基于氟碳-有机硅表面活性剂复配体系的泡沫灭火剂制造技术

本发明专利技术公开了基于氟碳

【技术实现步骤摘要】
基于氟碳
‑
有机硅表面活性剂复配体系的泡沫灭火剂


[0001]本专利技术属于消防灭火材料
，具体涉及一种基于氟碳
‑
有机硅表面活性剂复配体系的耐热耐液型泡沫灭火剂。

技术介绍

[0002]水成膜泡沫灭火剂(Aqueous Film
‑
Forming Foam，AFFF)，又被称为“轻水”泡沫灭火剂，是上世纪60年代发展起来的一种高效能灭火剂。AFFF具有质量轻、流动性好、持久性好和抗烧性强、粘着力大的特点，被施加于燃料液体表面时，能在液体燃料表面迅速形成一层水膜，水膜和泡沫层共同起到隔离可燃物、隔绝氧气和冷却降温的作用，在泡沫层和水膜的双重作用迅速控制并扑灭火灾，是现存的灭火效果最佳的泡沫灭火剂种类。
[0003]目前，涉及高沸点液体、沸溢性液体的火灾事故频发，这类液体燃烧时油面温度高、遇水发生扬沸，火灾危险性大，现有的AFFF发出的泡沫容易被高沸点液体、沸溢性液体降解，对于高沸点液体、沸溢性液体火灾的灭火效果不佳，灭火泡沫的耐热耐液稳定性有待提升。另外，全氟辛烷磺酸(perfluorooctane sulphonate，PFOS)表面活性剂作为传统 AFFF的核心成分，由于严重的环境污染性面临全球禁用。因此，亟需研发不含PFOS的泡沫灭火剂替代产品，专门用以扑灭高沸点液体、沸溢性液体火灾。

技术实现思路

[0004]针对上述存在的技术问题，本专利技术提供了一种基于氟碳
‑
有机硅表面活性剂复配体系的耐热耐液型泡沫灭火剂，其不含PFOS，属环保型泡沫灭火剂；该泡沫灭火剂表面张力低，铺展、灭火及抗烧性能优异，适用于扑灭高沸点、沸溢性液体火；氟碳表面活性剂的用量少，经济成本也较低。
[0005]本专利技术的技术方案为：
[0006]基于氟碳
‑
有机硅表面活性剂复配体系的泡沫灭火剂，以重量百分比计，包括如下组分：1
‑
3％的氟碳表面活性剂、10
‑
30％的有机硅表面活性剂、20
‑
30％的助溶剂、1
‑
3％的稳泡剂、1
‑
3％的抗烧剂、2
‑
5％阻燃剂、0.1
‑
1％的防腐剂，余量为水。
[0007]优选地，所述氟碳表面活性剂为两性型氟碳表面活性剂，进一步优选两性型全氟辛基磺酰胺烷基甜菜碱，其作用为降低泡沫液的表面张力，使得泡沫能在油面上快速铺展，形成水膜，提高灭火效率，该种氟碳表面活性剂在环境中和生物体内不易富集，不会引起污染问题，且其在配方中添加量低于3％，符合环保要求，两性型全氟辛基磺酰胺烷基甜菜碱具有下述分子式：CF3(CF2)5(CH2)2‑
SO2‑
NH
‑
(CH2)2‑
N
+
‑
CH2‑
COO
‑
，相应的结构式如下：
[0008][0009]优选地，所述有机硅表面活性剂为501W型有机硅表面活性剂，该有机硅表
面活性剂表面张力低、发泡性能优异，是配方中主要的发泡剂，并且其能够提高泡沫在燃料表面的稳定性，降低燃料与泡沫溶液之间的界面张力。
[0010]优选地，所述助溶剂为尿素和二乙二醇单丁醚中至少一种，其作用为在配置泡沫灭火剂时提高C6型氟碳表面活性剂的溶解性，并能降低泡沫的凝固点。
[0011]优选地，所述稳泡剂为黄原胶和羧基化甲基纤维素中至少一种，其作用为在配置泡沫灭火剂时提高溶液粘度以增强泡沫稳定性，改善泡沫在对燃料蒸汽的密封性能。
[0012]优选地，所述抗烧剂为黄原胶和海藻酸钠中至少一种。
[0013]优选地，所述阻燃剂为聚磷酸铵。
[0014]优选地，所述的防腐剂为双乙酸钠或山梨酸钾。
[0015]上述基于氟碳
‑
有机硅表面活性剂复配体系的泡沫灭火剂的制备方法，具体步骤如下：将氟碳表面活性剂、有机硅表面活性剂和水混合，然后在搅拌条件下，向混合溶液中加入助溶剂、稳泡剂、抗烧剂、阻燃剂和防腐剂，待搅拌混匀后，加入pH调节剂调节pH至 6.0
‑
9.5，搅拌均匀即得到产品。生产过程中所用的物质纯度为工业级，所用水为去离子水或工业软水，所用的pH调节剂为氨水或者醋酸。
[0016]本专利技术的有益效果是：
[0017](1)基于氟碳
‑
有机硅表面活性剂复配的泡沫灭火剂在高沸点、沸溢性液体表面稳定性强，不易降解，对燃料蒸汽的密封性能好；
[0018](2)本专利技术配方中所用的短链氟碳表面活性剂，不易在环境和生物体内富集，故不会造成污染，且其在配方中添加量低于3％，氟含量低，符合环保要求，且其他原料环保也易被生物降解；
[0019](3)本专利技术的灭火剂制备方法简单，该灭火剂为耐热耐液型泡沫灭火剂，且该灭火剂表面张力低，铺展、灭火及抗烧性能优异，抗复燃性能强，适用于扑灭高沸点、沸溢性液体火。
具体实施方式
[0020]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式，对本专利技术进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本专利技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。
[0021]实施例1：水成膜泡沫灭火剂浓缩液的制备(100kg，3％型)
[0022]分别称取全氟辛基磺酰胺烷基甜菜碱2kg、501W型有机硅表面活性剂20kg 加入反应釜，然后加入45kg工业软水，开启搅拌，搅拌速度120转/分钟；在搅拌条件下，分别向反应釜中添加尿素25kg、黄原胶2kg、海藻酸钠2kg、聚磷酸铵3kg、双乙酸钠1kg，待搅拌混匀后，用pH调节剂调节溶液pH值，搅拌均匀即得到产品。
[0023]实施例2：水成膜泡沫灭火剂浓缩液的制备(100kg，3％型)
[0024]分别称取全氟辛基磺酰胺烷基甜菜碱2kg、501W型有机硅表面活性剂30kg 加入反应釜，加入35kg工业软水，开启搅拌，搅拌速度120转/分钟；在搅拌条件下，分别向反应釜中添加二乙二醇单丁醚25kg、羧基化甲基纤维素2kg、海藻酸钠2kg、聚磷酸铵3kg、山梨酸钾1kg，待搅拌混匀后，用pH调节剂调节溶液pH值，搅拌均匀即得到产品。
[0025]实施例3：水成膜泡沫灭火剂浓缩液的制备(100kg，6％型)
[0026]分别称取全氟辛基磺酰胺烷基甜菜碱2kg、501W型有机硅表面活性剂20kg 加入反应釜，加入40kg工业软水，开启搅拌，搅拌速度120转/分钟；在搅拌条件下，分别向反应釜中添加尿素30kg、黄原胶2kg、海藻酸钠2kg、聚磷酸铵3kg、双乙酸钠1kg。待搅拌混匀后，用pH调节剂调节溶液pH值，搅拌均匀即得到产品。
[0027]将上述实施例1、2与水按照质量比3:97的比例混合，将上述实施例3与水按照质量比6:94的比例混合，配制成溶液用于灭火。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于氟碳
‑
有机硅表面活性剂复配体系的泡沫灭火剂，其特征在于，以重量百分比计，包括如下组分：1
‑
3％的氟碳表面活性剂、10
‑
30％的有机硅表面活性剂、20
‑
30％的助溶剂、1
‑
3％的稳泡剂、1
‑
3％的抗烧剂、2
‑
5％阻燃剂、0.1
‑
1％的防腐剂，余量为水。2.根据权利要求1所述的基于氟碳
‑
有机硅表面活性剂复配体系的泡沫灭火剂，其特征在于，所述氟碳表面活性剂为两性型氟碳表面活性剂。3.根据权利要求2所述的基于氟碳
‑
有机硅表面活性剂复配体系的泡沫灭火剂，其特征在于，所述氟碳表面活性剂为两性型全氟辛基磺酰胺烷基甜菜碱，具有下述分子式：4.根据权利要求1所述的基于氟碳
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【专利技术属性】
技术研发人员：宗若雯，李凡，喻箫，
申请(专利权)人：中国科学技术大学苏州高等研究院，
类型：发明
国别省市：