一种无氟环保型泡沫灭火剂及其制备方法与流程

1.本发明涉及灭火剂技术领域，尤其涉及一种无氟环保型泡沫灭火剂及其制备方法。


背景技术：

2.传统泡沫灭火剂以氟碳表面活性剂作为核心成分，具有在着火油面上快速铺展，抑制易燃液体挥发等特点，因而能快速扑灭油类火灾，被广泛应用于石油化工领域。特别是水成膜泡沫灭火剂(afff)被公认为是目前性能最好的b类火灾灭火剂，具有很高的市场占有率。但近年研究发现，afff中使用的全氟辛烷磺酸(pfos)及其盐难以降解，存在严重的生态破坏力和环保问题。因此，世界各国陆续制定了日益严格的环保法规来限制pfos的使用。
3.为解决传统泡沫灭火剂中氟碳表面活性剂所带来的环保问题，国内外很多研究者开始着手致力于新型绿色环保泡沫灭火剂的开发工作，其开发方向主要有两个，一是在泡沫灭火剂的配方中采用环保性能较好的短链(c4-c6)氟碳表面活性剂代替pfos，二是利用多种无毒环保的非氟表面活性剂复配，开发出完全无氟的泡沫灭火剂。显然，要从根本上解决泡沫灭火剂的环境问题，不使用含氟原料，即上述第二种途径无疑是最佳的解决方案。但目前已开发的无氟泡沫灭火剂在灭火性能、抗烧能力等方面还难以达到含氟泡沫灭火剂的水平。因此，急需开发一种无氟环保型泡沫灭火剂及其制备方法以解决上述技术问题。
4.有鉴于此，特提出本发明。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种无氟环保型泡沫灭火剂及其制备方法，采用易生物降解的无氟原料作为主要成分，对环境无污染，泡沫丰富、稳定，抗烧性好，具有优良的灭火性能，生产工艺简单，生产能耗低，原料易得且成本较低，易实现工业化生产，具有广阔的应用前景，有利于推广应用。
6.为了实现上述目的，本发明提供的一种无氟环保型泡沫灭火剂，包括如下组分：无氟发泡组分5-20％、增稠抗烧组分1-5％、阻燃组分5-10％、dynol双子表面活性剂4-10％、乳化组分2-20％、防腐组分1-10％、ph调节组分1-5％，余量为水。
7.优选地，所述无氟发泡组分由聚硅氧烷类非离子有机硅表面活性剂与咪唑啉两性乙酸钠、月桂基咪唑啉甜菜碱(lad)、烷基糖苷(apg0810)、十二烷基苯磺酸钠(sdbs)、十二烷基硫酸钠(k-12)、α-烯基磺酸钠(aos)、十六烷基羟丙基磺基甜菜碱、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的多种复配而成。
8.优选地，所述增稠抗烧组分由羧甲基纤维素(cmc)、海藻酸钠、琼脂、聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺(pam)、黄原胶、椰子油中的多种复配而成。
9.优选地，所述阻燃组分为水溶性聚磷酸铵(app)、磷酸二氢铵、氯化铵或甲基膦酸二甲酯。
10.优选地，所述dynol双子表面活性剂为dynol604、dynol607或dynol960。
11.优选地，所述乳化组分包括吐温20(tw-20)、吐温80(tw-80)、司盘40(sp-40)、司盘60(sp-60)、聚氧乙烯辛基苯酚醚(op-10)、脂肪醇聚氧乙烯醚(moa-7)、仲烷基磺酸钠(sas-60)中的一种或多种。
12.优选地，所述防腐组分为三丹油、山梨酸钾或卡松。
13.优选地，所述ph调节组分为异辛酸。
14.一种无氟环保型泡沫灭火剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
15.(1)将增稠抗烧组分加入水中，充分搅拌至完全溶胀，形成混合物a；
16.(2)将无氟发泡组分、阻燃组分、dynol双子表面活性剂以及乳化组分加入水中，充分搅拌至完全溶解，再将混合物a加入其中，形成均一混合物b；
17.(3)在混合物b中依次加入ph调节组分和防腐组分，得到所述无氟环保型泡沫灭火剂。
18.本发明提供的一种无氟环保型泡沫灭火剂及其制备方法，具有如下有益效果。
19.1.本发明采用易生物降解的无氟原料作为主要成分，对环境无污染。
20.2.本发明泡沫丰富、稳定，抗烧性好，具有优良的灭火性能。
21.3.本发明生产工艺简单，生产能耗低，原料易得且成本较低，易实现工业化生产。
具体实施方式
22.下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，以助于理解本发明的内容。
23.本发明提供的一种无氟环保型泡沫灭火剂，包括如下组分：无氟发泡组分5-20％、增稠抗烧组分1-5％、阻燃组分5-10％、dynol双子表面活性剂4-10％、乳化组分2-20％、防腐组分1-10％、ph调节组分1-5％，余量为水。所述无氟发泡组分由聚硅氧烷类非离子有机硅表面活性剂与咪唑啉两性乙酸钠、月桂基咪唑啉甜菜碱(lad)、烷基糖苷(apg0810)、十二烷基苯磺酸钠(sdbs)、十二烷基硫酸钠(k-12)、α-烯基磺酸钠(aos)、十六烷基羟丙基磺基甜菜碱、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的多种复配而成。所述增稠抗烧组分由羧甲基纤维素(cmc)、海藻酸钠、琼脂、聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺(pam)、黄原胶、椰子油中的多种复配而成。所述阻燃组分为水溶性聚磷酸铵(app)、磷酸二氢铵、氯化铵或甲基膦酸二甲酯。所述dynol双子表面活性剂为dynol604、dynol607或dynol960。所述乳化组分包括吐温20(tw-20)、吐温80(tw-80)、司盘40(sp-40)、司盘60(sp-60)、聚氧乙烯辛基苯酚醚(op-10)、脂肪醇聚氧乙烯醚(moa-7)、仲烷基磺酸钠(sas-60)中的一种或多种。所述防腐组分为三丹油、山梨酸钾或卡松。所述ph调节组分为异辛酸。
24.所述无氟环保型泡沫灭火剂的制备方法，包括如下步骤：
25.(1)将增稠抗烧组分加入水中，充分搅拌至完全溶胀，形成混合物a；
26.(2)将无氟发泡组分、阻燃组分、dynol双子表面活性剂以及乳化组分加入水中，充分搅拌至完全溶解，再将混合物a加入其中，形成均一混合物b；
27.(3)在混合物b中依次加入ph调节组分和防腐组分，得到所述无氟环保型泡沫灭火剂。
28.实施例1：
29.实施例1的无氟环保型泡沫灭火剂采用的配方见表1：
30.表1实施例1配方
31.组分质量百分比浓度/％有机硅表面活性剂5.0lad3.0aos2.0k-122.0黄原胶0.5椰子油2.0pam0.5app6.0dynol 6047.0moa-78.0sp-402.0三丹油2.0异辛酸5.0水55.0
32.实施例1的无氟环保型泡沫灭火剂的制备步骤如下：
33.首先，将占配制灭火剂总质量0.5％的黄原胶、2.0％的椰子油和0.5％的pam与部分水混合搅拌至充分溶胀，形成混合物a；然后将占总质量6.0％的app、5.0％的有机硅表面活性剂、2.0％的aos、2.0％的k-12、3.0％的lad、7.0％的dynol 604、8.0％的moa和2.0％的sp-40加入到余量水中，充分搅拌至完全溶解，形成混合物b；在混合物b中加入混合物a，用恒温磁力搅拌器在1000r/min的转速下于55℃恒温搅拌约60min，直至形成均一混合物；最后，依次加入6.0％的异辛酸以及2.0％的三丹油并搅拌，即得到实施例1的无氟环保型泡沫灭火剂。
34.本实施例对8b油盘汽油火的灭火时间见表1，可以看出，相比市面上普通的泡沫灭火剂，其灭火效果良好。
35.实施例2：
36.实施例2的无氟环保型泡沫灭火剂采用的配方见表2：
37.表2实施例2配方
38.组分质量百分比浓度/％有机硅表面活性剂5.0apg08105.0lad4.0k-122.0黄原胶0.5椰子油1.0pam0.5op-107.0sp-403.0磷酸二氢铵6.0
dynol 6076.0卡松3.0异辛酸5.0水52.0
39.实施例2的无氟环保型泡沫灭火剂的制备步骤如下：
40.首先，将占配制灭火剂总质量0.5％的黄原胶、1.0％的椰子油和0.5％的pam与部分水混合搅拌至充分溶胀，形成混合物a；然后将占总质量6.0％的磷酸二氢铵、5.0％的有机硅表面活性剂、5.0％的apg0810、4.0％的lad、2.0％的k-12、6.0％的dynol 607、7.0％的op-10和3.0％的sp-40加入到余量水中，充分搅拌至完全溶解，形成混合物b；在混合物b中加入混合物a，用恒温磁力搅拌器在1000r/min的转速下于55℃恒温搅拌约60min，直至形成均一混合物；最后，依次加入5.0％的异辛酸以及3.0％的卡松并搅拌，即得到实施例2的无氟环保型泡沫灭火剂。
41.实施例3：
42.实施例3的无氟环保型泡沫灭火剂采用的配方见表3：
43.表3实施例3配方
44.组分质量百分比浓度/％有机硅表面活性剂5.0apg08105.0咪唑啉两性乙酸钠5.0aos2.0黄原胶0.5椰子油2.5pam1.0op-106.0sp-403.0sas-601.0氯化铵6.0dynol 9605.0卡松4.0异辛酸5.0水49.0
45.实施例3的无氟环保型泡沫灭火剂的制备步骤如下：
46.首先，将占配制灭火剂总质量0.5％的黄原胶、2.5％的椰子油和1.0％的pam与部分水混合搅拌至充分溶胀，形成混合物a；然后将占总质量6.0％的氯化铵、5.0％的有机硅表面活性剂、5.0％的apg0810、5.0％的咪唑啉两性乙酸钠、2.0％的aos、5.0％的dynol 960、6.0％的op-10、3.0％的sp-40和1.0％的sas-60加入到余量水中，充分搅拌至完全溶解，形成混合物b；在混合物b中加入混合物a，用恒温磁力搅拌器在1000r/min的转速下于55℃恒温搅拌约60min，直至形成均一混合物；最后，依次加入5.0％的异辛酸以及4.0％的卡松并搅拌，即得到实施例3的无氟环保型泡沫灭火剂。
47.实施例1-3的无氟环保型泡沫灭火剂与普通泡沫灭火剂对8b油盘汽油火的灭火时间见表4：
48.表4实施例1-3与普通泡沫灭火剂的灭火时间
49.灭火剂实施例1实施例2实施例3普通泡沫灭火剂灭火时间/s50484268
50.由表4可知，实施例1-3的无氟环保型泡沫灭火剂均展现出优良的灭火效果，相比市面上的普通泡沫灭火剂，本发明无氟环保型泡沫灭火剂的灭火效果更好，显著优于普通泡沫灭火剂。
51.本发明采用易生物降解的无氟原料作为主要成分，对环境无污染，泡沫丰富、稳定，抗烧性好，具有优良的灭火性能，生产工艺简单，生产能耗低，原料易得且成本较低，易实现工业化生产，具有广阔的应用前景，有利于推广应用。
52.本文中应用了具体个例对发明构思进行了详细阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离该发明构思的前提下，所做的任何显而易见的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本发明的保护范围之内。