CN108042967A - 一种含氟高效环保灭火剂及其制备方法 - Google Patents

一种含氟高效环保灭火剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于含氟高效环保灭火剂加工领域，具体涉及一种含氟高效环保灭火剂及其制备方法；所述灭火剂由抛射剂与料液组成；料液包括：表面活性剂、发泡剂、增稠剂、稳泡剂、防冻剂、缓蚀剂、阻燃剂、渗透剂、泡沫增强剂、溶剂、指示剂、PH调节剂；稳泡剂为聚醚硅氧烷乳液；缓蚀剂为硅酸钠，柠檬酸钠，乙二胺四乙酸二钠三者按等重量比混合组成。选用比普通表面活性剂表面张力更低的含氟表面活性剂，并且在其他灭火剂专利中没用用过的氟硅表面活性剂；各组分剂都为组合式的组分配合而成，可达到非常好的发泡和稳泡效果；抛射剂的组合也是多样的，比单一抛射剂更能满足喷射效果；该灭火剂环保性强，具有极大的市场前景和经济价值。

Description

一种含氟高效环保灭火剂及其制备方法
技术领域
本发明属于灭火剂加工领域，具体涉及一种含氟高效环保灭火剂及其制备方法。
背景技术
目前，在现有技术中，灭火器中的抛射剂通常采用单一的氮气或四氟乙烷。但是氮气作为抛射剂配制的灭火器在使用的后程中会出现冲击力不足。四氟乙烷作为抛射剂的一元包装灭火器在储存过程中会出现腐蚀罐子，造成漏罐现象。
因此寻找一种灭火效果好，冲击力大且稳定，不易漏罐，不腐蚀灭火器罐体且对水体无污染的环保的灭火原料，是本领域目前刻不容缓的事情。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，从而提出一种灭火效果好，冲击力大且稳定，不易漏罐不腐蚀罐体，环保的灭火剂及其制备工艺。
为解决上述技术问题，本发明公开了一种含氟高效环保灭火剂，所述灭火剂由抛射剂与料液组成，两者的重量比为(2-15)：100；所述料液包括如下组分：
所述抛射剂由氮气和四氟乙烷组成，两者的重量比为(50-70)：(30-50)；
所述表面活性剂为聚醚改性氟硅表面活性剂；
所述发泡剂为十二烷基苯磺酸钠，十二烷基氧化胺按等比例组成；
所述稳泡剂为聚醚硅氧烷乳液；
所述缓蚀剂为硅酸钠，柠檬酸钠，乙二胺四乙酸二钠三者按等重量比混合组成；
所述防冻剂为丙二醇，丙三醇，二乙二醇丁醚，乙二醇丁醚，二丙二醇甲醚，二丙二醇丁醚，丙二醇甲醚，丙二醇丁醚，三丙二醇甲醚，三丙二醇丁醚中的一种。
优选的，所述阻燃剂为氯化钾，磷酸二氢钠，磷酸氢二钠，聚磷酸胺等中的至少一种；所述增稠剂为聚丙烯酰胺，黄原胶，瓜耳胶，羟丙基甲基纤维素中的至少一种。
所述泡沫增强剂为C8脂肪醇，C10脂肪醇，C12脂肪醇，C14脂肪醇，C16脂肪醇的至少一种。
所述渗透剂为JFC,JFC-1,JFC-2,JFC-E,JFC-M的至少一种。
所述指示剂为甲基橙，甲基红，溴百里酚酞的至少一种。
优选的，所述溶剂为去离子水；所述PH调节剂为氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种。
本发明还公开了任一项所述灭火剂的制备方法，所述方法步骤如下：
1)在密封的反应釜A中加入相应重量份的溶剂，搅拌中加入相应重量份的缓蚀剂，搅拌处理；
2)再加入阻燃剂，进行高速搅拌处理；
3)提高搅拌速度，加入表面活性剂和发泡剂，搅拌1小时；
4)在密封的反应釜B中先加入相应重量份的防冻剂，然后边缓慢搅拌处理边加入稳泡剂、渗透剂、泡沫增强剂得到混合物；
5)将反应釜B中的混合液，缓慢加入到反应釜A中，并伴随搅拌处理；
6)在反应釜A中加入增稠剂、PH调节剂和指示剂，缓慢加入，快速搅拌处理；等待消泡并冷却到室温得到所述灭火剂。
优选的，步骤1)中，所述搅拌处理的条件为：温度30±2℃，搅拌速度1000转/秒，搅拌时间为五分钟。
6、如权利要求5所述制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述高速搅拌处理的条件为搅拌速度2000转/秒，温度25±2℃，搅拌时间为15分钟。
优选的，步骤3)中，所述提高搅拌速度具体为搅拌速度为3500转/秒，温度为35±2℃。
优选的，步骤4)中，所述搅拌处理的条件为：温度25±2℃，搅拌速度1500转/秒，搅拌时间为10分钟。
优选的，所述步骤5)中，所述搅拌处理的温度为25℃，搅拌速度2000转/秒，搅拌时间为30分钟。
更为优选的，所述步骤6)中，所述快速搅拌处理的条件为：温度为30℃，搅拌速度为4000转/秒，搅拌5分钟。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：本发明所述灭火剂选用含氟的表面活性剂，表面活性剂表面张力更低，铺展更迅速，灭火效果更快速；选用其他灭火剂没有用过的稳泡剂(聚醚硅氧烷乳液)；使用发泡和稳泡能力最强的阴离子表面活性剂，配合稳泡剂使用可达到非常好的发泡和稳泡效果；含磷的水溶性阻燃剂阻燃剂效果好，尤其是聚磷酸胺；使用JFC类渗透剂，使灭火液快速渗透到起火表面，加强灭火效果；使用指示剂，可以快速确认灭火剂料液是否变性；抛射剂的组合是多样的，单一的抛射剂不会满足喷射效果。
具体实施方式
实施例
实施例1本实施例公开了一种含氟高效环保灭火剂，所述灭火剂由抛射剂与料液组成，两者的重量比为10：100；所述料液包括如下组分：
所述抛射剂由氮气和四氟乙烷组成，两者的重量比为60：40；
所述表面活性剂为聚醚改性氟硅表面活性剂；
所述发泡剂为十二烷基苯磺酸钠，十二烷基氧化胺按等比例组成；
所述稳泡剂为聚醚硅氧烷乳液；
所述缓蚀剂为硅酸钠，柠檬酸钠，乙二胺四乙酸二钠三者按等重量比混合组成；
所述防冻剂为丙二醇，丙三醇，二乙二醇丁醚，乙二醇丁醚，二丙二醇甲醚，二丙二醇丁醚，丙二醇甲醚，丙二醇丁醚，三丙二醇甲醚，三丙二醇丁醚中的一种。
所述阻燃剂为氯化钾，磷酸二氢钠，磷酸氢二钠，聚磷酸胺等中的至少一种；
所述增稠剂为羟丙基甲基纤维素或聚丙烯酰胺。
所诉泡沫增强剂为C10脂肪醇，C12脂肪醇1:4混合。
所诉渗透剂为JFC-1,JFC-2重量比例1:1混合。
所述溶剂为去离子水；
所诉指示剂为溴百里酚酞。
所述PH调节剂为氢氧化钠。
实施例2本实施例公开了一种含氟高效环保灭火剂，所述灭火剂由抛射剂与料液组成，两者的重量比为2：100；所述料液包括如下组分：
所述抛射剂由氮气和四氟乙烷组成，两者的重量比为70：30；
所述表面活性剂为聚醚改性氟硅表面活性剂；
所述发泡剂为十二烷基苯磺酸钠，十二烷基氧化胺按等比例组成；
所述稳泡剂为聚醚硅氧烷乳液；
所述缓蚀剂为硅酸钠，柠檬酸钠，乙二胺四乙酸二钠三者按等重量比混合组成；
所述防冻剂为丙二醇。
所述阻燃剂为氯化钾；
所述增稠剂为瓜耳胶。
所述溶剂为去离子水；
所述PH调节剂为氢氧化钾。
实施例3一种含氟高效环保灭火剂，所述灭火剂由抛射剂与料液组成，两者的重量比为15：100；所述料液包括如下组分：
所述抛射剂由氮气和四氟乙烷组成，两者的重量比为50：50；
所述表面活性剂为聚醚改性氟硅表面活性剂；
所述发泡剂为十二烷基苯磺酸钠，十二烷基氧化胺按等比例组成；
所述稳泡剂为聚醚硅氧烷乳液；
所述缓蚀剂为硅酸钠，柠檬酸钠，乙二胺四乙酸二钠三者按等重量比混合组成；
所述防冻剂为丙二醇丁醚。
所述阻燃剂为聚磷酸胺；
所述增稠剂为黄原胶。
所诉泡沫增强剂为C12脂肪醇,C14脂肪醇1:1混合。
所诉渗透剂为JFC-1,JFC-M重量比例1:5混合。
所述溶剂为去离子水；
所诉指示剂为甲基红。
所述PH调节剂为氢氧化钠。
各实施例性能指标如表1所述：
表1
其中，各种测试项目依照如下标准方法：
PH值(用PH计测定)；
起泡高度(GB/T7462-1994)；
消泡时间(在GB/T7462-1994的基础上计量泡沫的消失时间)；
凝固点(测试标准为GB17835-20086.2规定)；
灭火性能(测试标准为GA86-20096.3规定)；
腐蚀性(测试标准为GA86-20096.8.2规定)。
实施例4本实施例公开了实施例1-3任一所述灭火剂的制备方法，具体步骤如下：
1.在密封的反应釜A中加入去离子水，搅拌中加入缓蚀剂，控制搅拌温度30±2℃，搅拌速度1000转/秒，搅拌五分钟。
2.待1步骤完成后，再加入阻燃剂，加大搅拌速度到2000转/秒，控制温度在25±2℃，搅拌15分钟
3.待2步骤完成后，搅拌速度到3500转/秒，控制温度在35±2℃，加入表面活性剂和发泡剂，搅拌1小时
4.在密封的反应釜B中加入防冻剂，边缓慢搅拌边加入稳泡剂、渗透剂、泡沫增强剂，控制温度在25±2℃，搅拌速度1500转/秒，搅拌10分钟。
5.将反应釜B中的混合液，缓慢加入到反应釜A中，控制温度为25℃，搅拌速度2000转/秒，搅拌30分钟。
6.在反应釜A中加入增稠剂、PH调节剂和指示剂，缓慢加入，快速搅拌，温度为30℃，搅拌速度为4000转/秒，搅拌5分钟。等待消泡并冷却到室温。
该含氟表面活性剂比一般的氟表面活性剂更环保，拥有极低的生物毒性和环境毒性，降解率高，表面张力更低，铺展更迅速。其他灭火剂专利中没有用到这类表活。
在表面活性剂中，阴离子的表面活性剂比其他类型的表面活性剂有更好的发泡能力。起泡能力是所有单一表面活性剂中最好的特别是在含量不变的情况下，有特别好的起泡力和稳泡力。
本实施例所述的增稠剂是一种高效的增稠剂，只需0.1％即可达到好的增稠效果,添加量在0.5％时，粘度在5Pa.s左右，喷出效果很好。
本实施例所述的稳泡剂的稳泡效果极好，在其他灭火剂专利中没有出现过，添加量为阴离子表面活性剂的1.5％时效果最好，添加比例多了效果基本不增加，少了达不到最优效果。
本实施例所述的缓蚀剂也可用于调节PH的组分，可使灭火剂原液的PH控制在7-9。同时也用于马口铁罐或铝罐的缓蚀剂，总用量1.5％时最好，在特定比例下，即等比例配合，效果最佳。量大或量小都会造成腐蚀。
所提及的灭火剂阻燃剂，常用阻燃剂为磷酸氢二铵，磷酸二氢铵和聚磷酸胺等。阻燃剂灭火机理是阻燃剂在高温状况下会分解为抑燃气体，从而稀释空气中的助燃剂氧气的含量，达到灭火的效果。
所提及的灭火剂泡沫增强剂，用于与阴离子表面活性剂复配，提高泡沫的膜强度，使泡沫在高温条件下不易破。
所提及的灭火剂渗透剂，属于非离子聚醚渗透剂，可以使灭火成分快速渗透进入起火表面，提高灭火速度。
所提及的灭火剂指示剂，可用于快速确认灭火剂料液是否变质。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种含氟高效环保灭火剂，其特征在于，所述灭火剂由抛射剂与料液组成，两者的重量比为(2-15)：100；所述料液包括如下组分：
所述抛射剂由氮气和四氟乙烷组成，两者的重量比为(50-70)：(30-50)；
所述表面活性剂为聚醚改性氟硅表面活性剂；
所述发泡剂为十二烷基苯磺酸钠，十二烷基氧化胺按等比例组成；
所述稳泡剂为聚醚硅氧烷乳液；
所述缓蚀剂为硅酸钠，柠檬酸钠，乙二胺四乙酸二钠三者按等重量比混合组成；
所述防冻剂为丙二醇，丙三醇，二乙二醇丁醚，乙二醇丁醚，二丙二醇甲醚，二丙二醇丁醚，丙二醇甲醚，丙二醇丁醚，三丙二醇甲醚，三丙二醇丁醚中的一种。
2.如权利要求1所述的灭火剂，其特征在于，所述阻燃剂为氯化钾，磷酸二氢钠，磷酸氢二钠，聚磷酸胺等中的至少一种；所述增稠剂为聚丙烯酰胺，黄原胶，瓜耳胶，羟丙基甲基纤维素中的至少一种；所述泡沫增强剂为C8脂肪醇，C10脂肪醇，C12脂肪醇，C14脂肪醇，C16脂肪醇的至少一种；所述渗透剂为JFC,JFC-1,JFC-2,JFC-E,JFC-M的至少一种；所述指示剂为甲基橙，甲基红，溴百里酚酞的至少一种。
3.如权利要求2所述的灭火剂，其特征在于，所述溶剂为去离子水；所述PH调节剂为氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种。
4.一种如权利要求1-3任一项所述灭火剂的制备方法，其特征在于，所述方法步骤如下：
1)在密封的反应釜A中加入相应重量份的溶剂，搅拌中加入相应重量份的缓蚀剂，搅拌处理；
2)再加入阻燃剂，进行高速搅拌处理；
3)提高搅拌速度，加入表面活性剂和发泡剂，搅拌1小时；
4)在密封的反应釜B中先加入相应重量份的防冻剂，然后边缓慢搅拌处理边加入稳泡剂、渗透剂、泡沫增强剂得到混合物；
5)将反应釜B中的混合液，缓慢加入到反应釜A中，并伴随搅拌处理；
6)在反应釜A中加入增稠剂、PH调节剂和指示剂，缓慢加入，快速搅拌处理；等待消泡并冷却到室温得到所述灭火剂。
5.如权利要求4所述制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述搅拌处理的条件为：温度30±2℃，搅拌速度1000转/秒，搅拌时间为五分钟。
6.如权利要求5所述制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述高速搅拌处理的条件为搅拌速度2000转/秒，温度25±2℃，搅拌时间为15分钟。
7.如权利要求6所述制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述提高搅拌速度具体为搅拌速度为3500转/秒，温度为35±2℃。
8.如权利要求7所述制备方法，其特征在于，步骤4)中，所述搅拌处理的条件为：温度25±2℃，搅拌速度1500转/秒，搅拌时间为10分钟。
9.如权利要求8所述制备方法，其特征在于，所述步骤5)中，所述搅拌处理的温度为25℃，搅拌速度2000转/秒，搅拌时间为30分钟。
10.如权利要求9所述制备方法，其特征在于，所述步骤6)中，所述快速搅拌处理的条件为：温度为30℃，搅拌速度为4000转/秒，搅拌5分钟。
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