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超细微粒灭火剂的表面改性研究

作　者: 贾晓卿
导　师: 潘仁明
学　校: 南京理工大学
专　业: 安全技术及工程
关键词: 超细微粒灭火剂表面改性团聚吸湿斥水斥油
分类号: TQ569
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

超细化的微粒灭火剂，灭火效率明显提高，适用场所大大拓展，但因颗粒细微，易于吸湿、团聚和结块，从而严重影响了灭火剂的施放、流动、分散和储存等使用性能。为此改善超细微粒灭火剂的表面性能，提高其疏水和抗团聚能力，成为了超细微粒灭火剂实用化的关键技术。本文选取了磷酸二氢铵超细微粒灭火剂(D₅₀在5μm左右)作为实验对象，采用干法工艺，对超细微粒灭火剂进行了疏水、抗复燃和疏水&疏油两性表面改性，采用吸湿率、斥水性、斥油性、松密度等作为评价改性效果的性能参数，结合微粒的粒度、DTA、SEM、EDX和红外漫反射分析，系统研究了表面改性剂种类与用量、改性工艺条件对微粒灭火剂的吸湿率、斥水性、斥油性、松密度等性能的影响规律。结果表明：加入3.5％左右的高含氢硅油，用2～3倍的丙酮进行稀释，在65℃～70℃条件下改性，硅油在微粒表面涂覆均匀，灭火剂的吸湿率只有2.49％（国标要求不大于3％），松密度为0.60g／cm³，斥水性好，流动性为0.23，粘着力为31.64，活化指数达0.56，颗粒易于分散流动。外加1.0％的HG-686（含氟聚丙烯酸酯）后，在100℃下处理1h，得到超细微粒灭火剂，斥油性明显，可在油面漂浮18min以上。用0.25％的十八烷基胺与2.5％的硅油进行二次包覆处理，得到的超细微粒灭火剂，其吸湿率为1.82％，流动性为0.33，粘着力为40.29，流动性得到显著改善：用0.25％的十八烷基胺与0.8％的氟碳表面活性剂进行二次包覆处理，得到的超细微粒灭火剂的吸湿率为2.77％，在油面漂浮时间为3′32"，具有良好的斥水斥油性；用2.5％的硅油与0.8％氟碳表面活性剂进行二次包覆处理，得到的超细微粒灭火剂的吸湿率为1.42％，活化指数达0.72，具有较好的斥水性和一定的斥油性。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
1 前言  7-12
  1.1 超细微粒灭火剂研究背景  7-8
  1.2 超细微粒灭火剂的表面改性研究现状  8-11
  1.3 本文拟开展的研究内容  11-12
2 超细微粒灭火剂的性能表征及颗粒的表面分析  12-21
  2.1 引言  12
  2.2 粒度及其分布  12-13
  2.3 斥水性  13-14
  2.4 吸湿率  14
  2.5 流动性  14-17
  2.6 松密度  17
  2.7 表面润湿性的表征  17-18
    2.7.1 润湿接触角  17-18
    2.7.2 活化指数  18
  2.8 斥油性  18-19
  2.9 颗粒表面分析  19
  2.10 本章小结  19-21
3 超细微粒灭火剂表面改性研究(一)——疏水表面改性  21-37
  3.1 引言  21
  3.2 改性原理  21
  3.3 改性设备  21-24
    3.3.1 普通实验室改性设备  21-22
    3.3.2 实验室用粉体改性设备  22-24
  3.4 改性工艺  24-25
  3.5 工艺条件对改性后超细微粒灭火剂性能的影响  25-31
    3.5.1 改性剂的影响  25-27
    3.5.2 溶剂的影响  27-28
    3.5.3 改性温度的影响  28-29
    3.5.4 硅油加量的影响  29-30
    3.5.5 物料填充率的影响  30-31
  3.6 改性处理对颗粒粒度及微观界面性能的影响  31-36
    3.6.1 改性对微粒灭火剂粒径的影响  31-32
    3.6.2 改性对微粒灭火剂分解温度的影响  32-33
    3.6.3 改性对灭火剂颗粒微观性能的影响  33-36
  3.7 本章小结  36-37
4 超细微粒灭火剂表面改性研究(二)——抗复燃表面改性  37-50
  4.1 引言  37
  4.2 改性原理及氟碳表面活性剂的选择  37-41
    4.2.1 表面活性剂在固体表面的行为  37-39
    4.2.2 氟碳表面活性剂的特点和种类  39-40
    4.2.3 氟碳表面活性剂的选择  40-41
  4.3 改性工艺  41
  4.4 工艺条件对改性后超细微粒灭火剂性能的影响  41-46
    4.4.1 氟碳表面活性剂种类的影响  41-43
    4.4.2 氟碳表面活性剂加量的影响  43
    4.4.3 改性温度的影响  43-44
    4.4.5 氟碳表面活性剂处理工艺条件优化  44-46
  4.5 改性处理对颗粒粒度及微观界面性能的影响  46-49
    4.5.1 改性对微粒灭火剂粒径的影响  46
    4.5.2 改性对微粒灭火剂分解温度的影响  46-47
    4.5.3 改性对灭火剂颗粒微观性能的影响  47-49
  4.6 本章小结  49-50
5 超细微粒灭火剂表面改性研究(三)——疏水&疏油表面改性  50-54
  5.1 引言  50
  5.2 二次包覆表面改性剂的选择  50-51
  5.3 二次表面改性工艺流程  51
  5.4 改性剂先后顺序对超细微粒灭火剂性能的影响  51-53
    5.4.1 十八烷基胺与硅油二次处理  51-52
    5.4.2 十八烷基胺处理与氟碳表面活性剂二次处理研究  52
    5.4.3 硅油与氟碳表面活性剂二次处理研究  52-53
  5.5 本章小结  53-54
6 结论  54-55
致谢  55-56
参考文献  56-59

超细微粒灭火剂的表面改性研究

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