CN107376181A - 适用于‑20℃~55℃的水系灭火剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种适用于‑20℃~55℃的水系灭火剂,按重量百分比计,包括15‑25%的阻燃剂、20‑24.9%的抗冻剂和1.5‑1.9%的表面活性剂,余量为水;还提供一种该灭火剂的制备方法:将水加热至30‑50℃,按照顺序加入抗冻剂、阻燃剂和表面活性剂,保持溶液温度为30‑50℃,搅拌所有原料至完全溶解,冷却至室温即得。该灭火剂成分混合均匀,长时间保存其灭火效果也不受影响;透明,不需要再与水混合即可直接使用;适用温度可达到‑20℃,可高达55℃,适用温度范围广,且灭火效果好、种类广,无毒、无刺激,有极强的阻燃和抗复燃性,可达6L灭2A、89B级别火,灭火速度快,效率高,且喷射后能百分之百生物降解,是一种环保型灭火剂,灭火后易清理。
Description
技术领域
本发明属于灭火剂领域,具体地,本发明涉及一种适用于-20℃~55℃的水系灭火剂及其制备方法。
背景技术
水系灭火剂由于其洁净、环保,越来越受关注,也被广泛使用。通常地,水系灭火剂是一种在水中加入阻燃剂、增稠剂、稳定剂等添加剂的灭火剂,其灭火机理为在燃烧物的表面上流散的同时析出液体冷却其表面,并在燃烧物表面上形成一层水膜与微泡沫层共同封闭燃烧物表面,隔绝空气,形成隔热屏障,吸收热量后的液体汽化并稀释燃烧物表面上空气的含氧量,对燃烧物体产生了窒息作用,阻止了燃烧的继续,使之达到灭火作用。
公开号为CN10136699A的中国发明专利申请公开了水系灭火剂,其中一种灭火剂为:分别取F4018 5.0Kg、脂肪醇(C12~C14,淄博乾胜化工有限公司生产,样品编号:V1304AB)3.0Kg、聚磷酸铵15Kg、CAB 6.0Kg、水64Kg搅拌成混合物A,阳离子羟乙基纤维素(上海高维日用化学品厂)2.0Kg、尿素5.0Kg加入混合物A中成浓缩液B(常温抗溶水系灭火剂);取实施例1的浓缩液B10Kg、丙二醇30Kg和水60Kg配制成100Kg的灭火剂,该灭火剂具有-20℃的最低使用温度。其凝固点为-22℃,灭火等级可达到1A、4B,且灭95%乙醇火时,需要时间为60s。
但是以上现有技术的水系灭火剂的灭火等级低,灭火时间长。
发明内容
为了克服以上现有技术中适用于-20℃的水系灭火剂灭火级别有待提高的技术问题,本发明提供一种适用于-20℃~55℃的水系灭火剂,灭火等级高,灭火速度快,灭火效率高,灭火效果好
为了达到以上目的,作为本发明的一方面,本发明采用如下技术方案:一种适用于-20℃~55℃的水系灭火剂,包括阻燃剂、抗冻剂和表面活性剂,其中,按重量百分比计,包括15-25%的阻燃剂、20-24.9%的抗冻剂和1.5-1.9%的表面活性剂,余量为水。
优选的是,所述阻燃剂为氯化铵、磷酸一铵、磷酸氢二铵、溴化铵中的一种或多种。
上述任一方案优选的是,清水中加入10%的所述抗冻剂,其凝固点低于-8℃。
上述任一方案优选的是,所述抗冻剂为乙醇、乙二醇、乙二醇丁醚、甲醇、丙三醇、精盐、尿素中的一种或多种。
上述任一方案优选的是,所述精盐中氯化钠的重量含量大于98%。
上述任一方案优选的是,所述尿素中氮的重量含量大于46%。
上述任一方案优选的是,所述表面活性剂pH值为5.5-9.0
上述任一方案优选的是,所述表面活性剂pH值为7.0。
上述任一方案优选的是,所述表面活性剂是水溶性的,在水中能完全溶解。
上述任一方案优选的是,所述表面活性剂的表面张力为15.0-17.0mN/m。
上述任一方案优选的是,所述表面活性剂为碳氢表面活性剂、氟碳表面活性剂中的一种或多种。
上述任一方案优选的是,所述碳氢表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、烷基糖苷、辛基酚聚氧乙烯醚-10、十六烷基溴化铵、咪唑啉中的一种或多种。
上述任一方案优选的是,所述氟碳表面活性剂为非离子型氟碳表面活性剂Ee602(上海久士城化学有限公司)、FC-16和FC1157中的一种或多种。
上述任一方案优选的是,所述水为纯净水。
上述任一方案优选的是,所述适用于-20℃~55℃的水系灭火剂,按重量百分比计,包括20%的溴化铵、20%的尿素和1.5%的十六烷基溴化铵,余量为水。
上述任一方案优选的是,所述适用于-20℃~55℃的水系灭火剂,按重量百分比计,包括20%的溴化铵、20%的精盐和1.5%的FC1157,余量为水。
上述任一方案优选的是,所述适用于-20℃~55℃的水系灭火剂,按重量百分比计,包括20%的氯化铵、20%的精盐和1.5%的非离子型氟碳表面活性剂Ee602,余量为水。
上述任一方案优选的是,所述适用于-20℃~55℃的水系灭火剂,按重量百分比计,包括20%的磷酸一铵、20%的尿素、0.75%的FC1157和0.75%的FC-16,余量为水。
本发明提供的水系灭火剂,适用温度可达到-20℃,可高达55℃,适用温度范围广,适用环境多,可以达到6L灭2A、89B级别灭火,灭火时间仅需20-40秒左右,速度快,灭火效率高,效果好。
本发明另一目的是提供一种如本发明第一方面所述的适用于-20℃~55℃的水系灭火剂的制备方法,包括以下步骤:
A、将纯净水持续加热至30-50℃;持续加热可以保持溶液温度,搅拌的更均匀;
B、向热的纯净水中加入阻燃剂、抗冻剂和表面活性剂,并保持水温不低于30℃;
C、搅拌至所有原料完全溶解;
D、冷却至室温,即得到所述适用于-20℃~55℃的水系灭火剂。
上述任一方案优选的是,步骤B中,向热的纯净水中加料的顺序为依次加入抗冻剂、阻燃剂和表面活性剂。物料的溶解度不一样,采用这样的顺序添加,溶解度更好,溶解更充分。
上述任一方案优选的是,步骤B中,向热的纯净水中加料时,加料后进行搅拌,待加入到物料完全溶解,再加入其它物料,以此类推。
上述任一方案优选的是,步骤B中,在向热的纯净水中加料的同时,持续灌入温度为30℃-50℃的热的纯净水,使得水温一直保持在30℃-50℃。
上述任一方案优选的是,步骤B中,通过温度传感器和温控装置,使得水温一直保持在30℃-50℃。
本发明提供的水系灭火剂的制备方法,制备得到的灭火剂,成分混合均匀,且稳定性好,不会随着存放环境的变化而出现沉淀,长时间保存其灭火效果也不受影响,其保质期可达10年。作为抗冻剂的醇、醚等加入,会影响其他物料的溶解度,本发明通过改进制备方法物质之间的比例,及加料顺序得到了使用温度可达-20℃的灭火剂,且其中的物料的溶解很好,混合均匀,能长时间保存。
本发明提供的水系灭火剂,流动性好,不需要再与水混合即可直接使用;且其特征值符合GB17835-2008的要求,pH值为7-7.5,表面张力15.0-15.5mN/m,无抗冻结融化影响,毒性试验鱼的死亡率为0,且适用温度可达到-20℃,可高达55℃,适用温度范围广,适用环境多,且灭火效率高、效果好、等级高、种类广,无毒、无味、无刺激,可在物体表面形成一种水膜,隔离氧气,冷却降温隔热阻燃,有极强的阻燃和抗复燃行,可以达到6L灭2A、89B级别灭火,且喷射后能百分之百生物降解,是一种环保型灭火剂,灭火后易清理。
附图说明
图1是按照本发明的适用于-20℃~55℃的水系灭火剂的制备方法的一优选实施例的流程图。
图2是按照本发明的适用于-20℃~55℃的水系灭火剂的制备方法的另一优选实施例的流程图。
图3是按照本发明的适用于-20℃~55℃的水系灭火剂的制备方法的又一优选实施例的流程图。
具体实施方式
为了更加清楚、正确地理解本发明的发明内容,下面结合附图及具体实施例进行进一步的阐述、说明。
以下所用到的原料如下:
氯化铵:含量大于99%;磷酸一按:一等品;磷酸氢二铵:一等品;溴化铵:优等品,含量大于99%;
乙醇:工业级,含量大于95%;乙二醇:优等品,含量大于99%;乙二醇丁醚:工业级,含量大于98%;甲醇:工业级,含量大于95%;丙三醇:优等品,含量大于98%;精盐:优级,氯化钠含量大于98%;尿素:优等品,氮含量大于46%。
实施例1.1
一种适用于-20℃~55℃的水系灭火剂,按重量百分比计,其组成如下:
本实施例的灭火剂的制备方法,如图1所示,按照实施顺序,其步骤如下:
A、将水加热至30-50℃;
B、将水分成两部分,一部分稍多,另一部分稍少,向稍少的一部分热水中加入抗冻剂(乙醇),搅拌,搅拌均匀后,加入阻燃剂(氯化铵)并搅拌使其完全溶解并混合均匀,最后加入表面活性剂pH值在5.5-9.0之间的(碳氢表面活性剂),使其完全溶解,这个过程中,是另一部分稍多的30-50℃的热水持续加入,过程中要保持加了抗冻剂、阻燃剂、表面活性剂的溶液的温度维持在30-50℃;
C、继续搅拌,使所有成分混合均匀,大约搅拌4小时即可;
D、冷却至室温,即得本实施例中的适用于-20℃~55℃的水系灭火剂,实施例1.2
一种适用于-20℃~55℃的水系灭火剂,按重量百分比计,其组成如下:
实施例1.3
一种适用于-20℃~55℃的水系灭火剂,按重量百分比计,其组成如下:
实施例1.4
一种适用于-20℃~55℃的水系灭火剂,按重量百分比计,其组成如下:
实施例1.5
一种适用于-20℃~55℃的水系灭火剂,按重量百分比计,其组成如下:
实施例1.6
一种适用于-20℃~55℃的水系灭火剂,按重量百分比计,其组成如下:
实施例1.7
一种适用于-20℃~55℃的水系灭火剂,按重量百分比计,其组成如下:
实施例1.8
一种适用于-20℃~55℃的水系灭火剂,按重量百分比计,其组成如下:
实施例2.1
一种适用于-20℃~55℃的水系灭火剂,与实施例1.1不同的是,其中的阻燃剂替换为磷酸一铵。
实施例2.2
一种适用于-20℃~55℃的水系灭火剂,与实施例1.1不同的是,其中的阻燃剂替换为磷酸氢二铵。
实施例2.3
一种适用于-20℃~55℃的水系灭火剂,与实施例1.1不同的是,其中的阻燃剂替换为溴化铵。
实施例2.4
一种适用于-20℃~55℃的水系灭火剂,与实施例1.2不同的是,其中的阻燃剂替换为氯化铵和溴化铵,各7.5%。
实施例2.5
一种适用于-20℃~55℃的水系灭火剂,与实施例1.2不同的是,其中的阻燃剂替换为氯化铵和磷酸一铵,各7.5%。
实施例2.6
一种适用于-20℃~55℃的水系灭火剂,与实施例1.2不同的是,其中的阻燃剂替换为溴化铵和磷酸一铵,各7.5%。
实施例2.7
一种适用于-20℃~55℃的水系灭火剂,与实施例1.2不同的是,其中的阻燃剂替换为溴化铵和磷酸氢二铵,各7.5%。
实施例2.8
一种适用于-20℃~55℃的水系灭火剂,与实施例1.2不同的是,其中的阻燃剂替换为磷酸一铵和磷酸氢二铵,各7.5%。
实施例2.9
一种适用于-20℃~55℃的水系灭火剂,与实施例1.2不同的是,其中的阻燃剂替换为氯化铵和磷酸氢二铵,各7.5%。
实施例2.10
一种适用于-20℃~55℃的水系灭火剂,与实施例1.2不同的是,其中的阻燃剂替换为氯化铵、磷酸一铵、磷酸氢二铵和溴化铵,各3.75%。
实施例2.11
一种适用于-20℃~55℃的水系灭火剂,与实施例1.2不同的是,其中的阻燃剂替换为氯化铵、磷酸一铵、磷酸氢二铵,各5%。
实施例2.12
一种适用于-20℃~55℃的水系灭火剂,与实施例1.2不同的是,其中的阻燃剂替换为磷酸一铵、磷酸氢二铵和溴化铵,各5%。
实施例2.13
一种适用于-20℃~55℃的水系灭火剂,与实施例1.2不同的是,其中的阻燃剂替换为氯化铵、磷酸氢二铵和溴化铵,各5%。
实施例2.13
一种适用于-20℃~55℃的水系灭火剂,与实施例1.2不同的是,其中的阻燃剂替换为氯化铵、磷酸一铵和溴化铵,各5%。
实施例3.1
一种适用于-20℃~55℃的水系灭火剂,与实施例1.1不同的是,其中的抗冻剂替换为乙二醇。
实施例3.2
一种适用于-20℃~55℃的水系灭火剂,与实施例1.1不同的是,其中的抗冻剂替换为乙二醇丁醚。
实施例3.3
一种适用于-20℃~55℃的水系灭火剂,与实施例1.1不同的是,其中的抗冻剂替换为甲醇。
实施例3.4
一种适用于-20℃~55℃的水系灭火剂,与实施例1.1不同的是,其中的抗冻剂替换为丙三醇。
实施例3.5
一种适用于-20℃~55℃的水系灭火剂,与实施例1.1不同的是,其中的抗冻剂替换为精盐。
实施例3.6
一种适用于-20℃~55℃的水系灭火剂,与实施例1.1不同的是,其中的抗冻剂替换为尿素。
实施例3.7
一种适用于-20℃~55℃的水系灭火剂,与实施例1.2不同的是,其中的抗冻剂替换为乙醇和精盐,各12%。
实施例3.8
一种适用于-20℃~55℃的水系灭火剂,与实施例1.2不同的是,其中的抗冻剂替换为尿素和精盐,各12%。
实施例3.9
一种适用于-20℃~55℃的水系灭火剂,与实施例1.2不同的是,其中的抗冻剂替换为乙二醇丁醚和精盐,各12%。
实施例3.10
一种适用于-20℃~55℃的水系灭火剂,与实施例1.2不同的是,其中的抗冻剂替换为乙二醇丁醚和尿素,各12%。
实施例3.11
一种适用于-20℃~55℃的水系灭火剂,与实施例1.2不同的是,其中的抗冻剂替换为丙三醇和尿素,各12%。
实施例3.12
一种适用于-20℃~55℃的水系灭火剂,与实施例1.2不同的是,其中的抗冻剂替换为丙三醇和精盐,各12%。
实施例3.13
一种适用于-20℃~55℃的水系灭火剂,与实施例1.2不同的是,其中的抗冻剂替换为乙二醇和精盐,各12%。
实施例3.14
一种适用于-20℃~55℃的水系灭火剂,与实施例1.2不同的是,其中的抗冻剂替换为乙二醇和尿素,各12%。
实施例3.15
一种适用于-20℃~55℃的水系灭火剂,与实施例1.2不同的是,其中的抗冻剂替换为乙二醇和乙二醇丁醚,各12%。
实施例3.16
一种适用于-20℃~55℃的水系灭火剂,与实施例1.2不同的是,其中的抗冻剂替换为丙三醇和乙二醇丁醚,各12%。
实施例3.17
一种适用于-20℃~55℃的水系灭火剂,与实施例1.2不同的是,其中的抗冻剂替换为乙醇和甲醇,各12%。
实施例3.18
一种适用于-20℃~55℃的水系灭火剂,与实施例1.2不同的是,其中的抗冻剂替换为乙二醇丁醚、精盐和尿素,各8%。
实施例3.19
一种适用于-20℃~55℃的水系灭火剂,与实施例1.2不同的是,其中的抗冻剂替换为甲醇、精盐和尿素,各8%。
实施例3.20
一种适用于-20℃~55℃的水系灭火剂,与实施例1.2不同的是,其中的抗冻剂替换为乙二醇丁醚、精盐和甲醇,各8%。
实施例3.21
一种适用于-20℃~55℃的水系灭火剂,与实施例1.2不同的是,其中的抗冻剂替换为乙醇、精盐和尿素,各8%。
实施例4.1
一种适用于-20℃~55℃的水系灭火剂,与实施例1.1不同的是,其中的表面活性剂替换为的INTECHEM-16氟碳表面活性剂(简称FC-16)。
实施例4.2
一种适用于-20℃~55℃的水系灭火剂,与实施例1.1不同的是,其中的表面活性剂替换为FC-16和FC1157,各0.75%。
实施例5.1
一种适用于-20℃~55℃的水系灭火剂的制备方法,如图2所示,与实施例1.1不同的是,先将水分成两部分,将其中略少的一部分加热至30-50℃,另一部分略少的水在步骤B中,经过加热持续加入,具体的操作是在流动过程中设置加热组件对这部分水进行加热,并且在加入混合物之前设置温度传感器,如果温度达到30-50℃,则允许加入,否则,通过一个回流管再次流进加热组件进行加热,直到温度传感器感应的温度处于30-50℃,则允许加入第一部分热水和抗冻剂、阻燃剂、表面活性剂的混合物中,且同时监测混合物溶液的温度,如果温度偏低,则可适度调高持续加入的水的温度;如果温度偏高,则可适当降低持续加入的水的温度,以控制混合物溶液的温度适中处于30-50℃。
实施例5.2
一种适用于-20℃~55℃的水系灭火剂的制备方法,如图3所示,与实施例1.1不同的是,直接将全部水加热至30-50℃,并且在步骤B中,添加抗冻剂、阻燃剂和表面活性剂的过程中,通过温度传感器和温控装置,控制混合物溶液的温度适中保持在30-50℃。
对比例1.1
与实施例1.1不同的是,阻燃剂的重量百分比为35%。
对比例1.2
与实施例1.1不同的是,阻燃剂的重量百分比为5%。
对比例2.1
与实施例1.1不同的是,表面活性剂的重量百分比为2.6%。
对比例2.2
与实施例1.1不同的是,表面活性剂的重量百分比为0.5%。
效果评定:按照标准GB17835-2008检测各实施例和对比例最终的灭火剂,并对B类火(汽油)的灭火时间进行测定,得到如表1所示的结果。
表1各实施例和对比例最终的灭火剂的参数及效果
从表1可以看出,本发明提供的水系灭火剂,灭火级别高,标准6L可灭2A、89B级别火,且在-20℃均不冻结,灭火时间短,在20-40秒左右。而阻燃剂、表面活性剂的重量百分比超出本发明限定的范围,或多或少均不如本发明限定的范围,灭火等级均较本发明低。需要说明的是,以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种适用于-20℃~55℃的水系灭火剂,包括阻燃剂、抗冻剂和表面活性剂,其中,按重量百分比计,包括15-25%的阻燃剂、20-24.9%的抗冻剂和1.5-1.9%的表面活性剂,余量为水。
2.如权利要求1所述的水系灭火剂,其特征在于:所述阻燃剂为氯化铵、磷酸一铵、磷酸氢二铵、溴化铵中的一种或多种。
3.如权利要求2所述的水系灭火剂,其特征在于:清水中加入10%的所述抗冻剂,其凝固点低于-8℃。
4.如权利要求3所述的水系灭火剂,其特征在于:所述抗冻剂为乙醇、乙二醇、乙二醇丁醚、甲醇、丙三醇、精盐、尿素中的一种或多种。
5.如权利要求4所述的水系灭火剂,其特征在于:所述精盐中氯化钠的重量含量大于98%。
6.如权利要求5所述的水系灭火剂,其特征在于:所述尿素中氮的重量含量大于46%。
7.如权利要求6所述的水系灭火剂,其特征在于:所述表面活性剂pH值为5.5-9.0。
8.如权利要求7所述的水系灭火剂,其特征在于:所述表面活性剂pH值为7.0。
9.如权利要求8所述的水系灭火剂,其特征在于:所述表面活性剂是水溶性的,在水中能完全溶解。
10.一种如权利要求1-9中任一项所述的适用于-20℃~55℃的水系灭火剂的制备方法,包括以下步骤
A、将纯净水持续加热至30-50℃;
B、向热的纯净水中加入阻燃剂、抗冻剂和表面活性剂,并保持水温不低于30℃;
C、搅拌至所有原料完全溶解;
D、冷却至室温,即得到所述适用于-20℃~55℃的水系灭火剂。
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