一种新型绿色环保矿山井下泡沫灭火剂的制作方法

1.本发明涉及灭火剂技术领域，具体为一种新型绿色环保矿山井下泡沫灭火剂。


背景技术：

2.目前，在煤矿中大量使用惰性气体防灭火方式，国内外常用的惰性气体防灭火剂有氮气和二氧化碳。
3.泡沫灭火剂可扑救可燃易燃液体的有效灭火剂，它主要是在液体表面生成凝聚的泡沫漂浮层，起窒息和冷却作用。泡沫灭火剂分为化学泡沫、空气泡沫、氟蛋白泡沫、水成膜泡沫和抗溶性泡沫等。适用范围广泛。
4.现有技术申请号2018113124693，本发明公开了一种水系灭火剂及其制备方法，所述水系灭火剂的成分按重量百分比包括水溶性铵盐1～10％、亲水性固体颗粒3～
5.5％、阻燃剂3～15％、抗冻剂10～20％、增稠剂0.3～0.5％、发泡剂0.5～1％、余量为水，本发明的灭火剂，主要由抗烧性、阻燃性强，能迅速吸收热量的原料，同时添加增稠剂、阻燃剂、发泡剂等多种成份组成灭火剂，通过物理吸热冷却、抑制氧气、化学渗透阻燃三种灭火方法有效的结合在一起，具有降温速度快、阻燃效率高、抗复燃率高等特性，ph值接近中性、灭火后对周围环境无污染、灭火后容易清理、对人体皮肤无刺激，同时本发明的灭火剂制作工艺简单”，然而，其在矿井下使用受到较多的限制。
6.基于此，我们提出了一种新型绿色环保矿山井下泡沫灭火剂，希冀解决现有技术中的不足之处。


技术实现要素：

7.(1)解决的技术问题
8.针对现有技术的不足，本发明提供了一种新型绿色环保矿山井下泡沫灭火剂。
9.(二)技术方案
10.为实现上述的目的，本发明提供如下技术方案：
11.一种新型绿色环保矿山井下泡沫灭火剂，按重量份计由以下成分制成：发泡剂5-8份、稳泡剂1.5-2份、磷酸二氢铵2-3份、复合表面活性剂6-9份、抗冻剂1.3-1.6份、助剂1-2份、溶剂20-25份、烷基葡萄糖苷2-4份；
12.所述磷酸二氢铵、复合表面活性剂混合质量比为1:3。
13.作为进一步的技术方案，所述助剂制备方法为：
14.(1)向反应釜内添加乙醇溶液和催化剂，搅拌均匀；
15.(2)调节反应釜内温度至80℃，通过置换的方法采用惰性气体将反应釜内空气排出；
16.(3)向反应釜内添加三乙醇胺、脂肪酸聚氧乙烯酯，调节温度至72℃，调节反应釜内压力至1.5mpa，搅拌反应4小时，然后进行出料；
17.(4)对反应釜内出的物料进行旋转蒸发干燥，得到助剂。
18.作为进一步的技术方案，步骤(1)中催化剂为铂催化剂；
19.所述铂催化剂、乙醇溶液混合质量比为1:50；
20.所述乙醇溶液质量分数为20％。
21.作为进一步的技术方案：步骤(2)中惰性气体为氮气。
22.作为进一步的技术方案，步骤(3)中所述三乙醇胺、脂肪酸聚氧乙烯酯混合摩尔比为1:1；
23.所述三乙醇胺、乙醇溶液混合质量比为1:24。
24.作为进一步的技术方案，所述发泡剂由烷基糖苷与十二烷基苯磺酸钠混合而成；
25.所述烷基糖苷与十二烷基苯磺酸钠混合质量比为1:2。
26.作为进一步的技术方案：所述稳泡剂为：脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、α-烯基磺酸钠中任一种或二者混合。
27.作为进一步的技术方案：所述复合表面活性剂制备方法为：
28.将月桂酰胺丙基甜菜碱、羧甲基纤维素钠、脂聚丙烯酰胺、肪胺聚氧乙烯醚依次添加到去离子水中，调节温度至65℃，保温搅拌30min，然后再经过旋转蒸发干燥，得到复合表面活性剂。
29.作为进一步的技术方案，所述抗冻剂为乙二醇。
30.作为进一步的技术方案，所述溶剂为去离子水。
31.泡沫是一种由液膜包裹气体分散相而形成具有特殊结构的体系，本发明采用的泡沫灭火剂相比于用于水灭火，具有覆盖时间更长、比水的灭火利用率也更高、对火焰穿透力也更有优势。
32.本发明采用的复合表面活性剂兼具阴、阳2种离子特性，具有良好的发泡性及配伍性，并且具有良好的润湿性及乳化性，能够大幅度的改善泡沫灭火剂的性能。
33.通过引入稳泡剂，目的是为了延长和稳定泡沫保持长久性能，从而提高泡沫对火焰的覆盖稳定性，加速灭火效率。
34.现有的灭火剂在零下20℃下的环境中使用时，水溶性铵盐会析出，这就会出现直接的将灭火器的喷嘴堵住，导致出气不通畅，无法及时的进行灭火处理，导致灭火器工作无法进行。因此，本发明通过大量实验研究，通过引入制备的助剂和复合表面活性剂的配合使用，能够有效的抑制水溶性铵盐的析出，从而，有效解决了灭火器失灵的问题。
35.(三)有益效果
36.与现有技术相比，本发明提供了一种新型绿色环保矿山井下泡沫灭火剂，具备以下有益效果：本发明制备的泡沫灭火剂相较于大量使用氟系表面活性剂，产生的灭火后不易降解，有环境毒害等问题，本发明泡沫灭火剂更加绿色环保，灭火效率高，无毒，腐蚀性小，适合大部分环境进行工作，即使在较低的温度下使用，也能够保持正常的工作。
具体实施方式
37.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
38.以下为具体实施例：
39.实施例1
40.一种新型绿色环保矿山井下泡沫灭火剂，按重量份计由以下成分制成：发泡剂5份、稳泡剂1.5份、磷酸二氢铵2份、复合表面活性剂6份、抗冻剂1.3份、助剂1份、溶剂20份、烷基葡萄糖苷2份；磷酸二氢铵、复合表面活性剂混合质量比为1:3。发泡剂由烷基糖苷与十二烷基苯磺酸钠混合而成；所述烷基糖苷与十二烷基苯磺酸钠混合质量比为1:2。稳泡剂为：脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、α-41.烯基磺酸钠中任一种或二者混合。复合表面活性剂制备方法为：将月桂酰胺丙基甜菜碱、羧甲基纤维素钠、脂聚丙烯酰胺、肪胺聚氧乙烯醚依次添加到去离子水中，调节温度至65℃，保温搅拌30min，然后再经过旋转蒸发干燥，得到复合表面活性剂。抗冻剂为乙二醇。溶剂为去离子水；助剂制备方法为：
42.(1)向反应釜内添加质量分数为20％的乙醇溶液和铂催化剂，搅拌均匀；铂催化剂、乙醇溶液混合质量比为1:50；
43.(2)调节反应釜内温度至80℃，通过置换的方法采用氮气将反应釜内空气排出；
44.(3)向反应釜内添加三乙醇胺、脂肪酸聚氧乙烯酯，调节温度至72℃，调节反应釜内压力至1.5mpa，搅拌反应4小时，然后进行出料；三乙醇胺、脂肪酸聚氧乙烯酯混合摩尔比为1:1；所述三乙醇胺、乙醇溶液混合质量比为1:24；
45.(4)对反应釜内出的物料进行旋转蒸发干燥，得到助剂。
46.实施例2
47.一种新型绿色环保矿山井下泡沫灭火剂，按重量份计由以下成分制成：发泡剂6份、稳泡剂1.8份、磷酸二氢铵2.5份、复合表面活性剂7.5份、抗冻剂1.4份、助剂1.5份、溶剂22份、烷基葡萄糖苷3份；磷酸二氢铵、复合表面活性剂混合质量比为1:3。发泡剂由烷基糖苷与十二烷基苯磺酸钠混合而成；所述烷基糖苷与十二烷基苯磺酸钠混合质量比为1:2。稳泡剂为：脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、α-48.烯基磺酸钠中任一种或二者混合。复合表面活性剂制备方法为：将月桂酰胺丙基甜菜碱、羧甲基纤维素钠、脂聚丙烯酰胺、肪胺聚氧乙烯醚依次添加到去离子水中，调节温度至65℃，保温搅拌30min，然后再经过旋转蒸发干燥，得到复合表面活性剂。抗冻剂为乙二醇。溶剂为去离子水；助剂制备方法为：
49.(1)向反应釜内添加质量分数为20％的乙醇溶液和铂催化剂，搅拌均匀；铂催化剂、乙醇溶液混合质量比为1:50；
50.(2)调节反应釜内温度至80℃，通过置换的方法采用氮气将反应釜内空气排出；
51.(3)向反应釜内添加三乙醇胺、脂肪酸聚氧乙烯酯，调节温度至72℃，调节反应釜内压力至1.5mpa，搅拌反应4小时，然后进行出料；三乙醇胺、脂肪酸聚氧乙烯酯混合摩尔比为1:1；所述三乙醇胺、乙醇溶液混合质量比为1:24；
52.(4)对反应釜内出的物料进行旋转蒸发干燥，得到助剂。
53.实施例3
54.一种新型绿色环保矿山井下泡沫灭火剂，按重量份计由以下成分制成：发泡剂7份、稳泡剂1.6份、磷酸二氢铵3份、复合表面活性剂9份、抗冻剂1.5份、助剂2份、溶剂20份、烷基葡萄糖苷2份；磷酸二氢铵、复合表面活性剂混合质量比为1:3。发泡剂由烷基糖苷与十
二烷基苯磺酸钠混合而成；所述烷基糖苷与十二烷基苯磺酸钠混合质量比为1:2。稳泡剂为：脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、α-55.烯基磺酸钠中任一种或二者混合。复合表面活性剂制备方法为：将月桂酰胺丙基甜菜碱、羧甲基纤维素钠、脂聚丙烯酰胺、肪胺聚氧乙烯醚依次添加到去离子水中，调节温度至65℃，保温搅拌30min，然后再经过旋转蒸发干燥，得到复合表面活性剂。抗冻剂为乙二醇。溶剂为去离子水；助剂制备方法为：
56.(1)向反应釜内添加质量分数为20％的乙醇溶液和铂催化剂，搅拌均匀；铂催化剂、乙醇溶液混合质量比为1:50；
57.(2)调节反应釜内温度至80℃，通过置换的方法采用氮气将反应釜内空气排出；
58.(3)向反应釜内添加三乙醇胺、脂肪酸聚氧乙烯酯，调节温度至72℃，调节反应釜内压力至1.5mpa，搅拌反应4小时，然后进行出料；三乙醇胺、脂肪酸聚氧乙烯酯混合摩尔比为1:1；所述三乙醇胺、乙醇溶液混合质量比为1:24；
59.(4)对反应釜内出的物料进行旋转蒸发干燥，得到助剂。
60.实施例4
61.一种新型绿色环保矿山井下泡沫灭火剂，按重量份计由以下成分制成：发泡剂7份、稳泡剂1.9份、磷酸二氢铵2份、复合表面活性剂6份、抗冻剂1.6份、助剂2份、溶剂20份、烷基葡萄糖苷3份；磷酸二氢铵、复合表面活性剂混合质量比为1:3。发泡剂由烷基糖苷与十二烷基苯磺酸钠混合而成；所述烷基糖苷与十二烷基苯磺酸钠混合质量比为1:2。稳泡剂为：脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、α-62.烯基磺酸钠中任一种或二者混合。复合表面活性剂制备方法为：将月桂酰胺丙基甜菜碱、羧甲基纤维素钠、脂聚丙烯酰胺、肪胺聚氧乙烯醚依次添加到去离子水中，调节温度至65℃，保温搅拌30min，然后再经过旋转蒸发干燥，得到复合表面活性剂。抗冻剂为乙二醇。溶剂为去离子水；助剂制备方法为：
63.(1)向反应釜内添加质量分数为20％的乙醇溶液和铂催化剂，搅拌均匀；铂催化剂、乙醇溶液混合质量比为1:50；
64.(2)调节反应釜内温度至80℃，通过置换的方法采用氮气将反应釜内空气排出；
65.(3)向反应釜内添加三乙醇胺、脂肪酸聚氧乙烯酯，调节温度至72℃，调节反应釜内压力至1.5mpa，搅拌反应4小时，然后进行出料；三乙醇胺、脂肪酸聚氧乙烯酯混合摩尔比为1:1；所述三乙醇胺、乙醇溶液混合质量比为1:24；
66.(4)对反应釜内出的物料进行旋转蒸发干燥，得到助剂。
67.实施例5
68.一种新型绿色环保矿山井下泡沫灭火剂，按重量份计由以下成分制成：发泡剂6份、稳泡剂2份、磷酸二氢铵2份、复合表面活性剂6份、抗冻剂1.5份、助剂1.5份、溶剂24份、烷基葡萄糖苷3份；磷酸二氢铵、复合表面活性剂混合质量比为1:3。发泡剂由烷基糖苷与十二烷基苯磺酸钠混合而成；所述烷基糖苷与十二烷基苯磺酸钠混合质量比为1:2。稳泡剂为：脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、α-69.烯基磺酸钠中任一种或二者混合。复合表面活性剂制备方法为：将月桂酰胺丙基甜菜碱、羧甲基纤维素钠、脂聚丙烯酰胺、肪胺聚氧乙烯醚依次添加到去离子水中，调节温度至65℃，保温搅拌30min，然后再经过旋转蒸发干燥，得到复合表面活性剂。抗冻剂为乙二
醇。溶剂为去离子水；助剂制备方法为：
70.(1)向反应釜内添加质量分数为20％的乙醇溶液和铂催化剂，搅拌均匀；铂催化剂、乙醇溶液混合质量比为1:50；
71.(2)调节反应釜内温度至80℃，通过置换的方法采用氮气将反应釜内空气排出；
72.(3)向反应釜内添加三乙醇胺、脂肪酸聚氧乙烯酯，调节温度至72℃，调节反应釜内压力至1.5mpa，搅拌反应4小时，然后进行出料；三乙醇胺、脂肪酸聚氧乙烯酯混合摩尔比为1:1；所述三乙醇胺、乙醇溶液混合质量比为1:24；
73.(4)对反应釜内出的物料进行旋转蒸发干燥，得到助剂。
74.实施例6
75.一种新型绿色环保矿山井下泡沫灭火剂，按重量份计由以下成分制成：发泡剂8份、稳泡剂2份、磷酸二氢铵3份、复合表面活性剂9份、抗冻剂1.6份、助剂2份、溶剂25份、烷基葡萄糖苷4份；磷酸二氢铵、复合表面活性剂混合质量比为1:3。发泡剂由烷基糖苷与十二烷基苯磺酸钠混合而成；所述烷基糖苷与十二烷基苯磺酸钠混合质量比为1:2。稳泡剂为：脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、α-76.烯基磺酸钠中任一种或二者混合。复合表面活性剂制备方法为：将月桂酰胺丙基甜菜碱、羧甲基纤维素钠、脂聚丙烯酰胺、肪胺聚氧乙烯醚依次添加到去离子水中，调节温度至65℃，保温搅拌30min，然后再经过旋转蒸发干燥，得到复合表面活性剂。抗冻剂为乙二醇。溶剂为去离子水；助剂制备方法为：
77.(1)向反应釜内添加质量分数为20％的乙醇溶液和铂催化剂，搅拌均匀；铂催化剂、乙醇溶液混合质量比为1:50；
78.(2)调节反应釜内温度至80℃，通过置换的方法采用氮气将反应釜内空气排出；
79.(3)向反应釜内添加三乙醇胺、脂肪酸聚氧乙烯酯，调节温度至72℃，调节反应釜内压力至1.5mpa，搅拌反应4小时，然后进行出料；三乙醇胺、脂肪酸聚氧乙烯酯混合摩尔比为1:1；所述三乙醇胺、乙醇溶液混合质量比为1:24；
80.(4)对反应釜内出的物料进行旋转蒸发干燥，得到助剂。
81.对比例1：
82.一种新型绿色环保矿山井下泡沫灭火剂，按重量份计由以下成分制成：发泡剂5份、稳泡剂1.5份、磷酸二氢铵2份、复合表面活性剂6份、抗冻剂1.3份、助剂1份、溶剂20份、烷基葡萄糖苷2份；磷酸二氢铵、复合表面活性剂混合质量比为1:3。发泡剂由烷基糖苷与十二烷基苯磺酸钠混合而成；所述烷基糖苷与十二烷基苯磺酸钠混合质量比为1:2。稳泡剂为：脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、α-83.烯基磺酸钠中任一种或二者混合。复合表面活性剂制备方法为：将月桂酰胺丙基甜菜碱、羧甲基纤维素钠、脂聚丙烯酰胺、肪胺聚氧乙烯醚依次添加到去离子水中，调节温度至65℃，保温搅拌30min，然后再经过旋转蒸发干燥，得到复合表面活性剂。抗冻剂为乙二醇。溶剂为去离子水。
84.对比例2
85.一种新型绿色环保矿山井下泡沫灭火剂，按重量份计由以下成分制成：发泡剂5份、稳泡剂1.5份、磷酸二氢铵2份、复合表面活性剂6份、抗冻剂1.3份、助剂1份、溶剂20份、烷基葡萄糖苷2份；磷酸二氢铵、表面活性剂混合质量比为1:3。发泡剂由烷基糖苷与十二烷
基苯磺酸钠混合而成；所述烷基糖苷与十二烷基苯磺酸钠混合质量比为1:2。稳泡剂为：脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、α-86.烯基磺酸钠中任一种或二者混合。表面活性剂为：月桂酰胺丙基甜菜碱。抗冻剂为乙二醇。溶剂为去离子水；助剂制备方法为：
87.(1)向反应釜内添加质量分数为20％的乙醇溶液和铂催化剂，搅拌均匀；铂催化剂、乙醇溶液混合质量比为1:50；
88.(2)调节反应釜内温度至80℃，通过置换的方法采用氮气将反应釜内空气排出；
89.(3)向反应釜内添加三乙醇胺、脂肪酸聚氧乙烯酯，调节温度至72℃，调节反应釜内压力至1.5mpa，搅拌反应4小时，然后进行出料；三乙醇胺、脂肪酸聚氧乙烯酯混合摩尔比为1:1；所述三乙醇胺、乙醇溶液混合质量比为1:24；
90.(4)对反应釜内出的物料进行旋转蒸发干燥，得到助剂。
91.试验：
92.对实施例1灭火剂性能进行检测，参照b17835-2008进行检测，结果如下表1所示；
93.表1
[0094][0095]
由表1可以看出，本发明制备泡沫灭火剂具有优异的各方面性能，凝固点低，能够适应低温环境使用。
[0096]
对实施例与对比例灭火时间进行对比，结果如下表2所示；
[0097]
表2
[0098] 灭火时间s实施例13实施例23实施例33实施例42实施例52
实施例63对比例18对比例25
[0099]
由表2可以看出，本发明制备的泡沫灭火剂的灭火时间大幅度降低。
[0100]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。