一种高效环保型NP-泡沫灭火剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高效环保型NP

An efficient and environmental friendly NP foam extinguishing agent and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种高效环保型NP
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泡沫灭火剂及其制备方法


[0001]本专利技术属泡沫于灭火剂
，具体涉及一种可扑救液体(B类)火灾，也可用于固体(A类)火灾的高效环保型NP
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泡沫灭火剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着城市化进程的加快，各类结构及功能复杂的大型和超大型公共建筑、重点特殊工程不断涌现；现代化工业的不断发展，工业重大危险源数目日益增多。这些场所一旦发生重特大火灾，极易造成大规模的人员群死群伤和巨大的财产损失，并由此引起社会的强烈震撼。泡沫灭火技术，具有灭火高效、抗复燃性能等诸多方面的优良性能，在灭火实战中发挥着重要作用，是目前消防部队、石化企业广泛储存和使用的灭火剂品种。
[0003]泡沫灭火剂是由水、表面活性剂、发泡剂和稳定剂等助剂经由专门消防设施或装备按固定比例与空气混合喷射发泡而得。按照泡沫液与水混合的比例，泡沫灭火剂可分为3％型和6％型等；按其使用场所和特点可分为A类泡沫灭火剂和B类泡沫灭火剂；按合成泡沫的基质分类可分为蛋白型泡沫灭火剂和合成泡沫灭火剂；根据配方以及应用范围又可分为蛋白泡沫灭火剂(P)、抗溶氟蛋白泡沫灭火剂(F)、水成膜泡沫灭火剂(AFFF)、抗醇泡沫灭火剂(AR)等类型。
[0004]AFFF可以在各种低、中倍数泡沫产生设备中发泡，扑救油类火灾；可以与干粉灭火剂联用灭火，亦可采用“液下喷射”的方式扑救大型油类贮藏火灾，是卓越的液体(B类)火灾的控制及灭火消防药剂。在灭固体(A类)火灾中，水成膜泡沫液也是优秀的湿润兼渗透剂，能迅速对木堆、纸张、橡胶及通常易燃物中的深层火焰起到灭火作用。但研究表明，传统的长链氟碳表面活性剂具有高毒性和生物富集性，长期使用将威胁生态环境。因此，它们受到联合国环境规划署的限制。
[0005]目前，解决环境问题主要以添加其它不含氟表面活性剂或少量添加短链氟碳表面活性剂替代长链氟碳表面活性剂两条途径，开发环保型泡沫灭火剂。虽然研发出无氟泡沫灭火剂，能从根本上解决由于氟碳表面活性剂在AFFF中使用所造成的环境问题，但花费的时间周期和成本太大，暂不能解决泡沫灭火剂的需求问题。在大型且较复杂火场中，其抗烧性和在高温火场中的抗消泡能力较弱。因此，为了进一步提升泡沫灭火剂的灭火效率和抗复燃的能力，急需开发一款既能扑灭各类复杂情况的火灾又高稳定环保的泡沫灭火剂。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种高效环保型NP
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泡沫灭火剂。该NP
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泡沫灭火剂中添加由短链氟碳表面活性剂或者有机硅表面活性剂与碳氢表面活性剂复配而成的复配表面活性剂，从而形成致密的泡沫层及封闭的水膜层，结合添加纳米颗粒提高了泡沫稳定性，增强了泡沫层的隔热性能，提高灭火剂的抗烧和抗消泡能力，高效环保，适用于固体火灾和液体火灾，解决了现有泡沫灭火剂仅限于一种类型火灾、且当外界温度过高时其扑救液体火灾能力减弱、不能满足使用需求的难题。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种高效环保型NP
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泡沫灭火剂，其特征在于，该灭火剂按质量份数计包括以下组分：复配表面活性剂3～12份，纳米颗粒10～150份，稳定剂0.3～1份，分散剂15～30份，抗冻剂3～9份，悬浮剂1～10份，余量为水，且各组分的总质量份数为1000份；所述复配表面活性剂由短链氟碳表面活性剂或者有机硅表面活性剂与碳氢表面活性剂复配而成。
[0008]与扑救液体火灾的传统两相AFFF泡沫灭火剂、以及扑救矿井火灾的三相泡沫灭火剂(其中固体颗粒的粒径为微米级以上)相比，本专利技术的环保型NP
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泡沫灭火剂(“NP”是纳米颗粒“Nanoparticles”的缩写)中添加由短链氟碳表面活性剂或者有机硅表面活性剂与碳氢表面活性剂复配而成的复配表面活性剂，利用有机硅表面活性剂、碳氢表面活性剂良好的发泡性能，使得灭火剂在短时间内产生大量稳定致密的泡沫，而短链氟碳表面活性剂具有足够低的表面张力(～20Nm)，在液体燃烧物表面迅速铺展，形成稳定致密的水膜，因此，本专利技术的复配表面活性剂中的两种组分复配协同，使得灭火剂在燃料表面形成致密的泡沫层、封闭的水膜层，从而高效地阻隔燃料蒸汽的逸出，同时泡沫中液体的蒸发吸热和泡沫中析出的液体均对燃料表面进行降温，提高了灭火效果。同时，本专利技术的环保型NP
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泡沫灭火剂中添加粒径较小的纳米颗粒，减少了对泡沫表面张力的影响，且进一步增强泡沫性能，在泡沫中聚集并形成网络结构，提高了泡沫稳定性。灭火过程中含有纳米颗粒稳定的泡沫在热辐射下其表面会形成一层致密坚固的粉体壳层，该粉体壳层可以有效阻隔热量传递，增强泡沫层的隔热性能，避免外界温度过高导致的泡沫快速破灭。另外，本专利技术的环保型NP
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泡沫灭火剂中的分散剂、悬浮剂有利于防止纳米颗粒在溶液中的团聚和沉淀现象，促进纳米颗粒均匀分散在泡沫液中，而抗冻剂的加入有利于环保型NP
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泡沫灭火剂在低温环境下储存，稳定剂增强了泡沫液的粘度进一步提高了泡沫的稳定性。
[0009]综上，本专利技术的环保型NP
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泡沫灭火剂兼具抗烧性能和灭火性能，大大提高了灭火效果；另外，短链氟碳表面活性剂不会在食物链中生物累积，毒性小，环保性好。本专利技术的环保型NP
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泡沫灭火剂高效环保，不仅适用于固体(A类)火灾，还适用于扑救未知名的或兼有油类和极性溶剂混杂的液体(B类)火灾，故具有通用灭火性，广泛应用于大型化工企业、石化企业、化纤企业、溶剂厂、化工产品仓库及油田、油库、船舶、机库、汽车库等单位和燃料易泄露的场所，解决了现有泡沫灭火剂使用过程中，当外界温度过高时其扑救液体火灾能力减弱的难题，以及长期使用对环境和人类安全造成危害的问题。
[0010]上述的一种高效环保型NP
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泡沫灭火剂，其特征在于，所述复配表面活性剂由短链氟碳表面活性剂或者有机硅表面活性剂与碳氢表面活性剂按0.5～2.5：2.5～9.5的质量比复配而成。该质量比不仅使得泡沫灭火剂具有更强的起泡能力，且泡沫液的表面张力较低，泡沫在油面等液体燃烧物表面迅速铺展，且泡沫灭火剂使用后生物降解性强，不会对环境产生过重负担。
[0011]上述的一种高效环保型NP
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泡沫灭火剂，其特征在于，所述短链氟碳表面活性剂为羧酸盐类氟碳表面活性剂FC
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11、FC
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5、两性离子型表面活性剂FS
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50或非离子型表面活性剂YM
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316、YM
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319、FC
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4430、FS
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60；所述有机硅表面活性剂为IOTA
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2000、LS
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408L或Coatosil
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77；所述碳氢表面活性剂为甜菜碱型两性表面活性剂BS
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12、硫酸盐型阴离子表面活性剂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效环保型NP
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泡沫灭火剂，其特征在于，该灭火剂按质量份数计包括以下组分：复配表面活性剂3～12份，纳米颗粒10～150份，稳定剂0.3～1份，分散剂15～30份，抗冻剂3～9份，悬浮剂1～10份，余量为水，且各组分的总质量份数为1000份；所述复配表面活性剂由短链氟碳表面活性剂或者有机硅表面活性剂与碳氢表面活性剂复配而成。2.根据权利要求1所述的一种高效环保型NP
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泡沫灭火剂，其特征在于，所述复配表面活性剂由短链氟碳表面活性剂或者有机硅表面活性剂与碳氢表面活性剂按0.5～2.5：2.5～9.5的质量比复配而成。3.根据权利要求2所述的一种高效环保型NP
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泡沫灭火剂，其特征在于，所述短链氟碳表面活性剂为羧酸盐类氟碳表面活性剂FC
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11、FC
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5、两性离子型表面活性剂FS
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50或非离子型表面活性剂YM
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316、YM
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319、FC
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4430、FS
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60；所述有机硅表面活性剂为IOTA
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2000、LS
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408L或Coatosil
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77；所述碳氢表面活性剂为甜菜碱型两性表面活性剂BS
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12、硫酸盐型阴离子表面活性剂BIO
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TERGE AS
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40、SDS、阳离子型表面活性剂CTAB或非离子表面活性剂APG
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0810、APG
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0814、PEG
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200。4.根据权利要求1所述的一种高效环保型NP
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泡沫灭火剂，其特征在于，所述纳米颗粒为纳米级的二氧化硅、氢氧化铝、三氧化二铝、氢氧化镁、氧化镁、氧化锑、碳酸钙、四氧化三铁和三氧化二锑中的至少一种。5.根据权利要求1所述的一种高效环保型N...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛友杰，张含灵，彭云川，马砺，王振平，李杨，阎灿彬，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：