Автономное средство пожаротушения
Полезная модель к относится к средствам пожаротушения, в частности к автономным системам пожаротушения и может быть использована для подавления возгорания на ранних этапах его развития, возникающего, например, в распределительных электрощитах и коробках, моторных отсеках транспортных средств, трансформаторных и серверных станциях и других электрокоммутационных и силовых агрегатах. Автономное средство пожаротушения выполнено из материала с огнегасящими свойствами, содержащего микрокапсулы с огнегасящим составом и связующее. Микрокапсулы с огнегасящим составом представляют собой галогенуглерод, заключенный в полимерную оболочку из полимочевины и/или полиуретана на основе преполимера полиизоцианата, и имеют размеры от 2 до 100 мкм. Связующее представляет собой композиционный материал, включающий в себя полимерную составляющую и минеральные волокна и/или частицы. В качестве галогенуглерода может быть использован 1,1,2,2-тетрафтордибромэтан и/или 1,1,2-трифтортрихлорэтан и/или 2-иод-1,1,1,2,3,3,3-гептафторпропан и/или их смесь с другими галогенуглеродами. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.
Полезная модель к относится к средствам пожаротушения, в частности к автономным средствам пожаротушения и может быть использована для подавления возгорания на ранних этапах его развития.
Известно автономное средство пожаротушения, выполненное из материала с огнегасящими свойствами на основе микрокапсул огнегасящего состава, распределенных в полимерном связующем. Микрокапсулы представляют собой микросферы, состоящие из сферических желатиновых оболочек и заключенного внутри каждой оболочки жидкого пожаротушащего агента, в качестве которого используются вещества класса галогенорганических соединений, имеющих формулу C 3F7I, либо CnF2n+2 либо (C2F5)2N(CmF 2m+1), где n=5-7, m=1-2, которые автоматически выделяются при нагревании. Микрокапсулы выполнены размером 100-400 мкм и вскрываются в интервалах температур 130-149°С и 166-190°С. (Патент РФ 2161520, 1998 г.).
Недостатком известного средства является то, что изготовление желатиновых оболочек микрокапсул, используемых в нем для микрокапсулирования огнегасящего состава, является технологически сложным и дорогостоящим процессом, что значительно повышает стоимость изделий, изготавливаемых с использованием данного материала. Кроме того, известное средство имеет слишком высокий нижний порог срабатывания (при температуре 130°С), что не всегда приемлемо.
Наиболее близким к заявляемому решению является автономное средство пожаротушения, выполненное из материала с огнегасящими свойствами, содержащего микрокапсулы с огнегасящим составом, имеющие размеры от 2 до 100 мкм и представляющие собой галогенуглерод, заключенный в полимерную оболочку из полимочевины и/или полиуретана, и связующее, в качестве которого используется полимерная смола. В известном средстве массовое содержание галогеноуглерода составляет 70-90%. Материал с огнегасящими свойствами нанесен на твердофазный носитель, например, на металлическую подложку (Патент РФ 
90994, 2009 г.).
Данное средство обеспечивает срабатывание микрокапсул в диапазоне температур 110-165°С при повышении технологичности и удешевления процесса его получения.
Вместе с тем, данное средство обладает рядом недостатков. Так, например, с течением времени и/или при колебании температуры и влажности окружающей среды огнегасящий слой может растрескиваться и выкрашиваться с поверхности подложки. Таким образом, огнегасящие свойства средства ухудшаются и в случае возникновении возгорания оно может не сработать. Кроме того, для прочного крепления материала подложки, например, металла, с огнегасящим составом к стенкам защищаемого объекта, поверхность, на которую закрепляется средство, должна отвечать определенным требованиям, например, быть ровной и гладкой, что на практике не всегда достижимо. Практика также показала, что свои наилучшие свойства материал с огнегасящими свойствами проявляет при содержании в нем галогеноуглерода, отличным от 70-90%.
Задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является создание автономного средства пожаротушения из композиционного материала с огнегасящими свойствами на основе микрокапсулированного огнегасящего состава, обладающего временной стабильностью, прочностью, гибкостью, достаточными для его практического применения без использования твердофазной подложки.
Технический результат достигается тем, что в автономном средстве пожаротушения, выполненным из материала с огнегасящими свойствами, содержащем микрокапсулы с огнегасящим составом, имеющие размеры от 2 до 100 мкм и представляющие собой галогенуглерод, заключенный в полимерную оболочку из полимочевины и/или полиуретана, и связующее, само связующее представляет собой композиционный материал, включающий в себя полимерную составляющую и минеральные волокна и/или частицы, при этом галогенуглерод заключен в полимерную оболочку из полимочевины и/или полиуретана на основе преполимера полиизоцианата, а галогенуглеродом может являться 1,1,2,2-тетрафтордибромэтан и/или 1,1,2-трифтортрихлорэтан и/или 2-иод-1,1,1,2,3,3,3-гептафторпропан и/или, их смесь с другими галогенуглеродами. Средство предпочтительно может быть выполнено в виде пластины.
Выполнение микрокапсул из полимочевины или полиуретана на основе преполимера полиизоцианата обеспечивает высокую прочность микрокапсул, необходимую при их заполнении галогенуглеродами, и, в тоже время, обеспечивает получение тонкой оболочки микрокапсул, взрывающихся при требуемой температуре 110-165°С. При этом оболочка длительное время сохраняет герметичность, что позволяет хранить огнегасящий агент в течение нескольких лет с потерями не более 10%.
Использование преполимера полиизоцианата обеспечивает более «плотный» сетчатый полимер полимочевины с более прочными химическими связями и/или полиуретана, поскольку полиизоцианат реагирует с несколькими тысячами гидроксильных или аминогрупп.
Использование связующего, представляющего собой композиционный полимерный материал, включающий в себя полимерную составляющую и минеральные волокна и/или частицы, позволяет обеспечить средству/прочность, гибкость и временную стабильность. Использование свойств полимерной составляющей позволяют осуществить изготовление изделия: микрокапсулы и другие составляющие композиционного материала распределяются в соответствующей смоле, после чего получившаяся жидкая масса формуется и затвердевает, превращаясь в предлагаемое средство пожаротушения. Благодаря наличию минеральной составляющей капсулы в процессе изготовления средства равномерно распределяются в наполнителе, при этом сам наполнитель при высыхании не раздавливает капсулы. Минеральные волокна предохраняют полученный материал от растрескивания, а минеральные частицы способствуют образованию в материале воздушных пор, которые, в случае возгорания, обеспечивают срабатывание всех капсул, находящихся в материале,, Тем самым для тушения пожара используется весь газ, заключенный в капсул не только его часть.
Придание средству геометрической формы в виде пластины обеспечивает ему максимальную эффективность, при использовании. При этом кроме пластины средство может иметь любую другую форму, наиболее удобную для защиты конкретного объекта.
Полезная модель поясняется графически, где на фиг.1 изображен общий вид автономного средства пожаротушения, на фиг.2 изображена микрофотография строения композиционного огнетушащего материала, на фиг.3 и 4 приведены конкретные примеры установки предлагаемого средства на защищаемый им объект, а именно: на фиг.3 изображено средство; установленное в электрический подрозетник, а на фиг.4 приведена схема установки средства в электрический распределительный щит.
Автономное средство пожаротушения выполнено из листа композиционного материала 1, обладающей огнегасящими свойствами, путем его нарезки. Материал выполнен на основе микрокапсул 2 огнегасящего состава, имеющих размеры от 2 до 100 мкм, представляющих собой галогенуглерод - 1,1,2,2-тетрафтордибромэтан и/или 1,1 2-трифтортрихлорэтан и/или 2-иод-1,1,1,2,3,3,3-гептафторпропан и/или их смесь с другими галогенуглеродами, заключенный в полимерную оболочку из полимочевины и/или полиуретана на основе преполимера полиизоцианата. Вышеперечисленные галагеноуглероды могут быть использованы в смеси со следующими глагеноуглеродами:
,1,1,2,2-Тетрафторэтан; 1,1-Дифтор-2,2,2-трихлорэтан; 1,2-Дифтортрихлоэтан; 1,1-Дифтор-1,2-дихлорэтан; 1,2- Дифтор-1,1-дихлорэтан; 1,1-Дифтор-1-хлорэтан; 1-Фтор-1,1-дихлорэтан; 1-Фтор-2-хлорэтан; Пентафторхлорэтан; 1,1,2,2-Тетрафтордихлорэтан; 1,1,1-Трифтортрихлоэтан; 1,1;,2-Трифтортрйхлбрэтан; 1,1-Дифтортетрахлорэтан, 1,2-Дифтортетрахлорэтанидр
Микрокапсулы 2 распределены в связующем 3 - композиционном полимерном материале, включающем в себя полимерную составляющую и минеральную составляющую 4, в виде волокон 5 и/или частиц. В качестве минеральной составляющей в наполнителе могут использоваться, как природные, так и искусственные минералы. В качестве минеральных волокон может быть использовано стекловолокно, базальтовое волокно и другие волокна. В качестве минеральных частиц могут быть использованы кальцит, мрамор, мел и другие частицы.
В качестве полимерной составляющей могут быть использованы акриловая и/или алкидная и/или глифталевая и или латексная и/или пенталиевая и/или эпоксидная смола и/или полиуретан и/или полимочевина и/или поливиниловый спирт и/или поливинилацетат.
На уже сформованный композиционный материал 1 с одной стороны для его крепления на поверхность защищаемого объекта нанесен клеевой слой 6, закрытый защитной пленкой 7.
Микрокапсулированные галогенуглероды получают методом полимеризации на поверхности раздела фаз. Для этого готовят смесь огнегасящего агента с полиизоцианатом, полученную смесь приливают в водный раствор поливинилового спирта и получают эмульсию, к которой добавляют водный раствор полиэтиленполиамина для формирования оболочки микрокапсул 2. Полученную суспензию микрокапсул 2 с огнегасящим агентом смешивают со связующим 3.
Полученную массу выкладывают в специальный поддон для ее затвердевания и высушивания. Затвердевший и высохший композиционный материал 1 разрезают на изделия требуемой формы, которые используют как средство, обладающее огнегасящими свойствами. Для крепления средства к поверхности защищаемых изделий на одну сторону наносится клеевой слой 6, который закрыт легко отделяемой защитной пленкой 7.
Автономное средство пожаротушения устанавливается в потенциально пожароопасное место и при возникновении возгорания тушит его на ранней стадии. Это происходит за счет активного выделения паров галогенуглерода при нагревании средства выше 110°С из-за разрушения оболочки микрокапсул. Тушение огня происходит в течение 10-20 секунд после возгорания, что сохраняет защищаемые объекты от разрушения огнем. Средство эффективно для защиты от возгораний распределительных электрощитов и коробок, моторных отсеков транспортных средств, трансформаторных и серверных станций, других электрокоммутационный и силовых агрегатов.
Полезная модель позволяет получить высокоэффективное огнетушащее средство, обеспечивающее интенсивное выделение огнетушащего агента и обладающее гибкостью, прочностью, временной стабильностью, надежностью и легкостью в использовании.
1. Автономное средство пожаротушения, выполненное из материала с огнегасящими свойствами, содержащего микрокапсулы с огнегасящим составом, имеющие размеры от 2 до 100 мкм и представляющие собой галогенуглерод, заключенный в полимерную оболочку из полимочевины и/или полиуретана, и связующее, отличающееся тем, что связующее представляет собой композиционный материал, включающий в себя полимерную составляющую и минеральные волокна и/или частицы.
2. Средство пожаротушения по п.1, отличающееся тем, что галогенуглерод заключен в полимерную оболочку из полимочевины и/или полиуретана на основе преполимера полиизоцианата.
3. Средство пожаротушения по п.1 или 2, отличающееся тем, что галогенуглеродом является 1,1,2,2-тетрафтордибромэтан и/или 1,1,2-трифтортрихлорэтан, и/или 2-иод-1,1,1,2,3,3,3-гептафторпропан, и/или их смесь с другими галогенуглеродами.
4. Средство пожаротушения по п.1, отличающееся тем, что оно выполнено в виде пластины.
