一種具有固化發泡特性的水系滅火劑及制備方法
【專利摘要】本發明涉及一種具有固化發泡特性的水系滅火劑及制備方法，所述具有固化發泡特性的水系滅火劑按質量份，包括：受熱后能固化發泡的有機或無機抗燒材料，5～40份；表面活性劑，0.1～2份；水溶性增稠劑，0.1～1份；水，57～94份。制備方法為：先將受熱后能固化發泡的有機或無機抗燒材料在粉碎機中磨細至1250目以上，與表面活性劑在高速分散機中充分分散、潤濕、混合后，再在攪拌釜中與水溶性增稠劑的水溶液混合均勻。本發明涉及的水系滅火劑在水中分散均勻、儲存穩定，在油面上鋪展迅速、懸浮穩定，受熱后發泡成膜、累積覆蓋，具有抗燒時間特別長的優點，尤其適合超大型油罐的滅火救援。
【專利說明】一種具有固化發泡特性的水系滅火劑及制備方法【技術領域】
[0001]本發明涉及一種滅火劑及其制備方法，特別涉及一種具有固化發泡特性的水系滅火劑及制備方法。
【背景技術】
[0002]水系滅火劑生產成本低、使用方便，是應用最為普遍的滅火劑種類。撲救大型油罐火災最常用的水系滅火劑是水成膜泡沫滅火劑，該滅火劑是一種以碳氫表面活性劑和氟碳表面活性劑為基料的泡沫液，可在某些烴類表面上形成一層水膜，具有高效、環保、保質期長等特點，但價格昂貴，抗燒性能不高。國標GB15308-2006《泡沫滅火劑》中規定低倍泡沫液對非水溶性液體燃料的抗燒水平A級(最高級)的抗燒時間為大于lOmin，對于某些特大型火災，火災的持續時間可能長達幾小時甚至幾天，水成膜泡沫滅火劑的抗燒時間不能滿足要求。水成膜泡沫滅火劑的抗燒時間由泡沫的析液時間決定，而基于現有技術改善其析液時間受到局限，因此需要不斷開發新型滅火劑，滿足現實需求。
【發明內容】
[0003]為了解決以上【背景技術】中所提到的問題，本發明提出了液體滅火劑新理論:水系滅火劑抗燒成分受熱后固化發泡，形成耐高溫的固體泡沫，累積覆蓋完成滅火。具有固化發泡特性的水系滅火劑是根據該理論設計的滅火劑配方體系，在不改變水系滅火劑優點的情況下，可以實現受熱后固化發泡、累積覆蓋的滅火作用，是一種全新的滅火劑。
[0004]一種具有固化發泡特性的水系滅火劑，按質量份，包括:受熱后能固化發泡的有機或無機抗燒材料，5~40份；表面活性劑，0.1~2份；水溶性增稠劑，0.1~1份；7K，57~94份。
[0005]受熱后能固化發泡的有機或無機抗燒材料可以選用以下物質中的至少一種:氧化硅、氧化鋁、氧化鈦、碳酸鈣、蛭石、云母、珍珠巖、可膨脹石墨、硅酸、硅酸鈉、硼酸、硼酸鈉、硼酸鋅、硫酸鋁、硫酸鉀鋁、磷酸銨、磷酸氫銨、聚磷酸銨、磷酸鋁、磷酸氫鋁、聚磷酸鋁、碳酸銨、碳酸氫銨，三聚氰胺、三聚氰胺甲醛樹脂、尿素、脲醛樹脂、酚醛樹脂、硼改性酚醛樹脂、鑰改性酚醛樹脂、芳烴改性酚醛樹脂、有機硅改性酚醛樹脂、胺類改性酚醛樹脂、磷改性酚醛樹脂，優選有一定阻燃作用的耐溫材料。
[0006]表面活性劑選取以下物質中的至少一種:陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、兩性離子表面活性劑、非離子表面活性劑、有機硅表面活性劑。所述表面活性劑能改變受熱后能固化發泡的有機或無機抗燒材料的表面和界面性質并能降低水的表面張力。以上表面活性劑也可以是含氟的表面活性劑，優選有機硅表面活性劑或含氟的表面活性劑。
[0007]所述陰離子表面活性劑包括硬脂酸鹽、烷基硫酸鹽、烷基磺酸鹽、烷基苯磺酸鹽；陽離子表面活性劑包括脂肪胺鹽、乙醇胺鹽、聚乙烯多胺鹽、烷基芐基季銨鹽、雜環類銨鹽或季銨鹽；兩性離子表面活性劑包括羧基甜菜堿、磺酸基甜菜堿、硫酸基甜菜堿和氨基酸型兩性離子表面活性劑；非離子表面活性劑包括脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、聚丙二醇的環氧乙烷加成物、失水山梨醇酯、烷基醇酰胺，烷基糖苷；有機硅表面活性劑包括氨基改性硅油、羧基改性硅油、聚醚改性硅油、醇改性硅油、環氧改性硅油、酯改性硅油；以上表面活性劑可以是含氟的表面活性劑。
[0008]水溶性增稠劑選取以下物質中的至少一種:羥乙基纖維素、甲基羥乙基纖維素、乙基羥乙基纖維素、甲基羥丙基纖維素、甲基纖維素、羧甲基纖維素、改性淀粉醚、甲基纖維素醚、聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酰胺、聚乙二醇雙硬脂酸酯、黃原膠、明膠。水溶性增稠劑能改變滅火劑流變性能。
[0009]本發明涉及的水系滅火劑的制備方法為先將受熱后能固化發泡的有機或無機抗燒材料在粉碎機中磨細至1250目以上，與表面活性劑在高速分散機中充分分散、潤濕、混合后，再在攪拌釜中與水溶性增稠劑的水溶液混合均勻。
[0010]受熱后能固化發泡的有機或無機抗燒材料獲得受熱發泡成膜、累積覆蓋能力；表面活性劑獲得在油面上的快速鋪展、在油面上的懸浮穩定性能；水溶性增稠劑獲得分散穩定性和長儲穩定性。上述組分經充分分散、潤濕、混合制成具有良好流動性的水系滅火劑，滅火劑稀釋一定倍率后用于油類火的滅火使用。
[0011]本發明提供的一種抗燒時間特別長的具有固化發泡特性的水系滅火劑具備水成膜泡沫滅火劑的鋪展性能，同時兼具固化發泡特性，形成的固體泡沫耐高溫，并具有累積覆蓋作用。本發明涉及的滅火劑在水中分散均勻、儲存穩定，在油面上鋪展迅速、懸浮穩定，受熱后發泡成膜、累積覆蓋，具有抗燒時間特別長的優點，尤其適合超大型油罐的滅火救援，是消防部隊提高超大型油罐事故應急救援能力亟待解決的技術關鍵，具有很好的應用前
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【具體實施方式】
[0012]實施例1 (配方中均為質量份)
[0013]可膨脹石墨10，云母10 ;
[0014]十二烷基硫酸鈉0.95，全氟烷基芐基季銨鹽氟碳表面活性劑0.05 ；
[0015]甲基羥丙基纖維素0.7;
[0016]水:78.3。
[0017]在粉碎機中將10份可膨脹石墨，10份云母磨細至1250目，在高速分散機中將已經磨細的10份可膨脹石墨，10份云母與0.95份十二烷基硫酸鈉，0.05份全氟烷基芐基季銨鹽氟碳表面活性劑混合分散IOmin得混合物，在攪拌釜中用78.3份水溶解0.7份甲基羥丙基纖維素后加入上述所得的混合物中，攪拌混合均勻得到滅火劑。按照國標GB15308-2006《泡沫滅火劑》進行滅火實驗。滅火時間2.9min，抗燒時間可達20min。
[0018]實施例2 (配方中均為質量份)
[0019]可膨脹石墨10，硼改性酚醛樹脂15，硼酸鋅10 ；
[0020]烷基糖苷APG12161.75 ，全氟甜菜堿氟碳表面活性劑0.05 ；
[0021]聚丙烯酸鈉0.5;
[0022]水:62.7。
[0023]在粉碎機中將10份可膨脹石墨，15份硼改性酚醛樹脂，10份硼酸鋅磨細至1250目，在高速分散機中將已經磨細的10份可膨脹石墨，15份硼改性酚醛樹脂，10份硼酸鋅與1.75份烷基糖苷APG1216，0.05份全氟甜菜堿氟碳表面活性劑混合分散IOmin得混合物，在攪拌釜中用62.7份水溶解0.5份聚丙烯酸鈉后加入上述所得的混合物中，攪拌混合均勻得到滅火劑。按照國標GB15308-2006《泡沫滅火劑》進行滅火實驗。滅火時間2.8min，抗燒時間可達35min。
[0024]實施例3 (配方中均為質量份)
[0025]硼酸10，硼改性酚醛樹脂10，聚磷酸銨10 ；
[0026]聚醚改性硅油0.1，全氟脂肪醇聚氧乙烯醚0.1 ；
[0027]黃原膠0.3 ；
[0028]水:69.5
[0029]在粉碎機中將10份硼酸，10份硼改性酚醛樹脂，10份聚磷酸銨磨細至1250目，在高速分散機中將已經磨細的10份硼酸，10份硼改性酚醛樹脂，10份聚磷酸銨與0.1份聚醚改性硅油，0.1份全氟脂肪醇聚氧乙烯醚混合分散IOmin得混合物，在攪拌釜中用69.5份水溶解0.3份黃原膠后加入上述所得的混合物中，攪拌混合均勻得到滅火劑。按照國標GB15308-2006《泡沫滅火劑》進行滅火實驗。滅火時間2.5min，抗燒時間可達40min。
[0030]實施例4 (配方中均為質量份)
[0031]磷酸鋁10，三聚氰胺甲醛樹脂10，聚磷酸銨5 ；
[0032]烷基糖苷APG12161.8，全氟脂肪醇聚氧乙烯醚0.1 ；
[0033]甲基羥丙基纖維素0.5
[0034]水:72.6。
[0035]在粉碎機中將10份磷酸鋁，10份三聚氰胺甲醛樹脂，5份聚磷酸銨磨細至1250目，在高速分散機中將已經磨細的10份磷酸鋁，10份三聚氰胺甲醛樹脂，5份聚磷酸銨與
1.8份烷基糖苷APG1216，0.1份全氟脂肪醇聚氧乙烯醚混合分散IOmin得混合物，在攪拌釜中用72.6份水溶解0.5份甲基羥丙基纖維素后加入上述所得的混合物中，攪拌混合均勻得到滅火劑。按照國標GB15308-2006《泡沫滅火劑》進行滅火實驗。滅火時間2.2min，抗燒時間可達40min。
[0036]與現有滅火劑相比，本發明的滅火劑添加了抗燒材料，抗燒材料經表面活性劑處理后在水中分散均勻、儲存穩定，在油面上鋪展迅速、懸浮穩定，受熱后發泡成膜、累積覆蓋，具有抗燒時間長的優點，尤其適合超大型油罐的滅火救援。
[0037]實驗例:將上述實施例1?實施例4制作的水系滅火劑與傳統滅火劑比較。
【權利要求】
1.一種具有固化發泡特性的水系滅火劑，其特征在，按質量份，包括:受熱后能固化發泡的有機或無機抗燒材料，5?40份；表面活性劑，0.1?2份；水溶性增稠劑，0.1?I份；水，57?94份。
2.根據權利要求1所述的具有固化發泡特性的水系滅火劑，其特征在于:所述受熱后能固化發泡的有機或無機抗燒材料選取以下物質中的至少一種:氧化硅、氧化鋁、氧化鈦、碳酸鈣、蛭石、云母、珍珠巖、可膨脹石墨、硅酸、硅酸鈉、硼酸、硼酸鈉、硼酸鋅、硫酸鋁、硫酸鉀鋁、磷酸銨、磷酸氫銨、聚磷酸銨、磷酸鋁、磷酸氫鋁、聚磷酸鋁、碳酸銨、碳酸氫銨，三聚氰胺、三聚氰胺甲醛樹脂、尿素、脲醛樹脂、酚醛樹脂、硼改性酚醛樹脂、鑰改性酚醛樹脂、芳烴改性酚醛樹脂、有機硅改性酚醛樹脂、胺類改性酚醛樹脂、磷改性酚醛樹脂。
3.根據權利要求1所述的具有固化發泡特性的水系滅火劑，其特征在于:所述表面活性劑選取以下物質中的至少一種:陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、兩性離子表面活性劑、非離子表面活性劑、有機硅表面活性劑。
4.根據權利要求3所述的具有固化發泡特性的水系滅火劑，其特征在于:所述陰離子表面活性劑包括硬脂酸鹽、烷基硫酸鹽、烷基磺酸鹽、烷基苯磺酸鹽；陽離子表面活性劑包括脂肪胺鹽、乙醇胺鹽、聚乙烯多胺鹽、烷基芐基季銨鹽、雜環類銨鹽或季銨鹽；兩性離子表面活性劑包括羧基甜菜堿、磺酸基甜菜堿、硫酸基甜菜堿和氨基酸型兩性離子表面活性劑；非離子表面活性劑包括脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、聚丙二醇的環氧乙烷加成物、失水山梨醇酯、烷基醇酰胺，烷基糖苷；有機硅表面活性劑包括氨基改性硅油、羧基改性硅油、聚醚改性硅油、醇改性硅油、環氧改性硅油、酯改性硅油。
5.根據權利要求1所述的具有固化發泡特性的水系滅火劑，其特征在于:所述表面活性劑為含氟的表面活性劑。
6.根據權利要求1所述的具有固化發泡特性的水系滅火劑，其特征在于:所述水溶性增稠劑選取以下物質中的至少一種:羥乙基纖維素、甲基羥乙基纖維素、乙基羥乙基纖維素、甲基羥丙基纖維素、甲基纖維素、羧甲基纖維素、改性淀粉醚、甲基纖維素醚、聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酰胺、聚乙二醇雙硬脂酸酯、黃原膠、明膠。
7.根據權利要求1所述的具有固化發泡特性的水系滅火劑的制備方法，其特征在于:先將受熱后能固化發泡的有機或無機抗燒材料在粉碎機中磨細至1250目以上，與表面活性劑在高速分散機中充分分散、潤濕、混合后，再在攪拌釜中與水溶性增稠劑的水溶液混合均勻。
【文檔編號】A62D1/02GK103505841SQ201310487621
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年10月17日 優先權日:2013年10月17日
【發明者】趙敏, 王鵬, 孫均利, 高維英 申請人:中國人民武裝警察部隊學院