一种无氟环保型泡沫灭火剂及其制备方法

1.本发明属于灭火剂技术领域，具体涉及一种无氟环保型泡沫灭火剂及其制备方法。

背景技术：

2.泡沫灭火剂是扑救可燃液体火灾最常用且最有效的灭火介质。泡沫灭火剂的种类繁多、性能也各有不同。其中，水成膜泡沫灭火剂(afff)由于配方中含有氟碳表面活性剂，当 afff被施加于燃料液体表面时，能在液体燃料表面迅速形成一层水膜，水膜与泡沫层共同起到隔离可燃物、隔绝氧气和冷却降温的作用，是目前存在的灭火效果最佳的泡沫灭火剂种类。但是，全氟辛烷磺酸(pfos)作为氟碳表面活性剂的合成原料，具有严重的生态环境破坏性，已被限制使用，寻、开发不含氟碳表面活性剂的泡沫灭火剂配方具有重要意义。

技术实现要素：

3.针对上述存在的技术问题，本发明提供了一种无氟环保型泡沫灭火剂及其制备方法，其表面张力低，易铺展，协同灭火性能优异，且该灭火剂成分环保、经济成本较低，可供消防训练使用。
4.本发明的技术方案为：
5.一种无氟环保型泡沫灭火剂，以质量百分比计，包括如下组分：10-30％的碳氢表面活性剂，5-10％阻燃剂，10-20％的助溶剂，1-3％的稳泡剂，1-3％的抗烧剂，0.1-1％的防腐剂，余量为水，所述碳氢表面活性剂为非离子型表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚(tritonx-100)或烷基糖苷(apg)，所选碳氢表面活性剂的发泡性能优异，是配方中主要的发泡剂，并且其能够降低燃料与泡沫溶液之间的界面张力，所述阻燃剂为聚磷酸铵(app)，是一种无机无卤的含磷阻燃剂，具有低烟无毒、热分解温度高、水溶性低、绿环保、成本低廉等优点，app受热分解生成聚/多磷酸、惰性气体，加强了泡沫窒息灭火的效果；且 app受热分解为吸热反应，加强了泡沫的冷却作用，综合这两方面的协同增效影响，app 对泡沫灭火剂扑灭a类火具有协同效果，app可以显著增强泡沫灭火性能。
6.优选地，所述助溶剂为尿素和二乙二醇单丁醚中的一种或者两者的混合物。
7.优选地，所述稳泡剂为黄原胶和羧基化甲基纤维素中的一种或者两者的混合物，其作用为在配置泡沫灭火剂时提高溶液粘度以增强泡沫稳定性，改善泡沫在对燃料蒸汽的密封性能。
8.优选地，所述抗烧剂为黄原胶和海藻酸钠中的一种或者两者的混合物。
9.优选地，所述的防腐剂为双乙酸钠和山梨酸钾中的一种或者两者的混合物。
10.一种无氟环保型泡沫灭火剂的制备方法，包括如下步骤：将碳氢表面活性剂和聚磷酸铵加入反应釜，然后加入水，进行搅拌；在搅拌状态下，分别向反应釜中加入助溶剂、稳泡剂、抗烧剂和防腐剂，待搅拌混匀后，调节ph至6.0-9.5，搅拌均匀即得到产品。生产过程中所用的物质纯度为工业级，水为去离子水或工业软水，调节ph所用的ph调节剂为氨水或
醋酸。
11.本发明的有益效果是：
12.(1)本发明的灭火剂成分环保、经济成本较低，且该灭火剂中不含氟碳表面活性剂，所选碳氢表面活性剂不会造成污染，所且发泡性能优异，是配方中主要的发泡剂，并且其能够降低燃料与泡沫溶液之间的界面张力；
13.(2)本发明采用聚磷酸铵作为阻燃剂，灭火强度高，非水溶性的阻燃剂不利于泡沫灭火剂发泡，而聚磷酸铵的水溶性强，聚磷酸铵和表面活性剂在泡沫灭火剂的溶液性质、泡沫性能方面存在相互影响，在灭火性能方面也表现出了协同作用，聚磷酸铵的添加改善了泡沫灭火剂的灭火效果，一方面，聚磷酸铵通过改善泡沫性质加强灭火效果；另一方面，在火场高温的作用下，聚磷酸铵受热分解为吸热反应，加强了泡沫的冷却作用，聚磷酸铵受热分解产生的nh3为不燃性气体，加强了泡沫窒息灭火的效果；
14.(3)本发明中泡沫灭火剂合成方法简单，生产工艺稳定便捷。
具体实施方式
15.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
16.实施例1：泡沫灭火剂浓缩液的制备(100kg，3％型)
17.分别称取triton x-100 20kg、app(聚合度》1500)10kg加入反应釜，然后加入45kg 工业软水，开启搅拌，搅拌速度120r/min；在搅拌状态下，分别向反应釜中添加尿素20kg、黄原胶2kg、海藻酸钠2kg、双乙酸钠1kg，待搅拌混匀后，调节溶液ph值，搅拌均匀即得到产品。
18.实施例2：泡沫灭火剂浓缩液的制备(100kg，3％型)
19.分别称取triton x-100 20kg、app(聚合度《20)10kg加入反应釜，然后加入45kg工业软水，开启搅拌，搅拌速度120r/min；在搅拌状态下，分别向反应釜中添加二乙二醇单丁醚20kg、羧基化甲基纤维素2kg、海藻酸钠2kg、山梨酸钾1kg，待搅拌混匀后，调节溶液ph值，搅拌均匀即得到产品。
20.实施例3：泡沫灭火剂浓缩液的制备(100kg，6％型)
21.分别称取apg 30kg、app(聚合度》1500)5kg加入反应釜，然后加入40kg工业软水，开启搅拌，搅拌速度120r/min；在搅拌状态下，分别向反应釜中添加尿素20kg、黄原胶2kg、海藻酸钠2kg、双乙酸钠1kg，待搅拌混匀后，调节溶液ph值，搅拌均匀即得到产品。
22.实施例4：泡沫灭火剂浓缩液的制备(100kg，6％型)
23.分别称取apg 30kg、app(聚合度《20)5kg加入反应釜，然后加入40kg工业软水，开启搅拌，搅拌速度120r/min；在搅拌状态下，分别向反应釜中添加二乙二醇单丁醚20kg、羧基化甲基纤维素2kg、海藻酸钠2kg、山梨酸钾1kg，待搅拌混匀后，调节溶液ph值，搅拌均匀即得到产品。
24.将上述实施例1、2与水按照质量比3:97的比例混合，将上述实施例3、4与水按照质量比6:94的比例混合，配制成溶液用于灭火。本发明产品按照《a类泡沫灭火剂》国家标准“gb27897-2011”规定的a类泡沫灭火剂泡沫液和泡沫溶液性能测试方法进行自检，溶液的各项物化性能及灭火性能均达到标准要求，属非温度敏感性泡沫液，具体检验结果如下表:
25.检验项目标准要求实施例1实施例2实施例3实施例4抗冻性、融化性能无可见分层和非均相合格合格合格合格ph值6.0-9.56.87.17.27.1扩散系数正值正值正值正值正值发泡倍数≥5.07.57.47.98.125％析液时间≥2.5min3.83.54.13.9灭火时间(强施加)≤90s56555852
26.应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

技术特征：

1.一种无氟环保型泡沫灭火剂，其特征在于，以质量百分比计，包括如下组分：10-30％的碳氢表面活性剂，5-10％阻燃剂，10-20％的助溶剂，1-3％的稳泡剂，1-3％的抗烧剂，0.1-1％的防腐剂，余量为水，所述碳氢表面活性剂为非离子型表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚或烷基糖苷，所述阻燃剂为聚磷酸铵。2.根据权利要求1所述的一种无氟环保型泡沫灭火剂，其特征在于，所述助溶剂为尿素和二乙二醇单丁醚中的一种或者两者的混合物。3.根据权利要求1所述的一种无氟环保型泡沫灭火剂，其特征在于，所述稳泡剂为黄原胶和羧基化甲基纤维素中的一种或者两者的混合物。4.根据权利要求1所述的一种无氟环保型泡沫灭火剂，其特征在于，所述抗烧剂为黄原胶和海藻酸钠中的一种或者两者的混合物。5.根据权利要求1所述的一种无氟环保型泡沫灭火剂，其特征在于，所述的防腐剂为双乙酸钠和山梨酸钾中的一种或者两者的混合物。6.一种如权利要求1-5任一项所述的无氟环保型泡沫灭火剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将碳氢表面活性剂和聚磷酸铵加入反应釜，然后加入水，进行搅拌；在搅拌状态下，分别向反应釜中加入助溶剂、稳泡剂、抗烧剂和防腐剂，待搅拌混匀后，调节ph至6.0-9.5，搅拌均匀即得到产品。

技术总结

本发明公开了一种无氟环保型泡沫灭火剂及其制备方法，属于灭火剂技术领域，该泡沫灭火剂以质量百分比计，包括如下组分：10-30％的碳氢表面活性剂，5-10％阻燃剂，10-20％的助溶剂，1-3％的稳泡剂，1-3％的抗烧剂，0.1-1％的防腐剂，余量为水，所述碳氢表面活性剂为非离子型表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚或烷基糖苷，所述阻燃剂为聚磷酸铵。本发明所制备的泡沫灭火剂其表面张力低，易铺展，协同灭火性能优异，且该灭火剂成分环保、经济成本较低。经济成本较低。