[发明专利]碳4氟表面活性剂复配及其在水成膜泡沫灭火剂的应用

说明书

本发明公开了一种短碳氟链(碳氟链长度为4个碳，简称碳4)两性‑非离子氟表面活性剂复配体系的制备方法及其在水成膜泡沫灭火剂中的应用。其中，两性氟表面活性剂为一系列碳4磺酰胺基烷基甜菜碱或碳4磺酰胺基磺基甜菜碱中的一种。非离子氟表面活性剂为一系列碳4磺酰胺基烷基氧化胺中的一种。该两类氟表面活性剂水溶液的总质量分数为0.2‑10％，质量比为10:1至1:10(碳4磺酰胺基烷基甜菜碱：碳4磺酰胺基烷基氧化胺或碳4磺酰胺基磺基甜菜碱：碳4磺酰胺基烷基氧化胺)时，具有良好的表面活性、铺展性能和灭火能力。以此种两性‑非离子氟表面活性剂复配体系为基础构建的水成膜泡沫灭火剂，灭火性能优良。

技术领域

本发明涉及一种碳氟链长度不超过4个碳的短碳氟链两性型碳氟表面活性剂-非离子型碳氟表面活性剂复配体系的制备方法及其在水成膜泡沫灭火剂中的应用。

背景技术

有机氟化学品是应用于众多工业及商业用途的一大类化学品，包括粘合剂、清洗剂、涂料、电子器件等等。其中，氟表面活性剂具有高表面活性、高物理及化学稳定性、碳氟链既憎水又憎油的特征，在很多领域具有不可替代的用途，如水成膜泡沫灭火剂、特种织物整理剂、特种涂料等。

过去数十年来大规模生产及应用的氟表面活性剂中所含有的长碳氟链，已被证实具有环境持久性及生物累积性，其生产及应用受到了不同程度的限制。全氟辛基磺酰氟、全氟辛基磺酸、全氟辛基磺酸盐及其相关化学品（统称为PFOS）于2009年被《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》（Stockholm Convention on Persistent OrganicPollutants）纳入持久性有机污染物（POPs）范畴，生产和使用受到严格限制。

PFOS是水成膜泡沫灭火剂核心组分，如美国3M公司FC-203CF型水成膜泡沫灭火剂（Journal of Environmental Monitoring 4(2002) 90-95）。随着各国履约程度的推进，急需适用于水成膜泡沫灭火剂的短碳氟链氟表面活性剂。已有研究结果表明，当碳氟链为4个碳时，其危害就基本上可不必考虑。