[发明专利]一种无氟泡沫灭火剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种不含氟碳表面活性剂的无氟环保型泡沫灭火剂，按质量百分比计，其原料组成包括：有机硅表面活性剂：1.0％～4.0％；碳氢表面活性剂：1.0％～8.0％；助溶剂：3.0％～12.0％；增稠剂：0.1％～2.0％；pH值调节剂：0.8％～10％；余量为水。本发明的泡沫灭火剂环保不含氟，灭火剂具有较好的稳定性以及灭火、控火性能。并且，本发明灭火剂制备工艺简单，制备成本低。

技术领域

本发明涉及一种泡沫灭火剂及其制备方法，特别是涉及一种无氟泡沫灭火剂及其制备方法，属于消防技术领域。

背景技术

石化行业易燃易爆介质多、储量大，其火灾风险一直备受社会各界关注。水成膜泡沫灭火剂因其在灭火、抗复燃等诸多方面的优良性能，被证明是扑灭易燃液体火灾最常用且最有效的方法。水成膜泡沫灭火剂优异的灭火性能主要归因于其含有氟碳表面活性剂，氟碳表面活性剂具有高的表面活性，高耐热稳定性、化学稳定性，在灭火过程中能够在烃类燃料表面形成封闭的抑制燃料蒸发的水膜。然而最近研究发现，氟碳表面活性剂(全氟辛基磺酸盐类，PFOS)稳定性极高，难以降解，并具有生物累积性，对生态环境和人类健康存在严重的危害。因此，世界各国近几年相继出台各项法规和禁令限制其生产和使用，并设定了PFOS退出市场的时间表。推行清洁、环保灭火剂，开发传统PFOS替代物，减少持久性有机物PFOS的排放，缩短灭火时间，是目前消防领域亟待解决的关键问题。

公开号CN104190041A，盛友杰等利用有机硅表面活性剂、碳氢表面活性剂、氟碳表面活性剂复配，将氟碳表面活性剂的用量降低到2％以下。灭火剂仍保持较低的表面张力，降低了水成膜泡沫灭火剂的成本，减少了氟类化合物对环境造成的危害。该专利减少了氟类化合物的使用量，但仍然还有氟碳表面活性剂，仍然对环境有潜在的影响。

公开号CN110124246A，汪徐春等在灭火剂粉末中加入石墨烯，以石墨烯作为新型高效环保灭火剂的主要成分，利用石墨烯较细的粒径尺寸、较大的比表面积，以及良好的化学稳定性和热传导性能，实现灭火作用。但干粉灭火器扑灭油品等液体火灾的灭火效率不高，抗烧性能差，抗复燃能力弱。

公开号CN110368632A，刘运喜等人利用水、无机耐火矿物粉或细土粉、斑脱岩粉和3031阻燃剂等合成出一种多功能绿色环保型灭火液，通过灭火液的冷却、抑制、隔离、窒息功能提高灭火液的灭火效果，加快灭火速度。但该种灭火液混合均匀度以及喷射释放过程均存在问题。

公开号CN1314374C，日本研究者志贺博利用多种表面活性剂复配技术发明了一种不含氟类表面活性剂的泡沫灭火剂，该泡沫灭火剂在高倍和低倍数下均可快速灭火，具有以往使用氟类表面活性剂的泡沫灭火剂同等以上的良好的耐热性、保水性。但该种泡沫灭火剂表面张力没有明显降低，铺展能力欠佳，主要依赖细致粘度强的泡沫实现灭火功能。

总的来说，国内外关于氟碳表面活性剂替代物的探索主要有两条途径：(1)合成短链氟表面活性剂(C₄-C₆)以替代PFOS；(2)合成新的环保型表面活性剂或者通过多种表面活性剂复配以制备不包含任何氟类物质的泡沫灭火剂。目前第一条途径已得到国外生产商的推广，其中杜邦、3M以及道康宁等生产商都已推出了C₆和C₄替代品。而在中国尚没有能独立生产C₆和C₄氟碳表面活性剂的能力，原料还需要依赖于进口。C₆和C₄短链氟碳表面活性剂在生态环境中依然无法降解，由于目前其使用周期较短，是否对生态存在威胁尚不清楚，但从长期来看短链氟碳表面活性剂的使用仍对环境存在潜在的影响。而且第二条途径采用环保型表面活性剂并研发出无氟泡沫灭火剂，从根本上解决氟碳表面活性剂潜在的环境问题具有重要意义。

综合以上分析，在探索不含氟碳表面活性剂的灭火剂方面，研究者们虽然作出了一些尝试，但是替代灭火剂仍存在生产工艺流程复杂，原材料种类繁多，产品的稳定性、灭火及控火性能较差的问题。

发明内容