CN113069706B - 一种即配型海藻酸钠水凝胶灭火剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种即配型海藻酸钠水凝胶灭火剂，包括改性海藻酸钠水凝胶、填料和吸水树脂，填料包括第一添加剂、第二添加剂和第三添加剂，第一添加剂为常规的干粉灭火剂，包括磷酸二氢铵、硫酸铵、助剂等物料，在制备第一添加剂时，首先将磷酸二氢铵、硫酸铵等主料利用超音速气流粉碎机进行粉碎，得到超细级别的混合粉料，该混合粉料的粒度细，粒度分布窄，整体表面活性高，便于后续进行改性；本发明公开了一种即配型海藻酸钠水凝胶灭火剂及其制备方法，组分设计合理，工艺操作简单，不仅能实现海藻酸钠水凝胶灭火剂的制备，且该灭火剂灭火性能优异，具有较高的实用性。

Description

一种即配型海藻酸钠水凝胶灭火剂

技术领域

本发明涉及灭火剂技术领域，具体是一种即配型海藻酸钠水凝胶灭火剂。

背景技术

在各种灾害中，火灾是最经常、最普遍地威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一，而在火灾发生时，灭火器是我们常见的灭火救援设备。

市面上现有的灭火剂中，最常见的灭火剂有水灭火剂、干粉灭火剂、泡沫灭火剂、二氧化碳灭火剂、卤代烷灭火剂，随着科技的进步和发展，水凝胶灭火剂逐渐进入我们的视线，但现有的水凝胶灭火剂机械强度差，使用时很容易冲破水凝胶颗粒组成的覆盖层，使得可燃物再次与空气接触，从而导致复燃，影响我们的使用。

针对该问题，我们设计了一种即配型海藻酸钠水凝胶灭火剂及其制备方法，这是我们亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种即配型海藻酸钠水凝胶灭火剂及其制备方法，以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种即配型海藻酸钠水凝胶灭火剂，所述灭火剂各组分原料包括：以重量计，改性海藻酸钠水凝胶10-20份、填料55-75份、吸水树脂60-80份。

较优化的方案，所述吸水树脂各组分原料包括：以重量计，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸3-8份、分散剂8-10份、环己烷8-12份、壳聚糖5-10份。

较优化的方案，所述改性海藻酸钠水凝胶各组分原料包括：以重量计，海藻酸钠9-18份、丙烯酸30-35份、N-异丙基丙烯酰胺10-20份、N,N-亚甲基双丙烯酰胺10-20份、丙烯酸钠2-5份、凹凸棒石3-6份、过硫酸铵10-20份、四甲基乙二胺6-10份。

较优化的方案，所述填料包括第一添加剂、第二添加剂和第三添加剂，所述第一添加剂、第二添加剂和第三添加剂的质量比为3：（1-1.2）：（1-1.5）。

较优化的方案，所述第一添加剂各组分原料包括：以重量计，磷酸二氢铵10-15份、硫酸铵10-15份、助剂3-5份、白炭黑6-9份、氟碳表面活性剂15-25份。

较优化的方案，所述第二添加剂为葡萄糖、葡萄糖酸钠、葡萄糖酸钾中的任意一种或多种混合物，所述第三添加剂包括氯化钙、硝酸钙和碳酸钙，所述氯化钙、硝酸钙和碳酸钙的质量比为1：1：（1-1.5）。

较优化的方案，所述分散剂为司班80，所述助剂由云母粉、滑石粉混合制得。

本发明公开了一种即配型海藻酸钠水凝胶灭火剂，其中包括改性海藻酸钠水凝胶、填料和吸水树脂，填料包括第一添加剂、第二添加剂和第三添加剂，第一添加剂为常规的干粉灭火剂，包括磷酸二氢铵、硫酸铵、助剂等物料，在制备第一添加剂时，首先将磷酸二氢铵、硫酸铵等主料利用超音速气流粉碎机进行粉碎，得到超细级别的混合粉料，该混合粉料的粒度细，粒度分布窄，整体表面活性高，便于后续进行改性；同时在粉碎过程中还添加了助剂，助剂为云母粉、滑石粉混合，可在粉碎过程中降低各物料的表面能，提高粉碎效率的同时降低各物料之间的粘度，促进物料分散，使得制备的第一添加剂的流动性较高；第一添加剂制备时还添加了白炭黑，经过气流粉碎后的白炭黑能够对各组分颗粒之间形成位阻作用，使得各物料颗粒分散均匀，便于后续改性操作；在改性过程中，本发明利用氟碳表面活性剂进行改性，由于磷酸铵盐易吸潮水解，使得表面存在大量的活性基团（-OH），而氟碳表面改性剂进行表面改性时，可与活性基团（-OH）产生化学作用，使得氟碳表面改性剂能够包覆在粉体表面，使得第一添加剂具有一定的疏水、疏油效果，具有优异的抗复燃性能。

本发明还添加了第二添加剂、第三添加剂，其中第二添加剂为葡萄糖、葡萄糖酸钠、葡萄糖酸钾中的任意一种或多种混合物，第二添加剂的添加可对海藻酸钠的溶胀过程起到降低或阻断作用，能够降低海藻酸钠的溶解时间，提高灭火剂使用效果；同时第三添加剂包括氯化钙、硝酸钙和碳酸钙，氯化钙、硝酸钙为可溶性钙盐，可水解形成Ca²⁺，海藻酸钠与Ca²⁺交联形成交联网络，进一步提高改性海藻酸钠水凝胶的致密性，提高灭火剂阻燃、灭火效果。

本发明中改性海藻酸钠水凝胶包括海藻酸钠、丙烯酸、N-异丙基丙烯酰胺等物料，其中在制备过程中生成了两种凝胶料，一种是以N-异丙基丙烯酰胺、丙烯算为单体合成的凝练料，该凝胶料对温度较为敏感，室温下该凝胶料可溶于水，易于流动，而在温度高于100℃时会发生相转变，表面张力降低，黏度增高。

另一种是以海藻酸钠、凹凸棒石为原料，以过硫酸钾为引发剂、以N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，制备得到的一种凝胶料，该凝胶料具有较高的吸水倍率，能够吸水膨胀；本发明通过调整反应条件，制备得到两种凝胶料相互交联混合的物料（改性海藻酸钠水凝胶），在使用利用第二种凝胶料将水分子连接在高分子网络内部、吸水量大、保水时间长，迅速降低燃烧物表面温度、消灭火源，而第一种凝胶料能够提高水分在燃烧物表面的滞留灭火时间， 二种凝胶料相互配合，可进一步提高灭火剂的灭火效果。

本发明中还添加了吸水树脂，该吸水树脂以丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、壳聚糖为原料，过硫酸钾为引发剂，以N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂制备得到，制备时以丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸为吸水主体，在引发剂、交联剂作用下，接枝至壳聚糖分子链上，形成能够存储大量液体的稳定三维网络空间结构，该吸水树脂不仅具有优异的吸水性能，同时具有一定的耐盐性，且热稳定性较高，使用时灭火效果更好。

较优化的方案，一种即配型海藻酸钠水凝胶灭火剂的制备方法，包括以下步骤：

1)准备物料：

2)制备填料：

a)取步骤1）准备的磷酸二氢铵、硫酸铵和助剂，搅拌混合，再加入超音速气流粉碎机中粉碎，得到超细物料A；

b)取步骤1）准备的白炭黑，加入超音速气流粉碎机中粉碎，得到超细物料B；

c)取超细物料A、超细物料B，搅拌升温至40-45℃，再加入丙酮溶解后的氟碳表面活性剂，恒温搅拌，再升温至120-125℃，充分反应2-3h，得到第一添加剂；

d)取第一添加剂、步骤1）准备的第二添加剂，混合搅拌混合，再加入氯化钙、硝酸钙和碳酸钙，继续搅拌混合，得到填料；

3)取步骤1）准备的海藻酸钠，去离子水溶解，搅拌，加入丙烯酸、N-异丙基丙烯酰胺，氮气保护环境下搅拌，调节pH为7，再缓慢滴加N,N-亚甲基双丙烯酰胺，搅拌，缓慢加入丙烯酸钠，继续搅拌，再加入超声分散后的凹凸棒石浆料，搅拌，再加入过硫酸铵、四甲基乙二胺，升温至25-30℃，反应12-16h，加入步骤2）制备的填料，恒温搅拌50-60min，再升温至60-75℃，反应2-3h，得到物料C；

4)取步骤1）准备的环己烷、分散剂，搅拌，再加入壳聚糖、物料C，氮气环境下升温至40-50℃，继续搅拌，再加入2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，缓慢升温至70-80℃，持续反应3-4h，冷却至室温，无水乙醇浸泡洗涤，真空干燥，研磨成粉末状，得到灭火剂。

较优化的方案，包括以下步骤：

1)准备物料：

a)按比例称取2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、分散剂、环己烷、壳聚糖、磷酸二氢铵、硫酸铵、助剂、白炭黑和氟碳表面活性剂，备用；

b)按比例称取海藻酸钠、丙烯酸、N-异丙基丙烯酰胺、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、丙烯酸钠、凹凸棒石、过硫酸铵、四甲基乙二胺、第二添加剂、氯化钙、硝酸钙和碳酸钙，备用；本发明步骤1）进行物料准备，便于后续操作；

2)制备填料：

a)取步骤1）准备的磷酸二氢铵、硫酸铵和助剂，搅拌10-15min，再加入超音速气流粉碎机中粉碎，粉碎时间为10-20min，得到超细物料A；步骤a）中先将磷酸二氢铵、硫酸铵作为第一添加剂的主体，采用气流粉碎法将其粉碎为超细粉体，该操作可提高后续改性操作的效果；

b)取步骤1）准备的白炭黑，加入超音速气流粉碎机中粉碎，粉碎时间为10-25min，得到超细物料B；步骤b）中将白炭黑气流粉碎成超细级别，白炭黑与超细物料A混合时，可起到阻隔作用，保证混合后的物料均匀分散开，便于后续进行改性处理；

c)取超细物料A、超细物料B，搅拌升温至40-45℃，再加入丙酮溶解后的氟碳表面活性剂，恒温搅拌2-3h，搅拌速度为1500-1600r/min，再升温至120-125℃，充分反应2-3h，得到第一添加剂；步骤c）中利用氟碳表面活性剂进行表面改性，制备得到的第一添加剂具有优异的抗复燃性能；

d)取第一添加剂、步骤1）准备的第二添加剂，混合搅拌20-30min，再加入氯化钙、硝酸钙和碳酸钙，继续搅拌20-30min，得到填料；步骤d）中将第一添加剂、第二添加剂及第三添加剂的各组分混合，得到填料；

3)取步骤1）准备的海藻酸钠，去离子水溶解，搅拌20-30min，加入丙烯酸、N-异丙基丙烯酰胺，氮气保护环境下搅拌20-30min，调节pH为7，再缓慢滴加N,N-亚甲基双丙烯酰胺，搅拌20-30min，缓慢加入丙烯酸钠，继续搅拌10-20min，再加入超声分散后的凹凸棒石浆料，搅拌20-30min，再加入过硫酸铵、四甲基乙二胺，升温至25-30℃，反应12-16h，加入步骤2）制备的填料，恒温搅拌50-60min，再升温至60-75℃，反应2-3h，得到物料C；步骤3）中利用海藻酸钠、丙烯酸、N-异丙基丙烯酰胺等物料，制备得到具有两种不同凝胶料混合的改性海藻酸钠水凝胶，并加入填料，填料可填充在交联网络中，形成交联缠绕的致密结构；

4)取步骤1）准备的环己烷、分散剂，搅拌10-20min，再加入壳聚糖、物料C，氮气环境下升温至40-50℃，继续搅拌20-30min，再加入2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，缓慢升温至70-80℃，持续反应3-4h，冷却至室温，无水乙醇浸泡洗涤2-3次，70-80℃真空干燥，研磨成粉末状，得到灭火剂。步骤4）中利用环己烷、分散剂等物料进行吸水树脂的制备，本发明中改性海藻酸钠制备过程中引发剂、交联剂的用量较大，在此处可配合壳聚糖等物料参与反应，形成吸水树脂，且吸水树脂包裹在步骤3）制备的物料C表面，真空干燥后形成灭火剂。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明制备时，首先制备得到第一添加剂，并将第一添加剂、第二添加剂和第三添加剂混合，其中第一添加剂为具有防复燃的改性超细颗粒混合物，再将第一添加剂、第二添加剂、第三添加剂混合搅拌，形成填料；再利用各个组分原料，并控制反应条件，制备生成二种凝胶料相交联缠绕的改性海藻酸钠水凝胶，在该水凝胶制备时将填料添加进去，填料可分布在水凝胶内，同时凹凸棒石的添加使得水凝胶内部存在大小不一的空隙，填料添加后进行填充，最终得到填料、改性海藻酸钠水凝胶相互交缠的物料（物料A）；在得到该物料后，本发明进行吸水树脂的制备，并将物料A添加进去，使得吸水树脂包裹在物料A表面，形成灭火剂。

在进行灭火时，将灭火剂与水混合，其中灭火剂表面的吸水树脂会吸水膨胀，吸水饱和后水分渗透至吸水树脂内部，改性海藻酸钠水凝胶中的其中一种凝胶吸水膨胀，同时第三添加剂为可溶于水的钙盐，钙盐溶解、凝胶膨胀会导致吸水树脂内部的压力增大，引起外部的吸水树脂被破坏，整个灭火剂铺展开形成平面结构，在对燃烧物进行灭火处理时，不仅能够迅速降低燃烧物表面温度、消灭火源，同时起到灭火隔离作用，能够提高水分在燃烧物表面的滞留灭火时间，灭火效果优异。

本发明公开了一种即配型海藻酸钠水凝胶灭火剂及其制备方法，组分设计合理，工艺操作简单，不仅能实现海藻酸钠水凝胶灭火剂的制备，且该灭火剂灭火性能优异，具有较高的实用性。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

S1：准备物料：

按比例称取2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、分散剂、环己烷、壳聚糖、磷酸二氢铵、硫酸铵、助剂、白炭黑和氟碳表面活性剂，备用；

按比例称取海藻酸钠、丙烯酸、N-异丙基丙烯酰胺、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、丙烯酸钠、凹凸棒石、过硫酸铵、四甲基乙二胺、第二添加剂、氯化钙、硝酸钙和碳酸钙，备用。

：制备填料：

取磷酸二氢铵、硫酸铵和助剂，搅拌10min，再加入超音速气流粉碎机中粉碎，粉碎时间为10min，得到超细物料A；取白炭黑，加入超音速气流粉碎机中粉碎，粉碎时间为10min，得到超细物料B；

取超细物料A、超细物料B，搅拌升温至40℃，再加入丙酮溶解后的氟碳表面活性剂，恒温搅拌2h，搅拌速度为1500r/min，再升温至120℃，充分反应2h，得到第一添加剂；

取第一添加剂、第二添加剂，混合搅拌20min，再加入氯化钙、硝酸钙和碳酸钙，继续搅拌20min，得到填料。

：取海藻酸钠，去离子水溶解，搅拌20min，加入丙烯酸、N-异丙基丙烯酰胺，氮气保护环境下搅拌20min，调节pH为7，再缓慢滴加N,N-亚甲基双丙烯酰胺，搅拌20min，缓慢加入丙烯酸钠，继续搅拌10min，再加入超声分散后的凹凸棒石浆料，搅拌20min，再加入过硫酸铵、四甲基乙二胺，升温至25℃，反应12h，加入制备的填料，恒温搅拌50min，再升温至60℃，反应2h，得到物料C；

S4：取环己烷、分散剂，搅拌10min，再加入壳聚糖、物料C，氮气环境下升温至40℃，继续搅拌20min，再加入2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，缓慢升温至70℃，持续反应3h，冷却至室温，无水乙醇浸泡洗涤2次，70℃真空干燥，研磨成粉末状，得到灭火剂。

本实施例中，灭火剂各组分原料包括：以重量计，改性海藻酸钠水凝胶10份、填料55份、吸水树脂60份。其中吸水树脂各组分原料包括：以重量计，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸3份、分散剂8份、环己烷8份、壳聚糖5份。

其中改性海藻酸钠水凝胶各组分原料包括：以重量计，海藻酸钠9份、丙烯酸30份、N-异丙基丙烯酰胺10份、N,N-亚甲基双丙烯酰胺10份、丙烯酸钠2份、凹凸棒石3份、过硫酸铵10份、四甲基乙二胺6份。

其中填料包括第一添加剂、第二添加剂和第三添加剂，第一添加剂、第二添加剂和第三添加剂的质量比为3：1：1；第一添加剂各组分原料包括：以重量计，磷酸二氢铵10份、硫酸铵10份、助剂3份、白炭黑6份、氟碳表面活性剂15份；第二添加剂为葡萄糖，所述第三添加剂包括氯化钙、硝酸钙和碳酸钙，氯化钙、硝酸钙和碳酸钙的质量比为1：1：1。

实施例2：

S1：准备物料：

按比例称取2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、分散剂、环己烷、壳聚糖、磷酸二氢铵、硫酸铵、助剂、白炭黑和氟碳表面活性剂，备用；

按比例称取海藻酸钠、丙烯酸、N-异丙基丙烯酰胺、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、丙烯酸钠、凹凸棒石、过硫酸铵、四甲基乙二胺、第二添加剂、氯化钙、硝酸钙和碳酸钙，备用。

：制备填料：

取磷酸二氢铵、硫酸铵和助剂，搅拌13min，再加入超音速气流粉碎机中粉碎，粉碎时间为15min，得到超细物料A；取白炭黑，加入超音速气流粉碎机中粉碎，粉碎时间为15min，得到超细物料B；

取超细物料A、超细物料B，搅拌升温至42℃，再加入丙酮溶解后的氟碳表面活性剂，恒温搅拌2.5h，搅拌速度为1550r/min，再升温至123℃，充分反应2.5h，得到第一添加剂；

取第一添加剂、第二添加剂，混合搅拌25min，再加入氯化钙、硝酸钙和碳酸钙，继续搅拌25min，得到填料。

：取海藻酸钠，去离子水溶解，搅拌25min，加入丙烯酸、N-异丙基丙烯酰胺，氮气保护环境下搅拌25min，调节pH为7，再缓慢滴加N,N-亚甲基双丙烯酰胺，搅拌25min，缓慢加入丙烯酸钠，继续搅拌15min，再加入超声分散后的凹凸棒石浆料，搅拌25min，再加入过硫酸铵、四甲基乙二胺，升温至28℃，反应14h，加入制备的填料，恒温搅拌55min，再升温至66℃，反应2.5h，得到物料C；

S4：取环己烷、分散剂，搅拌15min，再加入壳聚糖、物料C，氮气环境下升温至45℃，继续搅拌25min，再加入2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，缓慢升温至75℃，持续反应3.5h，冷却至室温，无水乙醇浸泡洗涤3次，75℃真空干燥，研磨成粉末状，得到灭火剂。

本实施例中，灭火剂各组分原料包括：以重量计，改性海藻酸钠水凝胶15份、填料65份、吸水树脂70份。其中吸水树脂各组分原料包括：以重量计，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸6份、分散剂9份、环己烷10份、壳聚糖8份。

其中改性海藻酸钠水凝胶各组分原料包括：以重量计，海藻酸钠15份、丙烯酸34份、N-异丙基丙烯酰胺15份、N,N-亚甲基双丙烯酰胺15份、丙烯酸钠2-5份、凹凸棒石5份、过硫酸铵15份、四甲基乙二胺8份。

其中填料包括第一添加剂、第二添加剂和第三添加剂，第一添加剂、第二添加剂和第三添加剂的质量比为3：1.1：1.3；第一添加剂各组分原料包括：以重量计，磷酸二氢铵13份、硫酸铵13份、助剂4份、白炭黑7份、氟碳表面活性剂20份；第二添加剂为葡萄糖酸钠，所述第三添加剂包括氯化钙、硝酸钙和碳酸钙，氯化钙、硝酸钙和碳酸钙的质量比为1：1：1.2。

实施例3：

S1：准备物料：

按比例称取2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、分散剂、环己烷、壳聚糖、磷酸二氢铵、硫酸铵、助剂、白炭黑和氟碳表面活性剂，备用；

按比例称取海藻酸钠、丙烯酸、N-异丙基丙烯酰胺、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、丙烯酸钠、凹凸棒石、过硫酸铵、四甲基乙二胺、第二添加剂、氯化钙、硝酸钙和碳酸钙，备用。

：制备填料：

取磷酸二氢铵、硫酸铵和助剂，搅拌15min，再加入超音速气流粉碎机中粉碎，粉碎时间为20min，得到超细物料A；取白炭黑，加入超音速气流粉碎机中粉碎，粉碎时间为25min，得到超细物料B；

取超细物料A、超细物料B，搅拌升温至45℃，再加入丙酮溶解后的氟碳表面活性剂，恒温搅拌3h，搅拌速度为1600r/min，再升温至125℃，充分反应3h，得到第一添加剂；

取第一添加剂、第二添加剂，混合搅拌30min，再加入氯化钙、硝酸钙和碳酸钙，继续搅拌30min，得到填料。

：取海藻酸钠，去离子水溶解，搅拌30min，加入丙烯酸、N-异丙基丙烯酰胺，氮气保护环境下搅拌30min，调节pH为7，再缓慢滴加N,N-亚甲基双丙烯酰胺，搅拌30min，缓慢加入丙烯酸钠，继续搅拌20min，再加入超声分散后的凹凸棒石浆料，搅拌30min，再加入过硫酸铵、四甲基乙二胺，升温至30℃，反应16h，加入制备的填料，恒温搅拌60min，再升温至75℃，反应3h，得到物料C；

S4：取环己烷、分散剂，搅拌20min，再加入壳聚糖、物料C，氮气环境下升温至50℃，继续搅拌30min，再加入2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，缓慢升温至80℃，持续反应4h，冷却至室温，无水乙醇浸泡洗涤3次，80℃真空干燥，研磨成粉末状，得到灭火剂。

本实施例中，灭火剂各组分原料包括：以重量计，改性海藻酸钠水凝胶20份、填料75份、吸水树脂80份。其中吸水树脂各组分原料包括：以重量计，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸8份、分散剂10份、环己烷12份、壳聚糖10份。

其中改性海藻酸钠水凝胶各组分原料包括：以重量计，海藻酸钠18份、丙烯酸35份、N-异丙基丙烯酰胺20份、N,N-亚甲基双丙烯酰胺20份、丙烯酸钠5份、凹凸棒石6份、过硫酸铵20份、四甲基乙二胺10份。

其中填料包括第一添加剂、第二添加剂和第三添加剂，第一添加剂、第二添加剂和第三添加剂的质量比为3：1.2：1.5；第一添加剂各组分原料包括：以重量计，磷酸二氢铵10-15份、硫酸铵15份、助剂5份、白炭黑9份、氟碳表面活性剂25份；第二添加剂为葡萄糖酸钾，所述第三添加剂包括氯化钙、硝酸钙和碳酸钙，氯化钙、硝酸钙和碳酸钙的质量比为1：1：1.5。

检测实验1：

取实施例1-3制备的灭火剂样品1-3，分别进行以下检测实验：

1、取样品1-3，分别采用热分析仪对样品进行分析，升温时从室温升至600℃，升温速度为20℃/min，氮气保护下进行。

2、吸水率测定：取0.1g重量的样品1-3，分别放入装有1000ml蒸馏水中，静置24h，滤布过滤掉未吸水的水后，称取吸水后的样品重量，并按下式计算吸水率：

其中Q为吸水率，m₂为吸水后的样品质量，m₁为吸水前的样品质量。

3、保水性测试：取吸水饱和后的样品1-3，放入干燥箱中，设定温度为50℃，每隔1h测量一次样品质量，并按下式计算保水率：

其中Q为保水率，m₂为吸水后的样品质量，m_n为每隔1h检测的样品质量（n为1,2,3……n）。

结论：①进行测试1时，升温至250℃左右时，样品1-3的质量损失为10-18%之间，升温至400℃时，样品1-3的质量损失为25-30%之间，升温至600℃时，样品1-3的质量损失为40-45%之间。

由上可知，本申请制备的灭火剂具体优异的高温稳定性。

②进行吸水率测试时，样品1-3的吸水倍率在900-1050g/g之间。

③进行保水率测试时，实施例1-3在温度为50℃时，保水率最高为60-70%之间。

由上可知，本申请制备的灭火剂具有优异的吸水、保水性能。

检测实验2：

取实施例1-3制备的灭火剂样品，分别与1000倍的水混合，静置1h后形成吸水凝胶，使用时用喷枪喷向火中。

实验条件：分别取十公斤木材，汽油1升，点燃，秒表测定灭火时间。

经过检测后发现，样品1-3的灭火时间为15-30s，且喷枪喷洒时流动性较好。

结论：本发明制备的灭火剂具有优异的隔离灭火效果。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (1)

1.一种即配型海藻酸钠水凝胶灭火剂，其特征在于：所述灭火剂各组分原料包括：以重量计，改性海藻酸钠水凝胶15份、填料65份、吸水树脂70份；其中吸水树脂各组分原料包括：以重量计，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸6份、分散剂9份、环己烷10份、壳聚糖8份；其中改性海藻酸钠水凝胶各组分原料包括：以重量计，海藻酸钠15份、丙烯酸34份、N-异丙基丙烯酰胺15份、N,N-亚甲基双丙烯酰胺15份、丙烯酸钠2-5份、凹凸棒石5份、过硫酸铵15份、四甲基乙二胺8份；其中填料包括第一添加剂、第二添加剂和第三添加剂，第一添加剂、第二添加剂和第三添加剂的质量比为3：1.1：1.3；第一添加剂各组分原料包括：以重量计，磷酸二氢铵13份、硫酸铵13份、助剂4份、白炭黑7份、氟碳表面活性剂20份；第二添加剂为葡萄糖酸钠，所述第三添加剂包括氯化钙、硝酸钙和碳酸钙，氯化钙、硝酸钙和碳酸钙的质量比为1：1：1.2；灭火剂的制备方法包括以下步骤：S1：准备物料：按比例称取2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、分散剂、环己烷、壳聚糖、磷酸二氢铵、硫酸铵、助剂、白炭黑和氟碳表面活性剂，备用；按比例称取海藻酸钠、丙烯酸、N-异丙基丙烯酰胺、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、丙烯酸钠、凹凸棒石、过硫酸铵、四甲基乙二胺、第二添加剂、氯化钙、硝酸钙和碳酸钙，备用；S2：制备填料：取磷酸二氢铵、硫酸铵和助剂，搅拌13min，再加入超音速气流粉碎机中粉碎，粉碎时间为15min，得到超细物料A；取白炭黑，加入超音速气流粉碎机中粉碎，粉碎时间为15min，得到超细物料B；取超细物料A、超细物料B，搅拌升温至42℃，再加入丙酮溶解后的氟碳表面活性剂，恒温搅拌2.5h，搅拌速度为1550r/min，再升温至123℃，充分反应2.5h，得到第一添加剂；取第一添加剂、第二添加剂，混合搅拌25min，再加入氯化钙、硝酸钙和碳酸钙，继续搅拌25min，得到填料；S3：取海藻酸钠，去离子水溶解，搅拌25min，加入丙烯酸、N-异丙基丙烯酰胺，氮气保护环境下搅拌25min，调节pH为7，再缓慢滴加N,N-亚甲基双丙烯酰胺，搅拌25min，缓慢加入丙烯酸钠，继续搅拌15min，再加入超声分散后的凹凸棒石浆料，搅拌25min，再加入过硫酸铵、四甲基乙二胺，升温至28℃，反应14h，加入制备的填料，恒温搅拌55min，再升温至66℃，反应2.5h，得到物料C；S4：取环己烷、分散剂，搅拌15min，再加入壳聚糖、物料C，氮气环境下升温至45℃，继续搅拌25min，再加入2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，缓慢升温至75℃，持续反应3.5h，冷却至室温，无水乙醇浸泡洗涤3次，75℃真空干燥，研磨成粉末状，得到灭火剂；

所述分散剂为司班80，所述助剂由云母粉、滑石粉混合制得。