本发明属于灭火药剂制备技术领域，尤其涉及一种水系灭火药剂及其制备方法。
背景技术：
目前现有的水系灭火药剂，一般在b类火灾（液体或可熔化的固体物质火灾）的扑救方面应用效果较好，而在a类火灾（固体物质火灾）以及c类火灾（气体火灾）的扑救方面则显得效果一般，因此市场上急需一款高效地，能用于扑救较多火灾种类的水系灭火药剂。
另一方面，一般的水系灭火药剂在-1℃的环境中就会结冻成块而不能使用，这会严重影响到火灾发生时人们的生命财产安全，而且当部分水系灭火药剂剩余且需要暂时存放时，市面上现有的所有水系灭火药剂均会或多或少地出现腐败变质以及腐蚀容器的问题。
专利公开号为cn106975193a、公开日为2017.07.25的中国发明专利公开了一种中性环保水系灭火药剂及其制备方法，由水、第一灭火组份、第二灭火组份、柠檬酸和水溶性表面活性剂组份组成；第一组灭火组份：由磷酸二氢铵、尿素、碳酸钾和磷酸氢二铵中选出2种以上的无机化合物一起共同组成；第二灭火组份：由硫酸钾、碳酸氢钾、磷酸钠、有机酸和醋酸钾中选择一种或两种以上组成；水溶性表面活性剂组份：由月桂基硫酸钠、十六烷基三甲基氯化铵、全氟烷基甜菜碱、辛基硫酸钠和癸基硫酸钠中选择2种以上组成。
但是该发明专利中的水系灭火药剂存在灭火使用效果差的问题。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种水系灭火药剂及其制备方法，其能通过在水溶剂中添加各项用于提高灭火效果的药剂成分的方式，达到提高灭火使用效果的目的。本发明具有药剂灭火效果好、适用范围广，抗低温效果好，存放稳定性好以及方便实用的优点。
本发明解决上述问题采用的技术方案是：一种水系灭火药剂，包括按重量计的以下各组分：
水溶剂68-75%
盐类强化剂5-8%；
灭火增强剂6-11%；
表面活性剂1-4%；
阻燃剂2-5%；
增稠剂0.5-1.2%；
发泡剂0.8-2.0%；
吸水膨胀剂0.2-0.6%；
减阻剂0.1-0.5%；
稳定剂0.1-0.3%；
辅助剂0.5-0.8%。
进一步优选的技术方案在于：包括按重量计的以下各组分：
水溶剂72%
盐类强化剂8%；
灭火增强剂11%；
表面活性剂4%；
阻燃剂2%；
增稠剂0.5%；
发泡剂1.5%；
吸水膨胀剂0.2%；
减阻剂0.1%；
稳定剂0.2%；
辅助剂0.5%。
进一步优选的技术方案在于：包括按重量计的以下各组分：
水溶剂68.6%
盐类强化剂7.5%；
灭火增强剂10%；
表面活性剂4%；
阻燃剂4.5%；
增稠剂1.2%；
发泡剂2.0%；
吸水膨胀剂0.6%；
减阻剂0.5%；
稳定剂0.3%；
辅助剂0.8%。
进一步优选的技术方案在于：包括按重量计的以下各组分：
水溶剂70.1%
盐类强化剂8%；
灭火增强剂10%；
表面活性剂4%；
阻燃剂5%；
增稠剂1.2%；
发泡剂0.8%；
吸水膨胀剂0.2%；
减阻剂0.1%；
稳定剂0.1%；
辅助剂0.5%。
进一步优选的技术方案在于：所述辅助剂包括由抗冻剂、防腐剂以及抗蚀剂三种物质组成的混合物。
进一步优选的技术方案在于：所述抗冻剂为乙二醇；所述防腐剂为水杨酸苯胺；所述抗蚀剂为单宁酸，所述防腐剂添加量占灭火药剂总量的0.05%-0.1%。
进一步优选的技术方案在于：所述盐类强化剂为碳酸氢钾；所述灭火增强剂为十二烷基二甲基甜菜碱。
进一步优选的技术方案在于：所述表面活性剂为聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物；所述阻燃剂为聚磷酸铵；所述增稠剂为羧甲基纤维素钠；所述发泡剂为十二烷基硫酸脂钠盐。
进一步优选的技术方案在于：所述吸水膨胀剂为苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物，其中甲基丙烯酸的重量含量为19.5-22.5%；所述减阻剂为聚丙烯酰胺；所述稳定剂为氢氧化钠。
一种水系灭火药剂的制备方法，依次包括以下步骤：
s1、在搅拌机中加入水溶剂以及表面活性剂，以100r/min的速率搅拌2min；
s2、再往所述搅拌机中加入盐类强化剂、灭火增强剂以及阻燃剂，提高搅拌速率至500r/min，并且溶解搅拌3-5min，得到具有基本灭火效果的灭火药剂前阶段产物，所述灭火药剂前阶段产物可以用于前期灭火操作；
s3、最后往所述搅拌机中加入增稠剂、发泡剂、吸水膨胀剂、减阻剂、稳定剂以及辅助剂，以200r/min的速率搅拌6-8min，得到最终的灭火药剂。
本发明通过在水溶剂中添加各项用于提高灭火效果的药剂成分的方式，达到提高灭火使用效果的目的。本发明具有药剂灭火效果好、适用范围广，抗低温效果好，存放稳定性好以及方便实用的优点。
具体实施方式
以下所述仅为本发明的较佳实施例，非对本发明的范围进行限定。
实施例1
一种水系灭火药剂，包括以下各组分：纯净水72kg、碳酸氢钾8kg、十二烷基二甲基甜菜碱11kg、聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物4kg、聚磷酸铵2kg、羧甲基纤维素钠0.5kg、十二烷基硫酸脂钠盐1.5kg、苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物0.2kg、聚丙烯酰胺0.1kg、氢氧化钠0.2kg、乙二醇0.15kg、水杨酸苯胺0.05kg以及单宁酸0.3kg，其中所述苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物中甲基丙烯酸的重量含量为19.5%。
一种上述水系灭火药剂的制备方法，依次包括以下步骤：
s1、在搅拌机中加入纯净水以及聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物，以100r/min的速率搅拌2min；
s2、再往所述搅拌机中加入碳酸氢钾、十二烷基二甲基甜菜碱以及聚磷酸铵，提高搅拌速率至500r/min，并且溶解搅拌3min，得到具有基本灭火效果的灭火药剂前阶段产物，所述灭火药剂前阶段产物可以用于前期灭火操作，可以基本的灭火效果，但是不考虑后续的存放要求，要求所述灭火药剂前阶段产物能一次性全部用完；
s3、最后往所述搅拌机中加入羧甲基纤维素钠、十二烷基硫酸脂钠盐、苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物、聚丙烯酰胺、氢氧化钠、乙二醇、水杨酸苯胺以及单宁酸，以200r/min的速率搅拌6min，得到最终的灭火药剂。
其中，所述碳酸氢钾在火焰中气化而析出的钾离子，与火焰中的自由基和过氧化物反应，中止链式反应，以保证对火灾的扑灭效果；所述聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物用于降低所述水溶剂的表面张力，提高所述水溶剂的润湿、渗透能力，使得所述水溶剂能较好地进入到在燃烧物中，以提高扑灭效果。
另一方面，所述聚丙烯酰胺作为所述减阻剂，可以改变水的流体动力学性能，降低流动阻力，使得所述灭火药剂的射流更加密集，增加射程，进一步保证对火灾的扑灭效果；所述羧甲基纤维素钠作为增稠剂，用于提高所述灭火药剂在燃烧物表面的粘附能力，并且形成粘液覆盖层，减少水的流失，提高灭火效果。
尤其重要的是，所述苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物作为吸水膨胀剂，从而使得一部分水保持在所述苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物内，一部分水仍为游离状态，当喷洒到燃烧物表面后，部分流离水会流失，而所述苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物携带结合留存的部分水体，则会停留在燃烧物表面，形成覆盖层，以增强灭火效果。
最后对本实施例中得到的所述灭火药剂就“流动点”、“高温稳定性”“表面张力”以及“灭火性能”这四个试验指标进行测试，将测试结果记录到下表表1中。
实施例2
一种水系灭火药剂，包括以下各组分：纯净水68.6kg、碳酸氢钾7.5kg、十二烷基二甲基甜菜碱10kg、聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物4kg、聚磷酸铵4.5kg、羧甲基纤维素钠1.2kg、十二烷基硫酸脂钠盐2.0kg、苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物0.6kg、聚丙烯酰胺0.5kg、氢氧化钠0.3kg、乙二醇0.3kg、水杨酸苯胺0.1kg以及单宁酸0.4kg，其中所述苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物中甲基丙烯酸的重量含量为20.0%。
一种上述水系灭火药剂的制备方法，依次包括以下步骤：
s1、在搅拌机中加入纯净水以及聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物，以100r/min的速率搅拌2min；
s2、再往所述搅拌机中加入碳酸氢钾、十二烷基二甲基甜菜碱以及聚磷酸铵，提高搅拌速率至500r/min，并且溶解搅拌4min，得到具有基本灭火效果的灭火药剂前阶段产物，所述灭火药剂前阶段产物可以用于前期灭火操作，可以基本的灭火效果，但是不考虑后续的存放要求，要求所述灭火药剂前阶段产物能一次性全部用完；
s3、最后往所述搅拌机中加入羧甲基纤维素钠、十二烷基硫酸脂钠盐、苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物、聚丙烯酰胺、氢氧化钠、乙二醇、水杨酸苯胺以及单宁酸，以200r/min的速率搅拌7min，得到最终的灭火药剂。
其中，所述碳酸氢钾在火焰中气化而析出的钾离子，与火焰中的自由基和过氧化物反应，中止链式反应，以保证对火灾的扑灭效果；所述聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物用于降低所述水溶剂的表面张力，提高所述水溶剂的润湿、渗透能力，使得所述水溶剂能较好地进入到在燃烧物中，以提高扑灭效果。
另一方面，所述聚丙烯酰胺作为所述减阻剂，可以改变水的流体动力学性能，降低流动阻力，使得所述灭火药剂的射流更加密集，增加射程，进一步保证对火灾的扑灭效果；所述羧甲基纤维素钠作为增稠剂，用于提高所述灭火药剂在燃烧物表面的粘附能力，并且形成粘液覆盖层，减少水的流失，提高灭火效果。
尤其重要的是，所述苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物作为吸水膨胀剂，从而使得一部分水保持在所述苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物内，一部分水仍为游离状态，当喷洒到燃烧物表面后，部分流离水会流失，而所述苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物携带结合留存的部分水体，则会停留在燃烧物表面，形成覆盖层，以增强灭火效果。
最后对本实施例中得到的所述灭火药剂就“流动点”、“高温稳定性”“表面张力”以及“灭火性能”这四个试验指标进行测试，将测试结果记录到下表表1中。
实施例3
一种水系灭火药剂，包括以下各组分：纯净水70.1kg、碳酸氢钾8kg、十二烷基二甲基甜菜碱10kg、聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物4kg、聚磷酸铵5kg、羧甲基纤维素钠1.2kg、十二烷基硫酸脂钠盐0.8kg、苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物0.2kg、聚丙烯酰胺0.1kg、氢氧化钠0.1kg、乙二醇0.2kg、水杨酸苯胺0.1kg以及单宁酸0.2kg，其中所述苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物中甲基丙烯酸的重量含量为20.0%。
一种上述水系灭火药剂的制备方法，依次包括以下步骤：
s1、在搅拌机中加入纯净水以及聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物，以100r/min的速率搅拌2min；
s2、再往所述搅拌机中加入碳酸氢钾、十二烷基二甲基甜菜碱以及聚磷酸铵，提高搅拌速率至500r/min，并且溶解搅拌5min，得到具有基本灭火效果的灭火药剂前阶段产物，所述灭火药剂前阶段产物可以用于前期灭火操作，可以基本的灭火效果，但是不考虑后续的存放要求，要求所述灭火药剂前阶段产物能一次性全部用完；
s3、最后往所述搅拌机中加入羧甲基纤维素钠、十二烷基硫酸脂钠盐、苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物、聚丙烯酰胺、氢氧化钠、乙二醇、水杨酸苯胺以及单宁酸，以200r/min的速率搅拌8min，得到最终的灭火药剂。
其中，所述碳酸氢钾在火焰中气化而析出的钾离子，与火焰中的自由基和过氧化物反应，中止链式反应，以保证对火灾的扑灭效果；所述聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物用于降低所述水溶剂的表面张力，提高所述水溶剂的润湿、渗透能力，使得所述水溶剂能较好地进入到在燃烧物中，以提高扑灭效果。
另一方面，所述聚丙烯酰胺作为所述减阻剂，可以改变水的流体动力学性能，降低流动阻力，使得所述灭火药剂的射流更加密集，增加射程，进一步保证对火灾的扑灭效果；所述羧甲基纤维素钠作为增稠剂，用于提高所述灭火药剂在燃烧物表面的粘附能力，并且形成粘液覆盖层，减少水的流失，提高灭火效果。
尤其重要的是，所述苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物作为吸水膨胀剂，从而使得一部分水保持在所述苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物内，一部分水仍为游离状态，当喷洒到燃烧物表面后，部分流离水会流失，而所述苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物携带结合留存的部分水体，则会停留在燃烧物表面，形成覆盖层，以增强灭火效果。
最后对本实施例中得到的所述灭火药剂就“流动点”、“高温稳定性”“表面张力”以及“灭火性能”这四个试验指标进行测试，将测试结果记录到下表表1中。
对实施例1、2以及实施例3中所得到的所述灭火药剂进行试验测试，测试结果如下，其中试验标准为gb17835~2008标准：
表1
从所述表1中可以得到以下结论：
第一，实施例中的所述灭火药剂均具有抗冻能力强、高温稳定性好以及灭火效果好的优点，对于普通水系灭火药剂难以扑灭的b类火灾都有较好的灭火效果；
第二，实施例2以及3中的所述灭火药剂在抗冻能力方面优于实施例1。
上面对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种修改。这些都是不具有创造性的修改，只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。