CN106377863A - 一种水系灭火剂及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水系灭火剂，其由以下质量百分数的原料配制而成：复合降凝剂20％～50％，增稠剂0.5％～2.0％，阻燃剂7％～20％，稳定剂4％～10％，微发泡剂4％～16％，抗硬度剂0.5％～4％，增溶剂0.2％～5％，防腐剂0.1％～0.5％，水余量，本发明的水系灭火剂以食品添加剂为主要原材料，不含氟碳表面活性剂，具有凝固点低，灭火降温快，可以快速扑灭固体、液体、气体、带电和烹饪物类火灾，抗复燃能力强，同时对动植物、土壤和水无毒无害、无污染，完全生物降解，节能环保。

Description

一种水系灭火剂及制备方法

技术领域

本发明涉及灭火剂领域，更具体地说，它涉及水系灭火剂及制备方法。

背景技术

目前扑灭A、B、C、E和F类火灾的主导产品依然是系列泡沫灭火剂和干粉灭火剂，泡沫灭火机理主要是冷却、窒息作用。泡沫在燃烧物表面形成的覆盖层，可使燃烧物表面与空气隔离，同时泡沫本身析出的液体对燃烧物表面进行冷却而灭火，但泡沫本身较轻，初入火灾区的泡沫易被灼热的气流吹散，需要连续不断的供给泡沫，火灾后现场残留的大量泡沫难以处置，同时污染环境，造成永久影响；干粉灭火剂灭火机理是依靠干粉中的无机盐的挥发性分解物与燃烧过程中燃烧物质所产生的自由基或活性基发生化学抑制和负化学催化作用，使燃烧的链式反应中断而灭火，同时干粉的粉末落到可燃物表面上，发生化学反应，并在高温作用下形成一层覆盖层，从而隔绝氧窒息灭火，其中干粉灭火剂抗复燃能力差，也易造成二次污染。

为了解决上述技术的缺陷，人们发明一种水系灭火剂，其中水系灭火剂是一种在水中加入阻燃剂、增稠剂、稳定剂等添加剂的灭火剂，其灭火机理为在燃烧物的表面上流散的同时析出液体冷却其表面，并在燃烧物表面上形成一层水膜与微泡沫层共同封闭燃烧物表面，隔绝空气，形成隔热屏障，吸收热量后的液体汽化并稀释燃烧物表面上空气的含氧量，对燃烧物体产生了窒息作用，阻止了燃烧的继续，使之达到灭火作用。

在发明专利CN101366999B“水系灭火剂”中，提供了一种灭火剂，主要含有氟表面活性剂，乳化剂或脂肪醇，阻燃剂，阴离子表面活性剂，增稠剂，尿素和水，以及任选的防冻剂，具有灭A类、B类、E类火灾的性能。

在发明专利CN104815412A“一种环保型高效水系灭火添加剂及其制备方法”中，提供一种水系灭火剂及其制备方法，它包括产气剂、阻燃剂、抗冻剂、助溶剂、耦合剂、表面活性剂，其抗冻剂主要为乙二醇。

在发明专利CN104667474A“一种环保高效防爆阻燃多功能水系灭火剂”中，涉及一种灭火组合物，尤其涉及一种产生气相的灭火组合物。该水系灭火剂包括二乙二醇乙醚、烷基酚聚氧烯醚、硫基苯并噻唑、磷酸盐胺盐、氟碳表面活性剂、碳酸钙、硬脂酸镁、三氧化二锑、羧甲基纤维素和纯净水，该灭火剂含有不可降解的氟碳表面活性剂，且直接使用不耐低温。

为了使水系灭火剂能在较低温度中存放和应用，在发明专利CN102614614A“一种自渗透型抗复燃灭火剂”中，加入了大量的醇类物质如乙二醇、1，3～丙二醇、丙三醇等，才能使凝固点达到～30℃。

以上水系灭火剂中的防冻、抗冻剂等都采用乙二醇等有机溶剂来降低溶液的凝固点，而乙二醇本身对动物有毒性，在使用中易生成酸性物质，对金属也有一定的腐蚀作用。同时，醇类有机溶剂本身具有可燃性，加入量过小，降凝效果不理想，若加入量过大，在灭火过程中会产生助燃作用。以上发明专利中还含有氟碳表面活性剂，易生物积累，不可降解，会对环境造成持久性污染和破坏。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种水系灭火剂，解决了现有技术中只能采用大量乙二醇等醇类溶剂降低凝固点的问题，以无毒的食品添加剂作为主要原材料，不含氟碳表面活性剂，解决了含氟水系灭火剂不能完全生物降解的环保问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种水系灭火剂，其由以下质量百分数的原料配制而成：复合降凝剂20％～50％，增稠剂0.5％～2.0％，阻燃剂7％～20％，稳定剂4％～10％，微发泡剂4％～16％，抗硬度剂0.5％～4％，增溶剂0.2％～5％，防腐剂0.1％～0.5％，水余量。

本发明进一步设置：所述复合降凝剂由以下质量百分数的原料配制而成：有机酸盐6％～20％，无机盐10％～15％和醇4％～15％。

本发明进一步设置：所述有机酸盐为柠檬酸钾、柠檬酸钠、乳酸钠、乳酸钾、乙酸钾、乙酸钠中的一种或一种以上；所述无机盐为硫酸镁、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢铵、磷酸三钾、磷酸三钠、磷酸氢二钾、磷酸二氢铵、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠中的两种或两种以上；所述醇包括正丁醇、1，2丙二醇、丙三醇中二种或二种以上。

本发明进一步设置：所述增稠剂为瓜尔胶、黄原胶或果胶。

本发明进一步设置：所述阻燃剂为磷酸氢二铵、磷酸氢二钠、尿素中二种或二种以上。

本发明进一步设置：所述稳定剂为乙二醇丁醚或二乙二醇乙醚。

本发明进一步设置：所述微发泡剂为烷基糖苷；所述抗硬度剂为乙二胺四乙酸二钠盐；所述增溶剂为三聚磷酸钠；所述防腐剂为苯甲酸钠。

一种水系灭火剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)制备复合降凝剂；

(2)将制备好的复合降凝剂依次加入阻燃剂、微发泡剂、抗硬度剂、增溶剂、稳定剂、增稠剂，并且同时搅拌；

(3)最后加入防腐剂，并且搅拌15min后过滤。

所述复合降凝剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)制备有机酸盐，将柠檬酸、乳酸或乙酸与碳酸钾或碳酸钠在40℃～50℃条件下反应后，提纯制得柠檬酸钾、柠檬酸钠、乳酸钾、乳酸钠、乙酸钾或乙酸钠；

(2)在水中加入无机盐，待全部溶解后加入上述反应制得的有机酸盐，搅拌溶解均匀；

(3)加入醇，充分混合，配制成复合降凝剂。

本发明有益效果：本发明的水系灭火剂的灭火原理主要是通过复合降凝剂迅速将火灾及周边的温度降低，与阻燃剂一起遇高温分解出的气体稀释燃烧物表面的含氧量，对燃烧物产生窒息作用，阻止继续燃烧，同时使燃烧的链式反应中断；发泡剂和增稠剂在燃烧物上形成连续的胶膜和细微泡，防止了火灾的复燃，由于该灭火剂具有冷却、窒息、隔离、泡沫覆盖、抑制自由基或活性基等作用，因此，可以快速扑灭固体、液体、气体、带电和烹饪物类火灾。

该水系灭火剂以食品添加剂为主要原材料，不含氟碳表面活性剂，解决了含氟水系灭火剂不能完全生物降解的环保问题，所述复合降凝剂是由有机酸盐中加入无机盐和少量醇制备而成，由该复合降凝剂研制的水系灭火剂，其凝固点可达零下35℃。，由于该水系灭火剂中增加了复合降凝剂，改变了灭火剂溶液混和形态，使沸点上升，凝固点显著降低，解决了现有技术中只能采用大量乙二醇等醇类溶剂降低凝固点的问题。

本发明的水系灭火剂具有凝固点低，灭火降温快，可以快速扑灭固体、液体、气体、带电和烹饪物类火灾，抗复燃能力强，同时对动植物、土壤和水无毒无害、无污染，完全生物降解，节能环保。

具体实施方式

实施例1：

一种水系灭火剂，其由以下质量百分数的原料配制而成：

复合抗凝剂：乙酸钾6％，碳酸氢钠3％，碳酸氢铵7％，1，2丙二醇2％、丙三醇2％组成；

阻燃剂：磷酸氢二铵4％、尿素6％；

微发泡剂：烷基糖苷8％；

抗硬度剂：乙二胺四乙酸二钠盐0.6％；

增溶剂：三聚磷酸钠0.2％；

稳定剂：乙二醇丁醚4％

增稠剂：瓜尔胶0.4％；

防腐剂：苯甲酸钠0.2％；

去离子水：余量；

该水系灭火剂的制备方法：

先将冰乙酸与碳酸钾相混合，在45℃温度下反应后，提纯制得乙酸钾备用；然后在水中加入碳酸氢钠、碳酸氢铵搅拌溶解，然后加入备用的乙酸钾继续混合搅拌，加入1，2丙二醇和丙三醇制备成复合抗凝剂；在复合抗凝剂中加入磷酸氢二铵和尿素搅拌溶解，然后加入烷基糖苷(APG)混合搅拌；加入乙二胺四乙酸二钠盐和三聚磷酸钠搅拌溶解，继续加入乙二醇丁醚搅拌混合；加入瓜尔胶分散均匀，最后加入苯甲酸钠，搅拌15min后过滤，装桶包装。

实施例2：

一种水系灭火剂，其由以下质量百分数的原料配制而成：

复合抗凝剂：乙酸钠20％，磷酸三钠8％、磷酸氢二钾7％，正丁醇10％、丙三醇5％组成；

阻燃剂：磷酸氢二钠5％、尿素8％；

微发泡剂：烷基糖苷(APG)10％；

抗硬度剂：乙二胺四乙酸二钠盐0.5％；

增溶剂：三聚磷酸钠0.3％；

稳定剂：乙二醇丁醚4％；

增稠剂：黄原胶0.6％；

防腐剂：苯甲酸钠0.2％；

去离子水：余量；

该水系灭火剂的制备方法：

先将冰乙酸和碳酸钠相混合，在45℃温度下反应后，提纯制得乙酸钠备用，然后在水中加入磷酸三钠、磷酸氢二钾搅拌溶解，再加入备用的乙酸钠继续混合搅拌，加入正丁醇和丙三醇配制成复合抗凝剂；再者在复合抗凝剂中加入磷酸氢二钠和尿素搅拌溶解，然后加入烷基糖苷(APG)混合搅拌；加入乙二胺四乙酸二钠盐和三聚磷酸钠搅拌溶解，继续加入乙二醇丁醚搅拌混合；加入黄原胶分散均匀，最后加入苯甲酸钠，搅拌15min后过滤，装桶包装。

实施例3：

一种水系灭火剂，其由以下质量百分数的原料配制而成：

复合抗凝剂：柠檬酸钾12％，磷酸二氢铵5％、磷酸二氢钠7％，1，2丙二醇5％、丙三醇6％组成；

阻燃剂：磷酸氢二铵6％、尿素5％；

微发泡剂：烷基糖苷(APG)12％；

抗硬度剂：乙二胺四乙酸二钠盐2％；

增溶剂：三聚磷酸钠0.5％；

稳定剂：二乙二醇乙醚6％；

增稠剂：果胶0.6％；

防腐剂：苯甲酸钠0.4％；

去离子水余量；

该水系灭火剂的制备方法：

先将柠檬酸和碳酸钾相混合，在45℃温度下反应后，提纯制得乙酸钾备用，在水中加入磷酸二氢铵、磷酸二氢钠搅拌溶解，然后加入备用的柠檬酸钾继续混合搅拌，加入1，2丙二醇和丙三醇配制成复合抗凝剂；在制得的复合抗凝剂中加入磷酸氢二铵和尿素搅拌溶解，然后加入烷基糖苷(APG)混合搅拌；加入乙二胺四乙酸二钠盐和三聚磷酸钠搅拌溶解，继续加入二乙二醇乙醚搅拌混合；继续加入果胶分散均匀，最后加入苯甲酸钠，搅拌15min后过滤，装桶包装。

实施例4：

一种水系灭火剂，其由以下质量百分数的原料配制而成：

复合抗凝剂：柠檬酸钠6％，硫酸镁7％，碳酸氢铵6％，正丁醇4％，1，2丙二醇4％组成；

阻燃剂：磷酸氢二钠4％、尿素6％；

微发泡剂：烷基糖苷(APG)7％；

抗硬度剂：乙二胺四乙酸二钠盐0.8％；

增溶剂：三聚磷酸钠0.6％；

稳定剂：二乙二醇乙醚5％；

增稠剂：黄原胶0.6％；

防腐剂：苯甲酸钠0.3％；

去离子水余量；

该水系灭火剂的制备方法：

先将柠檬酸和碳酸钠相混合，在45℃温度下反应后，提纯制得柠檬酸钠备用，再在水中加入硫酸镁、碳酸氢铵搅拌溶解，然后加入备用的柠檬酸钠继续混合搅拌，加入正丁醇和1，2丙二醇配制成复合抗凝剂；在制得复合抗凝剂中加入磷酸氢二钠和尿素搅拌溶解，然后加入烷基糖苷(APG)混合搅拌；加入乙二胺四乙酸二钠盐和三聚磷酸钠搅拌溶解，继续加入二乙二醇乙醚搅拌混合；继续加入黄原胶分散均匀，最后加入苯甲酸钠，搅拌15min后过滤，装桶包装。

实施例5：

(1)一种水系灭火剂，其由以下质量百分数的原料配制而成：

复合抗凝剂：乳酸钾10％，硫酸镁8％，碳酸钾6％，丙三醇3％，1，2丙二醇2％、组成；

阻燃剂：磷酸氢二胺3％、尿素5％；

微发泡剂：烷基糖苷(APG)4％；

抗硬度剂：乙二胺四乙酸二钠盐0.5％；

增溶剂：三聚磷酸钠0.2％；

稳定剂：二乙二醇丁醚10％；

增稠剂：黄原胶0.5％；

防腐剂：苯甲酸钠0.5％；

去离子水余量。

水系灭火剂的制备方法：

先将乳酸和碳酸钾混合，在40℃温度下反应后，提纯制得乳酸钾备用，再在水中加入硫酸镁、碳酸钾搅拌溶解，然后加入备用的乳酸钾继续混合搅拌，加入丙三醇和1，2丙二醇配制成复合抗凝剂；在制得复合抗凝剂中加入磷酸氢二胺和尿素搅拌溶解，然后加入烷基糖苷(APG)混合搅拌；加入乙二胺四乙酸二钠盐和三聚磷酸钠搅拌溶解，继续加入二乙二醇丁醚搅拌混合；继续加入黄原胶分散均匀，最后加入苯甲酸钠，搅拌15min后过滤，装桶包装。

实施例6：

一种水系灭火剂，其由以下质量百分数的原料配制而成：

复合抗凝剂：乳酸钠6％，磷酸三钾5％、磷酸氢二钠6％，正丁醇4％，1，2丙二醇4％组成；

阻燃剂：磷酸氢二钠4％、尿素12％；

微发泡剂：烷基糖苷(APG)16％；

抗硬度剂：乙二胺四乙酸二钠盐4％；

增溶剂：三聚磷酸钠5％；

稳定剂：二乙二醇乙醚4％；

增稠剂：黄原胶2％；

防腐剂：苯甲酸钠0.5％；

去离子水余量。

(2)水系灭火剂的制备方法：

先将乳酸和碳酸钠混合，在50℃温度下反应后，提纯制得乳酸钠备用，再在水中加入磷酸三钾、磷酸氢二钠搅拌溶解，然后加入备用的乳酸钠继续混合搅拌，加入正丁醇和1，2丙二醇配制成复合抗凝剂；在制得复合抗凝剂中加入磷酸氢二钠和尿素搅拌溶解，然后加入烷基糖苷(APG)混合搅拌；加入乙二胺四乙酸二钠盐和三聚磷酸钠搅拌溶解，继续加入二乙二醇乙醚搅拌混合；继续加入黄原胶分散均匀，最后加入苯甲酸钠，搅拌15min后过滤，装桶包装。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种水系灭火剂，其特征是：其由以下质量百分数的原料配制而成：复合降凝剂20％～50％，增稠剂0.5％～2.0％，阻燃剂7％～20％，稳定剂4％～10％，微发泡剂4％～16％，抗硬度剂0.5％～4％，增溶剂0.2％～5％，防腐剂0.1％～0.5％，水余量。

2.根据权利要求1所述的一种水系灭火剂，其特征是：所述复合降凝剂由以下质量百分数的原料配制而成：有机酸盐6％～20％，无机盐10％～15％和醇4％～15％。

3.根据权利要求2所述的一种水系灭火剂，其特征是：所述有机酸盐为柠檬酸钾、柠檬酸钠、乳酸钠、乳酸钾、乙酸钾、乙酸钠中的一种或一种以上；

所述无机盐为硫酸镁、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢铵、磷酸三钾、磷酸三钠、磷酸氢二钾、磷酸二氢铵、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠中的两种或两种以上；

所述醇包括正丁醇、1，2丙二醇、丙三醇中二种或二种以上。

4.根据权利要求1所述的一种水系灭火剂，其特征是：所述增稠剂为瓜尔胶、黄原胶或果胶。

5.根据权利要求1所述的一种水系灭火剂，其特征是：所述阻燃剂为磷酸氢二铵、磷酸氢二钠、尿素中二种或二种以上。

6.根据权利要求1所述的一种水系灭火剂，其特征是：所述稳定剂为乙二醇丁醚或二乙二醇乙醚。

7.根据权利要求1所述的一种水系灭火剂，其特征是：所述微发泡剂为烷基糖苷；所述抗硬度剂为乙二胺四乙酸二钠盐；所述增溶剂为三聚磷酸钠；所述防腐剂为苯甲酸钠。

8.一种如权利要求1或2或3或4或5或6或7所述的水系灭火剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)制备复合降凝剂；

(2)将制备好的复合降凝剂依次加入阻燃剂、微发泡剂、抗硬度剂、增溶剂、稳定剂、增稠剂，并且同时搅拌；

(3)最后加入防腐剂，并且搅拌15min后过滤。

9.根据权利要求8所述的一种水系灭火剂的制备方法，其特征是：所述复合降凝剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)制备有机酸盐，将柠檬酸、乳酸或乙酸与碳酸钾或碳酸钠在40℃～50℃条件下反应后，提纯制得柠檬酸钾、柠檬酸钠、乳酸钾、乳酸钠、乙酸钾或乙酸钠；

(2)在水中加入无机盐，待全部溶解后加入上述反应制得的有机酸盐，搅拌溶解均匀；

(3)加入醇，充分混合，配制成复合降凝剂。