一种灭火微胶囊及其制作方法

技术领域

本发明属于灭火材料技术领域，涉及一种灭火微胶囊及其制作方法。

背景技术

数据中心、储能电站、动力电池等易着火的设备内部通常都需要设置自动灭火方案进行防火。现有的自动防火方案一般包括有三种：

1、采用带有温度感应的压力瓶，一旦感应到温度过高就会释放出瓶内的灭火材料，灭火材料以全氟已酮、卤代烷为主，达到灭火的目的。

2、采用装有灭火材料的压力瓶进行灭火，并在动力电池的泄压阀处安装温度感应装置，如果泄压阀泄压，说明动力电池内部已经热失控，压力容器内的灭火剂就喷出，充满泄压阀附近区域达到灭火的目的。

3、在管子的内部加装灭火剂，将管子盘在设备内部，设备着火后，烧坏管子，管子内的灭火剂喷出达到灭火的目的。

以上三种灭火方案存在以下缺点：

1、都是在着火后期才能感应温度、压力的变化，才进行灭火，无法在起火的早期将火种扑灭，其防火的效率具有很大的局限性。

2、压力瓶的喷口无法正对火源，可能一次大量喷出灭火剂灭火，灭火剂散完之后，火又重新燃烧，这个时候压力罐内部已经没有灭火剂了，失去重要的灭火机会。

3、灭火方案中加装的温度、压力感应元件存在损坏的风险，在紧急关头不能实现灭火的目的。

4、采用盘管进行灭火，管子烧坏之后，所有的灭火剂会全部喷出，不能二次使用，无法对二次起火进行扑灭。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的首要目的在于提供一种灭火微胶囊及其制作方法，能够在起火的进行灭火。

本发明的另一个目的在于提供一种灭火微胶囊及其制作方法，可以反复多次使用。

本发明的又一个目的在于提供一种灭火微胶囊及其制作方法，无需电子元器件，产品时效长，方便使用。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下。

本发明提供一种灭火微胶囊，包括有灭火剂、吸附芯材、胶体、固化剂。

进一步地，所述灭火剂包括有全氟己酮、卤代烷。

进一步地，所述吸附芯材包括有改性氧化铝吸附颗粒、吸附硅胶、活性炭。在本申请中，相对于现有技术中高分子材料包覆形成的灭火微胶囊，本申请采用改性的氧化铝吸附颗粒、吸附硅胶、活性炭作为吸附芯材，在低温加压状态下，芯材能够吸附超过自身重量的灭火剂，单位体积的灭火剂存储量远大于常见的高分子材料包覆形成的灭火微胶囊。

进一步地，所述胶体包括有硅胶、聚氨酯、聚甲基丙烯酸酯、环氧树脂、氨基树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂、呋喃树脂、间苯二酚-甲醛树脂、二甲苯-甲醛树脂、不饱和聚酯、聚酰亚胺、脲醛树脂中的一种或多种。胶体在胶囊颗粒的表面形成膜层后，胶囊颗粒在高温受热时，内部会形成高压，部分膜层破裂，灭火剂从破损的薄弱处高压喷出，具有一定的方向性，喷射距离更远，灭火效果更好，非常适用于在封闭空间内使用。

本发明提供一种灭火微胶囊的制作方法，包括有以下步骤：

S1：采用芯材吸附灭火剂制成胶囊颗粒；

S2：在胶囊颗粒的表面涂覆一层胶体形成膜层，堵住胶囊颗粒表面的空洞，将灭火剂封装在胶囊颗粒的内部形成灭火微胶囊。

进一步地，步骤S1中，灭火剂选用全氟己酮或者卤代烷。

进一步地，步骤S1中，胶囊颗粒的直径在5μm-5000μm之间。

进一步地，步骤S1中，芯材包括有改性氧化铝吸附颗粒、吸附硅胶、活性炭。在本申请中，相对于现有技术中高分子材料包覆形成的灭火微胶囊，本申请采用改性的氧化铝吸附颗粒、吸附硅胶、活性炭作为吸附芯材，在低温加压状态下，芯材能够吸附超过自身重量的灭火剂，单位体积的灭火剂存储量远大于常见的高分子材料包覆形成的灭火微胶囊。

进一步地，步骤S2中，所述胶体包括有硅胶、聚氨酯、聚甲基丙烯酸酯、环氧树脂、氨基树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂、呋喃树脂、间苯二酚-甲醛树脂、二甲苯-甲醛树脂、不饱和聚酯、聚酰亚胺、脲醛树脂中的一种或多种。胶体在胶囊颗粒的表面形成膜层后，胶囊颗粒在高温受热时，内部会形成高压，部分膜层破裂，灭火剂从破损的薄弱处高压喷出，具有一定的方向性，喷射距离更远，灭火效果更好，非常适用于在封闭空间内使用。

进一步地，步骤S2中，在涂覆胶体时加入固化剂，并将灭火微胶囊压膜成片或成块，或者制成异形件，可以加工成块状、片材、膜材等各种形状，方贴合在数据中心箱子的内侧，动力电池上下盖，储能柜内部，使用更加方便。

本发明的有益效果在于，与现有技术相比：本发明的灭火微胶囊采用芯材吸附灭火剂，每一个微胶囊都是一个独立的囊腔，储存了大量的灭火剂，可以制成各种形状的膜片贴合在产品或装置的内侧的任意位置，覆盖任意起火位置，能够在起火的早期，受高温而膨胀，在颗粒壁上比较薄弱的地方突破胶体的束缚，喷射而出，由于灭火剂膨胀系数很大，所以在受热膨胀时有很大的压力，喷到火种上，降低着火点温度，同时排开空气达到灭火的目的。同时，由于每次只有突破微胶囊囊壁和胶体束缚位置的灭火剂才会喷出来，温度一降低喷射停止，使得灭火产品可以多次使用，适用反复起火的火灾场景。另外，本灭火胶囊不需要电子器件触发，产品时效长，方便使用。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下。

本实施例提供一种灭火微胶囊，包括有灭火剂、吸附芯材、胶体、固化剂。

进一步地，所述灭火剂包括有全氟己酮、卤代烷。

进一步地，所述吸附芯材包括有改性氧化铝吸附颗粒、吸附硅胶、活性炭。在本申请中，相对于现有技术中高分子材料包覆形成的灭火微胶囊，本申请采用改性的氧化铝吸附颗粒、吸附硅胶、活性炭作为吸附芯材，在低温加压状态下，芯材能够吸附超过自身重量的灭火剂，单位体积的灭火剂存储量远大于常见的高分子材料包覆形成的灭火微胶囊。

进一步地，所述胶体包括有硅胶、聚氨酯、聚甲基丙烯酸酯、环氧树脂、氨基树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂、呋喃树脂、间苯二酚-甲醛树脂、二甲苯-甲醛树脂、不饱和聚酯、聚酰亚胺、脲醛树脂中的一种或多种。胶体在胶囊颗粒的表面形成膜层后，胶囊颗粒在高温受热时，内部会形成高压，部分膜层破裂，灭火剂从破损的薄弱处高压喷出，具有一定的方向性，喷射距离更远，灭火效果更好，非常适用于在封闭空间内使用。

本实施例提供一种灭火微胶囊的制作方法，包括有以下步骤：

S1：采用芯材吸附灭火剂制成胶囊颗粒；

S2：在胶囊颗粒的表面涂覆一层胶体形成膜层，堵住胶囊颗粒表面的空洞，将灭火剂封装在胶囊颗粒的内部形成灭火微胶囊。

进一步地，步骤S1中，灭火剂选用全氟己酮或者卤代烷。

进一步地，步骤S1中，胶囊颗粒的直径在5μm-5000μm之间。

进一步地，步骤S1中，芯材包括有改性氧化铝吸附颗粒、吸附硅胶、活性炭。在本申请中，相对于现有技术中高分子材料包覆形成的灭火微胶囊，本申请采用改性的氧化铝吸附颗粒、吸附硅胶、活性炭作为吸附芯材，在低温加压状态下，芯材能够吸附超过自身重量的灭火剂，单位体积的灭火剂存储量远大于常见的高分子材料包覆形成的灭火微胶囊。

进一步地，步骤S2中，所述胶体包括有硅胶、聚氨酯、聚甲基丙烯酸酯、环氧树脂、氨基树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂、呋喃树脂、间苯二酚-甲醛树脂、二甲苯-甲醛树脂、不饱和聚酯、聚酰亚胺、脲醛树脂中的一种或多种。胶体在胶囊颗粒的表面形成膜层后，胶囊颗粒在高温受热时，内部会形成高压，部分膜层破裂，灭火剂从破损的薄弱处高压喷出，具有一定的方向性，喷射距离更远，灭火效果更好，非常适用于在封闭空间内使用。

进一步地，步骤S2中，在涂覆胶体时加入固化剂，并将灭火微胶囊压膜成片或成块，或者制成异形件，可以加工成块状、片材、膜材等各种形状，方贴合在数据中心箱子的内侧，动力电池上下盖，储能柜内部，使用更加方便。

本发明的有益效果在于，与现有技术相比：本发明的灭火微胶囊采用芯材吸附灭火剂，每一个微胶囊都是一个独立的囊腔，储存了大量的灭火剂，可以制成各种形状的膜片贴合在产品或装置的内侧的任意位置，覆盖任意起火位置，能够在起火的早期，受高温而膨胀，在颗粒壁上比较薄弱的地方突破胶体的束缚，喷射而出，由于灭火剂膨胀系数很大，所以在受热膨胀时有很大的压力，喷到火种上，降低着火点温度，同时排开空气达到灭火的目的。同时，由于每次只有突破微胶囊囊壁和胶体束缚位置的灭火剂才会喷出来，温度一降低喷射停止，使得灭火产品可以多次使用，适用反复起火的火灾场景。另外，本灭火胶囊不需要电子器件触发，产品时效长，方便使用。

以上实施例仅用于阐述本发明，而本发明的保护范围并非仅仅局限于以上实施例。所述技术领域的普通技术人员依据以上本发明公开的内容和各参数所取范围，均可实现本发明的目的。