一種鋰電池火災(zāi)凝膠干水滅火劑的制備方法與流程

一種鋰電災(zāi)凝干水滅火制備法與程本發(fā)明屬于火災(zāi)料技術(shù)領(lǐng)域，尤涉及一種鋰電池災(zāi)凝膠干水滅火劑制備方法。背技：隨著地球全球變問題的加和新的潔能源的應(yīng)用與廣，鋰電池由于其命長、能量密度高性能穩(wěn)定等優(yōu)點引起人們越來越泛的關(guān)注。鋰電池泛應(yīng)用于水力、火、風(fēng)力、太陽等能系統(tǒng)，以及電工具、電動汽車、事裝備等多個領(lǐng)域然而，隨著鋰電的大量使用，相火災(zāi)、爆炸事故也之而來?，F(xiàn)有滅火劑的滅原理主要為降溫稀氧、抑制燃燒程中的化學(xué)反應(yīng)中一種或幾種的組合由于鋰電池火災(zāi)于熱失控而產(chǎn)生鎖反應(yīng)，隨著每個池單元輪流破裂并放其內(nèi)含物，就產(chǎn)生一種反復(fù)燃的火焰，并伴隨著續(xù)的熱量和可燃?xì)獾尼尫?，傳統(tǒng)的火劑目前無法阻鋰電池火災(zāi)復(fù)燃。技實要素：有鑒于此，本發(fā)的目的在于提供種鋰電池火災(zāi)凝干水滅火劑及其制方法。經(jīng)由本發(fā)明制備得到的適用撲滅鋰電池火災(zāi)凝膠干水滅火劑，過將由疏水的二氧硅粒子包裹的水膠微粒噴入火中會因水凝膠脫水蒸而吸收大量的熱，低鋰電池及其周的溫度，從而有阻止鋰電池的急劇熱，實現(xiàn)快速滅的目的；同時，余的二氧化硅覆在鋰電池表面，起隔絕氧氣的作用，止復(fù)燃。該凝膠水滅火材料原料價易得，制備工藝單，滅火材料綠環(huán)保，是一種理的撲滅鋰電池火的滅火材料。本發(fā)明提供了一鋰電池火災(zāi)凝膠水滅火劑的制備法，包括以下步驟(1)結(jié)冷膠、明膠卡拉膠、瓊脂和乙烯醇加入去離子中，在75-95℃下以280-600r/min速率攪拌20-50min，恢復(fù)室溫得混合溶膠液；(2)將上述混合溶液與水玻璃溶液280-500r/min的速率下攪拌10-30min，使之混合均勻；(3)在轉(zhuǎn)速為300-400r/min攪拌下，向混合均勻后的合液中緩慢滴加強酸溶液，使其ph到7-9，1-10min后形成水膠；(4)水凝膠靜置5-10min后，將水凝膠碎，將疏水二氧硅與破碎后的水膠加入高速攪拌器以2000-6000r/min的轉(zhuǎn)速攪40-120s，得凝膠干水火劑。優(yōu)選地，步驟(1)，所述結(jié)冷膠、膠、卡拉膠、瓊脂聚乙烯醇與去離水的重量份為0-10:0-30:1-20:0-15:0-30:4000-9000其中混合溶膠液、玻璃溶液和疏水二氧硅的總重量份為10000。優(yōu)選地，所述結(jié)膠、明膠、卡拉、瓊脂、聚乙烯與去離子水的重量為1-5:1-5:1-5:1-8:25-30:4000-9000，其混合溶膠液、水璃溶液和疏水氧化硅的總重量份10000。優(yōu)選地，步驟(1)，所述結(jié)冷膠、膠、卡拉膠、瓊脂聚乙烯醇與去離水的重量份比例為5-10:5-30:1-20:5-15:0-30:4000-9000，中混合溶膠液、玻璃溶液和疏水氧化硅的總重量為10000。優(yōu)選地，步驟(2)，所述水玻璃溶的質(zhì)量濃度為25-40％，模數(shù)為2.5-3.8。優(yōu)選地，步驟(2)，所述混合溶膠與水玻璃溶液的重比為20-80:10-80,混合溶膠液、水璃溶液和疏水二化硅的總重量份10000。22優(yōu)選地，步驟(3)，所述濃強酸溶為質(zhì)量濃度36％鹽酸、質(zhì)量濃度75-98％濃硫酸、質(zhì)量濃60-70％濃硝酸和質(zhì)量濃45％-55％氫碘酸中的種或幾種。優(yōu)選地，步驟(4)述疏水二氧化硅疏水氣相二氧化硅其比表面積為170-300㎡/g。優(yōu)選地，步驟(4)述疏水二氧化硅步驟(3)中水凝膠的質(zhì)量比為1-10：50。本發(fā)明提供的凝干水滅火劑，相于一般的干粉滅劑或泡沫滅火劑更用于撲滅鋰電池火。因為鋰電池火往往從電池內(nèi)部生，由于內(nèi)部熱失而產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，致電池內(nèi)部火勢速蔓延并發(fā)生爆。由于鋰電池往往封較好，滅火劑往無法進(jìn)入電池內(nèi)僅靠覆蓋隔絕氧等手段無法徹底撲鋰電池火災(zāi)。由于池內(nèi)部和周圍環(huán)集聚大量熱量，度較高，容易引起電池火災(zāi)復(fù)燃甚至高溫導(dǎo)致電池爆，造成更加嚴(yán)重火災(zāi)。本發(fā)明的凝干水滅火劑能夠在蓋鋰電池周圍隔氧氣的同時，通凝膠內(nèi)部的水分蒸吸收大量的熱量，低電池及其周圍溫度，防止復(fù)燃。同時，分被水凝膠束縛，外層被疏水氧化硅包裹，避了因水進(jìn)入電池部而導(dǎo)致鋰電池短發(fā)生二次火災(zāi)。水蒸發(fā)后殘余的二化硅覆蓋在電池面，繼續(xù)起到隔絕氣的作用，以實現(xiàn)全滅火。本發(fā)明凝膠干水滅火劑料廉價易得，制備程簡單，操作方便綠色環(huán)保，滅火便于清洗，是一理想的鋰電池滅火料。附圖說明圖1為實施例1中備的水凝膠的圖；圖2為實施例1中膠干水滅火劑的片；圖3為實施例1中膠干水滅火劑的徑分布圖；圖4為實施例2中膠干水滅火劑的徑分布圖；圖5為實施例3中膠干水滅火劑的重曲線。具體實施方式為了進(jìn)一步說明發(fā)明，下面結(jié)合施例對本發(fā)明提的一種鋰電池火災(zāi)膠干水滅火劑及其備方法進(jìn)行詳細(xì)描述，但不能將們理解為對本發(fā)明護(hù)范圍的限定。實施例1一種鋰電池火災(zāi)膠干水滅火劑及制備方法，其中原料成分按照重量計：結(jié)冷膠、明、卡拉膠、瓊脂聚乙烯醇、水玻溶液(模數(shù)2.8，濃度35wt％)、疏水二化硅(比表面積為300m/g)和水按重量份計：結(jié)冷322222222份、明膠3份、卡膠3份、瓊脂6份、聚乙烯醇25份、水玻璃溶液1500份、疏水二氧化1000份和去離子水7460份，總量份為10000。一種鋰電池火災(zāi)膠干水滅火劑及制備方法，其制方法包括如下步驟如下步驟中所用各料成分按照重量計:(1)將結(jié)冷膠(葉生物，s24793)3份、明(阿拉丁，c108396)3份卡拉膠(阿拉丁，c107615)3份、瓊脂(灰分＜5％1000-1200g/cm，阿拉，a109144)6份、乙烯醇(聚合度為1750±50，醇解度99％，國藥，30153129)25份別加入到7460份去離子水，在85℃下以400r/min的速率機械攪拌50min恢復(fù)室溫，得混合膠液；(2)將上述混合溶液加入到1500份水玻璃溶中，在500r/min的速下機械攪拌20min，使混合均勻；(3)在轉(zhuǎn)速為400r/min機械攪拌下混合均勻后的混液中緩慢滴加質(zhì)濃度為75％的濃硫溶液，使其ph達(dá)到8時停滴加并停止攪拌10min后形成水凝膠；(4)水凝膠靜置10min后將水凝膠破碎，1000份疏水二氧化硅(阿拉丁，s124829,比表積為300m/g)與破碎后的凝膠加入高速攪器(常州國宇儀器有限公司，jj-2a雙顯控溫電動攪拌)，以4000r/min的轉(zhuǎn)速攪拌98s，得凝膠干水滅火劑圖1為實施例1中備的水凝膠的圖，從圖1可以看出水凝膠的均勻較好，不存在局部膠濃度過大而導(dǎo)的色差現(xiàn)象，從保證了干水滅火劑均一性。圖2為實施1中凝膠干水滅火劑的圖片，圖中可以看出干滅火劑的粒徑分散均勻且無肉眼可見的?；驁F(tuán)聚，有利其在滅火罐中的噴。圖3為實施例1中膠干水滅火劑的徑分布圖(激光散射法，sald-2300,干法測試)，可見干水火劑粒徑在1-50μm之間布均勻，呈正態(tài)布，這有利于干水滅火劑的噴。實施例2一種鋰電池火災(zāi)膠干水滅火劑及制備方法，其中原料成分按照重量計：結(jié)冷膠、明、卡拉膠、瓊脂聚乙烯醇、水玻溶液(模數(shù)2.5，濃度40wt％)、疏水二化硅(比表面積為200m/g)和去離水按照重量份計結(jié)冷膠1份、明膠3份卡拉膠1份、瓊脂5份、聚乙醇30份、水玻璃溶液1200份、疏水氧化硅1000份和去離子水7760份總重量份為10000。一種鋰電池火災(zāi)膠干水滅火劑及制備方法，其制方法包括如下步驟如下步驟中所用各料成分按照重量計:(1)將結(jié)冷膠(葉生物，s24793)1份、明(阿拉丁，c108396)3份卡拉膠(阿拉丁，c107615)1份、瓊脂(灰分＜5％1000-1200g/cm，阿拉，222222a109144)5份、乙烯醇(1750±50，醇解度99％，國，30153129)30份分別加入到7760份離子水中，在90℃下以300r/min的速率機械攪30min，恢復(fù)室溫，得混合膠液；(2)將上述混合溶液加入到1200份水玻璃溶中，在300r/min的速下機械攪拌30min，使混合均勻；(3)在轉(zhuǎn)速為400r/min機械攪拌下混合均勻后的混液中緩慢滴加質(zhì)濃度為80％的濃硫溶液，使其ph達(dá)到9時停滴加和攪拌，10min后成水凝膠；(4)水凝膠靜置10min后將水凝膠破碎，1000份疏水二氧化硅(阿拉丁，s124828，比表面為200m/g)與破碎后的水膠加入高速攪拌(常州國宇儀器有限公司，jj-2a雙數(shù)控溫電動攪拌器，以6000r/min的轉(zhuǎn)速拌116s，得凝膠干水滅火。圖4為實施例2中膠干水滅火劑的徑分布圖(激光散射法，sald-2300,干法測試)，可見干水火劑粒徑在10-500μm之分布均勻，呈正分布，這有利于干水滅火劑的射。實施例3一種鋰電池火災(zāi)膠干水滅火劑及制備方法，其中原料成分按照重量計：結(jié)冷膠、明、卡拉膠、瓊脂聚乙烯醇、水玻溶液、疏水二氧化和去離子水按照重份計：結(jié)冷膠2份、明膠1份、拉膠5份、瓊脂2份、聚乙烯醇30份、玻璃溶液1000份(模數(shù)2.5，濃度40wt％、疏水二氧化(比表面積為200m/g)1000份硅和去離水7960份，總量份為10000。一種鋰電池火災(zāi)膠干水滅火劑及制備方法，其制方法包括如下步驟如下步驟中所用各料成分按照重量計：(1)將結(jié)冷膠(葉生物，s24793)2份、明(阿拉丁，c108396)1份卡拉膠(阿拉丁，c107615)5份、瓊脂(灰分＜5％1000-1200g/cm，阿拉，a109144)2份、乙烯醇(1750±50，醇解度99％，國，30153129)30份分別加入到7960份離子水中，在90℃下以600r/min的速率機械攪20min，恢復(fù)室溫，得混合膠液；(2)將上述混合溶液加入到1000份水玻璃溶中，在500r/min的速下機械攪拌20min，使混合均勻；(3)在轉(zhuǎn)速為400r/min機械攪拌下混合均勻后的混液中緩慢滴加質(zhì)濃度為98％的濃硫溶液，使其ph達(dá)到8時停滴加和攪拌，10min后成水凝膠；22(4)水凝膠靜置10min后將水凝膠破碎，1000份疏水二氧化硅(阿拉丁，s124828，比表面為200m/g)與破碎后的水膠加入高速攪拌(常州國宇儀器有限公司，jj-2a雙數(shù)控溫電動攪拌器，以2000r/min的轉(zhuǎn)速拌90s，得凝膠干水滅火。圖5為實施例3中熱失重法得到的膠干水滅火劑熱重線。從圖中可以出，在100℃以凝膠干水滅火劑的重達(dá)到90％，這主要是由于其中分的揮發(fā)導(dǎo)致的重量失，即凝膠干水含水率達(dá)90％左右，這有利于其在火過程中的快速降溫在100℃之后呈現(xiàn)1-2％的重?fù)p失，這主要是于凝膠中的有機物分解造成，極低的有機物量不會造成滅火程中火災(zāi)的加??；280℃之后幾乎沒有重?fù)p失，殘余固體凝膠中的水玻璃膠骨架和疏水二氧硅，水分揮發(fā)后無機固體覆蓋在離子電池外表面使其與環(huán)境隔絕，止了鋰離子電池復(fù)，防止二次火災(zāi)發(fā)生。將本發(fā)明制備的膠干水滅火劑進(jìn)松密度、保濕性流動性、粒徑大小斥水性等性能的檢，具體結(jié)果如下表1所示。其中，松密度檢測參考4066.2-2004中方法：分別稱取三凝膠干水滅火劑100±0.2g，置于塞量筒(250ml，分值為2.5ml)中，以2秒一周期的速度，上顛倒量筒10個周期，將具塞量置于水平面靜置3分鐘后記錄試樣的體積按照公式(松密度＝試樣質(zhì)量/試體積)來就計算，并重復(fù)三取平均值。結(jié)果顯凝膠干水的松密度在0.5-0.6g/ml，密遠(yuǎn)小于水，有利運輸。凝膠干水滅劑的保濕性通過計算25g膠干水滅火劑放于55℃烘箱中，直至其質(zhì)量基本變時的質(zhì)量損失率表得到。凝膠干水55℃下的質(zhì)量損失在35-44％，在較高溫度下仍然具有定的保濕性和鎖能力。流動性的測參考4066.2-2004中的方法：將300g凝膠水在重力作用下過直徑為120mm玻璃漏斗的時間流動性參考，其通時間在6-7秒之間，小于gb4066.2-2004阿紅要求的干粉滅火劑的流動性8s，表明該凝膠水具有較好的流動。平均粒徑通過徑分布儀sald-2300干測定。其粒徑在10-130μm之間，具可調(diào)節(jié)性，可根實際需要調(diào)節(jié)干粒徑。斥水性通將凝膠干水滅火放入培養(yǎng)皿，用刮刮平，在其表面滴0.3ml蒸水，放置在溫度20±5℃，盛有飽和氯鈉溶液(相對濕度為75)干燥器內(nèi)1小時后去除培皿并逐漸傾斜，是滴滾落，以凝膠干水表面有明顯結(jié)塊現(xiàn)象為水性依據(jù)。結(jié)果示三種案例中的凝干水滅火劑均無明結(jié)塊現(xiàn)象，表明具有較好的斥水。表1需要說明的是，照本發(fā)明上述各施例，本領(lǐng)域技人員是完全可以實本發(fā)明獨立權(quán)利要及從屬權(quán)利的全范圍的，實現(xiàn)過及方法同上述各實例；且本發(fā)明未細(xì)闡述部分屬于領(lǐng)域公知技術(shù)。上所述僅是本發(fā)明優(yōu)選實施方式，應(yīng)指出，對于本技領(lǐng)域的普通技術(shù)員來說，在不脫離發(fā)明原理的前提下還可以做出若干進(jìn)和潤飾，這些進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為發(fā)明的保護(hù)范圍。技特：1.一種鋰電池災(zāi)凝膠干水滅火的制備方法，其特在于，包括以下驟：(1)結(jié)冷膠、明膠卡拉膠、瓊脂和乙烯醇加入去離子中，在75-95℃下以280-600r/min速率攪拌20-50min，恢復(fù)室溫得混合溶膠液；(2)將上述混合溶液與水玻璃溶液280-500r/min的速率下攪拌10-30min，使之混合均勻；(3)在轉(zhuǎn)速為300-400r/min攪拌下，向混合均勻后的合液中緩慢滴加強酸溶液，使其ph到7-9，1-10min后形成水膠；(4)水凝膠靜置5-10min后，將水凝膠碎，將疏水二氧硅與破碎后的水膠加入高速攪拌器以2000-6000r/min的轉(zhuǎn)速攪40-120s，得凝膠干水火劑。2.根據(jù)權(quán)利要1所述的方法，特征在于，步驟(1)中，所述結(jié)冷、明膠、卡拉膠、瓊脂、乙烯醇與去離子的重量份為0-10:0-30:1-20:0-15:0-30:4000-9000，其混合溶膠液、水璃溶液和疏水二氧硅的總重量份為10000。3.根據(jù)權(quán)利要1所述的方法，特征在于，步驟(2)中，所述水玻溶液質(zhì)量濃度為25-40％模數(shù)為2.5-3.8，混合溶膠液水玻璃溶液的重比為20-80:10-80，混合溶液、水玻璃溶液疏水二氧化硅的總量份為10000。4.根據(jù)權(quán)利要1所述的方法，特征在于，步驟(3)中，所述濃強溶液是質(zhì)量濃度36％鹽、質(zhì)量濃度75-98％濃硫酸質(zhì)量濃度6