CN115068874B - 低氯植物环保阻燃型泡沫灭火剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于灭火剂技术领域，具体涉及一种低氯植物环保阻燃型泡沫灭火剂及其制备方法。所述低氯植物环保阻燃型泡沫灭火剂，包括以下质量百分比的组分：复合型表面活性剂35‑45%、抗烧剂1‑5%、阻燃渗透剂2‑5%、改良烷基糖苷18‑30%、氟碳表面活性剂3‑8%、水质调节剂0.2‑0.5%，余量为水。本发明的泡沫灭火剂成分中氯离子含量低且易生物降解，对环境无污染，泡沫丰富、稳定，抗烧性好，阻燃性好，具有优良的灭火性能；本发明还提供其制备方法，生产工艺简单，能耗低，原料易得且成本较低，易实现工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于灭火剂技术领域，具体涉及一种低氯植物环保阻燃型泡沫灭火剂及其制备方法。
背景技术
泡沫灭火剂是以碳氢表面活性剂与氟碳表面活性剂为基料并能够在易燃液体表面形成一层水膜的泡沫灭火剂。该水膜可从三个方面起到灭火作用：一是可以阻断油品与氧气的接触，使油火因缺氧而熄灭；二是水膜的蒸发会吸收大量的热量，使油品的表面温度大大降低；三是水膜本身可以抑制油品的挥发，进一步起到灭火的作用。另外，泡沫对火焰具有遮蔽作用，可有效降低热辐射。
泡沫灭火剂适用于液体燃料引起的火灾，可与干粉灭火剂联用，并可与大多数的消防泡沫灭火剂在灭火过程中一起应用，也可采用“液下喷射”的方式扑救大型油罐火灾，广泛适用于飞机场、油田、大型化工厂、化工仓库、油库、船舶、码头等火灾的预防与扑救。
传统泡沫灭火剂是以碳氢表面活性剂与氟碳表面活性剂为基料并能够在某些烃类液体表面形成一层水膜的泡沫灭火剂。但是传统泡沫灭火剂中使用的全氟辛烷磺酸（PFOS）极其难以降解，存在严重的生态破坏力和环保问题。而且其原材料中含有一定量的氯离子，导致产品中的氯离子浓度超过1000ppm，具有较高的腐蚀性，在产品贮存期间会引起贮存罐罐体腐蚀，使罐体出现点渗漏现象，影响产品的贮存，同时也会造成一定的环境污染。
但目前市场上还没有开发出任何一款既不含PFOS、PFOA，又能把氯离子降到50ppm以内的泡沫灭火剂产品。因此，急需开发一种不含PFOS、PFOA的低氯植物环保阻燃型泡沫灭火剂，以解决上述技术问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种低氯植物环保阻燃型泡沫灭火剂，成分中不含氯离子且易生物降解，对环境无污染，泡沫丰富、稳定，抗烧性好，阻燃性好，具有优良的灭火性能；本发明还提供其制备方法，生产工艺简单，能耗低，原料易得且成本较低，易实现工业化生产，具有广阔的应用前景，有利于推广应用。
本发明所述的低氯植物环保阻燃型泡沫灭火剂，由以下质量百分比的组分组成：复合型表面活性剂35-45%、抗烧剂1-5%、阻燃渗透剂2-5%、改良烷基糖苷18-30%、氟碳表面活性剂3-8%、水质调节剂0.2-0.5%，余量为水。
优选地，复合型表面活性剂为质量比（6-9）:1的十二烷基硫酸钠和Capstone®1460复配。其中，Capstone®1460生产厂家为科慕化学（上海）有限公司。
采用上述两种表面活性剂按一定比例复配，能够增加表面活性剂的活性，使泡沫更丰富细腻，增加灭火剂的抗烧疏油能力。
优选的，抗烧剂为Capstone1470，科慕化学（上海）有限公司生产。此抗烧剂比以往传统产品添加量小更容易降解。
优选的，阻燃渗透剂为三聚磷酸铵。三聚磷酸铵相比传统阻燃剂其具有更加强的渗透降温效果，能快速渗透到固体内部并能瞬间降低固体表面温度。
优选的，改良烷基糖苷由Glucopon425N、苯并三氮唑、乙酸钾溶液混合得到。其中Glucopon425N生产厂家为巴斯夫。
进一步优选的，以乙酸钾溶液所含乙酸钾质量计，Glucopon425N、苯并三氮唑、乙酸钾的混合质量比为（15-29）:（0.5-2）:（0.25-0.5）。
采用上述三种物质按一定比例复配，能够增加改良烷基糖苷的使用年限，增加其降温作用。
优选的，氟碳表面活性剂为双季铵盐型阳离子氟碳双子表面活性剂，进一步优选为T0644，生产厂家为巴斯夫。
优选的，水质调节剂为柠檬酸。
优选的，水为蒸馏水。
本发明所述的低氯植物环保阻燃型泡沫灭火剂的制备方法，包括如下步骤：
（1）将复合型表面活性剂、改良烷基糖苷加入水中，搅拌形成混合物A；
（2）将氟碳表面活性剂、抗烧剂、阻燃渗透剂加入水中，搅拌形成混合物B；
（3）将混合物A加入混合物B中得到混合物C；
（4）在混合物C中加入水质调节剂调节pH值至7.5-8.0，得到泡沫灭火剂成品。
其中，步骤（1）和步骤（2）所用的水量无具体要求，总水量符合要求即可。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
（1）本发明采用十二烷基硫酸钠和Capstone®1460复配作为表面活性剂，对环境无污染，能够产生细腻稳定的泡沫，在各类易燃液体的表面上形成一层水膜，具有较好的铺展性能、降温能力，可以高效快速的扑灭火源，也具有较好的抗复燃性能，同时采用三聚磷酸铵，相比传统阻燃剂，其具有更强的渗透降温效果，能快速渗透到固体内部并能瞬间降低固体表面温度；
（2）本发明制备的泡沫灭火剂成分中氯离子含量低且易生物降解，泡沫丰富、稳定，抗烧渗透性好，降温效果明显，具有优良的灭火性能和级低的腐蚀性；
（3）本发明的制备工艺简单，生产能耗低，原料易得且成本较低，易实现工业化生产。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。实施例中所使用的原料，如无特别说明，均为市售常规原料；实施例中所使用的工艺方法，如无特别说明，均为本领域常规方法。
实施例中所使用的部分原料如下：
Capstone®1460，科慕化学（上海）有限公司；
T0644，巴斯夫；
Glucopon425N，巴斯夫；
Capstone1470，科慕化学（上海）有限公司。
实施例1
一种低氯植物环保阻燃型泡沫灭火剂，由以下质量百分比的原料组成：十二烷基硫酸钠36%，Capstone®1460 4%，T0644 5%，Glucopon425N 20%，Capstone1470 1%，苯并三氮唑1%，50wt%乙酸钾溶液0.5%，三聚磷酸铵2%，柠檬酸0.3%，蒸馏水30.2%。
制备方法如下：
（1）将十二烷基硫酸钠、Capstone ®1460、Glucopon425N、苯并三氮唑、50wt%乙酸钾溶液加入一半蒸馏水中，加热至40℃，搅拌至充分溶解，形成混合物A；
（2）将T0644、Capstone1470、三聚磷酸铵加入剩余一半的蒸馏水中，搅拌至完全溶解，形成混合物B；
（3）将混合物A加入混合物B中，在8000r/min的转速下搅拌60min，得到混合物C；
（4）在混合物C中加入柠檬酸调节pH值，得到泡沫灭火剂成品。
实施例2
一种低氯植物环保阻燃型泡沫灭火剂，由以下质量百分比的原料组成：十二烷基硫酸钠30%，Capstone®1460 5%，T0644 3%，Glucopon425N 15%，Capstone1470 5%，苯并三氮唑2%，50wt%乙酸钾溶液1%，三聚磷酸铵5%，柠檬酸0.2%，蒸馏水33.8%。
制备方法如下：
（1）将十二烷基硫酸钠、Capstone®1460、Glucopon425N、苯并三氮唑、50wt%乙酸钾溶液加入一半蒸馏水中，加热至40℃，搅拌至充分溶解，形成混合物A；
（2）将T0644、Capstone1470、三聚磷酸铵加入剩余一半的蒸馏水中，搅拌至完全溶解，形成混合物B；
（3）将混合物A加入混合物B中，在8000r/min的转速下搅拌60min，得到混合物C；
（4）在混合物C中加入柠檬酸调节pH值，得到泡沫灭火剂成品。
实施例3
一种低氯植物环保阻燃型泡沫灭火剂，由以下质量百分比的原料组成：十二烷基硫酸钠40%，Capstone ®1460 5%，T0644 8%，Glucopon425N 29%，Capstone1470 3%，苯并三氮唑0.5%，50wt%乙酸钾溶液0.5%，三聚磷酸铵3%，柠檬酸0.5%，蒸馏水10.5%。
制备方法如下：
（1）将十二烷基硫酸钠、Capstone ®1460、Glucopon425N、苯并三氮唑、50wt%乙酸钾溶液加入一半蒸馏水中，加热至40℃，搅拌至充分溶解，形成混合物A；
（2）将T0644、Capstone1470、三聚磷酸铵加入剩余一半的蒸馏水中，搅拌至完全溶解，形成混合物B；
（3）将混合物A加入混合物B中，用搅拌器在8000r/min的转速下搅拌60min，得到混合物C；
（4）在混合物C中加入柠檬酸调节pH值，得到泡沫灭火剂成品。
对比例1
市售泡沫灭火剂：将叔胺15kg、全氟烷基磺酰氟20kg、乙二醇单丁醚110kg、乙二醇110kg、海藻酸钠4kg、黄原胶2kg、柠檬酸3kg、甲醛3kg溶解于733kg蒸馏水中，高速搅拌，使其混合均匀，即得泡沫灭火剂。
对比例2
与专利CN104971461A中实施例4公开的灭火剂进行对比，制备方法如下：
分别称取35g全氟辛基季胺碘化物，35g全氟甜菜碱，35g乙二醇，35g尿素，70g a-烯烃磺酸钠，70g十二烷基硫酸钠，70g十二烷基二甲基胺乙内酯，溶解于650g自来水中，高速搅拌，使其混合均匀，即得泡沫灭火剂。
对比例3
本对比例与实施例3不同之处仅在于，将30%的改良烷基糖苷（Glucopon425N 29%，苯并三氮唑0.5%，50wt%乙酸钾溶液0.5%）替换为等质量百分比的烷基糖苷AGP0810。
对比例4
本对比例与实施例3不同之处仅在于，将5%的Capstone ®1460替换为等质量百分比的十二烷基硫酸钠。
将各实施例和对比例的泡沫灭火剂参照标准GB15308-2006进行性能检测，测试结果如表1所示。
表1 测试结果
从表中可以看出，本发明实施例1-3制备的低氯植物环保阻燃型泡沫灭火剂均展现出优良的性能，相比市面上的普通泡沫灭火剂，本发明不含PFOS、PFOA，不但灭火效果优于普通常规产品，而且氯离子含量极低，显著优于普通泡沫灭火剂。
Claims (5)
1.一种低氯植物环保阻燃型泡沫灭火剂，其特征在于：由以下质量百分比的组分组成：复合型表面活性剂35-45%、抗烧剂1-5%、阻燃渗透剂2-5%、改良烷基糖苷18-30%、氟碳表面活性剂3-8%、水质调节剂0.2-0.5%，余量为水；
所述复合型表面活性剂为质量比（6-9）:1的十二烷基硫酸钠和Capstone®1460复配；
所述改良烷基糖苷由Glucopon425N、苯并三氮唑、乙酸钾溶液混合得到；
以乙酸钾溶液所含乙酸钾质量计，Glucopon425N、苯并三氮唑、乙酸钾的混合质量比为（15-29）:（0.5-2）:（0.25-0.5）；
所述抗烧剂为Capstone1470；
所述阻燃渗透剂为三聚磷酸铵；
所述氟碳表面活性剂为双季铵盐型阳离子氟碳双子表面活性剂T0644。
2.根据权利要求1所述的低氯植物环保阻燃型泡沫灭火剂，其特征在于：水质调节剂为柠檬酸。
3.根据权利要求1所述的低氯植物环保阻燃型泡沫灭火剂，其特征在于：水为蒸馏水。
4.一种权利要求1-3任一项所述的低氯植物环保阻燃型泡沫灭火剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）将复合型表面活性剂、改良烷基糖苷加入水中，搅拌形成混合物A；
（2）将氟碳表面活性剂、抗烧剂、阻燃渗透剂加入水中，搅拌形成混合物B；
（3）将混合物A加入混合物B中得到混合物C；
（4）在混合物C中加入水质调节剂调节pH值，得到泡沫灭火剂成品。
5.根据权利要求4所述的低氯植物环保阻燃型泡沫灭火剂的制备方法，其特征在于：步骤（4）中，在混合物C中加入水质调节剂调节pH值至7.5-8.0，得到泡沫灭火剂成品。
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