RU2314062C2 - Method of preparing aerosol forming fire-extinguishing compositions having elevated moisture resistance - Google Patents
Method of preparing aerosol forming fire-extinguishing compositions having elevated moisture resistance Download PDFInfo
- Publication number
- RU2314062C2 RU2314062C2 RU2006104318/15A RU2006104318A RU2314062C2 RU 2314062 C2 RU2314062 C2 RU 2314062C2 RU 2006104318/15 A RU2006104318/15 A RU 2006104318/15A RU 2006104318 A RU2006104318 A RU 2006104318A RU 2314062 C2 RU2314062 C2 RU 2314062C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- samples
- moisture resistance
- acetone
- aerosol forming
- forming fire
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Fireproofing Substances (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к средствам тушения и предотвращения горения легковоспламеняющихся жидкостей, горючих веществ и материалов в замкнутых объёмах.The invention relates to extinguishing agents and preventing the combustion of flammable liquids, combustible substances and materials in confined spaces.
В качестве эффективных средств объёмного пожаротушения в замкнутых объёмах широкое распространение получили аэрозолеобразующие огнетушащие составы (АОС), содержащие в качестве окислителя нитраты калия или натрия (WO 92/17244, заявка, кл. A62D 1/00, А62С 5/02, 1992). Повышенная гигроскопичность и растворимость в воде указанных окислителей обусловливают недостаточно надежную работоспособность зарядов из подобных АОС при их эксплуатации в условиях повышенной влажности окружающей среды или в результате даже кратковременного контакта с водой. Это обстоятельство предопределяет необходимость применения герметичной оснастки, а также обеспечения специальных условий для исключения увлажнения АОС и снижает надежность использования подобных средств пожаротушения в условиях повышенной влажности (складские и подвальные помещения, корабельные отсеки и др.). Чем выше гигроскопичность и содержание используемых в составе подобных окислителей, тем более высока его способность к поглощению влаги и ниже сохраняемость работоспособности образцов при их эксплуатации в условиях повышенной влажности. Так, композиция, содержащая 70% нитрата калия (KNO3), 11% фенолоформальдегидной смолы (ФФС) и 19% дициандиамида (ДЦДА), при относительной влажности φ=92,5% в течение 10 суток сорбирует 1,74 мас.% воды. В тех же условиях при использовании в качестве окислителя нитрата натрия (NaNO3) сорбируется около 4,2 мас.% воды. Через 20 минут после погружения образцов с KNO3 в воду происходит разрушение их поверхности, а в случае наличия в составе NaNO3 нарушение целостности образцов наблюдается в первые минуты контакта с водой. Отмеченные различия соответствуют величине гигроскопичности и растворимости в воде указанных окислителей:относительная влажность над насыщенным раствором KNO3 составляет 92,5%, а его растворимость в воде равна 24% в то время, как для NaNO3 эти показатели равны соответственно 77% и 42% (Шидловский А.А. Основы пиротехники, ГИОП, М., 1954).Aerosol forming fire extinguishing compositions (AOC) containing potassium or sodium nitrates as an oxidizing agent (WO 92/17244, application, class A62D 1/00, A62C 5/02, 1992) were widely used as effective means of volumetric fire extinguishing in confined volumes. The increased hygroscopicity and water solubility of these oxidizing agents determine the insufficiently reliable performance of charges from similar AOS during their operation in conditions of high humidity or as a result of even short-term contact with water. This circumstance necessitates the use of pressurized equipment, as well as providing special conditions to prevent humidification of AOS and reduces the reliability of the use of such fire extinguishing means in conditions of high humidity (storage and basement rooms, ship compartments, etc.). The higher the hygroscopicity and the content used in the composition of such oxidizing agents, the higher its ability to absorb moisture and the lower the survivability of the samples during their operation in conditions of high humidity. So, a composition containing 70% potassium nitrate (KNO 3 ), 11% phenol-formaldehyde resin (PFS) and 19% dicyandiamide (DCDA), at a relative humidity of φ = 92.5% for 10 days, sorb 1.74 wt.% Water . Under the same conditions, when sodium nitrate (NaNO 3 ) is used as an oxidizing agent, about 4.2 wt.% Of water is adsorbed. 20 minutes after immersion of samples with KNO 3 in water, their surface is destroyed, and if NaNO 3 is present, the integrity of the samples is observed in the first minutes of contact with water. The noted differences correspond to the hygroscopicity and water solubility of these oxidizing agents: relative humidity over a saturated KNO 3 solution is 92.5%, and its solubility in water is 24%, while for NaNO 3 these values are 77% and 42%, respectively (Shidlovsky A.A. Fundamentals of pyrotechnics, GIOP, M., 1954).
Известно, что на влагостойкость состава наряду с физико-химической природой используемых компонентов может оказывать влияние также и способ изготовления изделий из АОС. Так, образцы АОС, изготовляемые по литьевой технологии, при прочих равных условиях имеют меньшую склонность к увлажнению по сравнению с образцами, полученными методом "глухого" прессования, прежде всего, из-за повышенной пористости последних. Об этом может свидетельствовать их меньшая плотность по сравнению с расчетной (на 3-5% и более) даже при крайне высоких давлениях прессования (Руд > 300 МПа). Плотность же образцов, изготавливаемых методом свободного литья, близка к теоретической.It is known that, along with the physicochemical nature of the components used, the moisture resistance of the composition can also be affected by the method of manufacturing products from AOS. For example, AOS samples manufactured by injection technology, ceteris paribus, have a lower tendency to moisture compared to samples obtained by the method of "deaf" pressing, primarily due to the increased porosity of the latter. This may be indicated by their lower density in comparison with the calculated one (by 3-5% or more) even at extremely high pressing pressures (Ore> 300 MPa). The density of the samples made by free casting is close to theoretical.
Пористость прессованных образцов из АОС способствует снижению их влагоустойчивости, в том числе по причине существенного вклада капиллярной сорбции воды в условиях повышенной влажности.The porosity of pressed samples from AOS helps to reduce their moisture resistance, including due to the significant contribution of capillary sorption of water in conditions of high humidity.
К одному из известных способов изготовления аэрозолеобразующих составов относится способ, изложенный в патенте (RU, 2095104, кл. A62D 1/00, 1/06, 1996). Он выбран нами в качестве прототипа и состоит из последовательно выполняемых технологических операций по дозировке и смешению компонентов в течение 1 часа с последующим формованием изделий необходимой геометрической формы методом глухого прессования при удельном давлении Руд = 150 МПа.One of the known methods for the manufacture of aerosol forming compositions includes the method described in the patent (RU, 2095104, CL A62D 1/00, 1/06, 1996). It was chosen by us as a prototype and consists of sequentially performed technological operations for dosing and mixing the components for 1 hour, followed by molding of products of the necessary geometric shape by the method of pressure pressing at specific pressure Rud = 150 MPa.
Согласно полученным экспериментальным данным ни один из указанных способов изготовления АОС не позволяет заметно повысить влагоустойчивость образцов. Так, вне зависимости от указанных способов получения образцы одинакового рецептурного состава (74% KNO3, 16% ДЦДА и 10% ФФС) имели гигроскопичность на уровне 1,62...1,88% (φ = 92,5%, время выдержки τ = 10 суток) и начинали разрушаться через 2-3 мин после погружения в воду. По мере увлажнения образцов при φ = 92,5% было отмечено снижение скорости (с 2,6 до 1,1 мм/с), устойчивости и полноты горения. Полнота горения оценивалась по количеству шлаковых остатков в модельной камере после сгорания образца.According to the obtained experimental data, none of these methods for the manufacture of AOS can significantly increase the moisture resistance of the samples. So, regardless of the indicated preparation methods, samples of the same formulation (74% KNO 3 , 16% DCDA and 10% PFS) had hygroscopicity at the level of 1.62 ... 1.88% (φ = 92.5%, exposure time τ = 10 days) and began to collapse in 2-3 minutes after immersion in water. As the samples were moistened at φ = 92.5%, a decrease in speed (from 2.6 to 1.1 mm / s), stability and full burning were noted. The completeness of combustion was estimated by the amount of slag residues in the model chamber after the combustion of the sample.
Как следует из вышеизложенного, недостаточная влагоустойчивость изделий из АОС снижает их эксплуатационную надежность и ограничивает диапазон применения аэрозолеобразующих средств пожаротушения, вызывая необходимость принятия специальных мер, исключающих их увлажнение.As follows from the foregoing, insufficient moisture resistance of products from AOS reduces their operational reliability and limits the range of application of aerosol-forming fire extinguishing agents, necessitating the adoption of special measures to exclude their moistening.
Техническим результатом настоящего изобретения является разработка способа изготовления аэрозолеобразующих огнетушащих составов, обладающих повышенной влагоустойчивостью, на основе таких традиционных окислителей, как нитраты калия или натрия для расширения областей их применения, в том числе и в условиях воздействия неблагоприятных факторов, обусловленных повышенной влажностью окружающей среды.The technical result of the present invention is to develop a method for the manufacture of aerosol-forming fire extinguishing compositions having increased moisture resistance, based on such traditional oxidizing agents as potassium or sodium nitrates to expand their fields of application, including under conditions of exposure to adverse factors caused by high humidity.
Технический результат достигается за счет ввода в технологический процесс изготовления изделий из АОС дополнительной операции по смачиванию их поверхности после извлечения из пресс-формы жидкой смесью, состоящей из эпоксидной смолы (20...50 мас.%), дибутилфталата (2...5 мас.%), полиэтиленполиамина (5...8 мас.%) и ацетона (остальное - до 100%) с последующей провялкой при комнатной температуре в течение 1-2 часов и сушкой при Т = 60...100°С в течение 1-5 часов.The technical result is achieved by introducing into the technological process of manufacturing products from AOS an additional operation to wet their surface after extraction from the mold with a liquid mixture consisting of epoxy resin (20 ... 50 wt.%), Dibutyl phthalate (2 ... 5 wt.%), polyethylene polyamine (5 ... 8 wt.%) and acetone (the rest is up to 100%), followed by drying at room temperature for 1-2 hours and drying at T = 60 ... 100 ° C in within 1-5 hours.
В отличие от известного способа защиты образцов за счет нанесения поверхностного покрытия, когда имеется четкое различие между структурой и физико-химическими свойствами полимерной матрицы основного состава и бронировки, предлагаемый способ изготовления из АОС позволяет создать однородный по химическому составу и свойствам переходной приповерхностный слой, состоящий из взаимопроникающей вулканизационной сетки эпоксидной смолы из ацетоновой смеси и экстрагированных ацетоном полимерных составляющих горючего-связующего АОС. Поэтому наличие ацетона в предлагаемом способе изготовления изделий необходимо, но в определенных пределах. В отсутствие ацетона или его малой концентрации в смеси (менее 37%) влагозащитные свойства приповерхностного слоя образцов снижаются. Так, согласно полученным данным количество поглощенной влаги образцами из АОС размером 25/0 - 10 мм (диаметр - 25 мм, высота - 10 мм, канал отсутствует), содержащего 70% КНО3, при погружении их в воду на 1 час находилось на уровне 1,8 мас.% - в отсутствие ацетона и 0,32 мас.% - при 40% его содержании в смеси. Одновременно при снижении концентрации ацетона происходит увеличение удельной массы инертной поверхностной пленки, приходящейся на 1 см2 поверхности (с 0,28 до 0,74 г/см2 для 40 и 10% концентрации ацетона соответственно), что оказывает негативное воздействие на процессы воспламенения и горения образцов. Снижение влагоустойчивости образцов также происходит и при высоком содержании ацетона (более 73%), а также при содержании других компонентов смеси, выходящем за вышеуказанные пределы, поскольку при этом происходят ухудшение физико-механических свойств приповерхностного слоя или рост его дефектности.In contrast to the known method of protecting samples by applying a surface coating, when there is a clear difference between the structure and physicochemical properties of the polymer matrix of the main composition and the armor, the proposed manufacturing method from AOS allows you to create a transitional surface layer that is uniform in chemical composition and properties, consisting of interpenetrating vulcanization network of an epoxy resin from an acetone mixture and acetone-extracted polymer components of the AOS combustible-binder. Therefore, the presence of acetone in the proposed method of manufacturing products is necessary, but within certain limits. In the absence of acetone or its low concentration in the mixture (less than 37%), the moisture protective properties of the surface layer of the samples are reduced. Thus, according to the data obtained, the amount of moisture absorbed by samples from AOS with a size of 25/0 is 10 mm (diameter 25 mm, height 10 mm, no channel) containing 70% KHO 3 , when immersed in water for 1 hour, it was at the level 1.8 wt.% - in the absence of acetone and 0.32 wt.% - at 40% of its content in the mixture. At the same time, when the concentration of acetone decreases, the specific gravity of the inert surface film per 1 cm 2 of the surface increases (from 0.28 to 0.74 g / cm 2 for 40 and 10% acetone concentration, respectively), which negatively affects the ignition processes and burning samples. The moisture resistance of the samples also decreases with a high acetone content (more than 73%), as well as with the content of other components of the mixture beyond the above limits, since this leads to a deterioration in the physicomechanical properties of the surface layer or an increase in its defectiveness.
Эффективность применения предлагаемого способа изготовления изделий из аэрозолеобразующих составов для повышения их влагоустойчивости поясняется следующими примерами.The effectiveness of the proposed method for the manufacture of products from aerosol forming compositions to increase their moisture resistance is illustrated by the following examples.
Цилиндрические образцы размером 67/10 - 40 мм (наружный диаметр - 67 мм, диаметр канала - 10 мм, высота - 40 мм) массой - 200 г одного и того же рецептурного состава (74% окислителя КНО3 или NaNO3, 16% ДЦДА и 10% ФФС) готовились двумя способами: по способу, изложенному в примере 1 прототипа (RU, 2095104, кл. A62D 1/00, 1/06, 1996), и по предлагаемому способу, при котором после извлечения из пресс-формы образцы погружались на 10...15 сек в заранее подготовленную однородную смесь эпоксидной смолы, дибутилфталата, полиэтиленполиамина и ацетона. Затем проводились провялка и сушка образцов по температурно-временным режимам, приведенным в таблице.Cylindrical samples with a size of 67/10 - 40 mm (outer diameter - 67 mm, channel diameter - 10 mm, height - 40 mm) weighing 200 g of the same recipe (74% oxidizing agent KNO 3 or NaNO 3 , 16% DCA and 10% FFS) were prepared in two ways: according to the method described in Example 1 of the prototype (RU, 2095104, class A62D 1/00, 1/06, 1996), and according to the proposed method, in which samples were removed from the mold immersed for 10 ... 15 seconds in a pre-prepared homogeneous mixture of epoxy resin, dibutyl phthalate, polyethylene polyamine and acetone. Then, samples were dried and dried according to the temperature-time regimes given in the table.
Полученные результаты подтверждают повышенную влагоустойчивость изделий из аэрозолеобразующих огнетушащих составов, изготовленных по предлагаемому в изобретении способу, по сравнению с изделиями аналогичного состава, изготовленными с применением ранее известных способов. Это позволяет рекомендовать данный способ для производства изделий из АОС, предназначенных, в частности, для эксплуатации в помещениях и сооружениях с повышенной влажностью окружающей среды.The obtained results confirm the increased moisture resistance of products from aerosol-forming extinguishing compositions made by the method proposed in the invention, in comparison with products of a similar composition made using previously known methods. This allows us to recommend this method for the production of products from AOS, intended, in particular, for operation in rooms and structures with high humidity.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006104318/15A RU2314062C2 (en) | 2006-02-14 | 2006-02-14 | Method of preparing aerosol forming fire-extinguishing compositions having elevated moisture resistance |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006104318/15A RU2314062C2 (en) | 2006-02-14 | 2006-02-14 | Method of preparing aerosol forming fire-extinguishing compositions having elevated moisture resistance |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006104318A RU2006104318A (en) | 2007-08-27 |
| RU2314062C2 true RU2314062C2 (en) | 2008-01-10 |
Family
ID=38596969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006104318/15A RU2314062C2 (en) | 2006-02-14 | 2006-02-14 | Method of preparing aerosol forming fire-extinguishing compositions having elevated moisture resistance |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2314062C2 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992017244A1 (en) * | 1991-04-08 | 1992-10-15 | Vsesojuzny Nauchno-Issledovatelsky Institut Protivopozharnoi Oborony | Method and device for obtaining fire-extinguishing mixture |
| RU2058800C1 (en) * | 1992-07-22 | 1996-04-27 | Российский научный центр "Прикладная химия" | Fire extinguisher composition |
| RU2095104C1 (en) * | 1996-03-15 | 1997-11-10 | Специальное конструкторско-технологическое бюро "Технолог" | Composition for extinguishing fires |
| US6042664A (en) * | 1996-04-30 | 2000-03-28 | R-Amtech International, Inc. | Aerosol-forming composition for the purpose of extinguishing fires and method for the preparation of this composition |
-
2006
- 2006-02-14 RU RU2006104318/15A patent/RU2314062C2/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992017244A1 (en) * | 1991-04-08 | 1992-10-15 | Vsesojuzny Nauchno-Issledovatelsky Institut Protivopozharnoi Oborony | Method and device for obtaining fire-extinguishing mixture |
| RU2058800C1 (en) * | 1992-07-22 | 1996-04-27 | Российский научный центр "Прикладная химия" | Fire extinguisher composition |
| RU2095104C1 (en) * | 1996-03-15 | 1997-11-10 | Специальное конструкторско-технологическое бюро "Технолог" | Composition for extinguishing fires |
| US6042664A (en) * | 1996-04-30 | 2000-03-28 | R-Amtech International, Inc. | Aerosol-forming composition for the purpose of extinguishing fires and method for the preparation of this composition |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006104318A (en) | 2007-08-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0152976B1 (en) | Composition and process for the preservation of wood | |
| US4040802A (en) | Activation of water soluble amines by halogens for trapping methyl radioactive iodine from air streams | |
| CN103612305B (en) | Fireproofing and insect-proofing modifying liquid for collection tools of files and cultural relics and application of modifying liquid | |
| FR2700970A1 (en) | Solution of an inorganic solute in an aqueous solvent, process for obtaining it and applications in the treatment of wood. | |
| CN105778148B (en) | Flame retardant polyurethane is composite porous and preparation method thereof | |
| CN85106760A (en) | A kind of hard pharmaceutical capsule for medical | |
| US20090130475A1 (en) | Wood treatment solution and process | |
| JPH03151867A (en) | Method of reducing stain of cigarette, cigarette and cigarette paper | |
| EP1711246B1 (en) | Oxygen-absorbing compositions and method | |
| RU2314062C2 (en) | Method of preparing aerosol forming fire-extinguishing compositions having elevated moisture resistance | |
| CN102001117A (en) | Method for preparing hydrophobic wood | |
| CN111271113A (en) | Temperature-controlled release type flame-retardant foam for inhibiting spontaneous combustion of coal, and release system and preparation method thereof | |
| CN101962505A (en) | Aqueous anti-fogging coating and production process thereof | |
| CN117069916A (en) | A hydrophobic and lipophilic bio-based polyurethane sponge and its preparation method and application | |
| CN107349551A (en) | Fire-extinguishing particulate and preparation method thereof | |
| CN102975253B (en) | Wood fire retardant, preparation method and applications thereof | |
| RU2734825C1 (en) | Thermoactivating polymer matrix of microencapsulated fire extinguishing agent | |
| KR100994737B1 (en) | PA reactive coating, its manufacturing method and leakage test method using the same | |
| CN112273712A (en) | Water-soluble substance blasting bead for cigarettes and preparation method thereof | |
| CN115972328A (en) | Preparation method of high-strength flame-retardant wood with fire early warning function | |
| CN117624742A (en) | A self-healing inhibitor that inhibits coal spontaneous combustion and its application | |
| JPS54114481A (en) | Manufacture of moisture-permeable gas shield | |
| CN109437793B (en) | Light foam concrete capable of adsorbing a large number of decoration pollutants | |
| KR100822454B1 (en) | Manufacturing method of humidity indicator | |
| JP2006082533A (en) | Modified wood and its production method |