Способ получения огнетушащего порошкового состава

 

Использование: для получения огнетушащего порошкового состава, применяемого при тушении, например пропилового спирта, мазута. Сущность изобретения: порошок готовят смешением основного огнетушащего компонента с дисперсной добавкой. В качестве основного огнетушащего компонента, содержащего мочевину, используют компонент, получаемый кристаллизацией мочевины в присутствии галогенпроизводных неразветвленных предельных углеводородов, начиная с октилгалогенидов, например дибромдекана. Кристаллизацию осуществляют из раствора метанола или этанояа. После получения основного компонента осуществляют смешение с та ль ком. в количестве 2%. 1 з.п. ф-лы, 4 табл.

союз сОВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 А 62 0 1/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) cr: 3!

ОП И САН И Е ИЗОБРЕТЕ Н И Я.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4891783/26 (22) 17.12.90 (46) 07.06.93, Бюл. М 21 (71) Стаханпвский филиал Коммунарского горно-металлургического института (72) ГЛО.Валуконис (56) Авторское свидетельство СССР

N 1333347, кл. А 62 0 1/00, 1984.

Баратов А.Н., Вогман Л,П. Огнетушащие порошковые составы. М., Стройиздат, 1982, с.5. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОГНЕТУШАЩЕГО ПОРОШКОВОГО СОСТАВА (57) Использование: для получения огнетушащего порошкового состава, применяемоИзобретение относится к пожарному делу, а именно к технологии получения огнетушащих порошковых составов.

Цель изобретения — повышение огнетушащей эффективности порошкового состава.. а

Предлагаемый способ получения огнетушащего порошкового состава включает смешение основного огнетушащего компонента, содержащего мочевину (карбамид), с дисперсной добавкой.

Поставленная цель достигается тем, что основной компонент получают кристаллиза-. цией мочевины в присутствии галогенпроизводных неразветвленных предельных углеводородов, начиная с октилгалогенидов. При этом кристаллизацию мочевины осуществляют из растворов метанола или эта ноле.

„„5U„„1819641 А1 го при тушении, например пропилового спирта, мазута. Сущность изобретения: порошок готовят смешением основного огнетушащего компонента с дисперсной добавкой. В качестве основного огнетушащего компонента, содержащего мочевину, используют компонент, получаемый кристаллизацией мочевины в присутствии галогенпроизводных неразветвленных предельных углеводородов, начиная с октилгалогенидов, например дибромдекана.

Кристаллизацию осуществляют из раствора метанола или зтанола, После получения основного компонента осуществляют смешение с тальком.в количестве 27,. 1 з,п. ф-лы, 4 табл.

Галоидированные углеводороды, как известно, представляют собой весьма лучшие органические жидкости, что затрудняет как их хранение, так и использование. Соединяясь с мочевиной, они полностью теряют свойство летучести. Однако при повышенных температурах (или при растворении кристаллов мочевины в жидкостях) гадоидированные углеводороды переходят в свободное состояние и активно ингибируют горение. Важно подчеркнуть при этом, что, поскольку удельный вес мочевины . (1,335 г/смз) превышает удельный вес многих горючих жидкостей, галоидированные углеводороды вместе с мочевиной могут проникать вглубь слоя горючей жидкости, хотя сами они значительно легче воды и

- многих горючих жидкостей.

Нелетучесть. галоидированных углеводородов в соединении с мочевиной является.1 819641 важным фактором зкологическдй безопасности.

Молекулярные соединения мочевины с углеводородами и их производными относятся к канальным соединениям включения.

Структуры, пронизанные каналами, возникают в присутствии цепочечных молекул-гостей подходящего размера, вокруг которых молекулы вещества-хозяина могут располагаться с достаточной плотностью, соединяясь друг с другом водородными связями.

При кристаллизации чистой мочевини

C0(NHz)2 атом кислорода каждой ее моле. кулы соединяется водородными связями

О...Н вЂ” с атомами азота четырех других молекул мочевины, причем последние в свою очередь связываются с двумя атомами кислорода, что обеспечивает получение сравнительно плотной тетрагональной структуры. Кристаллизация мочевины в присутствии достаточно длинных молекул нормальных парафинов приводит к совершенно иному результату: молекулы парафинов включаются в структуру, раздвигая мочевины, и образуется менее плотная гексагональная структура, пронизанная каналами, диаметр которых задается размером поперечного сечения плоских неразветвленных цепей предельных углеводородов, связанных с составом мочевины только силами Ван-дер-Ваальса, Чем длиннее зти це. пи, тем сильнее удерживаются включенные молекулы н-парафинов и их производных, тем прочнее соединения включения.

Так, аддукт мочевины с и-гепганем разлагается при 25 С; структуры же, образованные мочевиной с высокими н-парафинами, начиная с н-гексадекана, настолько устойчивы, что не разрушаются при нагревании до 130 С, т.е. вблизи температуры плавления мочевины (132,7 С).

В аспекте решаемой технической задачи важно подчеркнуть, что соединения включения с мочевиной образуют галогенироизводиые, начиная с октилгалогенидов, . Плотность соединений включения мочевины 1,20-1;30,г/см, что указывает на поз стоянство их состава, в котором на долю молекул-гостей приходится около 23;4 от общей массы.

Поглощение органических соединений улучшается, если кристаллы мочевины предварительно смочить метиловым или этиловым спиртом.

8 зоне горения пад воздействием температуры соединения включения мочевины . разлагаются, Высвободившиеся галогенпроиэводные углеводороды ингибируют горение, Сама же мочевина сначала плавится, затем происходит ее разложение с выделением газообразного аммиака, и, наконец. жидкий плав снова затвердевает.

5 При разложении мочевины идут реакции двоякого типа. В первом случае иэ двух молекул мочевины выделяется одна молекула аммиака и получается биурет:

10 ц H =- 2:- 2

Н -с- N== H+H N==(--г41

О Q мн +н м-С-м-С- н

Ц И . О О

15 Во втором случае из одной молекулы мочевины выделяется одна молекула аммиака и образуется иэоциановая кислота:

НЗ

Ь зоне горения аммиак окисляется, образуя пары воды и азот;

4 ЙНз+ 302 --" 6Н20+ 2М2. .Изоциановая кислота переходит в циа25 новую кислоту. Н. — N=C=O S=C-O-Н.

Йиановая кислота полимериэуется, причем три молекулы циановой кислоты обраэу30 ют циклическое соединение — циануровую кислоту (NС ." Н)з . ©-С С-OH

3NCQH ii

М

С

QH

Полимерная пленка при затвердевании обволакивает горящую поверхность, за40 трудняя доступ к ней кислорода и тем самым прекращая горение.

Пример получения состава.

20 r мочевины растворяют в 100 r метилового спирта, Полученный раствор смеши45 вают с жидким галоидзамещенными парафинами, например дибромдеканом (в соотношении 30:1). Затем раствор выпаривают до полной кристаллизации мочевины.

Полученный аддукт мочевины с дибромде50 каном измельчают на шаровой мельнице до размера зерен не менее 0,1 мм и смешивают с порошком талька в соотношении 96:2. Такой огнетушащий порошковый состав содержит примерно 80;4 мочевины, 187ь

55. галоидалкана и 2; талька (по массе).

Так как получение индивидуальных галоидалканов в чиСтом виде связано с определенными материальными и технологическими трудностями, кристаллизацию мочевины можно осуществлять иэ спиртово1819641

Таблица 1

П р и м е ч а н и е. Модельная жидкость — мазут.

Таблица 2

Сравнительные данные тушения.пропилового спирта составами, полученными известным и заявленным способами а

ro раствора, смеси галоидалканов. Кристаллиэующаяся мочевина сама будет разделять зти смеси, причем разветвленные молекулы не смогут включаться в структуру кристаллов, а избирательно поглощаться будут лишь -углеродные цепочки опрецеленной .длины. Это резко упрощает и удешевляет технологию получения аддуктов мочевины с галоидалканами.

Проведены лабораторные и полигонные испытания порошкового состава, полученного заявленным способом (состав, мас,$: мочевина 80, дибромдекан 18, тальк

2), и порошка "Монекс". Испытания проводились на моделях пожара класса Б (горение мазута и пропилового спирта).

Результаты испытаний приведены в таблицах 1 и 2.

Из рассмотрения данных, приведенных в этих табл. 1 и 2, видно, что состав, полученный заявленным способом, примерно в 1,5 раза (в случае пропилового спирта — 1,76 раза) превышает эффективность тушения пожара порошком "Монекс".

В табл. 3 и 4 приведена коммерческая характеристика порошков.

Таким образом, использование составов, полученныхэаявленным способом, экономически выгодно. При этом, как уже отмечалось выше, эти составы характеризуются более высокой огнетушащей эффективностью. Следовательно, именно отличительные признаки спссоба обеспечи5 вают получение положительного эффекта, указанного в цели.

Заявленная технология экологически безопасна. При полигонных испытаниях проведенными высокоточными хроматогра10 фическими определениями не установлены даже следы парообразных галоидалканов в атмосферном воздухе на расстоянии 2-5 м . от модельного очага горения.

«

15 Формула изобретения

1. Способ получения огнетушащего порошкового состава, включающий смешение. основного огнетушащего компонента, содержащего мочевину, с дисперсной добав20 кой, о.т л и ч а ю щ и" с я тем, что, с целью повышения огнетушащей эффективности, основной компонент получают кристаллизацией мочевины в присутствии галогенпроизводных неразветвленных предельных

25 углеводородов, начиная с октилгалогенидов.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю-шийся тем, что кристаллизацию мочевины осуще-. ствляют из раствора метанола или этвнола.

1819641

Таблица3

ГОСТ или ТУ аю

0,42

0,70

7,10

Таблица 4

Коммерческая-стоимость порошков

Стоимость, б/кг

Тушения пожара*, руб/м

Порошок изготовления общая сырья

* — не включая зксплуатационных расходов.

Составитель Г, Валуконис

Техред M.Moðãåíòàë Корректор О. Густи

Редактор С. Кулакова

Заказ 1994 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбийат "Патент", г. Ужгород„ул. Гагарина, 101

Карбамид, Карбонат калия иб ом екан

Известный

Заявленный

0,56

1;03

ГОСТ 6691 — 77

ГОСТ 4211 — 76

ТУ вЂ” 6 — 09 — 2888 — 78

0,52

0.33

1,08

1,36

0,76-1,19

"0,64-0,86