CN108421199A - 一种耐寒型泡沫灭火剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及消防灭火材料领域，具体涉及一种泡沫灭火剂，特别涉及一种环保性能好的耐寒型泡沫灭火剂。所述的耐寒型泡沫灭火剂的组成为：以质量份数计的30‑40份的碳氢表面活性剂、12‑16份的抗冻剂、10‑15份的助溶剂、6‑10份的稳定剂、1‑2份的防腐剂、30‑50份的澡堂废水；本发明所提供的耐寒型泡沫灭火剂同时具备生物可降解性和良好的成泡特性，并且凝固点低，黏度高，附着性好，适用于低温地区的日常火情救援中。
Description
技术领域
本发明涉及消防灭火材料领域，具体涉及一种泡沫灭火剂，特别涉及一种环保性能好的耐寒型泡沫灭火剂。
背景技术
火灾时指由于人为或自然原因，导致的可燃物起火现象，具有蔓延快、危害大、分布广的特点。用于火情扑灭的化学组合物统称为灭火剂，常见有液体灭火剂、固体灭火剂和气体灭火剂。一般来说，需要视具体火灾情况判断使用的灭火剂种类，而其中液体灭火剂是一种应用面较广的灭火剂，其中尤以泡沫灭火剂最为泛用。然而由于其性状为液体，因此在一些低温地区或者低温设施中，其抗冻性能成为制约其应用的一大因素。
我国幅员辽阔，其北黑龙江省漠河以北的黑龙江主航道中心线可达53°N，最低温可达-53℃。在此极端状态下，常规的泡沫灭火剂的日常储存都成为难题。并且低温环境下，一般泡沫灭火剂的成泡效果都会受到影响。有效的解决方案是使用抗冻剂进行泡沫灭火剂的抗冻性能改良，降低其冻点。传统的抗冻剂是乙醇、乙二醇、甘油等低元醇，其抗冻原理是在于通过这些分子同水的强氢键作用，使其均匀分散于晶格各处，从而破坏水溶液凝固的状态。然而这些传统抗冻剂的抗冻性能通常有限，并且由于其易燃性无法在泡沫灭火剂中加入过高比例的此类抗冻剂，进而使其发挥抗冻性能的应用受限。随着各国对极地环境探索以及超低温科学研究的开展，开发具有较强抗冻性能的灭火剂也随之提上各国研究人员的议程。
发明内容
本发明的目的在于针对目前泡沫灭火剂存在的上述技术缺陷，提供一种耐寒型泡沫灭火剂，特点在于该灭火剂以碳氢表面活性剂为主要起泡剂，改良了传统抗冻剂，进而使本发明在低温环境下也具有较好的抗冻能力，灭火性能佳，且高温分解物对环境污染小。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种耐寒型泡沫灭火剂，其特征在于，所述的耐寒型泡沫灭火剂的组成为：以质量份数计的30-40份的碳氢表面活性剂、12-16份的抗冻剂、10-15份的助溶剂、6-10份的稳定剂、1-2份的防腐剂、30-50份的澡堂废水。
进一步，所述的耐寒型泡沫灭火器的制备方法为，在反应釜中加入30-50份的澡堂废水，控制反应釜温度在50-60℃，将30-40份的碳氢表面活性剂加入反应釜中，进行高速搅拌2-3小时后，再将10-15份的助溶剂、6-10份的稳定剂、1-2份的防腐剂依次加入反应釜中，在反应过程中缓慢的将12-16份的抗冻剂滴加到反应釜中，进行反应1-2小时后，停止加热，冷却至室温时取出反应物，将得到的物质进行密封包装，该物质就是一种耐寒型泡沫灭火剂。
进一步，所述的碳氢表面活性剂为，将20-30份的甜菜碱型碳氢表面活性剂、5-10份的烷基糖苷型碳氢表面活性剂、20-30份的澡堂废水加入反应釜中在70-80℃条件下，进行混合均匀，冷却至室温后得到的物质。
进一步，所述的抗冻剂为，将质量份数为10-20份的氨基酸、5-10份的不饱和脂肪酸钠、60-80份的低元醇在40-50℃条件下进行混合而制备得到的物质。
进一步，所述的低元醇为乙二醇、丙二醇、丙三醇的一种或多种。
进一步，所述的助溶剂为，将10-20份的乙二醇甲醚和8-12份的乙二醇乙醚进行混合均匀后的到的物质。
进一步，所述的稳定剂为，将10-20份的尿素、3-6份的氨水、4-8份的氯化铵、10-20份的水进行混合均匀后得到的物质。
进一步，所述的防腐剂为，将质量份数为10-20份的苯甲酸钠、6-8份的山梨酸钾、10-15份的丙酸钙、20-30份的水进行混合均匀后制备得到的物质。
本发明的重要技术创新在于对传统的单一抗冻剂进行改良。主要改良思路为引入N-H氢键，增强抗冻剂分子破坏水分子晶格的能力。为实现这一构想，本发明采用了氨基酸、不饱和脂肪酸钠和低元醇的共混体系。其中氨基酸是小分子的两性极性物质，不饱和脂肪酸钠是指具有不饱和C-C键的脂肪酸钠，二者接具有较好的水溶性，并在溶解后能迅速和体系中的水分子形成氢键。由于不饱和脂肪酸钠具备一定的电解性，对于降低溶液凝固点起到明显的作用。在接触高温物体表面时，不饱和脂肪酸钠即迅速氧化，形成饱和脂肪酸钠，而饱和脂肪酸钠本身即具有降低液体表面张力作用，因此可作为辅助发泡剂参与到起泡过程中。
有益效果
1、该泡沫灭火器具有-50℃以下的凝固点，能够广泛储存于各种低温环境下，并参与各种A类和B类火的救援实施中；
2、本发明中由于未采用含氟表面活性剂，因此产物对环境友好度高，对周边生物危害小。
具体实施方式
以下结合对本发明的优选实施例进行说明。应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，但不用于限定本发明。
实施例1
一种耐寒型泡沫灭火剂的制备方法为：
(1)将25份的甜菜碱型碳氢表面活性剂、8份的烷基糖苷型碳氢表面活性剂、25份的澡堂废水加入反应釜中在75℃条件下，进行混合均匀，冷却至室温后得到的为碳氢表面活性剂。
(2)将质量份数为10份的氨基酸、8份的不饱和脂肪酸钠、75份的低元醇在45℃条件下进行混合而制备得到的为抗冻剂。
(3)将15份的乙二醇甲醚和10份的乙二醇乙醚进行混合均匀后的到的为助溶剂。
(4)将15份的尿素、5份的氨水、5份的氯化铵、15份的水进行混合均匀后得到的为稳定剂。
(5)将质量份数为15份的苯甲酸钠、6份的山梨酸钾、12份的丙酸钙、25份的水进行混合均匀后制备得到的为防腐剂。
(6)在反应釜中加入35份的澡堂废水，控制反应釜温度在55℃，将35份的碳氢表面活性剂加入反应釜中，进行高速搅拌2小时后，再将12份的助溶剂、8份的稳定剂、2份的防腐剂依次加入反应釜中，在反应过程中缓慢的将15份的抗冻剂滴加到反应釜中，进行反应2小时后，停止加热，冷却至室温时取出反应物，将得到的物质进行密封包装，该物质就是一种耐寒型泡沫灭火剂。
实施例2
一种耐寒型泡沫灭火剂的制备方法为：
(1)将25份的甜菜碱型碳氢表面活性剂、8份的烷基糖苷型碳氢表面活性剂、25份的澡堂废水加入反应釜中在70℃条件下，进行混合均匀，冷却至室温后得到的为碳氢表面活性剂。
(2)将质量份数为12份的氨基酸、7份的不饱和脂肪酸钠、70份的低元醇在40℃条件下进行混合而制备得到的为抗冻剂。
(3)将12份的乙二醇甲醚和8份的乙二醇乙醚进行混合均匀后的到的为助溶剂。
(4)将14份的尿素、5份的氨水、5份的氯化铵、17份的水进行混合均匀后得到的为稳定剂。
(5)将质量份数为12份的苯甲酸钠、8份的山梨酸钾、12份的丙酸钙、25份的水进行混合均匀后制备得到的为防腐剂。
(6)在反应釜中加入50份的澡堂废水，控制反应釜温度在60℃，将40份的碳氢表面活性剂加入反应釜中，进行高速搅拌3小时后，再将15份的助溶剂、7份的稳定剂、2份的防腐剂依次加入反应釜中，在反应过程中缓慢的将15份的抗冻剂滴加到反应釜中，进行反应2小时后，停止加热，冷却至室温时取出反应物，将得到的物质进行密封包装，该物质就是一种耐寒型泡沫灭火剂。
实施例3
一种耐寒型泡沫灭火剂的制备方法为：
(1)将23份的甜菜碱型碳氢表面活性剂、5份的烷基糖苷型碳氢表面活性剂、25份的澡堂废水加入反应釜中在70℃条件下，进行混合均匀，冷却至室温后得到的为碳氢表面活性剂。
(2)将质量份数为16份的氨基酸、60份的不饱和脂肪酸钠、65份的低元醇在40-50℃条件下进行混合而制备得到的为抗冻剂。
(3)将18份的乙二醇甲醚和12份的乙二醇乙醚进行混合均匀后的到的为助溶剂。
(4)将18份的尿素、3份的氨水、4份的氯化铵、20份的水进行混合均匀后得到的为稳定剂。
(5)将质量份数为16份的苯甲酸钠、6份的山梨酸钾、10份的丙酸钙、20份的水进行混合均匀后制备得到的为防腐剂。
(6)在反应釜中加入45份的澡堂废水，控制反应釜温度在55℃，将32份的碳氢表面活性剂加入反应釜中，进行高速搅拌3小时后，再将14份的助溶剂、7份的稳定剂、2份的防腐剂依次加入反应釜中，在反应过程中缓慢的将13份的抗冻剂滴加到反应釜中，进行反应2小时后，停止加热，冷却至室温时取出反应物，将得到的物质进行密封包装，该物质就是一种耐寒型泡沫灭火剂。
实施例4
一种耐寒型泡沫灭火剂的制备方法为：
(1)将26份的甜菜碱型碳氢表面活性剂、8份的烷基糖苷型碳氢表面活性剂、30份的澡堂废水加入反应釜中在75℃条件下，进行混合均匀，冷却至室温后得到的为碳氢表面活性剂。
(2)将质量份数为16份的氨基酸、6份的不饱和脂肪酸钠、66份的低元醇在40-50℃条件下进行混合而制备得到的为抗冻剂。
(3)将14份的乙二醇甲醚和10份的乙二醇乙醚进行混合均匀后的到的为助溶剂。
(4)将14份的尿素、6份的氨水、4份的氯化铵、15份的水进行混合均匀后得到的为稳定剂。
(5)将质量份数为15份的苯甲酸钠、6份的山梨酸钾、15份的丙酸钙、20-30份的水进行混合均匀后制备得到的为防腐剂。
(6)在反应釜中加入35份的澡堂废水，控制反应釜温度在55℃，将30份的碳氢表面活性剂加入反应釜中，进行高速搅拌3小时后，再将10份的助溶剂、6份的稳定剂、1份的防腐剂依次加入反应釜中，在反应过程中缓慢的将12份的抗冻剂滴加到反应釜中，进行反应2小时后，停止加热，冷却至室温时取出反应物，将得到的物质进行密封包装，该物质就是一种耐寒型泡沫灭火剂。
实验分析：
1、灭火时间检测
将实施例1-4制备的产品和水进行灭火性能对比试验，其检测结果如下：
最后说明的是，以上优选实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的。
Claims (8)
1.一种耐寒型泡沫灭火剂，其特征在于，所述的耐寒型泡沫灭火剂的组成为：以质量份数计的30-40份的碳氢表面活性剂、12-16份的抗冻剂、10-15份的助溶剂、6-10份的稳定剂、1-2份的防腐剂、30-50份的澡堂废水。
2.根据权利要求1所述的耐寒型泡沫灭火剂，其特征在于，所述的耐寒型泡沫灭火器的制备方法为，在反应釜中加入30-50份的澡堂废水，控制反应釜温度在50-60℃，将30-40份的碳氢表面活性剂加入反应釜中，进行高速搅拌2-3小时后，再将10-15份的助溶剂、6-10份的稳定剂、1-2份的防腐剂依次加入反应釜中，在反应过程中缓慢的将12-16份的抗冻剂滴加到反应釜中，进行反应1-2小时后，停止加热，冷却至室温时取出反应物，将得到的物质进行密封包装，该物质就是一种耐寒型泡沫灭火剂。
3.根据权利要求1所述的耐寒型泡沫灭火剂，其特征在于，所述的碳氢表面活性剂为，将20-30份的甜菜碱型碳氢表面活性剂、5-10份的烷基糖苷型碳氢表面活性剂、20-30份的澡堂废水加入反应釜中在70-80℃条件下，进行混合均匀，冷却至室温后得到的物质。
4.根据权利要求1所述的耐寒型泡沫灭火剂，其特征在于，所述的抗冻剂为，将质量份数为10-20份的氨基酸、5-10份的不饱和脂肪酸钠、60-80份的低元醇在40-50℃条件下进行混合而制备得到的物质。
5.根据权利要求4所述的耐寒型泡沫灭火剂，其特征在于，所述的低元醇为乙二醇、丙二醇、丙三醇的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的耐寒型泡沫灭火剂，其特征在于，所述的助溶剂为，将10-20份的乙二醇甲醚和8-12份的乙二醇乙醚进行混合均匀后的到的物质。
7.根据权利要求1所述的耐寒型泡沫灭火剂，其特征在于，所述的稳定剂为，将10-20份的尿素、3-6份的氨水、4-8份的氯化铵、10-20份的水进行混合均匀后得到的物质。
8.根据权利要求1所述的耐寒型泡沫灭火剂，其特征在于，所述的防腐剂为，将质量份数为10-20份的苯甲酸钠、6-8份的山梨酸钾、10-15份的丙酸钙、20-30份的水进行混合均匀后制备得到的物质。
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