发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种环保型阻燃灭火剂及其制备方法,该制备方法简单易行,对设备依赖性小,制备效率和成品合格率高,适合连续规模化生产,实现了经济效益、社会效益和生态效益三者的有效统一;制备得到的环保型阻燃灭火剂灭火效率高,灭火效果好,能有效防止复燃,使用安全环保,冲击力大且稳定,不易漏罐不腐蚀罐体。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案为:
一种环保型阻燃灭火剂,其特征在于,包括如下重量百分比计的各组分:季铵盐-15改性meso-四甲基-meso-四对氨苯基杯[4]吡咯8-15%、氢化卵磷脂2-5%、茶多酚1-3%、3-氯甲基苯硼酸改性N,N-双(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸3-8%、鸟苷2-4%、防冻剂0.3-1%、防腐剂0.1-0.5%、稳定剂0.8-1.5%,余量为水。
优选的,所述稳定剂为羟甲基纤维素钠、月桂酰二乙醇胺、十二烷基二甲基氧化胺、聚丙烯酰胺中的至少一种。
优选的,所述防腐剂为苯甲酸钠,山梨酸钠,肉桂醛,脱氢醋酸钠中的至少一种。
优选的,所述防冻剂为乙醇、丙二醇、丙三醇中的至少一种。
优选的,所述3-氯甲基苯硼酸改性N,N-双(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸的制备方法,包括如下步骤:将3-氯甲基苯硼酸、N,N-双(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸加入到有机溶剂中,在40-60℃下搅拌反应4-6小时,后旋蒸去除溶剂及未反应的反应物,得到3-氯甲基苯硼酸改性N,N-双(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸。
较佳的,所述3-氯甲基苯硼酸、N,N-双(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸、有机溶剂的摩尔比为1:1:(6-10)。
较佳的,所述有机溶剂为***、乙酸乙酯、丙酮中的任意一种。
优选的,所述季铵盐-15改性meso-四甲基-meso-四对氨苯基杯[4]吡咯的制备方法,包括如下步骤:将季铵盐-15、meso-四甲基-meso-四对氨苯基杯[4]吡咯加入到N,N-二甲基甲酰胺中,在60-80℃下搅拌反应8-10小时,后旋蒸去除N,N-二甲基甲酰胺及未反应的反应物,得到季铵盐-15改性meso-四甲基-meso-四对氨苯基杯[4]吡咯。
较佳的,所述季铵盐-15、meso-四甲基-meso-四对氨苯基杯[4]吡咯、N,N-二甲基甲酰胺的摩尔比为8:1:(30-40)。
本发明的另一个目的,在于提供一种所述环保型阻燃灭火剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:将各组分按重量百分比混合均匀后,在800-1000r/min的转速下搅拌1-2小时,后冷却至室温,得到成品环保型阻燃灭火剂。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于:
(1)本发明提供的一种环保型阻燃灭火剂的制备方法,该制备方法简单易行,对设备依赖性小,制备效率和成品合格率高,适合连续规模化生产,实现了经济效益、社会效益和生态效益三者的有效统一。
(2)本发明提供的一种环保型阻燃灭火剂,添加季铵盐-15改性meso-四甲基-meso-四对氨苯基杯[4]吡咯结合了超分子结构的优势,具有优异的灭火阻燃性能;通过季铵盐-15的改性,对这些性能得到进一步改善,与其他成分协同作用,使得灭火等级高,灭火效果明显,灭火效率高。
(3)本发明提供的一种环保型阻燃灭火剂,添加氢化卵磷脂和茶多酚,使得灭火剂灭火效果好,能有效阻断火势蔓延,节约了用水量;且有效阻燃,避免死灰复燃。
(4)本发明提供的一种环保型阻燃灭火剂,添加3-氯甲基苯硼酸改性N,N-双(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸这种两性表面活性剂,能使得表面张力更低,铺展更迅速,灭火效果更快速;添加的鸟苷一方面可以调节灭火剂的PH,使得其不易漏罐不腐蚀罐体;另一方面,由于其上含有较多的氨基,进一步提高阻燃灭火的作用。
具体实施方式
为了使本技术领域人员更好地理解本发明的技术方案,并使本发明的上述特征、目的以及优点更加清晰易懂,下面结合实施例对本发明做进一步的说明。实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
本发明实施例原料均为商业购买;所述Meso-四甲基-meso-四对氨苯基杯[4]吡咯的制备方法,参见:郭勇,邵士俊,何丽君,et al.Meso-四甲基-meso-四对氨苯基杯[4]吡咯的合成及表征[J].化学试剂,2002(6):344-345。
实施例1
一种环保型阻燃灭火剂,其特征在于,包括如下重量百分比计的各组分:季铵盐-15改性meso-四甲基-meso-四对氨苯基杯[4]吡咯8%、氢化卵磷脂2%、茶多酚1%、3-氯甲基苯硼酸改性N,N-双(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸3%、鸟苷2%、乙醇0.3%、苯甲酸钠0.1%、羟甲基纤维素钠0.8%,余量为水。
所述3-氯甲基苯硼酸改性N,N-双(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸的制备方法,包括如下步骤:将3-氯甲基苯硼酸、N,N-双(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸加入到***中,在40℃下搅拌反应4小时,后旋蒸去除***及未反应的反应物,得到3-氯甲基苯硼酸改性N,N-双(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸;所述3-氯甲基苯硼酸、N,N-双(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸、***的摩尔比为1:1:6。
所述季铵盐-15改性meso-四甲基-meso-四对氨苯基杯[4]吡咯的制备方法,包括如下步骤:将季铵盐-15、meso-四甲基-meso-四对氨苯基杯[4]吡咯加入到N,N-二甲基甲酰胺中,在60℃下搅拌反应8小时,后旋蒸去除N,N-二甲基甲酰胺及未反应的反应物,得到季铵盐-15改性meso-四甲基-meso-四对氨苯基杯[4]吡咯;所述季铵盐-15、meso-四甲基-meso-四对氨苯基杯[4]吡咯、N,N-二甲基甲酰胺的摩尔比为8:1:30。
一种所述环保型阻燃灭火剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:将各组分按重量百分比混合均匀后,在800r/min的转速下搅拌1小时,后冷却至室温,得到成品环保型阻燃灭火剂。
实施例2
一种环保型阻燃灭火剂,其特征在于,包括如下重量百分比计的各组分:季铵盐-15改性meso-四甲基-meso-四对氨苯基杯[4]吡咯10%、氢化卵磷脂3%、茶多酚1.5%、3-氯甲基苯硼酸改性N,N-双(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸5%、鸟苷2.5%、丙二醇0.5%、山梨酸钠0.2%、月桂酰二乙醇胺1%,余量为水。
所述3-氯甲基苯硼酸改性N,N-双(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸的制备方法,包括如下步骤:将3-氯甲基苯硼酸、N,N-双(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸加入到乙酸乙酯中,在45℃下搅拌反应4.5小时,后旋蒸去除乙酸乙酯及未反应的反应物,得到3-氯甲基苯硼酸改性N,N-双(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸;所述3-氯甲基苯硼酸、N,N-双(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸、乙酸乙酯的摩尔比为1:1:7。
所述季铵盐-15改性meso-四甲基-meso-四对氨苯基杯[4]吡咯的制备方法,包括如下步骤:将季铵盐-15、meso-四甲基-meso-四对氨苯基杯[4]吡咯加入到N,N-二甲基甲酰胺中,在65℃下搅拌反应8.5小时,后旋蒸去除N,N-二甲基甲酰胺及未反应的反应物,得到季铵盐-15改性meso-四甲基-meso-四对氨苯基杯[4]吡咯;所述季铵盐-15、meso-四甲基-meso-四对氨苯基杯[4]吡咯、N,N-二甲基甲酰胺的摩尔比为8:1:33。
一种所述环保型阻燃灭火剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:将各组分按重量百分比混合均匀后,在850r/min的转速下搅拌1.2小时,后冷却至室温,得到成品环保型阻燃灭火剂。
实施例3
一种环保型阻燃灭火剂,其特征在于,包括如下重量百分比计的各组分:季铵盐-15改性meso-四甲基-meso-四对氨苯基杯[4]吡咯12%、氢化卵磷脂3.5%、茶多酚2%、3-氯甲基苯硼酸改性N,N-双(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸5.5%、鸟苷3%、丙三醇0.6%、肉桂醛0.3%、十二烷基二甲基氧化胺1.1%,余量为水。
所述3-氯甲基苯硼酸改性N,N-双(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸的制备方法,包括如下步骤:将3-氯甲基苯硼酸、N,N-双(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸加入到丙酮中,在50℃下搅拌反应5小时,后旋蒸去除丙酮及未反应的反应物,得到3-氯甲基苯硼酸改性N,N-双(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸;所述3-氯甲基苯硼酸、N,N-双(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸、丙酮的摩尔比为1:1:8。
所述季铵盐-15改性meso-四甲基-meso-四对氨苯基杯[4]吡咯的制备方法,包括如下步骤:将季铵盐-15、meso-四甲基-meso-四对氨苯基杯[4]吡咯加入到N,N-二甲基甲酰胺中,在75℃下搅拌反应9.5小时,后旋蒸去除N,N-二甲基甲酰胺及未反应的反应物,得到季铵盐-15改性meso-四甲基-meso-四对氨苯基杯[4]吡咯;所述季铵盐-15、meso-四甲基-meso-四对氨苯基杯[4]吡咯、N,N-二甲基甲酰胺的摩尔比为8:1:35。
一种所述环保型阻燃灭火剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:将各组分按重量百分比混合均匀后,在900r/min的转速下搅拌1.5小时,后冷却至室温,得到成品环保型阻燃灭火剂。
实施例4
一种环保型阻燃灭火剂,其特征在于,包括如下重量百分比计的各组分:季铵盐-15改性meso-四甲基-meso-四对氨苯基杯[4]吡咯14%、氢化卵磷脂4%、茶多酚2.5%、3-氯甲基苯硼酸改性N,N-双(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸7%、鸟苷3.5%、防冻剂0.9%、防腐剂0.4%、稳定剂1.4%,余量为水。
所述稳定剂为羟甲基纤维素钠、月桂酰二乙醇胺、十二烷基二甲基氧化胺、聚丙烯酰胺按质量比1:2:2:3混合而成;所述防腐剂为苯甲酸钠,山梨酸钠,肉桂醛,脱氢醋酸钠按质量比2:3:3:1混合而成;所述防冻剂为乙醇、丙二醇、丙三醇按质量比1:1:3混合而成。
所述3-氯甲基苯硼酸改性N,N-双(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸的制备方法,包括如下步骤:将3-氯甲基苯硼酸、N,N-双(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸加入到***中,在55℃下搅拌反应5.7小时,后旋蒸去除***及未反应的反应物,得到3-氯甲基苯硼酸改性N,N-双(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸;所述3-氯甲基苯硼酸、N,N-双(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸、***的摩尔比为1:1:9。
所述季铵盐-15改性meso-四甲基-meso-四对氨苯基杯[4]吡咯的制备方法,包括如下步骤:将季铵盐-15、meso-四甲基-meso-四对氨苯基杯[4]吡咯加入到N,N-二甲基甲酰胺中,在78℃下搅拌反应9.5小时,后旋蒸去除N,N-二甲基甲酰胺及未反应的反应物,得到季铵盐-15改性meso-四甲基-meso-四对氨苯基杯[4]吡咯;所述季铵盐-15、meso-四甲基-meso-四对氨苯基杯[4]吡咯、N,N-二甲基甲酰胺的摩尔比为8:1:38。
一种所述环保型阻燃灭火剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:将各组分按重量百分比混合均匀后,在950r/min的转速下搅拌1.8小时,后冷却至室温,得到成品环保型阻燃灭火剂。
实施例5
一种环保型阻燃灭火剂,其特征在于,包括如下重量百分比计的各组分:季铵盐-15改性meso-四甲基-meso-四对氨苯基杯[4]吡咯15%、氢化卵磷脂5%、茶多酚3%、3-氯甲基苯硼酸改性N,N-双(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸8%、鸟苷4%、丙二醇1%、脱氢醋酸钠0.5%、聚丙烯酰胺1.5%,余量为水。
所述3-氯甲基苯硼酸改性N,N-双(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸的制备方法,包括如下步骤:将3-氯甲基苯硼酸、N,N-双(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸加入到***中,在60℃下搅拌反应6小时,后旋蒸去除***及未反应的反应物,得到3-氯甲基苯硼酸改性N,N-双(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸;所述3-氯甲基苯硼酸、N,N-双(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸、***的摩尔比为1:1:10。
所述季铵盐-15改性meso-四甲基-meso-四对氨苯基杯[4]吡咯的制备方法,包括如下步骤:将季铵盐-15、meso-四甲基-meso-四对氨苯基杯[4]吡咯加入到N,N-二甲基甲酰胺中,在80℃下搅拌反应10小时,后旋蒸去除N,N-二甲基甲酰胺及未反应的反应物,得到季铵盐-15改性meso-四甲基-meso-四对氨苯基杯[4]吡咯;所述季铵盐-15、meso-四甲基-meso-四对氨苯基杯[4]吡咯、N,N-二甲基甲酰胺的摩尔比为8:1:40。
一种所述环保型阻燃灭火剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:将各组分按重量百分比混合均匀后,在1000r/min的转速下搅拌2小时,后冷却至室温,得到成品环保型阻燃灭火剂。
对比例1
本例提供一种环保型阻燃灭火剂,其配方及制备方法与实施例1基本相同,不同的是没有添加季铵盐-15改性meso-四甲基-meso-四对氨苯基杯[4]吡咯。
对比例2
本例提供一种环保型阻燃灭火剂,其配方及制备方法与实施例1基本相同,不同的是没有添加氢化卵磷脂和茶多酚。
对比例3
本例提供一种环保型阻燃灭火剂,其配方及制备方法与实施例1基本相同,不同的是没有添加3-氯甲基苯硼酸改性N,N-双(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸和鸟苷。
对比例4
本例提供一种环保阻燃灭火剂,其配方与制作方法与申请号为CN201510163543.X的实施例1。
将实施例1-5和对比例1-4所述环保型阻燃灭火剂进行性能测试,测试方法和测试结果见表1。
从表1可以看出,本发明实施例公开的环保型阻燃灭火剂具有更加优异的灭火效果、耐腐蚀性,表面张力更小,这是季铵盐-15改性meso-四甲基-meso-四对氨苯基杯[4]吡咯、氢化卵磷脂、茶多酚、3-氯甲基苯硼酸改性N,N-双(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸和鸟苷协同作用的结果。
表1
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。