新型绝缘防腐灭火剂及其制备方法与流程

新型绝缘灭火及其制备与流本发明涉及灭火技术领域，尤其及一种新型绝缘腐灭火剂及其制备法。背技：储能技术是智能网、可再生能源入、分布式发电微电网和电动汽车展的重要支撑技术一。锂离子电池电化学储能技术代表，以其灵活、速的优点成为电储领域发展最快的能技术。由于锂子电池固有的安全题，其在储能领的大规模应用遇了瓶颈。锂离子池在长期的使用和存过程中，不可避地会面临挤压、温、过充、短路损坏，从而引起燃甚至爆炸。锂离子池火灾爆炸事故有发生，造成重设备损坏和人员伤，因此解决锂离子池大规模应用的全问题非常重要因此，研制专用灭剂对锂离子电池的规模应用具有重意义。现有锂离子电池火剂主要使用七丙烷。然而，七丙烷灭火剂因其火负荷大、易重燃等点，在灭火和后冷却方面不能起很好的作用。虽然龙1301是公认的效灭火剂，但由其高臭氧破坏潜，被蒙特利尔条约止使用。作为哈龙的代品，全氟己酮(novec1230)其高效的灭火性和高度友好的环保特性被美国家消防协会列iso-14520和nfpa2001标准。而，许多研究表明，novec1230可以在稀薄燃烧件下促进燃烧。且，novec1230在水分的作用下会产微量的hf，从而对电子元件产生严重的腐蚀因此，开展抑制novec1230助效果、提高灭火防腐效果的研究具重要意义。有鉴于此，有必设计一种基于novec1230灭火剂进的新型绝缘防灭火剂及其制备方法，解决上述问题。技实要素：为了克服上述现技术的不足，本明的目的在于提一种新型绝缘防腐火剂及其制备方法通过在novec1230灭火剂引入1,1,2,2,3,3,4-七氟戊烷和n2h-mil-125(ti)，从而显缩短灭火时间，高灭火剂的抗腐蚀力。为实现上述发明的，本发明提供一种新型绝缘防灭火剂，包括novec1230灭火、1,1,2,2,3,3,4-七氟环烷和金属有机框n2h-mil-125(ti)。作为本发明的进步改进，所述novec1230灭火剂1,1,2,2,3,3,4-七氟环戊烷和金属有机框n2h-mil-125(ti)的预设量比为(0.5～2):(0.2～2):(0.1～0.3)。作为本发明的进步改进，所述金有机框架n2h-mil-125(ti)是由2-氨基对苯二甲酸和钛酸异丙酯制备得到作为本发明的进步改进，所述金有机框架n2h-mil-125(ti)的粒为20～500nm。作为本发明的进步改进，所述新绝缘防腐灭火剂锂电池的灭火时间于20s。为实现上述发明的，本发明还提了一种以上所述新型绝缘防腐灭火的制备方法，包括按配比称取novec1230灭剂、1,1,2,2,3,3,4-七环戊烷和金属有机框架n2h-mil-125(ti)，后向novec1230中加入1,1,2,2,3,3,4-七氟环戊烷，搅均匀；接着加入n2h-mil-125(ti)，置使得n2h-mil-125(ti)吸收复合中的水分和hf，得到所述型绝缘防腐灭火。作为本发明的进步改进，所述n2h-mil-125(ti)制备方法包括：有机配体2-氨基对苯甲酸加入到有机剂中，搅拌使其全溶解；然后加入酸和钛酸四异丙酯，拌均匀后，将反液倒入聚四氟乙反应器后置于烘箱，在预设温度下保预设时间；然后出反应器，离心洗涤、干燥，得到述n2h-mil-125(ti)。作为本发明的进步改进，所述有溶剂为体积比为1:1的甲醇和n,n-二甲基甲酰胺。作为本发明的进步改进，所述2-氨基对苯甲酸和钛酸四异丙的摩尔比为2:1，所述2-基对苯二甲酸和酸的质量比为1:(0.8～1.2)。作为本发明的进步改进，所述烘的预设温度为393～473k，预设间为24～48h。本发明的有益效是：1.本发明提供新型绝缘防腐灭剂，通过在novec1230灭火剂中入1,1,2,2,3,3,4-七环戊，能有效抑低浓度novec1230的助燃效果，高novec1230的灭效果；另一方面，型纳米多孔材料nh2-mil-125(ti)对水和hf具有良好的附性能，可以去novec1230/hfc复合灭火剂中的水和hf，解决了novec1230/hfc灭火在使用中对电气备的二次损坏问。而且nh2-mil-125(ti)可高电池中可燃物成炭率，从而协同高灭火效果，最得到灭火效果佳、绝性能优异、抗腐性能良好的灭火。2.本发明提供新型绝缘防腐灭剂，novec1230/hfc-mof灭火剂能在12s内扑灭锂离子电池火，并能在60s内将加热表面温度从300℃降至150℃，从而抑制电池再燃保证锂离子电池灾的完全扑灭。发明研制的novec1230/hfc-mof灭火剂具优异的灭火能力防腐效果，有望解锂离子电池大规模使用的消防安全问题附图说明图1为本发明新型腐灭火剂novec1230/hfc-mof的制备意图。图2为本发明制备nh2-mil-125(ti)的xrd图谱。图3为本发明制备nh2-mil-125(ti)的sem图。图4为不同hfc添量下novec1230/hfc的灭火时。图5中左图和右图别为novec1230/hfc和novec1230/hfc-mof对钢的腐蚀测试图。图6为novec1230/hfc和novec1230/hfc-mof对钢片腐蚀测试果。图7为本发明新型腐灭火剂novec1230/hfc-mof的加热降温冷却试验实图。具体实施方式为了使本发明的的、技术方案和点更加清楚，下结合具体实施例对发明进行详细描述在此，还需要说的是，为了避免不必要的细节而糊了本发明，在具实施例中仅仅示出与本发明的方案切相关的结构和/或处理步骤，省略了与本发明关系不大其他细节。另外，还需要说的是，术语“包括”、“包含”者其任何其他变意在涵盖非排他性的包，从而使得包括系列要素的过程方法、物品或者设不仅包括那些要素而且还包括没有确列出的其他要，或者是还包括为种过程、方法、物或者设备所固有要素。本发明提供的一新型绝缘防腐灭剂，包括novec1230灭火剂(全己酮)、1,1,2,2,3,3,4-七环戊烷和金属有框架n2h-mil-125(ti)。所述novec1230灭火剂、1,1,2,2,3,3,4-七环戊烷和金属有框架n2h-mil-125(ti)的预设质量比为(0.52):(0.2～2):(0.1～0.3)优选地，所述1,1,2,2,3,3,4-七环戊烷(hfc)的含量为述novec1230灭火剂质量的10％35％，所述金属机框架n2h-mil-125(ti)的含量为述novec1230灭火质量的5％～15％。所述金属有机框n2h-mil-125(ti)是由2-氨基对二甲酸和钛酸四丙酯制备得到。所述金有机框架n2h-mil-125(ti)的粒为20～500nm。所述新型绝缘防灭火剂对锂电池灭火时间小于20s。具体为：选锂离子软电池(3.2v，40ah)为测试对象，将池放入烘箱中加热使电池热量失控，然后爆炸。动灭火剂喷洒装，采用本发明提的型绝缘防腐灭火进行灭火，测试灭时间小于20s，更优选为10-15s通过采用上述技方案，通过将灭剂novec1230与冷却剂hfc和n2h-mil-125(ti)混合，得了一种锂离子电复合灭火剂，实现更高效的灭火技。具体原理如下：hfc不仅具有汽和吸热的冷却作用而且对比热影响大。本发明研究表明，hfc完全涂后，加热板表温度仍迅速下降并能长期保持吸热力。因此，为了扑灭离子电池的明火选用novec1230作为特种复合灭剂的主要原料，选用hfc为冷却能力强的却剂。novec1230与hfc按一定的质比混合，可以保锂离子电池火灾快速扑灭，达到却效果，防止锂离电池再次燃烧。与同时，novec1230中的少水和hf会促进压力容器在存过程中的腐蚀和老，在使用novec1230灭火程中会腐蚀电气备，对电气设备造成二次损坏为了克服此问题选择了一种含nh2官能团的金属机骨架材料nh2-mil-125(ti)进行改。nh2-mil-125(ti)由2-氨对苯二甲酸作有机配体和钛酸四丙酯作为团簇组。nh2-mil-125(ti)结构中含有种孔结构，一种是四体另一种是八面窗户的大小约再者，由于nh2-mil-125(ti)结构中在大量的极性官团(-oh和-nh2)，对水和hf具有良好吸附性能。在novec1230和hfc中加nh2-mil-125(ti)可以去除微量水分和hf从而显著提高灭火的抗腐蚀能力。本发明还提供了种上述技术方案述的新型绝缘防灭火剂的制备方法包括：按配比称取novec1230灭火剂、1,1,2,2,3,3,4-七氟戊烷和金属有机架n2h-mil-125(ti)，然后向novec1230中加入1,1,2,2,3,3,4-氟环戊烷，搅拌均匀；接着入n2h-mil-125(ti)，静使得n2h-mil-125(ti)吸收复合物中的水分和hf得到所述新型绝防腐灭火剂。所述n2h-mil-125(ti)的制备法包括：将有机体2-氨基对苯二甲酸入到有机溶剂中，搅使其完全溶解；后加入乙酸和钛四异丙酯，搅拌均后，将反应液倒聚四氟乙烯反应后置于烘箱中，预设温度下保温预时间；然后取出反器，离心、洗涤干燥，得到所述n2h-mil-125(ti)。其中，所述有机剂为体积比为1:1的甲醇n,n-二甲基甲酰胺。所述2-氨基对二甲酸和钛酸四丙酯的摩尔比为2:1，所述2-氨基对二甲酸和乙酸的质量为1:(0.8～1.2)，优选为1:1。所述烘箱的预设度为393～473k，预设时为24～48h。通过上述制备方，成功制备了多孔结构的nh2-mil-125(ti)，将与novec1230和hfc合，能够持续有地吸收复合灭火在使用过程中缓慢放的水分及hf而且可提高电池可燃物的成炭率从而协同提高灭火果。实施例1一种新型绝缘防灭火剂，按重量数包括：novec1230灭火剂100份、1,1,2,2,3,3,4-七环戊烷15份和金属有机框n2h-mil-125(ti)10份。请参阅图1所示，通过述方法制备：按上述配比，在novec1230中加入hfc，拌均匀，得到novec1230/hfc。novec1230/hfc加入n2h-mil-125(ti)，静置段时间，直至n2h-mil-125-ti吸收novec1230/hfc中的水分和hf，得到所需的防复合灭火剂novec1230/hfc-mof。其中，n2h-mil-125(ti)合成方法如下：首先，将有机配6mmol的nh2-bdc(2-氨基苯二甲酸)加入甲醇(25ml)和dmf(25ml)的混合剂中，搅拌几分使其完全溶解。然，添加3mmol的hac(10ml)和ti[och(ch3)2]4并保持搅拌。将完全溶解的反液倒入聚四氟乙烯反应器中并放烘箱中。在433k下保温48h，取反应器，离心反应，得到淡黄色固体，dmf洗涤三次。最后，所固体在393k真空烘箱干燥12小时，并储存在燥环境中以供使。请参阅图2所示，以看出，nh2-mil-125(ti)具有良的晶体结构。图3是nh2-mil-125(ti)颗粒扫描电子显微镜(sem)结果表明，nh2-mil-125(ti)颗粒的粒约为1×0.5μm，且粒径相对匀。将制备的novec1230/hfc-mof复防腐灭火剂的性试验分为冷却性试验、锂离子电池灭火验、电气设备绝试验以及防腐试。(1)冷却性能测试基于平台进行的如图7所示，测试灭火剂的实际却效果。(2)选择锂离子软池(3.2v，40ah)作为测试象，将电池放入箱中加热，使电池热量失控，后爆炸。启动灭剂喷洒装置，观并记录锂离子电池灭时灭火剂的喷洒间。图4是测试锂离子池热失控后，不hfc体积分数的灭火剂novec1230/hfc所需的灭火时间试验结果。从图4可以看，纯novec1230大约需25秒才能扑灭电池火灾随着hfc的加入，novec1230/hfc的灭火时间逐渐缩短，当hfc的体积分数15％时，灭火时间最短，为12s。这主要是由于novec1230在灭火中起主要用，因为novec1230能迅阻断锂离子电池失控的连锁反应，而hfc起到冷作用，有效抑制低浓度全氟己酮的燃。novec1230与hfc具有良好的同灭火效果。(3)绝缘试验是将备好的灭火剂倒正在运行的电源和电器设备中，通运行一段时间(如2h等)，察这些设备是否继续工作。结果表绝缘试验中指示灯亮，设备正工作，说明绝缘能优异。(4)为了进一步反灭火剂的腐蚀性选择q335钢板(1.88g)作为观察象。将q335钢板分别泡在三组novec1230/hfc(左)和novec1230/hfc-mof(右)灭剂中。如图5所示一周后可以看到novec1230/hfc钢板经生锈，而novec1230/hfc-mof钢板没有取出钢板，干燥称重，观察钢板的量变化，结果如图6所。可见三组novec1230/hfc中钢板的量损失均大于novec1230/hfc-mof中钢板的量损失，充分说了novec1230/hfc中的水分和hf对钢板的蚀，而本发明通复合少量n2h-mil-125(ti)，腐蚀性著降低。测试不同批次制的新型绝缘防腐火剂中的水分和hf含量，如表1所示。可以看出，novec1230/hfc中的水分和hf含量均远高于novec1230/hfc-mof，novec1230/hfc-mof中的水分至1ppm以下，hf含量本能清除干净。表1不同批次的novec1230/hfc及novec1230/hfc-mof的水和hf量实施例2-5及对比1一种新型绝缘防灭火剂，与实施1相比，不同之处在于，novec1230灭火剂、1,1,2,2,3,3,4-七氟环烷和金属有机框n2h-mil-125(ti)的含如表1所示。其他与实例1大致相同，在此不再述。表2实施例2-5及比例1的制备条件及性能测试果从表2可以看出，加了hfc后，灭火时间有所降，且随着hfc含量的增灭火时间先降低升高，当hfc含量为15％，灭火时间最小；hfc腐蚀性的影响不大。未加n2h-mil-125(ti)的腐质量损失达0.35g，随n2h-mil-125(ti)含的增加，质量损逐渐减小；而且随n2h-mil-125(ti)的加入，也有助于进步降低灭火时间(对比图4及实施例1-3的数据)，说n2h-mil-125(ti)不能提高抗腐蚀性，还具有自由基淬、促进催化成炭作用，从而提高灭性能。综上，本发明提的新型绝缘防腐火剂，以novec1230为主要灭火，hfc为协同灭火介质，n2h-mil-125(ti)防腐添加剂，制备新型防腐复合灭剂novec1230/hfc-mof。hfc提高novec1230的灭火力，n2h-mil-125(ti)能去除灭火剂中的量水分和hf，同时提高燃成炭能力。最后，制备的novec1230/hfc-mof进行了锂子电池的灭火、却和防腐蚀试验。果表明，novec1230/hfc-mof迅速扑灭锂离子电火灾，具有良好降温能力，对电气设备无二损坏。本发明制的防腐蚀灭火剂以解决锂离子电池规模应用中的消防全问题，为锂离电池新型灭火剂制备提供了新思路以上实施例仅用说明本发明的技方案而非限制，管参照较佳实施例本发明进行了详细明，本领域的普技术人员应当理，可以对本发明的术方案进行修改或等同替换，而不离本发明技术方的精神和范围。技特：1.一种新型绝防腐灭火剂，其征在于，包括novec1230灭火剂1,1,2,2,3,3,4-七环戊烷和金属有框架n2h-mil-125(ti)。2.根据权利要1所述的新型绝防腐灭火剂，其特在于，所述novec1230灭火剂、1,1,2,2,3,3,4-七环戊烷和金属有框架n2h-mil-125(ti)的预设质量比为(0.52):(0.2～2):(0.1～0.3)3.根据权利要1所述的新型绝防腐灭火剂，其特在于，所述金属机框架n2h-mil-125(ti)是由2-氨对苯二甲酸和钛酸异丙酯制备得到4.根据权利要1所述的新型绝防腐灭火剂，其特在于，所述金属机框架n2h-mil-125(ti)的粒径为20～500nm。5.根据权利要1所述的新型绝防腐灭火剂，其特在于，所述新型缘防腐灭火剂对锂电的灭火时间小于20s。6.一种权利要1至5中任一项所述的新绝缘防腐灭火剂制备方法，其特征在于，包括：配比称取novec1230灭火、1,1,2,2,3,3,4-七氟戊烷和金属有机框架n2h-mil-125(ti)，然向novec1230中加入1,1,2