CN114177563A - 一种高效环保森林水基灭火剂的配方及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及灭火剂技术领域，并提供一种高效环保森林水基灭火剂的配方及其制备方法，其成分包括乙二醇、烷基糖萁、表面活性剂、甲基膦酸二甲酯、亚磷酸二甲酯、氯化钠、复合增稠剂、聚四氟乙烯微粉、高分子溶剂、稳定剂、氢氧化铝溶胶、去离子水、交联助剂。利用亚磷酸二甲酯用作添加剂使亚磷酸二甲酯与乙二醇作有机合成中间体，来保证与水互溶，主剂采用甲基膦酸二甲酯和乙二醇，对一些高分子增稠剂无影响，灭火范围广，同时加入氯化钠，适用森林火灾也适用带电设备火灾并可有效地提高灭火效率，必要时可直接喷在人体上逃生，以及内部含有的烷基糖萁能与表面活性剂复配产生增效作用，来增强灭火剂的粘稠性，渗透力强，灭火性好。
Description
技术领域
本发明涉及灭火剂技术领域，具体为一种高效环保森林水基灭火剂的配方及其制备方法。
背景技术
森林灭火剂按作用时间长短可分为短效灭火剂和长效灭火剂两种，而水基灭火剂是水雾状，瞬间蒸发火场大量的热量，迅速降低火场温度，抑制热辐射，表面活性剂在可燃物表面迅速形成一层水膜，隔离氧气，降温、隔离双重作用，灭火剂可以渗透可燃物内部，即便火势较大未能全部扑灭，其药剂喷射的部位也可以有效的阻断火源，同时参与森林灭火。
目前的森林灭火剂在灭火的过程中，灭火剂内部对一些高分子增稠剂受到影响，流失速度快，导致灭火剂对火灾后不能迅速扑灭，灭火范围也受到限制，单独的灭火剂不能对森林火灾的同时适用多种火灾类型，灭火效率低下，并且以及灭火剂内部存在渗透力弱，无法快速降温的缺点。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种高效环保森林水基灭火剂的配方及其制备方法，由以下具体技术手段所达成：
本发明为实现技术目的采用如下技术方案：一种高效环保森林水基灭火剂的配方，由以下重量份数的原料组成：
乙二醇12～16份；
烷基糖萁1.8～2.3份；
表面活性剂1.0～1.8份；
甲基膦酸二甲酯23～28份；
亚磷酸二甲酯1.0～1.8份；
氯化钠0.5～1.0份；
复合增稠剂0.5～1.0份；
聚四氟乙烯微粉2.5～3.0份；
高分子溶剂1.5～1.7份；
稳定剂1.8～2.3份；
氢氧化铝溶胶0.5～1.0份；
去离子水20～30份；
交联助剂0.2～0.5份。
优选的，所述表面活性剂为烷基多聚糖苷、丙基奈磺酸盐和烷基硫酸酯盐的其中一种或几种，且表面活性剂为碳氢成分。
优选的，所述稳定剂为二乙二醇丁醚，所述复合增稠剂主要以纤维素、氯化钠和藻朊酸胶中按1：1.5:0.5的质量份数比组成的混合物。
优选的，所述交联助剂的主要成分为酚醛树脂及氨基树脂交联剂，所述聚四氟乙烯微粉粉碎后的粒径小于10μm。
优选的，所述高分子溶剂的浓度为8 0％，且高分子溶剂为聚氯乙烯与水之间组合的溶液。
根据上述的一种高效环保森林水基灭火剂的配方，现提出一种高效环保森林水基灭火剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、将称取后聚四氟乙烯微粉通过高速搅拌球磨，再用气流分离出粒径小于10μm的颗粒，将颗粒加入反应釜中的同时，称取一定质量份数的甲基膦酸二甲酯和亚磷酸二甲酯混合，恒温搅拌5～20min的过程后，形成主要溶液；
S2、单独在密闭容器中加入烷基糖萁后与乙二醇，两种溶液混合搅拌0.5h至粘稠状，再倒入浓度为80％的高分子溶剂，不间断连续加入氢氧化铝溶胶中，温度控制在60～80℃进行中和反应的同时进行搅拌；
S3、向中和反应后的溶液中，依次加入交联助剂与稳定剂进行混合，形成配料溶液，将S1中的主要溶液与配料溶液同时送入混合容器中，保持60℃的状态下高速搅拌20～60min，直至溶液完全融合后，加入表面活性剂；
S4、在S3中的溶液完全混合后，加入复合增稠剂，形成预备溶液，同时在去离子水中加入氯化钠后，将溶入去离子水中配置成水溶液后加入预备溶液，密闭情况下在溶液上施加一定量的压力气体，静置时间2h后，形成水基灭火剂。
有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种高效环保森林水基灭火剂的配方及其制备方法，具备以下有益效果：
1、该高效环保森林水基灭火剂的配方及其制备方法，利用亚磷酸二甲酯用作添加剂使亚磷酸二甲酯与乙二醇作有机合成中间体，来保证与水互溶，主剂采用甲基膦酸二甲酯和乙二醇，对一些高分子增稠剂无影响，灭火范围广，同时加入氯化钠，适用森林火灾也适用带电设备火灾并可有效地提高灭火效率，必要时可直接喷在人体上逃生。
2、该高效环保森林水基灭火剂的配方及其制备方法，通过聚四氟乙烯微粉与氢氧化铝溶胶，都具有的阻燃性，能快速从火源内部深处阻止火焰传播，同时灭火剂中多种高分子溶剂、在交联助剂的作用下与去离子水之间发生溶胶，来增加水分子之间的张力，使灭火剂可以迅速覆盖更大的区域降温，以及内部含有的烷基糖萁能与表面活性剂复配产生增效作用，来增强灭火剂的粘稠性，渗透力强，灭火性好。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例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。
下面通过实施例对本发明作进一步的描述：
实施例一：
一种高效环保森林水基灭火剂的配方，其成分包括乙二醇、烷基糖萁、表面活性剂、甲基膦酸二甲酯、亚磷酸二甲酯、氯化钠、复合增稠剂、聚四氟乙烯微粉、高分子溶剂、稳定剂、氢氧化铝溶胶、去离子水、交联助剂。
其中，表面活性剂为烷基多聚糖苷、丙基奈磺酸盐和烷基硫酸酯盐的其中一种或几种，且表面活性剂为碳氢成分。
其中，稳定剂为二乙二醇丁醚，复合增稠剂主要以纤维素、氯化钠和藻朊酸胶中按1：1.5:0.5的质量份数比组成的混合物。
其中，交联助剂的主要成分为酚醛树脂及氨基树脂交联剂，聚四氟乙烯微粉粉碎后的粒径小于10μm。
其中，高分子溶剂的浓度为80％，且高分子溶剂为聚氯乙烯与水之间组合的溶液。
根据上述的一种高效环保森林水基灭火剂的配方，现提出一种高效环保森林水基灭火剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、准备一下质量分数的原料：、
乙二醇12份、烷基糖萁1.8份、表面活性剂1份、甲基膦酸二甲酯23份、亚磷酸二甲酯1份、氯化钠0.5份、复合增稠剂0.5份、聚四氟乙烯微粉2.5份、高分子溶剂1.5份、稳定剂1.8份、氢氧化铝溶胶0.5份、去离子水20份、交联助剂0.2份；
S2、将称取后聚四氟乙烯微粉通过高速搅拌球磨，再用气流分离出粒径小于10μm的颗粒，将颗粒加入反应釜中的同时，称取一定质量份数的甲基膦酸二甲酯和亚磷酸二甲酯混合，恒温搅拌5～20min的过程后，形成主要溶液；
S3、单独在密闭容器中加入烷基糖萁后与乙二醇，两种溶液混合搅拌0.5h至粘稠状，再倒入浓度为80％的高分子溶剂，不间断连续加入氢氧化铝溶胶中，温度控制在60～80℃进行中和反应的同时进行搅拌；
S4、向中和反应后的溶液中，依次加入交联助剂与稳定剂进行混合，形成配料溶液，将S2中的主要溶液与配料溶液同时送入混合容器中，保持60℃的状态下高速搅拌20～60min，直至溶液完全融合后，加入表面活性剂；
S5、在S4中的溶液完全混合后，加入复合增稠剂，形成预备溶液，同时在去离子水中加入氯化钠后，将溶入去离子水中配置成水溶液后加入预备溶液，密闭情况下在溶液上施加一定量的压力气体，静置时间2h后，形成水基灭火剂。
实施例二：
一种高效环保森林水基灭火剂的配方，其成分包括乙二醇、烷基糖萁、表面活性剂、甲基膦酸二甲酯、亚磷酸二甲酯、氯化钠、复合增稠剂、聚四氟乙烯微粉、高分子溶剂、稳定剂、氢氧化铝溶胶、去离子水、交联助剂。
其中，表面活性剂为烷基多聚糖苷、丙基奈磺酸盐和烷基硫酸酯盐的其中一种或几种，且表面活性剂为碳氢成分。
其中，稳定剂为二乙二醇丁醚，复合增稠剂主要以纤维素、氯化钠和藻朊酸胶中按1：1.5:0.5的质量份数比组成的混合物。
其中，交联助剂的主要成分为酚醛树脂及氨基树脂交联剂，聚四氟乙烯微粉粉碎后的粒径小于10μm。
其中，高分子溶剂的浓度为80％，且高分子溶剂为聚氯乙烯与水之间组合的溶液。
根据上述的一种高效环保森林水基灭火剂的配方，现提出一种高效环保森林水基灭火剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、准备一下质量分数的原料：、
乙二醇14份、烷基糖萁2.1份、表面活性剂1.4份、甲基膦酸二甲酯25份、亚磷酸二甲酯1.4份、氯化钠0.7份、复合增稠剂0.7份、聚四氟乙烯微粉2.7份、高分子溶剂1.6份、稳定剂2份、氢氧化铝溶胶0.8份、去离子水25份、交联助剂0.35份。
S2、将称取后聚四氟乙烯微粉通过高速搅拌球磨，再用气流分离出粒径小于10μm的颗粒，将颗粒加入反应釜中的同时，称取一定质量份数的甲基膦酸二甲酯和亚磷酸二甲酯混合，恒温搅拌5～20min的过程后，形成主要溶液；
S3、单独在密闭容器中加入烷基糖萁后与乙二醇，两种溶液混合搅拌0.5h至粘稠状，再倒入浓度为80％的高分子溶剂，不间断连续加入氢氧化铝溶胶中，温度控制在60～80℃进行中和反应的同时进行搅拌；
S4、向中和反应后的溶液中，依次加入交联助剂与稳定剂进行混合，形成配料溶液，将S2中的主要溶液与配料溶液同时送入混合容器中，保持60℃的状态下高速搅拌20～60min，直至溶液完全融合后，加入表面活性剂；
S5、在S4中的溶液完全混合后，加入复合增稠剂，形成预备溶液，同时在去离子水中加入氯化钠后，将溶入去离子水中配置成水溶液后加入预备溶液，密闭情况下在溶液上施加一定量的压力气体，静置时间2h后，形成水基灭火剂。
实施例三：
一种高效环保森林水基灭火剂的配方，其成分包括乙二醇、烷基糖萁、表面活性剂、甲基膦酸二甲酯、亚磷酸二甲酯、氯化钠、复合增稠剂、聚四氟乙烯微粉、高分子溶剂、稳定剂、氢氧化铝溶胶、去离子水、交联助剂。
其中，表面活性剂为烷基多聚糖苷、丙基奈磺酸盐和烷基硫酸酯盐的其中一种或几种，且表面活性剂为碳氢成分。
其中，稳定剂为二乙二醇丁醚，复合增稠剂主要以纤维素、氯化钠和藻朊酸胶中按1：1.5:0.5的质量份数比组成的混合物。
其中，交联助剂的主要成分为酚醛树脂及氨基树脂交联剂，聚四氟乙烯微粉粉碎后的粒径小于10μm。
其中，高分子溶剂的浓度为80％，且高分子溶剂为聚氯乙烯与水之间组合的溶液。
根据上述的一种高效环保森林水基灭火剂的配方，现提出一种高效环保森林水基灭火剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、准备一下质量分数的原料：、
乙二醇16份、烷基糖萁2.3份、表面活性剂1.8份、甲基膦酸二甲酯28份、亚磷酸二甲酯1.8份、氯化钠1份、复合增稠剂1份、聚四氟乙烯微粉3份、高分子溶剂1.7份、稳定剂2.3份、氢氧化铝溶胶1份、去离子水30份、交联助剂0.5份。
S2、将称取后聚四氟乙烯微粉通过高速搅拌球磨，再用气流分离出粒径小于10μm的颗粒，将颗粒加入反应釜中的同时，称取一定质量份数的甲基膦酸二甲酯和亚磷酸二甲酯混合，恒温搅拌5～20min的过程后，形成主要溶液；
S3、单独在密闭容器中加入烷基糖萁后与乙二醇，两种溶液混合搅拌0.5h至粘稠状，再倒入浓度为80％的高分子溶剂，不间断连续加入氢氧化铝溶胶中，温度控制在60～80℃进行中和反应的同时进行搅拌；
S4、向中和反应后的溶液中，依次加入交联助剂与稳定剂进行混合，形成配料溶液，将S2中的主要溶液与配料溶液同时送入混合容器中，保持60℃的状态下高速搅拌20～60min，直至溶液完全融合后，加入表面活性剂；
S5、在S4中的溶液完全混合后，加入复合增稠剂，形成预备溶液，同时在去离子水中加入氯化钠后，将溶入去离子水中配置成水溶液后加入预备溶液，密闭情况下在溶液上施加一定量的压力气体，静置时间2h后，形成水基灭火剂。
对比例：
一种植物凝胶型全能森林专用灭火剂，包括以下步骤：
S1、准备一下质量分数的原料：
白茎盐生草的科学萃取物水溶20～40份、高吸水树脂20～40份、交联剂0～2份、引发剂0～1份、产气剂0～10份、尿素0～10份、阻燃剂0～10份、助溶剂0～2份、碳氢表面活性剂0～2份、氟碳表面活性剂0～2份、润湿剂0～5份、防腐剂0～2份、酸碱调节剂0～10份。
S2、配制浓度为80％的白茎盐生草的科学萃取物水溶液；
S3、将白茎盐生草的科学萃取物水溶液连续加入高吸水树脂中，温度控制在50～70℃进行中和反应，反应时间为30分钟；
S4、向中和反应后的溶液中，依次加入交联剂、引发剂、产气剂、尿素、阻燃剂、助溶剂、碳氢表面活性剂、氟碳表面活性剂、润湿剂、防腐剂、酸碱调节剂，进行搅拌，转速为120～150转/分钟，搅拌过程温度控制在95～105℃，搅拌时间为25～30分钟；
S5、将搅拌混合液置入聚合老化器中，反应15～20分钟后混合液聚合成固体，将固体混合物粉碎成颗粒，即得成品。
试验结果：
将实施例1、实施例2、实施例3与对比例制备得到的灭火剂在3m高处喷洒，设置直径为20cm的容器，装上高度约为0.5cm高的汽油油层，放入森林树木，每次实验换一次新的汽油，分别进行检验具体结果如下表所示：
本发明制备的水基灭火剂可灭家用、车用、电器火灾，方便清理，灭火性好，渗透力强，能快速降温，环保可直接喷在人体上逃生。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种高效环保森林水基灭火剂的配方，其特征在于：由以下重量份数的原料组成：
乙二醇12～16份；
烷基糖萁1.8～2.3份；
表面活性剂1.0～1.8份；
甲基膦酸二甲酯23～28份；
亚磷酸二甲酯1.0～1.8份；
氯化钠0.5～1.0份；
复合增稠剂0.5～1.0份；
聚四氟乙烯微粉2.5～3.0份；
高分子溶剂1.5～1.7份；
稳定剂1.8～2.3份；
氢氧化铝溶胶0.5～1.0份；
去离子水20～30份；
交联助剂0.2～0.5份。
2.根据权利要求1所述的一种高效环保森林水基灭火剂的配方，其特征在于：所述表面活性剂为烷基多聚糖苷、丙基奈磺酸盐和烷基硫酸酯盐的其中一种或几种，且表面活性剂为碳氢成分。
3.根据权利要求1所述的一种高效环保森林水基灭火剂的配方，其特征在于：所述稳定剂为二乙二醇丁醚，所述复合增稠剂主要以纤维素、氯化钠和藻朊酸胶中按1：1.5:0.5的质量份数比组成的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种高效环保森林水基灭火剂的配方，其特征在于：所述交联助剂的主要成分为酚醛树脂及氨基树脂交联剂，所述聚四氟乙烯微粉粉碎后的粒径小于10μm。
5.根据权利要求1所述的一种高效环保森林水基灭火剂的配方，其特征在于：所述高分子溶剂的浓度为80％，且高分子溶剂为聚氯乙烯与水之间组合的溶液。
6.根据权利要求1所述的一种高效环保森林水基灭火剂的配方，现提出一种高效环保森林水基灭火剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将称取后聚四氟乙烯微粉通过高速搅拌球磨，再用气流分离出粒径小于10μm的颗粒，将颗粒加入反应釜中的同时，称取一定质量份数的甲基膦酸二甲酯和亚磷酸二甲酯混合，恒温搅拌5～20min的过程后，形成主要溶液；
S2、单独在密闭容器中加入烷基糖萁后与乙二醇，两种溶液混合搅拌0.5h至粘稠状，再倒入浓度为80％的高分子溶剂，不间断连续加入氢氧化铝溶胶中，温度控制在60～80℃进行中和反应的同时进行搅拌；
S3、向中和反应后的溶液中，依次加入交联助剂与稳定剂进行混合，形成配料溶液，将S1中的主要溶液与配料溶液同时送入混合容器中，保持60℃的状态下高速搅拌20～60min，直至溶液完全融合后，加入表面活性剂；
S4、在S3中的溶液完全混合后，加入复合增稠剂，形成预备溶液，同时在去离子水中加入氯化钠后，将溶入去离子水中配置成水溶液后加入预备溶液，密闭情况下在溶液上施加一定量的压力气体，静置时间2h后，形成水基灭火剂。
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