[发明专利]一种抗溶高分子聚合物及其制备方法、应用

说明书

技术领域

本发明涉及消防防火药剂技术领域，特别涉及一种抗溶高分子聚合物及其制备方法、应用。

背景技术

随着人们对环保意识的增强，乙醇汽油、甲醇汽油的应用范围将越来越广泛，由于需要添加一定量的极性溶剂，因而不能使用普通泡沫灭火剂灭火，而只能采用抗溶型灭火剂。

极性液体大多具有较强的亲水性，对泡沫有强大的脱水作用，破坏泡沫的外壁。当泡壁变薄时，受外力作用(亲水作用)泡沫就破裂。为了抵抗极性液体的脱水破坏作用，通常在水成膜泡沫灭火剂中添加黄原胶等多糖类物质，使其在极性溶剂上形成一层胶膜，从而阻止极性溶剂对泡沫的进一步破坏。这层胶膜处于泡沫与燃料之间，起到了很好的封闭和冷却作用。

国内外现有抗溶水成膜泡沫灭火剂，一般都是在普通水成膜泡沫灭火剂中添加黄原胶等高分子，但黄原胶这类物质的水溶液粘度非常大，把它加入到普通水成膜泡沫灭火剂中时，体系的粘度增高，有较高的抗剪切应力，虽然具有假塑性流变特性，但在温度较低时和/或静止时粘度很大，其用量受到限制，而且成本较高。

在西方发达国家，灭火剂厂家争相研制抗溶性高分子聚合物，将其添加到灭火剂中，可提高体系的稳定性和抗醇性，还能大大降低体系的粘度，改变其流变性和触变性，甚至可制成牛顿流体，这对研制抗溶水成膜泡沫灭火剂起到了积极的作用。

在美国专利United States Patent 6,110,976中，涉及的是全氟烷氧环烷基酰氟化合物组成及应用，主要描述了全氟烷氧环烷基酰氟化合物，其碳氟环上带有侧链，含有2～5个全氟烷氧基且碳原子数为1～4特别是1～2个，当一个或多个全氟烷氧基含有3～4个碳原子时侧链不会多于3个，将此化合物加入到水成膜泡沫灭火剂中，虽然粘度较低，但合成的中间体不具有抗溶性。

在美国专利United States Patent 4,472,286中，全氟烷基阴/阳离子对配合物描述的是由全氟烷基硫酸盐、羧酸盐、磷酸盐和磷酸酯盐等阴离子表面活性剂和全氟烷基阳离子表面活性剂制备得到的离子对配合物的使用。这些配合物即使在浓度很低的情况下也可以大大降低水溶液的表面张力，同时具有很好的润湿力和铺展平衡力，特别适用于能够灭极性和非极性火灾的AFFF，粘度低，具有抗醇性，但存在阴阳离子配伍不当，易产生沉淀现象。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：在现有技术抗溶泡沫灭火剂中，直接添加多糖类物质将导致抗溶泡沫灭火剂的粘度偏高，其用量必然受到的一定限制。这样，使得在极性溶剂上形成胶膜不连续，从而较难阻止极性溶剂对泡沫的进一步破坏，因而影响了灭火剂的稳定性及灭火性能，为了克服现有技术的缺陷，更好地发挥胶膜处于泡沫与燃料之间，起到的封闭和冷却作用，所以，只有首先降低抗溶泡沫灭火剂的粘度，才能使泡沫灭火剂得到更好的应用，因而本发明对多糖类水溶性高分子进行了改性合成研究。以多糖类水溶性高分子聚合物为底物，通过一系列化学反应将具有不同碳链的全氟单体分别接枝到这种水溶性高分子多糖类聚合物分子上，制得了一系列具有不同氟碳链含量的抗溶性聚合物。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种抗溶高分子聚合物，具有以下结构：

R_fSO₂-HN-R¹-NH-CO-NH-C₆H₃(CH₃)-NH-CO-(Xan)

其中，R_f为：C₄F₉-、C₆F₁₃-、C₈F₁₇-或C₉F₁₇OC₆H₄-

R¹为：C₂H₄

Xan为：黄元胶、瓜尔胶或田青胶。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种抗溶高分子聚合物，具有以下结构：

R_fSO₂-HN-R¹-NH-CO-NH-C₆H₃(CH₃)-NH-CO-(Xan)