环保型复合泡沫灭火剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种环保型复合泡沫灭火剂及其制备方法，其中，环保型复合泡沫灭火剂包括功能原料和水，功能原料占水的重量百分比为16～50％，以重量百分数计，功能原料包括发泡剂45～130份、稳定剂1～5份、增稠剂6～10份、可降解氟碳表面活性剂4～10份、抗烧剂20～65份、抗冻剂60～90份、助溶剂5～10份和助剂0.3～7份，其中，发泡剂包括重量比为0.5～5:1～5:1～5:1的聚甘油酯、烷基糖苷、直链脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐和甜菜碱型表面活性剂混合物，可降解氟碳表面活性剂的结构式为Rf

【技术实现步骤摘要】
环保型复合泡沫灭火剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及消防试剂合成的
，尤其涉及环保型复合泡沫灭火剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]众所周知，灭火，特别是大规模的灭火离不开灭火剂。长期以来，人们主要用水作灭火器。水是一种来源丰富、取用方便、价格低廉的灭火剂。然而，灭火之后火场的水渍等次生灾害也是显而易见的；随着整个地球水资源的日益紧缺，水的灭火效率也越来越不能令人满意。特别是随着生产、生活的发展，越来越多的火灾不能用水扑灭，或仅用水是无法扑灭的，也是，人们大力发展消防技术，尤其是依赖整个社会科学技术的进步，逐渐研制开发了泡沫、卤代烷气体、二氧化碳气体、干粉等新型灭火剂。如今，人们对灭火剂的要求越来越高，不仅要能高效灭火，而且要求环保、节能、无害、无污染。其中，泡沫灭火器被联合国环境署首推为氯代烷灭火器的第一位替代物，同时也被中国列为哈龙灭火器“替代路线”和重点产品。
[0003]尤其是，泡沫灭火剂对付非极性的油类液体火灾有着良好表现。但是由于乙醇汽油中的乙醇是极性液体，非常容易溶于水中，一般的泡沫接触到乙醇很快就会被吃掉，因此难以在乙醇汽油表面形成隔绝氧气的泡沫层，也就不能达到灭火的目的。因而，泡沫灭火剂中通常会加入氟碳表面活性剂，由于氟碳类表面活性剂的非极性基团不仅具有疏水性质而且独具疏油的性能，故对油类液体火灾有着极佳的效果。
[0004]但是氟碳类表面活性剂具有持久性的、有毒的、生物累积性的，难以降解，其进入环境之后，会消耗水体中的溶解氧，对水生植物产生毒性作用，难以生物降解而在环境中持久存在。鉴于环境问题，相关政府迫切提出开发可生物降解并且环境友好的替代性的具有含氟表面活性剂的泡沫灭火剂。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种环保型复合泡沫灭火剂及其制备方法，此环保型复合泡沫灭火剂具有生物降解性，且发泡倍数高、发泡速度高，尤其适用于油类液体的灭火。
[0006]为实现上述第一目的，本专利技术第一方面提供了一种环保型复合泡沫灭火剂，包括功能原料和水，所述功能原料占所述水的重量百分比为16～50％，以重量百分数计，所述功能原料包括发泡剂45～130份、稳定剂1～5份、增稠剂6～10份、可降解氟碳表面活性剂4～10份、抗烧剂20～65份、抗冻剂60～90份、助溶剂5～10份和助剂0.3～7份，其中，所述发泡剂包括重量比为0.5～5:1～5:1～5:1的聚甘油酯、烷基糖苷、直链脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐和甜菜碱型表面活性剂混合物，所述可降解氟碳表面活性剂的结构式为Rf
‑
X
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Y，其中，Rf为全氟化烷基，X为氟代烯烃，Y为醇基。
[0007]与现有技术相比，本专利技术的环保型复合泡沫灭火剂中，发泡剂为重量比为0.5～5:1～5:1～5:1的聚甘油酯、烷基糖苷、直链脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐和甜菜碱型表面活性剂
混合物，其中，聚甘油酯和烷基糖苷皆属于可生物降解的非离子型表面活性剂，且聚甘油酯具有乳化、分散、稳定、调理和控制粘度的作用，且水溶性较佳，烷基糖苷具有泡沫细腻、粘稠的作用。直链脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐为具有可生物降解的阴离子型表面活性剂，甜菜碱型表面活性剂为具有可生物降解的两性型表面活性剂。通过在阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂的基础上，加入两性性表面活性剂利用反粒子效果，可大大提高灭火剂的发泡倍数和灭火速度，并且通过聚甘油酯、烷基糖苷、直链脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐和甜菜碱型表面活性剂的协同作用，可使灭火剂在水中产生粒径均一，稳定的泡孔，从而提高灭火性能，其高效的发泡倍数、灭火速度和灭火性能，尤其适用于油类液体的灭火。另外，可降解氟碳表面活性剂的结构式为Rf
‑
X
‑
Y，其于传统氟碳表面活性剂的基础上进行改性而引入亲水性基团醇基，醇基可提高泡沫的发泡性能，且其Rf的全氟化烷基和X的氟代烯烃具有疏油性，有利于在油表面形成隔绝氧气的泡沫层，故能达到油类液体灭火的目的，其亲水性基团可提高其降解性能，其于灭火之后进入环境中，在环境中水、细菌和氧气的作用下易被生物降解，从而大大降低其对环境的影响。
[0008]作为一较佳的技术方案，所述甜菜碱型表面活性剂为N
‑
烷基甜菜碱和/或α
‑
烷基甜菜碱，其具有较好的润湿性和乳化性，且和其他表面活性剂的相容性较佳。
[0009]作为一较佳的技术方案，所述稳定剂为C8～C
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的脂肪族醇，稳定剂可稳定处于不同黏度阶段产生的泡孔，使泡孔稳定生长到合适的大小。
[0010]作为一较佳的技术方案，所述增稠剂为羧甲基纤维素和/或羟乙基纤维素，其水溶性较佳，且可生物降解，增稠剂可调节泡沫灭火剂的黏度，避免发泡体系的黏度太大影响泡孔的生长，或者发泡体系黏度太小而使泡孔破裂。
[0011]作为一较佳的技术方案，所述可降解氟碳表面活性剂为CF3‑
CF＝CF
‑
CH2OH、(CF3)2CF
‑
CF＝CF
‑
CF(CF3)CH2OH和(CF3)2CF
‑
CF＝(CF3)C
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CH2OCH2CH2OH中的一种。
[0012]作为一较佳的技术方案，所述抗冻剂为乙醇、乙二醇、丙三醇、异丙醇和正丁醇中的至少一种，加入抗冻剂，可以减低泡沫灭火剂的冰点，提高抗冻能力。
[0013]作为一较佳的技术方案，所述助溶剂为食用明胶、瓜尔豆胶、黄原胶、海藻酸盐、魔芋胶、琼脂、卡拉胶和果胶中的至少一种。选择食用胶作为助溶剂，此类具有凝胶特性的高分子物质，具有生物降解功能，且可抵抗极性液体在灭火时对泡沫的破坏作用，可使泡沫灭火剂具备扑救极性液体火灾的功能。
[0014]作为一较佳的技术方案，所述助剂为螯合剂、防腐剂和缓冲剂中的至少一种。螯合剂可为六偏磷酸钠、磷酸三钠、EDTA二钠盐和N
‑
甲基吡咯烷酮中的至少一种，用作软水和阻凝。防腐剂为苯酚、二甲酚和苯甲酸钠中的至少一种，可抑制泡沫灭火剂中微生物生长。缓冲剂为碳酸氢钠溶液或柠檬酸
‑
柠檬酸钠溶液。
[0015]作为一较佳的技术方案，所述抗烧剂为尿素、甲酰胺或聚磷酸铵，其于高温下可分解成不燃气体，稀释氧气浓度，有助于延长抗烧时间。其中优选为尿素，尿素还可提高泡沫灭火剂中增稠剂、助剂的溶解性和稳定性。
[0016]本专利技术第二方面提供了一种环保型复合泡沫灭火剂的制备方法，包括步骤：将配方量的所述发泡剂、所述可降解氟碳表面活性剂、所述抗烧剂和所述助溶剂混合搅拌于所述水中后，加入所述稳定剂、所述增稠剂、所述抗冻剂和所述助剂混合均匀可得。
具体实施方式
[0017]本专利技术的环保型复合泡沫灭火剂中的成分皆为可生物降解性物质，故为一种环保型复合泡沫灭火剂。其包括功能原料和水，功能原料占水的重量百分比为16～50％，具体可不但不限于为16％、20％、24％、27％、30％、35％、40％、45％、50％。以重量百分数计本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环保型复合泡沫灭火剂，其特征在于，包括功能原料和水，所述功能原料占所述水的重量百分比为16～50％，以重量百分数计，所述功能原料包括发泡剂45～130份、稳定剂1～5份、增稠剂6～10份、可降解氟碳表面活性剂4～10份、抗烧剂20～65份、抗冻剂60～90份、助溶剂5～10份和助剂0.3～7份，其中，所述发泡剂包括重量比为0.5～5:1～5:1～5:1的聚甘油酯、烷基糖苷、直链脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐和甜菜碱型表面活性剂混合物，所述可降解氟碳表面活性剂的结构式为Rf
‑
X
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Y，其中，Rf为全氟化烷基，X为氟代烯烃，Y为醇基。2.根据权利要求1所述的环保型复合泡沫灭火剂，其特征在于，所述甜菜碱型表面活性剂为N
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烷基甜菜碱和/或α
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烷基甜菜碱。3.根据权利要求1所述的环保型复合泡沫灭火剂，其特征在于，所述稳定剂为C8～C
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的脂肪族醇。4.根据权利要求1所述的环保型复合泡沫灭火剂，其特征在于，所述增稠剂为羧甲基纤维素和/或羟乙基纤维素。5.根据权利要求1所述的环保型复合泡沫灭火剂，其特征在于，所述可降...

【专利技术属性】
技术研发人员：施恩军，彭强，
申请(专利权)人：湖北省汉楚澳龙消防设备有限公司，
类型：发明
国别省市：