本发明专利技术涉及一种油品灭火用空心玻璃微珠三相泡沫及其制备方法。该三相泡沫的组分按以下重量百分比配比：8-15％的普通蛋白泡沫灭火剂和3-10％的空心玻璃微珠，余量为水。所用的空心玻璃微珠经含氟硅烷偶联剂憎油处理而得到。该三相泡沫可采用常规的泡沫发生器发泡制得。本发明专利技术的三相泡沫受到火焰热辐射时可在油面形成致密稳定的固体覆盖层，其抗烧和抗复燃性能优于普通蛋白泡沫灭火剂，且稳定性显著提高。具有用量小，灭火效率高、抗复燃、操作简单的特点，可迅速扑灭油品火灾。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于灭火材料领域，涉及。
技术介绍
油品一般具有易燃易爆的特性，油罐一旦着火极易发生爆炸事故，给人民和国家带来巨大经济损失。原油和重质石油储罐在燃烧过程还会发生沸溢和喷溅，使火势和着火范围瞬间扩大。尤其是大型油品储罐区，由于情况复杂，火灾的扑救更加困难，往往产生非常严重的人员伤亡和重大财产损失。 目前，国内外扑救油罐火灾的主要方法是利用固定或移动的泡沫灭火器向罐内喷射泡沫，利用泡沫阻隔热量向液面传递，降低液体蒸发速度以达到灭火目的。目前油罐火灾最常用的泡沫灭火剂为空气泡沫。空气泡沫又称为机械空气泡沫，它是将泡沫灭火剂的水溶液与空气在泡沫产生器中进行机械混合搅拌而生成。按泡沫发泡倍数不同，分为低倍数泡沫、中倍数泡沫和高倍数泡沫三类。低倍数泡沫的发泡倍数一般在20倍以下；中倍数泡沫灭火剂的发泡倍数一般在20 200倍；高倍数泡沫灭火剂的发泡倍数为201 1000倍。根据发泡剂的类型和用途，低倍数泡沫灭火剂又可分为普通蛋白泡沫、氟蛋白泡沫、水成膜泡沫、合成泡沫和抗溶泡沫五种类型。普通蛋白泡沫灭火剂是以动物蛋白水解物为主要成分的浓缩型空气泡沫灭火剂。由于原料来源丰富、成本低廉而应用历史长久，但蛋白泡沫稳定性与流动性较差，难以迅速覆盖火源，灭火效果较差，特别是对油类火灾的灭火效果更差，且耐复燃性不好。氟蛋白泡沫灭火剂源于上世纪六十年代。它以蛋白泡沫灭火剂为基料，通过添加适量的“6201”预制液制成。(“6201”预制液又称FCS溶液，是由“6201”氟碳表面活性剂、异丙醇和水按3 3 4的质量比配制而成的水溶液)。与蛋白泡沫灭火剂相比，氟碳表面活性剂可显著降低表面张力和流动剪切力，灭火速度比不加氟碳表面活性剂的蛋白泡沫提高3 4倍，且其耐复燃性好。另外氟蛋白泡沫灭火剂表面张力低能迅速通过碳氢类燃料达到燃料表面，可采用液下喷射。此外，氟蛋白泡沫灭火剂还可以与干粉同时使用(普通泡沫灭火剂与干粉同时使用时泡沫很快被破坏消失)。但氟蛋白泡沫灭火剂的成本较高。水成膜泡沫灭火剂AFFF(Aqueous FilmForming Foaming)是由氟表面活性剂、碳氢表面活性剂等多组份配合而成，分为3%和6%两个类型。其主要特点是可在燃料与泡沫界面处形成一层封闭性很好的聚合物胶膜，保护泡沫免遭极性液体破坏，靠泡沫和保护膜双重作用达到灭火目的。相对其他类型灭火剂而言，水成膜泡沫液产生的灭火泡沫具有附着力强、密度高、持久性长，灭火快，隔热和防热辐射效果好的特点。与蛋白泡沫灭火剂相t匕，水成膜泡沫灭火剂的灭火效率高4倍以上,且在油面上铺展迅速,灭火速度快,耐复燃性好，但该泡沫也存在成本高的问题。总之，目前国内外已形成系列消防泡沫灭火剂，在油罐火灾扑救中发挥了很大作用。在实际油罐灭火过程中，蛋白泡沫灭火剂在高温环境下的稳定性很差，抗复燃能力低。需要多次喷射，若泡沫供给强度不足，不能形成有效覆盖，则前期喷射的泡沫会不断破裂，使火势重新失去控制。空心玻璃微珠是近年来发展起来的一种新型粉体材料，是由钠硼硅酸盐材料经特殊工艺制成的薄壁、封闭的微小球体，粒度介于10 250 μ m之间，堆积密度约为O. I O.3g/cm3，球体内部包裹一定量的气体，具有中空、低密度、低导热、耐高低温、耐磨、耐腐蚀、吸水率低和化学性能稳定等优点。近年来，作为复合材料填充剂，空心玻璃微珠已广泛应用于建材、塑料、橡胶、涂料、航海和航天等领域。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种添加改性空心玻璃微珠的油品灭火用三相泡沫及其制备方法，以解决利用价格低廉的普通蛋白泡沫达到在高温环境下稳定性高、抗复燃能力强 的目的。所谓三相泡沫是指将粉状的空心玻璃微珠添加到消防泡沫中，通入压缩空气后制备出的由水、空气和空心玻璃微珠组成的包含固相、液相、气相的三相泡沫体系。该空心玻璃微珠三相泡沫具有传统泡沫的常规物理性能，同时可利用空心玻璃微珠良好的隔热性能，提高泡沫的抗烧和抗复燃性能，有助于提高对油品火灾的扑救能力。本专利技术的空心玻璃微珠三相泡沫的特征是其组分按重量百分比含有8-15%的普通蛋白泡沫灭火剂和3-10%的空心玻璃微珠，余量为水。其中，优选的为10%的普通蛋白泡沫灭火剂，8%的空心玻璃微珠，余量为水。本专利技术的空心玻璃微珠三相泡沫所用的空心玻璃微珠的粒度介于10-250 μ m之间，堆积密度约为O. 1-0. 3g/cm3的微小球体。其预处理过程依次为(I)酸处理在250-500转/分的搅拌速度下将空心玻璃微珠加入体积比为7 3的浓硫酸和30%双氧水混合溶液中，其中，空心玻璃微珠与上述混合溶液的体积比为I : 1.5-1 : 2,搅拌30min后,用水洗漆后,过滤,干燥备用。(2)碱处理在250-500转/分的搅拌速度下将上述步骤I)中处理所得的空心玻璃微珠加入体积比为I : I : 5的25%氨水、30%双氧水和水的混合溶液中，其中，空心玻璃微珠与上述混合溶液的体积比为I : 1.5-1 2，60-70°C条件下超声反应60min后，过滤，干燥备用。(3)空心玻璃微珠表面改性处理用浓盐酸将浓度为O. 1-2. 0%的硅烷偶联剂的醇溶液的PH调节至3-5，加入经酸碱处理后的空心玻璃微珠，在60-70°C条件下超声反应4-6h后，过滤，干燥，既得所需的空心玻璃微珠。硅烷偶联剂可以是十三氟代辛烷基三乙氧基硅烷，或全氟辛磺酰氨丙基三乙氧基硅烷等。一般为上述硅烷偶联剂的甲醇或乙醇溶液。所述的普通蛋白泡沫灭火剂是以动物蛋白水解物为主要成分的浓缩型空气泡沫灭火剂。上述本专利技术的三相泡沫的制备方法，其步骤为(I)预混合容器内，在250-500转/分的搅拌速度下按顺序按比例加入水、普通蛋白泡沫灭火剂、经表面憎油处理的空心玻璃微珠，搅拌5-10min后待用。(2)发泡将预混合的成分置于泡沫发生器内，施加压力至O. 5-lMpa后，打开阀门，即可制得油品灭火用三相泡沫。所述的水为自来水，用量为补足总量到100%。本专利技术使用价格低廉的普通蛋白泡沫灭火剂为原料，通过添加经过疏油改性处理的空心玻璃微珠制成的三相泡沫受到火焰热辐射时可在油面形成致密稳定的固体覆盖层，其抗烧和抗复燃性能优于普通蛋白泡沫灭火剂，且稳定性显著提高。具有用量小，灭火效率高、稳定性好、抗复燃能力强、操作简单、价格低廉等特点，可迅速扑灭油品火灾。在实际生产过程中，在普通蛋白泡沫中添加常规空心玻璃微珠，可大大的提高普通蛋白泡沫的抗烧性能、抗复燃性能，但添加空心玻璃微珠会使蛋白泡沫的发泡能力显著降低。将常规空心玻璃微珠经酸碱及改性处理后制得的疏油改性的空心玻璃微珠可保持蛋白泡沫的发泡倍数不变，而且显著提高了三相泡沫在油面的稳定性，进一步的提高了产品的抗烧性能。 附图说明图I为本专利技术预处理所得的改性空心玻璃微珠与常规空心玻璃微珠对泡沫发泡性能的影响。图2为本专利技术空心玻璃微珠三相泡沫在油面的热稳定性。图3空心玻璃微珠含量为5%时，本专利技术三相泡沫在汽油表面受火焰作用后的形貌。其中，图32a为lmin49s时的状态；图32b为5min23s的状态。具体实施例方式以下实施例仅用于阐述本专利技术，而本专利技术的保护范围并非仅仅局限于以下实施例。所述
的普通技术人员依据以上本专利技术的公开内容，均可实现本专利技术的目的。实施例I空心玻璃微珠本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种油品灭火用空心玻璃微珠三相泡沫，其特征在于，包括下列组分，下列组分按重量百分比配比为：8？15％的普通蛋白泡沫灭火剂，和3？10％的空心玻璃微珠，余量为水。
【技术特征摘要】
1.一种油品灭火用空心玻璃微珠三相泡沫，其特征在于，包括下列组分，下列组分按重量百分比配比为8-15%的普通蛋白泡沫灭火剂，和3-10%的空心玻璃微珠，余量为水。2.如权利要求I所述的一种油品灭火用空心玻璃微珠三相泡沫，其特征在于，包括下列组分，下列组分按重量百分比配比为10%的普通蛋白泡沫灭火剂，和8%的空心玻璃微珠，余量为水。3.如权利要求I或2所述的一种油品灭火用空心玻璃微珠三相泡沫，其特征在于，所述空心玻璃微珠的粒度介于10-250 μ m之间，堆积密度为O. 1-0. 3g/cm3。4.一种油品灭火用空心玻璃微珠三相泡沫的制备方法，其特征在于，其步骤为 1)预混合容器内，在250-500转/分的搅拌速度下按顺序按比例加入水、普通蛋白泡沫灭火剂、空心玻璃微珠，搅拌5-10min后待用； 2)发泡将预混合的成分置于泡沫发生器内，施加压力至O.5-lMpa后，打开阀门，即可制得所述油品灭火用空心玻璃微珠三相泡沫。5.如权利要求4所述的一种油品灭火用空心玻璃微珠三相泡沫的制备方法，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜文锋，陈伟红，安晓强，唐宝华，
申请(专利权)人：中国人民武装警察部队学院，
类型：发明
国别省市：
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