一种抑烟型环保泡沫灭火剂及制备方法

本发明涉及灭火材料，尤其是涉及一种抑烟型环保泡沫灭火剂及制备方法。

背景技术：

1、传统泡沫灭火剂以氟碳表面活性剂作为核心成分，具有在着火油面上快速铺展，抑制易燃液体挥发等特点，因而能快速扑灭油类火灾，被广泛应用于石油化工领域。特别是水成膜泡沫灭火剂(afff)被公认为是目前性能最好的b类火灾灭火剂，具有很高的市场占有率。但近年的研究发现，afff中使用的全氟辛烷磺酸(pfos)及其盐难以降解，存在严重的生态破坏力和环保问题，因此，因此被《斯德哥尔摩公约》列入“持久性有机污染物”(pops)行列，在世界范围内被限制使用。

2、为解决传统泡沫灭火剂中长链氟碳表面活性剂全氟辛烷磺酸(pfos)所带来的难以降解等环保问题，国内外很多研究者开始着手致力于新型绿色环保泡沫灭火剂的开发工作，其中以短链氟碳表面活性剂和有机硅表面活性剂为核心组分制备泡沫灭火剂是当下两种主流的研究方向。同时对于泡沫灭火剂抑烟剂的研究主要集中在碱土金属盐，对过渡金属盐的研究尚且不足。

3、亟需开发一种全新的不含全氟辛烷磺酸的过渡金属盐抑烟型环保泡沫灭火剂。

技术实现思路

1、本发明的目的就是为了解决上述问题而提供一种过渡金属盐抑烟型环保泡沫灭火剂及其制备方法，具有优异的灭火性能和抑制火场烟气的性能，具有很小的表面张力和界面张力，铺展性能和抗烧性能优异；该灭火剂不含全氟辛烷磺酸(pfos)，不易在环境和生物体内富集，故不会造成环境污染；该灭火剂的原料易得，生产成本低廉，适合工业化生产。

2、本发明的目的通过以下技术方案实现：

3、本发明第一方面提供一种抑烟型环保泡沫灭火剂，包括以下质量分数的各组分：

4、铺展剂2.0％—5.0％；

5、起泡剂3.0％—15.0％；

6、稳泡剂3.0％—10.0％；

7、阻燃剂2.0％—4.0％；

8、防腐剂2.0％-5.0％；

9、抑烟剂5.0％-10.0％；

10、余量为水；

11、所述铺展剂选自短链氟碳表面活性剂或有机硅表面活性剂中的一种或者多种复配；

12、所述起泡剂为氨基酸类表面活性剂、烷基糖苷类表面活性剂、甜菜碱型表面活性剂的三元复配；

13、所述稳泡剂为增粘型稳泡剂和非增粘型稳泡剂的复配组合，所述增粘型稳泡剂为多元糖类稳泡剂；

14、所述抑烟剂为有机铁化合物抑烟剂。

15、进一步地，所述短链氟碳表面活性剂为capstonefs-1157和/或capstonefs-50；

16、所述有机硅表面活性剂选自聚醚改性三硅氧烷中的一种或者多种复配。

17、进一步地，所述氨基酸类表面活性剂选自月桂酰基谷氨酸钠(lg-95p)、月桂酰肌氨酸钠(ls-97)、椰油酰甘氨酸钾(ak-302)中的一种或多种。

18、进一步地，所述烷基糖苷类表活性剂选自烷基糖苷(apg-0810)、烷基糖苷(apg-1214)、烷基糖苷(apg-0814)中的一种或多种。

19、进一步地，所述甜菜碱型表面活性剂选自椰油酰胺丙基甜菜碱(cab-35)、月桂酰胺丙基甜菜碱(lab-35)、十二烷基二甲基甜菜碱(bs-12)中的一种或多种。

20、进一步地，所述多元糖类稳泡剂选自黄原胶、海藻酸钠、明胶、羧甲基纤维素钠中的一种或多种；

21、所述非增粘型稳泡剂选自月桂酰胺丙基氧化胺(lao-30)、十二烷基二甲基氧化胺(ob-2)、椰油酸甲基单乙醇酰胺(cmmea)、椰子油二乙醇酰胺(cdea)中的一种或多种。

22、进一步地，所述阻燃剂选自低聚磷酸铵、磷酸二氢铵、氯化铵、尿素中的一种或多种；

23、所述抑烟剂为二茂铁和有机溶剂的混合物。

24、进一步地，所述有机溶剂选自异辛烷、乙醚、汽油、柴油中的一种；

25、所述防腐剂选自三丹油、山梨酸钾、卡松、苯甲酸钠、对羟基苯甲酸甲酯中的一种。

26、本发明第二方面提供一种如上述抑烟型环保泡沫灭火剂的制备方法，包括以下步骤：

27、s1、将铺展剂、起泡剂、阻燃剂、防腐剂、非增粘型稳泡剂加入水中，充分搅拌至完全溶胀，形成混合物a；

28、s2、将增粘型稳泡剂分少量多次地加入混合物a中，充分搅拌至完全溶解，再加入抑烟剂，快速搅拌至浓缩液颜色均匀即可。

29、进一步地，s1中，向水中加料的顺序为：依次加入铺展剂、起泡剂、阻燃剂、防腐剂、稳泡剂；

30、向水中加料过程中，向水中投加一个组分的物料后，进行搅拌直至完全溶解，再加入其他物料。

31、与现有技术相比，本发明具有以下技术优势：

32、1)本发明提供的泡沫灭火剂的制备方法，制备得到的灭火剂，其中含有的二茂铁中铁原子与水空气等结合生成feo、fe2o3等活性中间体这些活性中间体可以与燃烧过程中产生o·、o2和oh·等关键自由基结合，阻断自由基链从而达到抑制烟气的效果。

33、2)本发明提供的泡沫灭火剂的制备方法，制备得到的灭火剂，其特征符合gb/t15308-2006的要求，ph值为6.8-7.3，表面张力15-23mn/m，界面张力0.1-0.8mn/m，扩散系数2.0-7.5、铺展量30μl、铺展时间小于0.5秒、可以在煤油上迅速铺展，无可见分层、可以长期稳定存在，用ross-miles法测试的起泡高度为250-270mm，发泡倍数为7.5-8.5倍，50％析液时间为11-16分钟，且不易在环境和生物体内富集，氟含量低，符合环保要求，且其他原料环保也易被生物降解。

34、3)本发明提供的泡沫灭火剂的制备方法，生产工艺简单，生产能耗低，原料易得且成本较低，易实现工业化生产。

技术特征：

1.一种抑烟型环保泡沫灭火剂，其特征在于，包括以下质量分数的各组分：

2.根据权利要求1所述的一种抑烟型环保泡沫灭火剂，其特征在于，所述短链氟碳表面活性剂为capstonefs-1157和/或capstonefs-50；

3.根据权利要求1所述的一种抑烟型环保泡沫灭火剂，其特征在于，所述氨基酸类表面活性剂选自月桂酰基谷氨酸钠(lg-95p)、月桂酰肌氨酸钠(ls-97)、椰油酰甘氨酸钾(ak-302)中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种抑烟型环保泡沫灭火剂，其特征在于，所述烷基糖苷类表活性剂选自烷基糖苷(apg-0810)、烷基糖苷(apg-1214)、烷基糖苷(apg-0814)中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种抑烟型环保泡沫灭火剂，其特征在于，所述甜菜碱型表面活性剂选自椰油酰胺丙基甜菜碱(cab-35)、月桂酰胺丙基甜菜碱(lab-35)、十二烷基二甲基甜菜碱(bs-12)中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的一种抑烟型环保泡沫灭火剂，其特征在于，所述多元糖类稳泡剂选自黄原胶、海藻酸钠、明胶、羧甲基纤维素钠中的一种或多种；

7.根据权利要求1所述的一种抑烟型环保泡沫灭火剂，其特征在于，所述阻燃剂选自低聚磷酸铵、磷酸二氢铵、氯化铵、尿素中的一种或多种；

8.根据权利要求1所述的一种抑烟型环保泡沫灭火剂，其特征在于，所述有机溶剂选自异辛烷、乙醚、汽油、柴油中的一种；

9.一种如权利要求1-8中任一项所述抑烟型环保泡沫灭火剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的一种抑烟型环保泡沫灭火剂的制备方法，其特征在于，s1中，向水中加料的顺序为：依次加入铺展剂、起泡剂、阻燃剂、防腐剂、稳泡剂；

技术总结
本发明涉及一种抑烟型环保泡沫灭火剂及制备方法，其原料组成包括：铺展剂2.0％—5.0％、起泡剂3.0％—15.0％、稳泡剂3.0％—10.0％、阻燃剂2.0％—4.0％、防腐剂2.0％‑5.0％、抑烟剂5.0％‑10.0％，余量为水。与现有技术相比，本发明中环保型泡沫灭火剂在上述含量的组分相互作用下，使得此泡沫灭火剂具有优异的灭火性能和抑制火场烟气的性能；该灭火剂具有很小的表面张力和界面张力，铺展性能和抗烧性能优异；该灭火剂不含全氟辛烷磺酸(PFOS)，不易在环境和生物体内富集，故不会造成环境污染；该灭火剂的原料易得，生产成本低廉，适合工业化生产。

技术研发人员：张少杰,朱鹏,汪东东,许立冬,徐凡席,夏斯岚
受保护的技术使用者：上海应用技术大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14