CN109529246A - 一种抗溶抗烧型灭火剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种抗溶抗烧型灭火剂及其制备方法，属于灭火剂技术领域。按照配方比例称取氟碳表面活性剂、碳氢表面活性剂、改性有机硅表面活性剂、复合微生物多糖、EDTA·二钠、苯甲酸钠、硅溶胶、纳米铝溶胶、氢氧化铝溶胶、丙二醇、乙二醇、异丙醇和水，经处理后得到抗溶抗烧型灭火剂。本发明提供的一种抗溶抗烧型灭火剂，具有良好的抗溶性能，可扑灭包括醇、酯、醚、酮等溶剂在内引起的B类火灾，也适用于A类火灾；形成的泡沫层稳定、灭火效率高；抗烧性能优异，极大降低火焰复燃的可能；耐寒耐高温，适合不同气候条件下使用；本发明的制备工艺简单，生产过程环保，成本低廉、适合规模化工业生产。

Description

一种抗溶抗烧型灭火剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种抗溶抗烧型灭火剂及其制备方法，属于灭火剂技术领域。

背景技术

B类火灾是指液体火灾和可熔化的固体物质火灾。传统的干粉灭火剂虽然灭火效率高，但其冷却性能较差，容易导致物质再次复燃。

泡沫灭火剂产生的泡沫在灭火过程中起到隔离的作用，通过隔绝氧气达到扑灭火焰的目的。但是，醇、酯、醚、酮等极性溶剂的强亲水性，会吸收泡沫中的水分，使泡沫坍塌，无法形成稳定的隔离层，难以达到灭火的目的。

此外，在高温和存在余焰的条件下，所形成的泡沫隔离层抗烧性能差，极易被破坏，一旦燃料接触到氧气，在短时间内会被再次引燃，造成更大的损失。

优异的抗溶性能是形成稳定泡沫隔离层的必要基础；优异的抗烧性能是避免燃料再次复燃的重要保障；因此，要达到高效灭火的要求，保证优异的抗溶性能和抗烧性能是必不可少的条件，也是当前泡沫灭火剂迫切的需求。

发明内容

本发明的目的是为了解决干粉灭火剂冷却性能较差，容易导致物质再次复燃的问题，以及泡沫灭火剂在扑灭醇、酯、醚、酮等溶剂引起的B类火灾时抗溶性能差、抗烧性能不佳等问题，而提供一种抗溶抗烧型灭火剂及其制备方法。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的。

一种抗溶抗烧型灭火剂，其配方中分组分质量分数如下：

所述氟碳表面活性剂为阴离子型、阳离子型、两性离子型或非离子型氟碳表面活性剂；

所述碳氢表面活性剂为阴离子型、阳离子型、两性离子型或非离子型碳氢表面活性剂；

所述改性有机硅表面活性剂制备方法为：按照摩尔比为1：(3～5)称量羟丙基壳聚糖和聚二甲基硅氧烷；将羟丙基壳聚糖加入反应釜中，连接好温度计、机械搅拌器、冷凝管和尾气吸收装置，并加入丙酮。在搅拌的条件下，升温至35～55℃，向其中加入溶于聚二甲基硅氧烷的丙酮溶液，55℃恒温反应4～10h结束，过滤、洗涤、干燥得改性有机硅表面活性剂。

所述复合微生物多糖为阿克兰胶、改性黄原胶和魔芋胶按照质量比为(0.5～2):(1～5):(0.5～2)进行复配的混合物。

所述改性黄原胶制备方法为：在氮气氛围下，将十二烷基磺酸钠加入反应釜中，连接好温度计、机械搅拌器、冷凝管和尾气吸收装置，并加入水/异丙醇的混合溶剂，30～50℃高速搅拌10～30min，得混合溶剂甲；在另一套相同的反应装置中，以等量的水为溶剂，加入摩尔比为(1～4):(1～5)的氢氧化钾和溴代十六烷，再加入黄原胶，60℃高速搅拌20～60min，得混合溶剂乙；将混合溶剂甲加入至与混合溶剂乙中，60～90℃条件下反应6～12h后，过滤、洗涤、干燥得改性黄原胶。

一种抗溶抗烧型灭火剂及其制备方法，具体步骤如下：

步骤一、按照配方比例称取氟碳表面活性剂、碳氢表面活性剂、改性有机硅表面活性剂、复合微生物多糖、EDTA·二钠、苯甲酸钠、硅溶胶、纳米铝溶胶、氢氧化铝溶胶、丙二醇、乙二醇、异丙醇、水。

步骤二、将步骤一中称量的丙二醇、乙二醇、异丙醇、水加入容器中，常温下搅拌5～20min，混合均匀后按照质量比2:4:1:2:1分为五份混合溶剂；

步骤三、将步骤二中的五份混合溶剂升温至70～90℃，分别对应加入步骤一中称量好的氟碳表面活性剂、碳氢表面活性剂、改性有机硅表面活性剂、复合微生物多糖、苯甲酸钠，搅拌5～30min，得到混合物A、混合物B、混合物C、混合物D、混合物E；

步骤四、将步骤三中混合物A、混合物B加入混合物D中，在连接有温度计、机械搅拌器、冷凝器和尾气吸收装置的反应釜中，90℃恒温搅拌5～20min，再缓慢加入混合物C，15～30min内加入完毕，90℃恒温搅拌5～20min，得到混合粗品；

步骤五、将步骤四中得到的混合粗品降温至45～70℃，在搅拌条件下，依次加入硅溶胶、纳米铝溶胶、氢氧化铝溶胶、EDTA·二钠以及步骤三中的混合物E，搅拌5～30min后冷却至室温，压滤，得抗溶抗烧型灭火剂。

有益效果

1、本发明提供的一种抗溶抗烧型灭火剂，具有良好的抗溶性能，可扑灭包括醇、酯、醚、酮等溶剂在内引起的B类火灾，也适用于A类火灾；

2、本发明提供的一种抗溶抗烧型灭火剂，形成的泡沫层稳定、灭火效率高；抗烧性能优异，极大降低火焰复燃的可能；耐寒耐高温，适合不同气候条件下使用；

3、本发明提供的一种抗溶抗烧型灭火剂的制备工艺简单，生产过程环保，成本低廉、适合规模化工业生产。

具体实施方式

以下结合本发明实验结果给出实施例以对本发明作进一步说明实施例1：

一种抗溶抗烧型灭火剂，其配方各组分的质量为：

一种抗溶抗烧型灭火剂的制备方法，具体步骤如下：

在氮气氛围下，将0.3kg十二烷基磺酸钠加入25L的反应釜中，连接好温度计、机械搅拌器、冷凝管和尾气吸收装置，并加入5L水/异丙醇的混合溶剂，45℃高速搅拌10min，得混合溶剂甲；在另一套25L反应装置中，以等量的水为溶剂，加入摩尔比为1.2:1.9的67g氢氧化钾和580g溴代十六烷，再加入3kg黄原胶，60℃高速搅拌30min，得混合溶剂乙；将混合溶剂甲加入至与混合溶剂乙中，75℃条件下反应9h后，过滤、洗涤、干燥得改性黄原胶。

按照摩尔比为1:4称量羟丙基壳聚糖1.2kg和聚二甲基硅氧烷2kg；将羟丙基壳聚糖加入30L反应釜中，连接好温度计、机械搅拌器、冷凝管和尾气吸收装置，并加入5L丙酮。在搅拌的条件下，升温至55℃，向其中加入5L溶于聚二甲基硅氧烷的丙酮溶液，55℃恒温反应9h结束，过滤、洗涤、干燥得改性有机硅表面活性剂。

按照质量比为1.5:3:0.5分别称取阿克兰胶0.3kg、改性黄原胶0.6kg和魔芋胶0.1kg，得复合微生物多糖1kg；

按照配方比例称取氟碳表面活性剂7kg、碳氢表面活性剂16kg、改性有机硅表面活性剂3kg、复合微生物多糖1kg、EDTA·二钠2.5kg、苯甲酸钠0.5kg、硅溶胶4kg、纳米铝溶胶2kg、氢氧化铝溶胶2kg、丙二醇12.5kg、乙二醇12.5kg、异丙醇25kg、水12kg。

将称量好的丙二醇、乙二醇、异丙醇、水加入容器中，常温下搅拌5min，混合均匀后按照质量比2:4:1:2:1分为五份混合溶剂；

将上述五份混合溶剂升温至70℃，分别对应加入氟碳表面活性剂、碳氢表面活性剂、改性有机硅表面活性剂、复合微生物多糖、苯甲酸钠，搅拌5min，得到混合物A、混合物B、混合物C、混合物D、混合物E；

将混合物A、混合物B加入混合物D中，在连接有温度计、机械搅拌器、冷凝器和尾气吸收装置的300L反应釜中，90℃恒温搅拌5min，再缓慢加入混合物C，15min内加入完毕，90℃恒温搅拌5min得到混合粗品；

将上述得到的混合粗品降温至45℃，在搅拌条件下，依次加入硅溶胶、纳米铝溶胶、氢氧化铝溶胶、EDTA·二钠以及步骤三中的混合物E，搅拌5min后冷却至室温，压滤，得抗溶抗烧型灭火剂。

经测试，所得抗溶抗烧型灭火剂凝固点为-18.8℃；表面张力17.0mN/m；发泡倍数为7.1倍。将灭火剂与水按质量比为6：94进行配制，对5L丙酮进行灭火测试，形成的泡沫层稳定，灭火时间为28s，抗烧时间为18min。

实施例2：

一种抗溶抗烧型灭火剂，其配方各组分的质量为：

一种抗溶抗烧型灭火剂的制备方法，具体步骤如下：

在氮气氛围下，将0.25kg十二烷基磺酸钠加入100L的反应釜中，连接好温度计、机械搅拌器、冷凝管和尾气吸收装置，并加入15L水/异丙醇的混合溶剂，40℃高速搅拌20min，得混合溶剂甲；在另一套100L反应装置中，以等量的水为溶剂，加入摩尔比为2.1:1.9的236g氢氧化钾和1160g溴代十六烷，再加入6kg黄原胶，60℃高速搅拌50min，得混合溶剂乙；将混合溶剂甲加入至与混合溶剂乙中，80℃条件下反应6h后，过滤、洗涤、干燥得改性黄原胶。

按照摩尔比为1:3称量羟丙基壳聚糖3kg和聚二甲基硅氧烷3.75kg；将羟丙基壳聚糖加入50L反应釜中，连接好温度计、机械搅拌器、冷凝管和尾气吸收装置，并加入10L丙酮。在搅拌的条件下，升温至50℃，向其中加入10L溶于聚二甲基硅氧烷的丙酮溶液，55℃恒温反应6h结束，过滤、洗涤、干燥得改性有机硅表面活性剂。

按照质量比为0.5:3:1.5分别称取阿克兰胶0.15kg、改性黄原胶0.9kg和魔芋胶0.45kg，得复合微生物多糖1.5kg；

按照配方比例称取氟碳表面活性剂5kg、碳氢表面活性剂25kg、改性有机硅表面活性剂2kg、复合微生物多糖1.5kg、EDTA·二钠1.5kg、苯甲酸钠0.5kg、硅溶胶6kg、纳米铝溶胶3kg、氢氧化铝溶胶3kg、丙二醇13kg、乙二醇12.5kg、异丙醇20kg、水7kg。

将称量好的丙二醇、乙二醇、异丙醇、水加入容器中，常温下搅拌15min，混合均匀后按照质量比2:4:1:2:1分为五份混合溶剂；

将上述五份混合溶剂升温至80℃，分别对应加入氟碳表面活性剂、碳氢表面活性剂、改性有机硅表面活性剂、复合微生物多糖、苯甲酸钠，搅拌15min，得到混合物A、混合物B、混合物C、混合物D、混合物E；

将混合物A、混合物B加入混合物D中，在连接有温度计、机械搅拌器、冷凝器和尾气吸收装置的300L反应釜中，90℃恒温搅拌15min，再缓慢加入混合物C，25min内加入完毕，90℃恒温搅拌15min得到混合粗品；

将上述得到的混合粗品降温至55℃，在搅拌条件下，依次加入硅溶胶、纳米铝溶胶、氢氧化铝溶胶、EDTA·二钠以及步骤三中的混合物E，搅拌15min后冷却至室温，压滤，得抗溶抗烧型灭火剂。

经测试，所得抗溶抗烧型灭火剂凝固点为-18.4℃；表面张力16.1mN/m；发泡倍数为7.3倍。将灭火剂与水按质量比为6：94进行配制，对5L丙酮进行灭火测试，形成的泡沫层稳定，灭火时间为21s，抗烧时间为21min。

以上所述的具体描述，对发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种抗溶抗烧型灭火剂，其特征在于：配方中各组分质量分数如下：

2.如权利要求1所述的一种抗溶抗烧型灭火剂，其特征在于：所述氟碳表面活性剂为阴离子型、阳离子型、两性离子型或非离子型氟碳表面活性剂；所述碳氢表面活性剂为阴离子型、阳离子型、两性离子型或非离子型碳氢表面活性剂。

3.如权利要求1所述的一种抗溶抗烧型灭火剂，其特征在于：所述改性有机硅表面活性剂制备方法为：将羟丙基壳聚糖溶于丙酮，在搅拌的条件下，升温至35～55℃，然后加入溶于聚二甲基硅氧烷的丙酮溶液，55℃恒温反应4～10h结束，过滤、洗涤、干燥得改性有机硅表面活性剂；所述羟丙基壳聚糖和聚二甲基硅氧烷的摩尔比为1：3～5；所述复合微生物多糖为阿克兰胶、改性黄原胶和魔芋胶按照质量比0.5～2:1～5:0.5～2进行复配的混合物。

4.如权利要求3所述的一种抗溶抗烧型灭火剂，其特征在于：所述改性黄原胶制备方法为：在氮气氛围下，将十二烷基磺酸钠加入反应釜中，连接好温度计、机械搅拌器、冷凝管和尾气吸收装置，并加入水/异丙醇的混合溶剂，30～50℃高速搅拌10～30min，得混合溶剂甲；在另一套相同的反应装置中，以等量的水为溶剂，加入摩尔比为1～4:1～5的氢氧化钾和溴代十六烷，再加入黄原胶，60℃高速搅拌20～60min，得混合溶剂乙；将混合溶剂甲加入至与混合溶剂乙中，60～90℃条件下反应6～12h后，过滤、洗涤、干燥得改性黄原胶。

5.制备如权利要求1所述的抗溶抗烧型灭火剂的方法，其特征在于：具体步骤如下：

步骤一、按照配方比例称取氟碳表面活性剂、碳氢表面活性剂、改性有机硅表面活性剂、复合微生物多糖、EDTA·二钠、苯甲酸钠、硅溶胶、纳米铝溶胶、氢氧化铝溶胶、丙二醇、乙二醇、异丙醇和水；

步骤二、将步骤一中称量的丙二醇、乙二醇、异丙醇、水加入容器中，常温下搅拌5～20min，混合均匀后按照质量比2:4:1:2:1分为五份混合溶剂；

步骤三、将步骤二中的五份混合溶剂升温至70～90℃，分别对应加入步骤一中称量好的氟碳表面活性剂、碳氢表面活性剂、改性有机硅表面活性剂、复合微生物多糖、苯甲酸钠，搅拌5～30min，得到混合物A、混合物B、混合物C、混合物D、混合物E；

步骤四、将步骤三中混合物A、混合物B加入混合物D中，在连接有温度计、机械搅拌器、冷凝器和尾气吸收装置的反应釜中，90℃恒温搅拌5～20min，再缓慢加入混合物C，15～30min内加入完毕，90℃恒温搅拌5～20min，得到混合粗品；

步骤五、将步骤四中得到的混合粗品降温至45～70℃，在搅拌条件下，依次加入硅溶胶、纳米铝溶胶、氢氧化铝溶胶、EDTA·二钠以及步骤三中的混合物E，搅拌5～30min后冷却至室温，压滤，得抗溶抗烧型灭火剂。