CN103520870A - 一种多功能水系灭火剂及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多功能水系灭火剂及制备方法，多功能水系灭火剂按重量份包括：0.2～2份的氟碳表面活性剂；0.1～0.5份的有机硅表面活性剂；0.5～6份的碳氢表面活性剂；0.1～1.0份的增稠剂；1.0～5.0份的润湿剂；2～6份的抗氧化剂；3～5份的阻燃剂；10～20份的有机溶剂；0.1～0.5份的防腐剂；水余量。制备方法为：1）将有机溶剂和水组成混合溶剂；2）在搅拌步骤1）的混合溶剂的同时加入增稠剂；3）将氟碳表面活性剂、碳氢表面活性剂、有机硅表面活性剂、润湿剂、抗氧化剂、阻燃剂、防腐剂依次加入步骤2）的混合物中，搅拌。该灭火剂采用新型国产氟碳表面活性剂，用量少，降低了生产成本。

Description

一种多功能水系灭火剂及制备方法

技术领域

本发明涉及一种水系灭火剂及制备方法，特别涉及一种多功能水系灭火剂及制备方法。

背景技术

随着我国综合实力的增强，对能源的依赖程度越来越强，能源问题已成为制约我国经济快速发展的瓶颈，同时也是国家安全和社会稳定的隐忧。特别是石油对外依存度日益加大，超大型油罐储存石油日渐普及，一旦失火，极难控制。目前用于扑救油类火灾的灭火剂主要有干粉灭火剂、空气泡沫灭火剂、细水雾灭火剂、氟蛋白泡沫灭火剂、水成膜泡沫灭火剂等。干粉灭火剂灭火性能差，易复燃；细水雾灭火剂灭火速度较快,对环境也没有污染,并且可以大大降低火灾中的烟气体积百分比及毒性,冷却火场温度，但是细水雾灭火剂更适合扑救封闭空间的火灾；氟蛋白泡沫灭火剂虽然灭火速度较快，但腐蚀性大、有臭味、保质期短；水成膜泡沫灭火剂是当前比较理想的油类灭火剂，但其灭火速度、降温和消烟的功能仍然难以满足超大型油罐火灾扑救需求。由美国Fire Service Plus(简称F.S.P)公司开发的具有世界先进技术的法安德2000灭火剂，灭火、消烟、降温等综合性能非常好，但每吨15万左右的价格使其难以在我国全面推广，因此急需开发一种环保高效、多功能、廉价的水系灭火剂弥补国内不足，缩短与国外技术差距。

发明内容

本发明的目的在于提供一种集灭火、消烟、快速冷却火场温度，且价廉、环保的水系灭火剂。该灭火剂不仅灭火速度快，具有快速降低火场温度、消除有毒浓烟的功能，而且采用新型国产氟碳表面活性剂，用量少，既降低了生产成本，又提高了环保性能。

本发明的一种多功能水系灭火剂，按重量份，包括：0.2～2份的氟碳表面活性剂；0.1～0.5份的有机硅表面活性剂；0.5～6份的碳氢表面活性剂；0.1～1.0份的增稠剂；1.0～5.0份的润湿剂；2～6份的抗氧化剂；3～5份的阻燃剂；10～20份的有机溶剂；0.1～0.5份的防腐剂；水余量。

所述氟碳表面活性剂选取国产的乙氧基化非离子氟碳表面活性剂JFN-800（上海久士城化学有限公司）、非离子型氟碳表面活性剂Ee602（上海久士城化学有限公司）、非离子型氟碳表面活性剂Ee606（上海久士城化学有限公司）、阳离子型全氟烷基季胺盐碘化物JF-134（武汉金富科技发展有限公司）、阳离子型全氟烷基季胺盐碘化物JF-111（武汉金富科技发展有限公司）、甜菜碱型两性离子氟碳表面活性剂JF-006（武汉金富科技发展有限公司）、甜菜碱型两性离子氟碳表面活性剂Ee607（上海久士城化学有限公司）中的一种或者它们的混合物。

所述碳氢表面活性剂选取十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、烷基糖苷、辛基酚聚氧乙烯醚-10、十六烷基溴化铵、咪唑啉中的一种或者它们的混合物。

所述有机硅表面活性剂选取聚醚改性硅油SH-200、聚醚改性硅油SH-300，特种硅油Y-8800、氨基硅油WR300、硅氧烷季铵盐TEGOPREN6924、多活性羟基改性聚硅氧烷H-6800中的一种。

所述增稠剂选取黄原胶、羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素、聚丙烯酰胺中的一种。

所述润湿剂选取亚甲基二萘磺酸钠、琥珀酸酯磺酸盐、α-烯烃磺酸钠、N-油酰基-N-甲基牛磺酸钠、硬脂酸钠、聚山梨酯80中的一种或者它们的混合物。

所述抗氧化剂选取四季戊四醇酯1010、1,1,3-三（2-甲基-4-羟基-5-叔丁苯基）丁烷CA、三(壬基酚)亚磷酸酯1178、二亚磷酸酯季戊四醇二异葵酯3010、硫代酯类抗氧剂300、五羰基铁中的一种或者它们的混合物。

所述有机溶剂选取乙二醇、乙二醇丁醚、异丙醇中的一种或者它们的混合物。所述防腐剂选取甲醛。所述阻燃剂选取尿素。

多功能水系灭火剂的制备方法包括以下步骤：1）常温下将有机溶剂和水混合，形成混合溶剂；2）用机械搅拌机高速搅拌步骤1）的混合溶剂，边搅拌边加入增稠剂，直至均匀为止；3）将氟碳表面活性剂、碳氢表面活性剂、有机硅表面活性剂、润湿剂、抗氧化剂、阻燃剂、防腐剂依次加入到步骤2）的混合物中，搅拌，得浓缩液，即所述的多功能水系灭火剂。

该灭火剂主要融合了润湿、抗氧化和水成膜泡沫灭火剂技术，通过覆盖燃烧物表面、微胶囊包裹烟雾粒子、中止自由基链式反应及蒸发吸热等机理达到快速灭火、降低火场温度、消除浓烟的目的。各组成作用如下：氟碳表面活性剂、有机硅表面活性剂和碳氢表面活性剂是灭火剂的关键成分，通过三者复配，有效降低水溶液表面张力和界面张力，并发泡，在燃料表面形成一层水膜和泡沫保护层，达到快速灭火的目的；润湿剂的主要作用是微胶囊包裹烟雾粒子，将有毒浓烟快速转变成白色的水雾，同时降低火场温度；抗氧化剂的主要作用是中止自由基链式反应快速灭火和降低火场温度；阻燃剂的主要作用是阻燃剂受热分解，生成惰性气体，隔离氧气和可燃气体，达到快速灭火和降低火场温度的目的；增稠剂的主要作用是稳定泡沫，在灭火过程中起抗烧作用；有机溶剂的主要作用是降低凝固点和溶解有机表面活性剂；水的主要作用是用来稀释原材料和降低火场温度。

本发明的多功能水系灭火剂是一种集灭火、消烟、快速冷却火场温度的具有综合性能的高效灭火剂，特别适用于灭特大型油类火灾。采用的氟碳表面活性剂是国产氟碳表面活性剂，且用量低，大大降低了生产成本，提高了环保性能，氟碳表面活性剂虽然不多，但很贵，使用国产的材料将使灭火剂的成本至少降低40%；有机硅助剂的使用显著提高了泡沫水溶液在油面上的铺展性能，提高了灭火效率；融合了水成膜泡沫灭火剂技术和抗氧化技术，通过快速覆盖燃料表面和中止自由基链式反应双重作用达到快速灭火的目的；润湿剂的使用有效快速消除火场浓烟和降低火场温度，改善了救援环境，同时降低烟雾对环境的污染。

具体实施方式

实施例1：

1）常温下将乙二醇16Kg和异丙醇混合物4Kg，水60Kg搅拌成混合溶剂；

2）用机械搅拌机高速搅拌步骤1）的混合溶剂，边搅拌边加入羟丙基甲基纤维素0.4Kg，直至均匀为止；

3）将含量为27%的阳离子型全氟烷基季胺盐碘化物JF-1112Kg、比例为12：1的烷基糖苷和十二烷基硫酸钠混合物5Kg、多活性羟基改性聚硅氧烷H-68000.3Kg、亚甲基二萘磺酸钠3.2Kg、四季戊四醇酯4.6Kg、尿素4.5Kg和甲醛0.1Kg加入到步骤2）的混合物中，搅拌，得浓缩液，即多功能水系灭火剂。

该灭火剂灭火等级为IA级，能见度提高100%所需时间2分52秒，灭火后，20秒时燃料温度45℃。

实施例2：

1）常温下将乙二醇丁醚14Kg和异丙醇混合物6Kg，水60.7Kg搅拌成混合溶剂；

2）用机械搅拌机高速搅拌步骤1）的混合溶剂，边搅拌边加入黄原胶0.3Kg，直至均匀为止；

3）将含量为25%的非离子型氟碳表面活性剂Ee6061.2Kg、比例为9：1的辛基酚聚氧乙烯醚-10和十二烷基硫酸钠混合物4.5Kg、氨基硅油WR3000.3Kg、比例为3：1琥珀酸酯磺酸盐与聚山梨酯80的混合物2.8Kg、二季戊四醇二亚磷酸酯5.5Kg、尿素4.5Kg和甲醛0.1Kg加入到步骤2）的混合物中，搅拌，得浓缩液，即多功能水系灭火剂。

该灭火剂灭火等级为IA级，能见度提高100%所需时间2分10秒，灭火后，20秒时燃料温度为42℃。

实施例3：

1）常温下将乙二醇20Kg、乙二醇丁醚6Kg和异丙醇混合物4Kg，水50.2Kg搅拌成混合溶剂；

2）用机械搅拌机高速搅拌步骤1）的混合溶剂，边搅拌边加入聚丙烯酰0.3Kg，直至均匀为止；

3）将1.8Kg含量为25%的非离子型氟碳表面活性剂Ee606、4.5Kg比例为9：1的烷基糖苷和十二烷基硫酸钠混合物、0.3Kg多活性羟基改性聚硅氧烷H-6800、2.8Kg N-油酰基-N-甲基牛磺酸钠、5.5Kg硫代酯类抗氧剂300、4.5Kg尿素和0.1Kg甲醛加入到步骤2）的混合物中，搅拌，得浓缩液，即多功能水系灭火剂。

该灭火剂灭火等级为IA级，能见度提高100%所需时间2分18秒，灭火后，20秒时燃料温度为40℃。

根据GB15308-2006对实施例1～实施例2中多功能水系灭火剂的物化性能和灭火性能进行测试。消烟性能测试参考文献为：《应用添加消烟剂的水雾进行消烟研究》，消防科技，1995年第4期。测试结果及指标如表1所示：

表1泡沫液和泡沫溶液的物理化学、灭火性能

Claims (10)

1.一种多功能水系灭火剂，其特征在于：按重量份，包括：

0.2～2份的氟碳表面活性剂；0.1～0.5份的有机硅表面活性剂；

0.5～6份的碳氢表面活性剂；0.1～1.0份的增稠剂；1.0～5.0份的润湿剂；

2～6份的抗氧化剂；3～5份的阻燃剂；10～20份的有机溶剂；

0.1～0.5份的防腐剂；水余量。

2.根据权利要求1所述的多功能水系灭火剂，其特征在于：所述氟碳表面活性剂选取国产的乙氧基化非离子氟碳表面活性剂JFN-800、非离子型氟碳表面活性剂Ee602、非离子型氟碳表面活性剂Ee606、阳离子型全氟烷基季胺盐碘化物JF-134、阳离子型全氟烷基季胺盐碘化物JF-111、甜菜碱型两性离子氟碳表面活性剂JF-006、甜菜碱型两性离子氟碳表面活性剂Ee607中的一种或者它们的混合物。

3.根据权利要求1所述的多功能水系灭火剂，其特征在于：所述碳氢表面活性剂选取十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、烷基糖苷、辛基酚聚氧乙烯醚-10、十六烷基溴化铵、咪唑啉中的一种或者它们的混合物。

4.根据权利要求1所述的多功能水系灭火剂，其特征在于：所述有机硅表面活性剂选取聚醚改性硅油SH-200、聚醚改性硅油SH-300，特种硅油Y-8800、氨基硅油WR300、硅氧烷季铵盐TEGOPREN6924、多活性羟基改性聚硅氧烷H-6800中的一种。

5.根据权利要求1所述的多功能水系灭火剂，其特征在于：所述增稠剂选取黄原胶、羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素、聚丙烯酰胺中的一种。

6.根据权利要求1所述的多功能水系灭火剂，其特征在于：所述润湿剂选取亚甲基二萘磺酸钠、琥珀酸酯磺酸盐、α-烯烃磺酸钠、N-油酰基-N-甲基牛磺酸钠、硬脂酸钠、聚山梨酯80中的一种或者它们的混合物。

7.根据权利要求1所述的多功能水系灭火剂，其特征在于：所述抗氧化剂选取四季戊四醇酯1010、1,1,3-三（2-甲基-4-羟基-5-叔丁苯基）丁烷CA、三(壬基酚)亚磷酸酯1178、二亚磷酸酯季戊四醇二异葵酯3010、硫代酯类抗氧剂300、五羰基铁中的一种或者它们的混合物。

8.根据权利要求1所述的多功能水系灭火剂，其特征在于：所述有机溶剂选取乙二醇、乙二醇丁醚、异丙醇中的一种或者它们的混合物。

9.根据权利要求1所述的水系灭火剂，其特征在于：所述防腐剂选取甲醛，所述阻燃剂选取尿素。

10.根据权利要求1所述的多功能水系灭火剂的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：1）常温下将有机溶剂和水混合，形成混合溶剂；2）用机械搅拌机高速搅拌步骤1）的混合溶剂，边搅拌边加入增稠剂，直至均匀为止；3）将氟碳表面活性剂、碳氢表面活性剂、有机硅表面活性剂、润湿剂、抗氧化剂、阻燃剂、防腐剂依次加入到步骤2）的混合物中，搅拌，得浓缩液，即所述的多功能水系灭火剂。