CN108465189A - 水性消防泡沫浓缩灭火剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种环保型泡沫灭火剂的制备方法，特别涉及水性消防泡沫浓缩灭火剂的制备方法。所述水性消防泡沫浓缩灭火剂是由质量分数为，30‑35份的氟碳表面活性剂、2‑5份的碳氢表面活性剂、10‑20份的稳定剂、3‑5份缓冲溶液、1‑2份的表面调节剂、3‑5份增稠剂、5‑8份的尿素、15‑25份的工业固废、50份的溶剂组成的；通过对碳氟表面活性剂和碳氢表面活性剂的改性，使其发泡量增加，发泡强度大，而且原料中引入工业固废和地沟油大大降低生产成本，对环境友好。
Description
技术领域
本发明涉及一种环保型泡沫灭火剂，特别涉及水性消防泡沫浓缩灭火剂的制备方法。
背景技术
目前市面上主要的泡沫灭火剂产品种类包括水成膜泡沫灭火剂、空气泡沫灭火剂和化学泡沫灭火剂，近年来也出现了蛋白泡沫灭火剂。泡沫灭火剂的灭火原理是在于通过起泡剂在燃烧物表面产生泡沫，从而隔绝可燃物和空气的进一步接触实现阻燃的目的。其中水成膜泡沫灭火剂由于制备技术成熟，产品种类多样，被广泛应用于公共场所的消防设备中。其优势在于该灭火剂不仅可以扑灭固体可燃物引起的火灾，对于可燃性液体燃料的火情控制也有很好的效果。
由于市售的水成膜泡沫灭火剂一般都含有较高浓度的无机盐或有机盐，腐蚀性较大。而且为了避免成泡后流动性大、附着性差的缺点，往往会提高其中的稳定剂浓度，这势必会造成二次污染。
发明内容
本发明的目的在于针对目前水成膜泡沫灭火剂存在的上述技术缺陷，提出水性消防泡沫浓缩灭火剂的制备，通过对碳氟表面活性剂和碳氢表面活性剂的改性，使其发泡量增加，发泡强度大，而且原料中引入工业固废和地沟油大大降低生产成本，对环境友好。
本发明通过如下的技术方案实现：
水性消防泡沫浓缩灭火剂的制备方法，其特征在于，所述水性消防泡沫浓缩灭火剂是由质量分数为，30-35份的氟碳表面活性剂、2-5份的碳氢表面活性剂、10-20份的稳定剂、3-5份缓冲溶液、1-2份的表面调节剂、3-5份增稠剂、5-8份的尿素、15-25份的工业固废、50份的溶剂组成的。
进一步，所述的水性消防泡沫浓缩灭火剂的制备方法为，在反应釜中加入45份的溶剂，控制反应釜的温度在40-60℃，加入10-15份的氟碳表面活性剂和1-2份的碳氢表面活性剂，并逐渐滴加5ml溶有5-8份尿素的溶剂，恒温反应1-2小时后，缓慢向反应釜中加入15-20份的氟碳表面活性剂、2-3份的碳氢表面活性剂、10-20份的稳定剂、3-5份增稠剂、3-5份缓冲溶液、1-2份的表面调节剂、15-25份的工业固废，进行反应2-3小时后，关闭加热器，进行自然冷却到室温后将悬浮液取出，静置1小时后，进行密封包装，得到的物质就是水性消防泡沫浓缩灭火剂。
进一步，所述的碳氟表面活性剂为，在70℃下，转速为200rpm，在反应釜中加入80份乙酸乙酯，再将100份质量比为30-35：20-30:0.5份的含氟丙烯酸单体、含氟烯类单体、AIBN混合均匀后，反应6h后得到的物质。
进一步，所述的碳氢表面活性剂的制备为，控制反应釜温度为60℃，转速为150rpm，在反应釜中加入50ml溶有10份的MDI的乙酸乙酯溶液，然后逐滴加入6-8份十六烷基醇，控制在2h内滴完，搅拌三十分钟后，将1-2份的甘油和1-2份地沟油混合液逐滴加入其中，升高转速至200rpm，反应2.5h后混合均匀后，旋干溶剂得到的物质。
进一步，所述的表面调节剂的制备为，在70℃下，转速为200rpm，在反应釜中加入100份乙酸乙酯，再将100份质量比为30-35：5-8:30-40：1-2:0.5份的甲基丙烯酸甲酯、含羟基的丙烯酸酯类单体、地沟油、丙烯酸、AIBN混合均匀后，取1/5放入反应釜中反应30分钟后，逐滴加入剩余4/5到反应釜中，滴加完后反应4h后，升温至75℃反应1h后得到的物质。
进一步，所述的增稠剂的制备为，在70℃下，转速为200rpm，在反应釜中加入50份乙酸乙酯，再将100份质量比为30-35：40-45:10-20：1-2:0.5份的环氧丙烯酸酯单体、甲基丙烯酸甲酯、地沟油、丙烯酸、BPO混合均匀后，逐滴加入反应釜中，滴加完后反应4h后，升温至75℃，再补加0.1份引发剂，反应1h后得到的物质。
进一步，所述的工业固废的制备方法为，将聚乙烯醇和含羟基的聚氯乙烯在100℃的高温下，先高速搅拌30分钟，然后取40份混合物超声溶解在丙酮中，30分钟后取5份和40份的工业固废进行高速搅拌1h后得到的物质。
进一步，所述的缓冲溶液为，碳酸钠和碳酸氢钠缓冲溶液，调节PH在6.5-7.5附近。
有益效益
1、通过对碳氟表面活性剂和碳氢表面活性剂的改性，使得发泡效率更高，灭火效果佳，且与其他辅料兼容性更好，使得灭火剂的保存时间延长；
2、本发明在对碳氢表面活性剂、增稠剂、表面调节剂的制备中都加入了地沟油元素，不仅拓宽地沟油的应用价值，而且其高C量高羟基含量，可以很快碳化灭火；
3、引入地沟油、工业固废等低成本物质，大大降低生产成本，而且对可持续发展做出贡献。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合实验数据，对本发明的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。
实施例1
水性消防泡沫浓缩灭火剂的制备方法如下:
(1)在70℃下，转速为200rpm，在反应釜中加入80份乙酸乙酯，再将100份质量比为32：25:0.5份的含氟丙烯酸单体、含氟烯类单体、AIBN混合均匀后，反应6h后得到的为碳氟表面活性剂。
(2)控制反应釜温度为60℃，转速为150rpm，在反应釜中加入50ml溶有10份的MDI的乙酸乙酯溶液，然后逐滴加入7份十六烷基醇，控制在2h内滴完，搅拌三十分钟后，将1.5份的甘油和1.5份地沟油混合液逐滴加入其中，升高转速至200rpm，反应2.5h后混合均匀后，旋干溶剂得到的为碳氢表面活性剂。
(3)在70℃下，转速为200rpm，在反应釜中加入100份乙酸乙酯，再将100份质量比为33：6:32：1.5:0.5份的甲基丙烯酸甲酯、含羟基的丙烯酸酯类单体、地沟油、丙烯酸、AIBN混合均匀后，取1/5放入反应釜中反应30分钟后，逐滴加入剩余4/5到反应釜中，滴加完后反应4h后，升温至75℃反应1h后得到的为表面调节剂。
(4)在70℃下，转速为200rpm，在反应釜中加入50份乙酸乙酯，再将100份质量比为33：42:16：1.5:0.5份的环氧丙烯酸酯单体、甲基丙烯酸甲酯、地沟油、丙烯酸、BPO混合均匀后，逐滴加入反应釜中，滴加完后反应4h后，升温至75℃，再补加0.1份引发剂，反应1h后得到的为增稠剂。
(5)将聚乙烯醇和含羟基的聚氯乙烯在100℃的高温下，先高速搅拌30分钟，然后取40份混合物超声溶解在丙酮中，30分钟后取5份和40份的工业固废进行高速搅拌1h后得到的为工业固废。
(6)在反应釜中加入45份的溶剂，控制反应釜的温度在45℃，加入12份的氟碳表面活性剂和1.2份的碳氢表面活性剂，并逐渐滴加5ml溶有6份尿素的溶剂，恒温反应2小时后，缓慢向反应釜中加入18份的氟碳表面活性剂、3份的碳氢表面活性剂、15份的稳定剂、5份增稠剂、3份缓冲溶液、2份的表面调节剂、20份的工业固废，进行反应3小时后，关闭加热器，进行自然冷却到室温后将悬浮液取出，静置2小时后，进行密封包装，得到的物质就是水性消防泡沫浓缩灭火剂。
实施例2
水性消防泡沫浓缩灭火剂的制备方法如下:
(1)在70℃下，转速为200rpm，在反应釜中加入80份乙酸乙酯，再将100份质量比为32：28:0.5份的含氟丙烯酸单体、含氟烯类单体、AIBN混合均匀后，反应6h后得到的为碳氟表面活性剂。
(2)控制反应釜温度为60℃，转速为150rpm，在反应釜中加入50ml溶有10份的MDI的乙酸乙酯溶液，然后逐滴加入8份十六烷基醇，控制在2h内滴完，搅拌三十分钟后，将1份的甘油和2份地沟油混合液逐滴加入其中，升高转速至200rpm，反应2.5h后混合均匀后，旋干溶剂得到的为碳氢表面活性剂。
(3)在70℃下，转速为200rpm，在反应釜中加入100份乙酸乙酯，再将100份质量比为30：8:30：2:0.5份的甲基丙烯酸甲酯、含羟基的丙烯酸酯类单体、地沟油、丙烯酸、AIBN混合均匀后，取1/5放入反应釜中反应30分钟后，逐滴加入剩余4/5到反应釜中，滴加完后反应4h后，升温至75℃反应1h后得到的为表面调节剂。
(4)在70℃下，转速为200rpm，在反应釜中加入50份乙酸乙酯，再将100份质量比为35：44:18：2:0.5份的环氧丙烯酸酯单体、甲基丙烯酸甲酯、地沟油、丙烯酸、BPO混合均匀后，逐滴加入反应釜中，滴加完后反应4h后，升温至75℃，再补加0.1份引发剂，反应1h后得到的为增稠剂。
(5)将聚乙烯醇和含羟基的聚氯乙烯在100℃的高温下，先高速搅拌30分钟，然后取40份混合物超声溶解在丙酮中，30分钟后取5份和40份的工业固废进行高速搅拌1h后得到的为工业固废。
(6)在反应釜中加入45份的溶剂，控制反应釜的温度在50℃，加入15份的氟碳表面活性剂和2份的碳氢表面活性剂，并逐渐滴加5ml溶有7份尿素的溶剂，恒温反应2小时后，缓慢向反应釜中加入18份的氟碳表面活性剂、3份的碳氢表面活性剂、16份的稳定剂、5份增稠剂、3份缓冲溶液、1份的表面调节剂、25份的工业固废，进行反应3小时后，关闭加热器，进行自然冷却到室温后将悬浮液取出，静置2小时后，进行密封包装，得到的物质就是水性消防泡沫浓缩灭火剂。
实施例3
水性消防泡沫浓缩灭火剂的制备方法如下:
(1)在70℃下，转速为200rpm，在反应釜中加入80份乙酸乙酯，再将100份质量比为30：28:0.5份的含氟丙烯酸单体、含氟烯类单体、AIBN混合均匀后，反应6h后得到的为碳氟表面活性剂。
(2)控制反应釜温度为60℃，转速为150rpm，在反应釜中加入50ml溶有10份的MDI的乙酸乙酯溶液，然后逐滴加入8份十六烷基醇，控制在2h内滴完，搅拌三十分钟后，将2份的甘油和1份地沟油混合液逐滴加入其中，升高转速至200rpm，反应2.5h后混合均匀后，旋干溶剂得到的为碳氢表面活性剂。
(3)在70℃下，转速为200rpm，在反应釜中加入100份乙酸乙酯，再将100份质量比为33：7:36：1.2:0.5份的甲基丙烯酸甲酯、含羟基的丙烯酸酯类单体、地沟油、丙烯酸、AIBN混合均匀后，取1/5放入反应釜中反应30分钟后，逐滴加入剩余4/5到反应釜中，滴加完后反应4h后，升温至75℃反应1h后得到的为表面调节剂。
(4)在70℃下，转速为200rpm，在反应釜中加入50份乙酸乙酯，再将100份质量比为34：43:16：1.2:0.5份的环氧丙烯酸酯单体、甲基丙烯酸甲酯、地沟油、丙烯酸、BPO混合均匀后，逐滴加入反应釜中，滴加完后反应4h后，升温至75℃，再补加0.1份引发剂，反应1h后得到的为增稠剂。
(5)将聚乙烯醇和含羟基的聚氯乙烯在100℃的高温下，先高速搅拌30分钟，然后取40份混合物超声溶解在丙酮中，30分钟后取5份和40份的工业固废进行高速搅拌1h后得到的为工业固废。
(6)在反应釜中加入45份的溶剂，控制反应釜的温度在55℃，加入13份的氟碳表面活性剂和2份的碳氢表面活性剂，并逐渐滴加5ml溶有6份尿素的溶剂，恒温反应2小时后，缓慢向反应釜中加入18份的氟碳表面活性剂、2.5份的碳氢表面活性剂、14份的稳定剂、5份增稠剂、3份缓冲溶液、1.5份的表面调节剂、18份的工业固废，进行反应3小时后，关闭加热器，进行自然冷却到室温后将悬浮液取出，静置1小时后，进行密封包装，得到的物质就是水性消防泡沫浓缩灭火剂。
实施例4
水性消防泡沫浓缩灭火剂的制备方法如下:
(1)在70℃下，转速为200rpm，在反应釜中加入80份乙酸乙酯，再将100份质量比为33：25:0.5份的含氟丙烯酸单体、含氟烯类单体、AIBN混合均匀后，反应6h后得到的为碳氟表面活性剂。
(2)控制反应釜温度为60℃，转速为150rpm，在反应釜中加入50ml溶有10份的MDI的乙酸乙酯溶液，然后逐滴加入8份十六烷基醇，控制在2h内滴完，搅拌三十分钟后，将1份的甘油和2份地沟油混合液逐滴加入其中，升高转速至200rpm，反应2.5h后混合均匀后，旋干溶剂得到的为碳氢表面活性剂。
(3)在70℃下，转速为200rpm，在反应釜中加入100份乙酸乙酯，再将100份质量比为30：6:32：1.2:0.5份的甲基丙烯酸甲酯、含羟基的丙烯酸酯类单体、地沟油、丙烯酸、AIBN混合均匀后，取1/5放入反应釜中反应30分钟后，逐滴加入剩余4/5到反应釜中，滴加完后反应4h后，升温至75℃反应1h后得到的为表面调节剂。
(4)在70℃下，转速为200rpm，在反应釜中加入50份乙酸乙酯，再将100份质量比为33：42:10-20：1.5:0.5份的环氧丙烯酸酯单体、甲基丙烯酸甲酯、地沟油、丙烯酸、BPO混合均匀后，逐滴加入反应釜中，滴加完后反应4h后，升温至75℃，再补加0.1份引发剂，反应1h后得到的为增稠剂。
(5)将聚乙烯醇和含羟基的聚氯乙烯在100℃的高温下，先高速搅拌30分钟，然后取40份混合物超声溶解在丙酮中，30分钟后取5份和40份的工业固废进行高速搅拌1h后得到的为工业固废。
(6)在反应釜中加入45份的溶剂，控制反应釜的温度在40-60℃，加入10-15份的氟碳表面活性剂和1.5份的碳氢表面活性剂，并逐渐滴加5ml溶有5.5份尿素的溶剂，恒温反应1.5小时后，缓慢向反应釜中加入18份的氟碳表面活性剂、2.5份的碳氢表面活性剂、15份的稳定剂、4.5份增稠剂、4份缓冲溶液、1.5份的表面调节剂、20份的工业固废，进行反应3小时后，关闭加热器，进行自然冷却到室温后将悬浮液取出，静置2小时后，进行密封包装，得到的物质就是水性消防泡沫浓缩灭火剂。
实验分析：
1、灭火时间检测
将实施例1-4制备的产品和水进行灭火性能对比试验，其检测结果如下：
最后说明的是，以上优选实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的。
Claims (8)
1.水性消防泡沫浓缩灭火剂的制备方法，其特征在于，所述水性消防泡沫浓缩灭火剂是由质量分数为，30-35份的氟碳表面活性剂、2-5份的碳氢表面活性剂、10-20份的稳定剂、3-5份缓冲溶液、1-2份的表面调节剂、3-5份增稠剂、5-8份的尿素、15-25份的工业固废、50份的溶剂组成的。
2.根据权利要求1所述的水性消防泡沫浓缩灭火剂的制备方法，其特征在于，所述的耐海水泡沫灭火剂的制备方法为，在反应釜中加入45份的溶剂，控制反应釜的温度在40-60℃，加入10-15份的氟碳表面活性剂和1-2份的碳氢表面活性剂，并逐渐滴加5ml溶有5-8份尿素的溶剂，恒温反应1-2小时后，缓慢向反应釜中加入15-20份的氟碳表面活性剂、2-3份的碳氢表面活性剂、10-20份的稳定剂、3-5份增稠剂、3-5份缓冲溶液、1-2份的表面调节剂、15-25份的工业固废，进行反应2-3小时后，关闭加热器，进行自然冷却到室温后将悬浮液取出，静置1小时后，进行密封包装，得到的物质就是水性消防泡沫浓缩灭火剂。
3.根据权利要求1所述的水性消防泡沫浓缩灭火剂的制备方法，其特征在于，所述的碳氟表面活性剂为，在70℃下，转速为200rpm，在反应釜中加入80份乙酸乙酯，再将100份质量比为30-35：20-30:0.5份的含氟丙烯酸单体、含氟烯类单体、AIBN混合均匀后，反应6h后得到的物质。
4.根据权利要求1所述的水性消防泡沫浓缩灭火剂的制备方法，其特征在于，所述的碳氢表面活性剂的制备为，控制反应釜温度为60℃，转速为150rpm，在反应釜中加入50ml溶有10份的MDI的乙酸乙酯溶液，然后逐滴加入6-8份十六烷基醇，控制在2h内滴完，搅拌三十分钟后，将1-2份的甘油和1-2份地沟油混合液逐滴加入其中，升高转速至200rpm，反应2.5h后混合均匀后，旋干溶剂得到的物质。
5.根据权利要求1所述的水性消防泡沫浓缩灭火剂的制备方法，其特征在于，所述的表面调节剂的制备为，在70℃下，转速为200rpm，在反应釜中加入100份乙酸乙酯，再将100份质量比为30-35：5-8:30-40：1-2:0.5份的甲基丙烯酸甲酯、含羟基的丙烯酸酯类单体、地沟油、丙烯酸、AIBN混合均匀后，取1/5放入反应釜中反应30分钟后，逐滴加入剩余4/5到反应釜中，滴加完后反应4h后，升温至75℃反应1h后得到的物质。
6.根据权利要求1所述的水性消防泡沫浓缩灭火剂的制备方法，其特征在于，所述的增稠剂的制备为，在70℃下，转速为200rpm，在反应釜中加入50份乙酸乙酯，再将100份质量比为30-35：40-45:10-20：1-2:0.5份的环氧丙烯酸酯单体、甲基丙烯酸甲酯、地沟油、丙烯酸、BPO混合均匀后，逐滴加入反应釜中，滴加完后反应4h后，升温至75℃，再补加0.1份引发剂，反应1h后得到的物质。
7.根据权利要求1所述的水性消防泡沫浓缩灭火剂的制备方法，其特征在于，所述的工业固废的制备方法为，将聚乙烯醇和含羟基的聚氯乙烯在100℃的高温下，先高速搅拌30分钟，然后取40份混合物超声溶解在丙酮中，30分钟后取5份和40份的工业固废进行高速搅拌1h后得到的物质。
8.根据权利要求1所述的水性消防泡沫浓缩灭火剂的制备方法，其特征在于，所述的缓冲溶液为，碳酸钠和碳酸氢钠缓冲溶液，调节PH在6.5-7.5附近。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20180831 |
|
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