CN107754195A - 一种无氟环保型细水雾灭火添加剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无氟环保型细水雾灭火添加剂，其原料组成包括：甜菜碱、烷基糖苷、脂肪胺聚氧乙烯醚、脂肪酰胺聚氧乙烯醚、三乙醇胺油酸皂、磺酸盐或硫酸盐类阴离子表面活性剂、防腐剂、长链醇、异辛酸、和水；各原料质量百分比组成为：甜菜碱10.0‑25.0％、烷基糖苷5.0‑20.0％、脂肪胺聚氧乙烯醚10.0‑20.0％、脂肪酰胺聚氧乙烯醚4.0‑8.0％、三乙醇胺油酸皂2.0％、磺酸盐或硫酸盐类阴离子表面活性剂2.0‑8.0％、防腐剂2.0％、长链醇2.0‑4.0％、异辛酸4.0‑8.0％，加水至100％。本发明不含氟表面活性剂、过渡金属配合物、无机盐类，克服了现有技术中不易降解、价格昂贵、有腐蚀性的缺点。

Description

一种无氟环保型细水雾灭火添加剂

技术领域

本发明涉及细水雾灭火添加剂，特别涉及一种无氟环保型细水雾灭火添加剂。

背景技术

细水雾灭火技术因具有无环境污染(不会损耗臭氧层或产生温室效应)、灭火迅速、耗水量低、对防护对象破坏性小等优点，已被看作是卤代烷系列灭火剂的主要替代品。该技术发展至今，已经越来越多地应用于实际工程，并受到世界各国的广泛重视，是当今国际火灾安全技术前沿的研究热点之一。

单纯的细水雾灭火属于物理作用灭火，在灭火效果和应用范围上仍存在着不足，特别是对于B类火灾，细水雾较难熄灭小火，而且还容易产生复燃。因此，近年来国内外很多研究机构正致力于拓展细水雾灭火技术的应用范围和提高其功效的研究，其中含添加剂的细水雾灭火技术广受关注。该技术是在细水雾中添加一些高效灭火物质，从而以水为载体实现物理灭火和化学灭火的最佳结合。

目前用于细水雾灭火的添加剂,其主要作用组分有四类：一是无机盐类，如LiCl、NaCl、NaBr、NaI、乳酸钾、乙酸钾、CaCl₂、Ca(NO₃)₂、FeCl₂、FeCl₃、CoCl₂等，但无机盐溶于水后形成的电解质溶液会对火灾现场的精密仪器及金属设施造成比较严重的腐蚀，对存贮设备的耐腐蚀性要求也比较高；二是过渡金属配合物，如Fe(CO)5、二茂铁等，该类物质通常价格较高，来源也不方便，有些甚至还具有较高的毒性，这限制了其进一步的应用；三是各种含氟表面活性剂，这类物质可能存在着降解困难或者降(分)解产物对环境有潜在危害等环保问题；四是碳氢表面活性剂或其他不含氟特种表面活性剂(如含硅表面活性剂等)，这类物质品种较多，而且不少是低毒、低污染、低腐蚀性的，但其表面活性不如氟碳表面活性剂，因此仅以此类表面活性剂作为细水雾灭火添加剂的主要成分，需要对配方进行很好的设计才能实现良好的灭火效果，而此类相关报道较少。

现有的关于细水雾灭火添加剂的专利技术绝大多数都含有上述四类物质中的前三类，因此仍存在着污染、腐蚀等问题。如专利文献CN104922848A公开的细水雾灭火添加剂配方即采用了乳酸亚铁、钾盐、磷酸盐作为主要成分；专利文献CN102657924A公开的细水雾灭火添加剂配方主要就是由氟碳表面活性剂、碱金属盐和热敏物质组成；专利文献CN105126290A则采用了含硅表面活性剂、碳氢表面活性剂、碱金属盐、有机溶剂以及抗烧剂作为细水雾添加剂的主要成分。从实际应用的角度来讲，理想的细水雾灭火添加剂不仅需要具备优异的增强灭火的能力，而且还要求其兼具绿色环保、价格低廉、腐蚀性小等特点，但目前公开的配方技术还不能很好地全面满足上述要求。

发明内容

本发明提供一种无氟环保型细水雾灭火添加剂，不含氟表面活性剂、过渡金属配合物、无机盐类，克服了背景技术中的不易降解、价格昂贵、有腐蚀性的缺点。

本发明的技术方案如下：

一种无氟环保型细水雾灭火添加剂，其原料组成包括：甜菜碱、烷基糖苷、脂肪胺聚氧乙烯醚、脂肪酰胺聚氧乙烯醚、三乙醇胺油酸皂、磺酸盐或硫酸盐类阴离子表面活性剂、防腐剂、长链醇、异辛酸、和水；各原料质量百分比组成为：甜菜碱10.0-25.0％、烷基糖苷5.0-20.0％、脂肪胺聚氧乙烯醚10.0-20.0％、脂肪酰胺聚氧乙烯醚4.0-8.0％、三乙醇胺油酸皂2.0％、磺酸盐或硫酸盐类阴离子表面活性剂2.0-8.0％、防腐剂2.0％、长链醇2.0-4.0％、异辛酸4.0-8.0％，加水至100％。

优选的，所述甜菜碱选自椰油酰胺丙基甜菜碱、月桂酰胺丙基甜菜碱、十二烷基羟丙基磺基甜菜碱、十四烷基羟丙基磺基甜菜碱、十四烷基磺丙基甜菜碱或十二烷基磺丙基甜菜碱中的一种。

优选的，所述烷基糖苷选自多碳型葡糖苷C8-10、C8-14、C12-14、C9-11以及单碳型癸基葡糖苷FC-10中的一种。

优选的，所述脂肪胺聚氧乙烯醚选自十二胺聚氧乙烯醚、十八胺聚氧乙烯醚中的一种。

优选的，所述磺酸盐或硫酸盐类阴离子表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、α-烯基磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的一种。

优选的，所述脂肪酰胺聚氧乙烯醚为江苏海安石化生产的POEA-15。

优选的，所述防腐剂为三丹油或卡松。

优选的，所述长链醇选自正辛醇、正庚醇、正癸醇中的一种。

本发明还提供一种无氟环保细水雾灭火添加剂的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)将磺酸盐或硫酸盐类阴离子表面活性剂加入水中，形成混合物A；

(2)在所述混合物A中加入甜菜碱、烷基糖苷、脂肪胺聚氧乙烯醚、4.0-8.0％的脂肪酰胺聚氧乙烯醚、三乙醇胺油酸皂以及长链醇，形成混合物B；

(3)在混合物B中加入异辛酸以及防腐剂，得到所述无氟环保细水雾灭火添加剂。

本发明还提供无氟环保细水雾灭火添加剂的使用方法，将所述无氟环保细水雾灭火添加剂用水稀释至质量百分比浓度为1.0～6.0％，然后把稀释后的溶液装入到细水雾灭火系统的储水罐中。灭火时，开启系统的工作开关，则储水罐中的溶液在一定的压力下经特制喷头以细水雾的形式喷出，即可达到快速灭火的效果。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明的无氟环保细水雾灭火添加剂采用了低毒、易生物降解的碳氢表面活性剂作为主要成分，因而在生产和使用过程中对环境的污染较小；并且不含无机盐类化合物，对设备的腐蚀性很小；另外本发明的无氟环保细水雾灭火添加剂生产工艺简单、生产能耗低、原料易得且成本较低，因而比较容易实现工业化生产。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应该理解，这些实施例仅用于说明本发明，而不用于限定本发明的保护范围。在实际应用中本领域技术人员根据本发明做出的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。

实施例1

本实施例中的无氟环保细水雾灭火添加剂采用的配方如下：

本实施例的无氟环保细水雾灭火添加剂的制备步骤如下：

首先，将占配制添加剂总质量2.0％的十二烷基苯磺酸钠加入到占配制添加剂总质量33.0％的水中，充分搅拌至完全溶解；然后，在上述溶液中依次加入占配制添加剂总质量15.0％的椰油酰胺丙基甜菜碱、15.0％的APG0810、15.0％的十二胺聚氧乙烯醚、5.0％的POEA-15、2.0％的三乙醇胺油酸皂以及4.0％的正辛醇，置于恒温磁力搅拌器上，在1000r/min的转速下于25℃恒温搅拌约60min，直至形成均一混合物；最后，再依次加入7.0％的异辛酸以及2.0％的三丹油即得到本实施例的无氟环保细水雾灭火添加剂。

本实施例的无氟环保细水雾灭火添加剂的使用方法如下：

将制得的无氟环保细水雾灭火添加剂加水稀释至质量百分比浓度为3.0％，然后把稀释液灌装至细水雾灭火系统储水罐中。灭火时，开启细水雾系统的工作开关，储水罐中的溶液在一定的压力下经特制喷头以细水雾的形式喷出。本实施例灭8B油盘汽油火的灭火时间见表1，可以看出不含添加剂的纯细水雾所需的灭火时间为187s，由于该时间超过了汽油在没有任何灭火剂作用时自由稳定燃烧所需的时间，因此可以认为纯细水雾几乎是不能在本实验条件下熄灭汽油火的，火的熄灭应该是在燃料消耗殆尽的协助下完成的。而含本实施例配制添加剂的细水雾仅用了52s就熄灭了8B油盘汽油火，可见其灭火效果良好。

实施例2

本实施例中的无氟环保细水雾灭火添加剂采用的配方如下：

本实施例的无氟环保细水雾灭火添加剂的制备步骤如下：

首先，将占配制添加剂总质量4.0％的AOS加入到占配制添加剂总质量34.0％的水中，充分搅拌至完全溶解；然后，在上述溶液中依次加入占配制添加剂总质量20.0％的十二烷基羟丙基磺基甜菜碱、10.0％的APG0810、10.0％的十二胺聚氧乙烯醚、8.0％的POEA-15、2.0％的三乙醇胺油酸皂以及4.0％的正辛醇，置于恒温磁力搅拌器上，在1000r/min的转速下于25℃恒温搅拌约60min，直至形成均一混合物；最后，再依次加入6.0％的异辛酸以及2.0％的三丹油即得到本实施例的无氟环保细水雾灭火添加剂。

本实施例的无氟环保细水雾灭火添加剂的使用方法如下：

将制得的无氟环保细水雾灭火添加剂加水稀释至质量百分比浓度为3.0％，然后把稀释液灌装至细水雾灭火系统储水罐中。灭火时，开启细水雾系统的工作开关，储水罐中的溶液在一定的压力下经特制喷头以细水雾的形式喷出。本实施例灭8B油盘汽油火的灭火时间见表1，可以看出灭火效果很好。

实施例3：

本实施例中的无氟环保细水雾灭火添加剂采用的配方如下：

本实施例的无氟环保细水雾灭火添加剂的制备步骤如下：

首先，将占配制添加剂总质量2.0％的AES加入到占配制添加剂总质量33.0％的水中，充分搅拌至完全溶解；然后，在上述溶液中依次加入占配制添加剂总质量25.0％的十二烷基磺丙基甜菜碱、8.0％的烷基糖苷FC-10、15.0％的十二胺聚氧乙烯醚、6.0％的POEA-15、2.0％的三乙醇胺油酸皂以及2.0％的正庚醇，置于恒温磁力搅拌器上，在1000r/min的转速下于25℃恒温搅拌约60min，直至形成均一混合物；最后，再依次加入5.0％的异辛酸以及2.0％的卡松即得到本实施例的无氟环保细水雾灭火添加剂。

本实施例的无氟环保细水雾灭火添加剂的使用方法如下：

将制得的无氟环保细水雾灭火添加剂加水稀释至质量百分比浓度为3.0％，然后把稀释液灌装至细水雾灭火系统储水罐中。灭火时，开启细水雾系统的工作开关，储水罐中的溶液在一定的压力下经特制喷头以细水雾的形式喷出。本实施例灭8B油盘汽油火的灭火时间见表1，可以看出灭火效果良好。

实施例4

本实施例中的无氟环保细水雾灭火添加剂采用的配方如下：

本实施例的无氟环保细水雾灭火添加剂的制备步骤如下：

首先，将占配制添加剂总质量2.0％的十二烷基硫酸钠加入到占配制添加剂总质量31.0％的水中，充分搅拌至完全溶解；然后，在上述溶液中依次加入占配制添加剂总质量22.0％的月桂酰胺丙基甜菜碱、12.0％的APG0911、18.0％的十八胺聚氧乙烯醚、4.0％的POEA-15、2.0％的三乙醇胺油酸皂以及2.0％的正癸醇，置于恒温磁力搅拌器上，在1000r/min的转速下于25℃恒温搅拌约60min，直至形成均一混合物；最后，再依次加入5.0％的异辛酸以及2.0％的卡松即得到本实施例的无氟环保细水雾灭火添加剂。

本实施例的无氟环保细水雾灭火添加剂的使用方法如下：

将制得的无氟环保细水雾灭火添加剂加水稀释至质量百分比浓度为3.0％，然后把稀释液灌装至细水雾灭火系统储水罐中。灭火时，开启细水雾系统的工作开关，储水罐中的溶液在一定的压力下经特制喷头以细水雾的形式喷出。本实施例灭8B油盘汽油火的灭火时间见表1，可以看出灭火效果良好。

表1含各实施例添加剂的细水雾灭火时间

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种无氟环保型细水雾灭火添加剂，其特征在于，其原料组成包括：甜菜碱、烷基糖苷、脂肪胺聚氧乙烯醚、脂肪酰胺聚氧乙烯醚、三乙醇胺油酸皂、磺酸盐或硫酸盐类阴离子表面活性剂、防腐剂、长链醇、异辛酸、和水；各原料质量百分比组成为：甜菜碱10.0-25.0％、烷基糖苷5.0-20.0％、脂肪胺聚氧乙烯醚10.0-20.0％、脂肪酰胺聚氧乙烯醚4.0-8.0％、三乙醇胺油酸皂2.0％、磺酸盐或硫酸盐类阴离子表面活性剂2.0-8.0％、防腐剂2.0％、长链醇2.0-4.0％、异辛酸4.0-8.0％，加水至100％。

2.根据权利要求1所述无氟环保型细水雾灭火添加剂，其特征在于，所述甜菜碱选自椰油酰胺丙基甜菜碱、月桂酰胺丙基甜菜碱、十二烷基羟丙基磺基甜菜碱、十四烷基羟丙基磺基甜菜碱、十四烷基磺丙基甜菜碱或十二烷基磺丙基甜菜碱中的一种。

3.根据权利要求1所述无氟环保型细水雾灭火添加剂，其特征在于，所述烷基糖苷选自多碳型葡糖苷C8-10、C8-14、C12-14、C9-11以及单碳型癸基葡糖苷FC-10中的一种。

4.根据权利要求1所述无氟环保型细水雾灭火添加剂，其特征在于，所述脂肪胺聚氧乙烯醚选自十二胺聚氧乙烯醚、十八胺聚氧乙烯醚中的一种。

5.根据权利要求1所述无氟环保型细水雾灭火添加剂，其特征在于，所述磺酸盐或硫酸盐类阴离子表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、α-烯基磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的一种。

6.根据权利要求1所述无氟环保型细水雾灭火添加剂，其特征在于，所述脂肪酰胺聚氧乙烯醚为江苏海安石化生产的POEA-15。

7.根据权利要求1所述无氟环保型细水雾灭火添加剂，其特征在于，所述防腐剂为三丹油或卡松。

8.根据权利要求1所述无氟环保型细水雾灭火添加剂，其特征在于，所述长链醇选自正辛醇、正庚醇、正癸醇中的一种。

9.一种权利要求1所述无氟环保细水雾灭火添加剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

(1)将磺酸盐或硫酸盐类阴离子表面活性剂加入水中，形成混合物A；

(2)在所述混合物A中加入甜菜碱、烷基糖苷、脂肪胺聚氧乙烯醚、4.0-8.0％的脂肪酰胺聚氧乙烯醚、三乙醇胺油酸皂以及长链醇，形成混合物B；

(3)在混合物B中加入异辛酸以及防腐剂，得到所述无氟环保细水雾灭火添加剂。

10.一种如权利要求1-8中任意一项所述的无氟环保细水雾灭火添加剂或由权利要求9制备方法制得的无氟环保细水雾灭火添加剂的使用方法，其特征在于，将所述无氟环保细水雾灭火添加剂用水稀释至质量百分比浓度为1.0～6.0％，装入到细水雾灭火系统，喷向火场进行灭火。