专利名称：一种新型细水雾添加剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及细水雾灭火技术领域，涉及ー种新型细水雾添加剂及其制备方法。
背景技术：
作为“清洁、高效、环境友好”的新一代“哈龙”替代产品，细水雾灭火技术已经逐渐走向应用阶段。然而细水雾的灭火机理主要通过对燃料表面隔氧、降温物理作用来灭火，因此灭火性能要低干“哈龙”及其它化学灭火介质。在细水雾中加入添加剂可以大大提高灭火效能，国内外火灾科学界 已经将含添加剂的细水雾作为灭火研究技术的ー个新内容。根据细水雾添加剂在灭火过程中所发挥作用的不同，可以将细水雾添加剂划分为物理添加剂和化学添加剤。物理添加剂如表面活性剂等主要通过改变水的粘度、表面张カ来改善细水雾的流动性能、雾化性能以及扩散性能，进而影响到细水雾灭火能力。化学添加剂如过渡金属盐类、铁基化合物等对燃烧具有很强的化学抑制作用，可以通过終止燃烧链反应来增强细水雾的灭火性能。目前国内外研究的物理添加剂主要包括三类第一类为无机盐类添加剤，以水溶性的碱金属盐和碱土金属盐为主，包括NaHC03、NaC03、LiCl、CaC12等。；ニ类为改变细水雾粘性的有机化合物，包括泡沫添加剤、抗冻剂和粘性剂。第三类为过渡金属化合物，如五羰基铁、ニ茂铁等。然而，大部分的物理添加剂对细水雾的灭火效率提高幅度不大，且配方中的表面活性剂对环境具有一定的污染作用；化学添加剂的ー些无机金属盐对金属腐蚀较为严重，故对存储设备的材质具有较高的要求，且适用的灭火场所具有一定的限制。针对以上困难，清洁高效的复合添加剂越来越引起火灾科学界的注意。物理添加剂可以降低水的表面张力，增加细水雾流动性能，而碱金属盐添加剂会减少细水雾蒸发速率，雾气运动减缓，不利于灭火。它们复合后可能增强细水雾灭火性能，也有可能减弱细水雾灭火性能。根据 NIST(Final Report !Effective Non-Toxic Metallic FireSuppressants, May, 2002, p39-40)研究表明K与OH结合的速度比Na与OH结合的速度快30%，K与02结合的速度比Na与02结合的速度快2_3倍。本发明将上述碱金属盐与氟表面活性剂、溶剤、热敏物质进行不同复合比例研究，提出ー种细水雾添加剂的制备方法以克服现有灭火剂灭火效率低、污染严重的缺点。
发明内容
本发明目的是提供ー种可克服现有灭火剂灭火效率低、污染严重的缺点的新型细水雾添加剂及其制备方法。本发明的技术方案是—种新型细水雾添加剤，其特征在于，根据添加剂作用机理，由氟表面活性剤、碱金属盐、热敏物质和水组成。进ー步的，所述具体组分和质量分数如下I)氟表面活性剂为 CF3CF2CF2O (CF (CF3) CF2O) 2_CF (CF3) CONH (CH2) 3N+ (C2H5) CH3F,占添加剂质量分数的2% -5% ;2)碱金属盐为碳酸氢钾、碳酸钾、磷酸ニ氢钠、乳酸钠中的两种或两种以上的混合物，所占添加剂的质量分数为6% -10% ;3)热敏物质为尿素，占添加剂质量分数为4% -8% ;4)余量为水。如上所述的新型细水雾添加剂的制备方法，其特征在于，所述添加剂配置步骤如下把占溶液总质量的2-5%的氟表面活性剂、6% -10%碱金属盐、4% -8%尿素依次加入到水中搅拌，然后进行过滤即得所需的新型细水雾添加剤。原理本发明的添加剂主要包含以下几类ー是氟表面活性剤，主要起大幅度降低水的表面张カ和界面张カ，增强水在燃料表面的润湿作用。ニ是碱金属盐，通过俘获火场中的自由基中断燃烧链反应来达到抑制、熄灭火焰。三是热敏物质，在火场高温中可以吸收热量同时释放出不助燃气体，減少火场中氧气含量。本发明的优点是与现有的细水雾添加剂相比，本发明对已有的添加剂成分进行了整合改进，在以下几个方面体现了多组分细水雾添加剂的优点一、添加剂利用氟表面活性剂来增强细水雾的隔氧和隔温效果，能够在比较低的浓度上达到较佳的灭火性能，同时减少乳化剂的使用，可大幅度減少灭火过程中泡沫的产生，对现场无污染，且使用的各成分对人体无害。ニ、本发明中所采用的碱金属盐中，碳酸钾和碳酸氢钾水溶液呈弱碱性，磷酸ニ氢钠水溶液呈弱酸性，乳酸钠水溶液则呈中性。整个添加剂溶液呈中性。所用的金属盐腐蚀性与其他无机盐相比大大降低，但添加剂又能增强细水雾的灭火性能。同时所用的碳酸钾、碳酸氢钠、乳酸钠等受热分解以后产生的C02和NH3起到惰性气体的作用。三、本添加剂在保证灭火性能基础上尽可能減少添加剂成分，所使用的各成分都直接影响到灭火效果。同时与现有制备方法相比，本发明各组分通过物理混合即可完成制备，且添加剂比较稳定，对于添加剂的制备、运输、生产方面并没有特殊要求，成本低廉。
具体实施例方式实施例I :将发明中的多组分添加剂按照如下配方配置
权利要求
1.一种新型细水雾添加剂，其特征在于，根据添加剂作用机理，由氟表面活性剂、碱金属盐、热敏物质和水组成。
2.根据权利要求I所述的新型细水雾添加剂，其特征在于，所述具体组分和质量分数如下1)氟表面活性剂为CF3CF2CF2O (CF (CF3) CF2O) 2_CF (CF3) CONH (CH2) 3N+ (C2H5) CH3F,占添加剂质量分数的2%-5% ； 2)碱金属盐为碳酸氢钾、碳酸钾、磷酸二氢钠、乳酸钠中的两种或两种以上的混合物，所占添加剂的质量分数为6%-10% ； 3)热敏物质为尿素，占添加剂质量分数为4%-8%； 4)余量为水。
3.如权利要求I和2所述的新型细水雾添加剂的制备方法，其特征在于，所述添加剂配置步骤如下把占溶液总质量的2-5%的氟表面活性剂、6%-10%碱金属盐、4%-8%尿素依次加入到水中搅拌，然后进行过滤即得所需的新型细水雾添加剂。
全文摘要
本发明公开了一种新型细水雾添加剂，其特征在于，根据添加剂作用机理，由氟表面活性剂、碱金属盐、热敏物质和水组成。本发明有较佳的灭火性能，对现场无污染，且使用的各成分对人体无害。制备方法同时与现有制备方法相比，本发明各组分通过物理混合即可完成制备，且添加剂比较稳定，对于添加剂的制备、运输、生产方面并没有特殊要求，成本低廉。
文档编号A62D1/08GK102657924SQ20121010634
公开日2012年9月12日 申请日期2012年4月12日 优先权日2012年4月12日
发明者周晓猛, 廖光煊, 张青松, 纪欢乐, 肖修昆 申请人:中国科学技术大学苏州研究院