CN115738159A - 一种水系灭火剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种水系灭火剂及其制备方法，水系灭火剂包括发泡剂、阻燃剂、降凝固点剂和纯水；其制备方法是通过在室温下将上述成分有序混合搅拌均匀，最终制成水系灭火溶液；本发明采用绿色环保型氟碳表面活性剂与十二烷基苯磺酸钠生成发泡剂，与钾盐和磷酸盐合成的阻燃剂协同作用，大幅度提高灭火剂的灭火效能，且盐类阻燃剂也均无毒无害，从根本上消除了灭火后造成环境污染的可能，同时该灭火剂制作工艺简单、完成周期短，生产效率高，非常适于工业化生产。

Description

一种水系灭火剂及其制备方法

技术领域

本发明属于灭火剂技术领域，涉及一种绿色环保型水系灭火剂及其制备方法。

背景技术

近年来，随着社会的快速发展，火灾事故高发。火灾不仅造成国家财产的损失，而且严重威胁到人们的生命和财产安全。所以预防火灾的发生，并在发生火灾后将其快速扑灭，对人们的生产生活具有重要意义。

常用的灭火剂种类包括泡沫灭火剂、固体灭火剂、气体灭火剂和水系灭火剂，其中水系灭火剂由于自身优良的灭火性能和多样的应用场所近几年被广泛地研究。水系灭火剂是一种以水为主要成分的灭火剂，是消防领域最常用的灭火剂品种之一。水吸热能力很强，高温下蒸发产生大量水蒸气，能够显著降低周围温度，对整体环境起到冷却的作用。但水单独用于灭火时，会出现灭火效果差、灭火效率低等问题，所以需要通过加入添加剂的方式以改变水本身的物理化学性能，以改善水的灭火性能，形成新的灭火剂，这种灭火剂就被称为水系灭火剂。

为提高水本身的灭火效能，可以在水中添加表面活性剂降低水的表面张力，提高水的润湿性；添加抗冻剂，使灭火剂可以应用于低温环境；添加减阻剂，降低水本身的阻力便于灭火剂的喷射和输送；添加增稠剂，提高水的附着力，防止有效成分的流失；添加乳化剂，雾状形式的喷射使其对油类火有一定的抑制作用。

目前，水系灭火剂中用于降低表面活性的活性剂多为毒性较高的氟系表面活性剂，但研究表明，该类表面活性剂灭火性能和降低表面张力效果虽佳，本身难降解性能给环境带来一定的负担。此外，水系灭火剂还存在凝固点高、灭火剂中剩余有效成分难降解、灭火效率低等缺点。

发明内容

针对现有水系灭火剂存在的问题，本发明的目的就是通过加入大量灭火活性物质和合适比例的防冻剂，得到凝固点低、工艺简单、灭火效率高的绿色环保型水系灭火剂。

为了实现上述目的，需要以下技术方案来实现：

一种水系灭火剂，其成分及质量百分比为：发泡剂10%-12%，阻燃剂15%-21%，降凝固点剂10%-12%，其余为纯水。

所述发泡剂主要成分为氟碳表面活性剂YM-316，质量百分比10%~11%，十二烷基苯磺酸钠配合氟碳表面活性剂使用，质量百分比0~1%。

所述阻燃剂包括磷酸氢二钾、磷酸二氢铵、醋酸钾、草酸钾和聚磷酸铵，其质量比为7-10：3-6：4-6：0.5：0.5。

所述降凝固点剂为乙二醇。

所述水系灭火剂的制备方法为：

步骤一、将阻燃剂中的铵盐与纯化后的去离子水混合，搅拌速率为500~1000r/min，搅拌20min得到铵盐溶液；

步骤二、将钾盐加入上述铵盐溶液中搅拌，搅拌速率为500~1000r/min，搅拌20min得到阻燃剂的混合液；

步骤三、将发泡剂和降凝固点剂加入上述混合液中搅拌，搅拌速率为1000~1500r/min，搅拌20min即得到水系灭火剂。

上述步骤均在室温下进行操作。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明所述灭火剂采用了可降解型的氟碳表面活性剂，与十二烷基苯磺酸钠复配形成发泡剂，发泡剂与钾盐和磷酸盐协同增效作用大幅度提高了灭火剂的灭火效能，且阻燃剂中的盐类均可用作食品添加剂，聚磷酸铵还常用作肥料，而且该灭火剂是稀释后进行灭火，大大降低了剩余成分中难降解物质的浓度，从根本上消除了灭火后造成的环境污染。本发明的水系灭火剂，使用环保型成分，绿色高效，同时生产成本低、生产效率高且工艺简单，生产工艺完成周期短，适用于工业化生产。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步说明。

一种水系灭火剂，包括发泡剂、阻燃剂、降凝固点剂和纯水；其中发泡剂的质量百分比为10%-12%，阻燃剂的质量百分比为15%-21%，降凝固点剂的质量百分比为10%-12%，其余为纯水。

发泡剂的主要成分为氟碳表面活性剂YM-316，质量百分比10%~11%，十二烷基苯磺酸钠配合表面活性剂使用，质量百分比0~1%。绿色环保型的氟碳表面活性剂，能够降低灭火剂溶液表面张力，十二烷基苯磺酸钠本身生物降解性好，能稳定存在于弱酸和碱性溶液中，具有优良的渗透性、起泡性，两种药剂复配成为发泡剂覆盖于燃烧物表面以隔绝空气，同时起到抑制燃烧物复燃的作用，且其成分对灭火环境不会带来污染。

阻燃剂包括磷酸氢二钾、磷酸二氢铵、醋酸钾、草酸钾和聚磷酸铵，其质量比为7-10：3-6：4-6：0.5：0.5。其中的磷酸氢二钾、磷酸二氢铵、醋酸钾为阻燃剂的主要成分，草酸钾和聚磷酸铵配合磷酸氢二钾、磷酸二氢铵、醋酸钾使用。草酸钾、醋酸钾弱碱性盐和磷酸盐可以显著提高灭火剂的灭火性能，同时还有降低凝固点的作用。

降凝固点剂采用乙二醇。上述灭火活性物质即发泡剂和阻燃剂配合乙二醇组成灭火剂，灭火剂中的灭火活性物质通过自身所含离子及分解物同时起到抑制氧气和化学渗透阻燃的作用，抑制火势。灭火剂中的各有效成分的组合，使得本发明灭火剂具有灭火效率高、抗复燃率高且降温速度快的特点，同时，本发明所述灭火剂的PH值在7-7.5，呈弱碱性，弱碱性溶液可以避免其对溶液存储罐的腐蚀，也可以避免其对所运用环境的破坏及污染。

上述水系灭火剂的制备方法为：

步骤一、将阻燃剂中的铵盐与纯化后的去离子水混合搅拌，搅拌速率为500~1000r/min，搅拌20min得到铵盐溶液；

步骤二、将钾盐加入上述铵盐溶液中搅拌，搅拌速率为500~1000r/min，搅拌20min得到阻燃剂的混合液；

步骤三、将发泡剂和降凝固点剂加入上述混合液中搅拌，搅拌速率为1000~1500r/min，搅拌20min即得到水系灭火剂。

上述步骤均在室温下进行操作。

实施例1

在室温下，分别称取磷酸二氢铵0.4kg，聚磷酸铵0.05kg，去离子纯水6.25kg，混合搅拌，搅拌速率为500r/min，搅拌20min，得到铵盐溶液；然后称取磷酸氢二钾0.75kg，醋酸钾0.4kg，草酸钾0.05kg，加入到铵盐溶液，继续搅拌20min，搅拌速率同样为500r/min，得到阻燃剂溶液；再称取氟碳表面活性剂（YM-316）1kg，乙二醇1.1kg加入到阻燃剂溶液中，混合搅拌20min，搅拌速率为1000r/min，得到水系灭火剂。

上述配制的水系灭火剂按照GB 17308-2006 泡沫灭火剂的测定方法，测定其凝固点为-17℃、pH值为7.3、表面张力为16mN/m。

实施例2

在室温下，分别称取磷酸二氢铵0.39kg，聚磷酸铵0.05kg，去离子纯水5.71kg，混合搅拌，搅拌速率为1000r/min，搅拌20min，得到铵盐溶液；然后称取磷酸氢二钾1kg，醋酸钾0.42kg，草酸钾0.05kg，加入到铵盐溶液，继续搅拌20min，搅拌速率同样为1000r/min，得到阻燃剂溶液；再称取氟碳表面活性剂（YM-316）1.09kg，十二烷基苯磺酸钠0.1kg，乙二醇1.19kg加入到阻燃剂溶液中，混合搅拌20min，搅拌速率为1500r/min，得到水系灭火剂。

上述配制的水系灭火剂按照GB 17308-2006 泡沫灭火剂的测定方法，测定其凝固点为-19℃、pH值为7.2、表面张力为17.5mN/m。

由上述实施例测量的数据可以看到，实施例1和实施例2得到的水系灭火剂样品三项理化性能均符合标准，很大程度上降低了水本身的表面张力，灭火剂的润湿性随之增强，从而提高了灭火性能；凝固点低，允许在低温环境下使用，灭火后的剩余成分中难降解物质的浓度也大大降低，是理想的绿色环保型水系灭火剂。

最后需要说明的是，以上各实施例仅用于说明本发明的技术方案，并非用以限制本发明的保护范围。未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (6)

1.一种水系灭火剂，其特征在于：包括发泡剂、阻燃剂、降凝固点剂和纯水；各组成成分的质量百分比为：发泡剂10%-12%，阻燃剂15%-21%，降凝固点剂10%-12%，其余为纯水。

2.根据权利要求1所述的一种水系灭火剂，其特征在于：所述发泡剂包括氟碳表面活性剂和十二烷基苯磺酸钠；所述氟碳表面活性剂的质量百分比10%~11%，所述十二烷基苯磺酸钠的质量百分比0~1%。

3.根据权利要求1所述的一种水系灭火剂，其特征在于：所述阻燃剂包括磷酸氢二钾、磷酸二氢铵、醋酸钾、草酸钾和聚磷酸铵；磷酸氢二钾、磷酸二氢铵、醋酸钾、草酸钾和聚磷酸铵的质量比为7-10：3-6：4-6：0.5：0.5。

4.根据权利要求1所述的一种水系灭火剂，其特征在于：所述降凝固点剂为乙二醇。

5.一种水系灭火剂的制备方法，其特征在于：水系灭火剂制备方法的步骤包括：

步骤一、将阻燃剂中的铵盐与纯化后的去离子水混合，搅拌速率为500~1000r/min，搅拌20min得到铵盐溶液；

步骤二、将钾盐加入上述铵盐溶液中搅拌，搅拌速率为500~1000r/min，搅拌20min得到阻燃剂的混合液；

步骤三、将发泡剂和降凝固点剂加入上述混合液中搅拌，搅拌速率为1000~1500r/min，搅拌20min即得到水系灭火剂。

6.根据权利要求5所述的一种水系灭火剂的制备方法，其特征在于：所述步骤一、步骤二、步骤三均在室温下进行操作。