开了微胶囊灭火剂及其制备方法、灭火复合材料及灭火涂料，其在90
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270℃范围内可爆破实现内容物灭火剂材料的释放，达到灭火的目的。现有技术如公开号为CN109420281A的中国专利技术专利，通过加入高分子树脂，纤维，无机填料等辅助材料进行吸附或溶解全氟己酮，以降低全氟己酮的挥发性。但通常这些辅助材料无或少灭火性能，且降低了微胶囊中灭火剂芯材的比例，灭火效果会因此受限。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的首要的技术问题是针对上述现有技术现状，提供一种无需专门储存及触发设备、具有更广泛应用场景的全氟己酮灭火材料，这种材料以全氟己酮微胶囊为核心成分，其最终展现形式包括灭火微胶囊粉末、灭火微胶囊浆料、灭火贴片、阻燃布、防火涂料等。其中，全氟己酮微胶囊的直径在20
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400μm可调控，微胶囊芯壁比在5:1
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9:1优选区间可调控，灭火微胶囊在灭火材料中的质量分数通常在30
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100％(100％为纯微胶囊粉末)，全氟己酮在整个灭火材料中的质量分数为25
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80％。灭火材料可以各种常规环境下(无明显高温热源或明火)保持稳定。其灭火触发温度通过微胶囊壁材种类、厚度及粘结高分子种类进行调节，本专利技术中采用的高分子材料通常软化点在80
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130℃，透气性<700mL/(cm2·
h)，固化后收缩率5％以内，吸水率5％以内，10MPa＜拉伸强度＜80MPa，微胶囊能在80
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130℃或遇明火时软化、破裂、释放全氟己酮，自动触发灭火功能。
[0006]本专利技术的其它目的可以从仅通过举例给出的以下描述而变得显而易见。
[0007]本专利技术解决上述关键技术问题所采用的技术方案为：制备以全氟己酮为芯材的灭
火微胶囊(以下简称全氟己酮微胶囊)，对微胶囊进行二次高分子包覆后，与各种材料和界面复合，获得以全氟己酮微胶囊为核心成分的各种灭火材料，如灭火微胶囊粉末、灭火微胶囊浆料、灭火贴片、阻燃布、防火涂料等。
[0008]在第一方面，本专利技术提供了一种全氟己酮微胶囊，灭火触发温度在80
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130℃，包含：
[0009]囊芯，其包含全氟己酮，
[0010]胶囊壳，由内到外其至少包含第一层壳体和第二层壳体，第一层壳体和第二层壳体分别包含高分子材料，其中：
[0011]全氟己酮微胶囊中全氟己酮与胶囊壳的干重质量比可以是1:1
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10:1(优选3:1
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9:1并且更优选5:1
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9:1)；
[0012]全氟己酮微胶囊优选地具有直径在20
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400μm(例如20
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100μm、50
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200μm、100
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150μm、150
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300μm、250
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400μm)的范围内的尺寸。微胶囊尺寸分布可以是窄的、宽的、或多模式的。与现有的微胶囊灭火剂专利相比，本专利技术采用新型环保的全氟己酮作为灭火剂，无需填料辅助吸附全氟己酮、具有高芯壁比(全氟己酮:壁材可达9:1)、壁材来源广泛，克服了全氟己酮易挥发难储存的性质，所制备的灭火微胶囊在较宽的温度湿度范围内能保持灭火性能无明显衰减，具有较长储存和使用寿命。这种全氟己酮微胶囊为核心成分的灭火材料，可以制备成干粉状、或与各种表面相适配的形态，如灭火贴、灭火毯、消防服等。为了适应更广泛的应用场景，也可以制备成全氟己酮微胶囊浆料半成品，该浆料具备可涂覆性，可自行施工，适用于各种细微到宏观尺度的防火/灭火环境。此外，也可将微胶囊加入水性涂料，制备防火涂料。
[0013]在一些实施方式中，第一层壳体及第二层壳体包含的高分子材料各自独立地选自天然高分子、半合成高分子、合成高分子中的一种或多种。优选地，高分子材料未固化交联前软化点在30
‑
100℃，固化后软化点在80
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150℃；透气性<700mL/(cm2·
h)，固化后收缩率在5％以内，吸水率在5％以内，10MPa＜拉伸强度＜80MPa。
[0014]在一些实施方式中，上述天然高分子选自明胶、海藻酸盐、阿拉伯胶、壳聚糖、聚谷氨酸、β
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环糊精中的一种或多种。
[0015]在一些实施方式中，上述半合成高分子选自羧甲基纤维素钠、羟丙基甲基纤维素、辛烯基琥珀酸酯化淀粉中的一种或多种。
[0016]在一些实施方式中，上述合成高分子选自聚甲基丙烯酸酯、环氧树脂、聚氨酯、氨基树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂、呋喃树脂、间苯二酚
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甲醛树脂、二甲苯
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甲醛树脂、不饱和聚酯、聚酰亚胺、脲醛树脂中的一种或多种。
[0017]在一些实施方式中，上述胶囊壳还包含抗紫外线剂。
[0018]在一些实施方式中，上述胶囊壳还包含纳米氧化物。
[0019]在一些实施方式中，上述纳米氧化物包含纳米二氧化硅或纳米金属氧化物。
[0020]在一些实施方式中，上述纳米氧化物包含纳米二氧化硅和纳米金属氧化物。
[0021]在一些实施方式中，第一层壳体包含的高分子材料选自明胶、海藻酸盐、阿拉伯胶、壳聚糖、聚谷氨酸、羧甲基纤维素钠、羟丙基甲基纤维素、β
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环糊精、辛烯基琥珀酸酯化淀粉中的一种或多种。
[0022]在一些实施方式中，第二层壳体包含的高分子材料选自聚甲基丙烯酸酯、环氧树...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.防火和/或灭火材料，包含：全氟己酮微胶囊或全氟己酮微胶囊干燥而获得的全氟己酮微胶囊粉末；和至少一种基质；所述全氟己酮微胶囊，灭火触发温度在80
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130℃，包含：囊芯，其包含全氟己酮，胶囊壳，由内到外其至少包含第一层壳体和第二层壳体，第一层壳体和第二层壳体分别包含高分子材料，其中：所述全氟己酮微胶囊中全氟己酮与胶囊壳干重的质量比是5:1
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9:1；所述全氟己酮微胶囊的直径范围在20
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400μm。2.根据权利要求1所述的防火和/或灭火材料，其特征在于：所述基质包括聚合物、水性涂料、涂层或者成型品。3.根据权利要求1所述的防火和/或灭火材料，其特征在于：所述基质包括金属、木材、织物、聚合物材料或其组合。4.根据权利要求1所述的防火和/或灭火材料，其特征在于：所述基质涂布有包含全氟己酮微胶囊的基体材料。5.根据权利要求4所述的防火和/或灭火材料，其特征在于：所述胶囊壳包含纳米氧化物。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：茆涵，陈虹，马荷琴，
申请(专利权)人：浙江虹达特种橡胶制品有限公司杭州分公司，
类型：发明
国别省市：