一种消防用环保水基灭火剂pdf
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本发明属于消防泡沫技术领域,公开一种消防用环保水基灭火剂,由如下重量百分比的原料组成:脂肪酸酰胺15‑40%,磷酸酯5‑10%,起泡剂5‑10%,脂肪醇3‑5%,pH调节剂1‑3%,防腐剂0.5‑0.8%,稳定剂0.2‑0.5%,有机溶剂10‑15%,水余量。本发明采用脂肪酸酰胺作为主表面活性剂,与其他助剂协同作用,制备的灭火剂具有低界面张力、高润湿性、起泡和灭火速度快的优点;灭火剂中添加磷酸酯可以增加阻燃性,同时提高体系的润湿性,且对体系起泡性和灭火性有一定程度的促进作用;脂肪醇的加入可以增加
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 CN 112675469 A (43)申请公布日 2021.04.20 (21)申请号 3.4 (22)申请日 2020.12.28 (71)申请人 成都科宏达化学有限责任公司 地址 610041 四川省成都市高新区天府大 道北段1480号8栋3单元6层2号 (72)发明人 姜会平姚永毅朱方军漆锐 张豫红 (51)Int.Cl. A62D 1/00 (2006.01) A62D 1/02 (2006.01) 权利要求书1页 说明书6页 (54)发明名称 一种消防用环保水基灭火剂 (57)摘要 本发明属于消防泡沫技术领域,公开一种消 防用环保水基灭火剂,由如下重量百分比的原料 组成:脂肪酸酰胺15‑40%,磷酸酯5‑10%,起泡 剂5‑10%,脂肪醇3‑5%,pH调节剂1‑3%,防腐剂 0.5‑0.8%,稳定剂0.2‑0.5%,有机溶剂10‑ 15%,水余量。本发明采用脂肪酸酰胺作为主表 面活性剂,与其他助剂协同作用,制备的灭火剂 具有低界面张力、高润湿性、起泡和灭火速度快 的优点;灭火剂中添加磷酸酯可以增加阻燃性, 同时提高体系的润湿性,且对体系起泡性和灭火 性有一定程度的促进作用;脂肪醇的加入可以增 加体系的乳化性,降低油水的界面张力,降低混 A 合油水的乳化层高度,通过控制脂肪醇的加入量 9 促进乳化效果,但不会增加油水混合层高度,有 6 4 5 利于灭火及灭火后现场的处理。 7 6 2 1 1 N C CN 112675469 A 权利要求书 1/1页 1.一种消防用环保水基灭火剂,其特征在于:由如下重量百分比的原料组成:脂肪酸酰 胺15‑40%,磷酸酯5‑10%,起泡剂5‑10%,脂肪醇3‑5%,pH调节剂1‑3%,防腐剂0.5‑ 0.8%,稳定剂0.2‑0.5%,有机溶剂10‑15%,水余量。 2.根据权利要求1所述的消防用环保水基灭火剂,其特征在于:所述脂肪酸酰胺为C6‑ C26脂肪酸酰胺。 3.根据权利要求1所述的消防用环保水基灭火剂,其特征在于:所述起泡剂为脂肪醇氧 化胺、脂肪醇醚硫酸盐、脂肪醇硫酸盐、烷基糖苷中的至少一种。 4.根据权利要求1所述的消防用环保水基灭火剂,其特征在于:所脂肪醇为正辛醇、仲 辛醇、异辛醇、正庚醇、月桂醇中的至少一种。 5.根据权利要求1所述的消防用环保水基灭火剂,其特征在于:所述pH调节剂为柠檬 酸、磷酸、硫酸、辛酸、癸酸、片碱中的一种或两种。 6.根据权利要求1所述的消防用环保水基灭火剂,其特征在于:所述防腐剂为苯甲酸 钠、山梨酸钾、对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基丙甲酸丙酯中的至少一种。 7.根据权利要求1所述的消防用环保水基灭火剂,其特征在于:所述稳定剂为瓜尔胶、 黄原胶、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、海藻酸钠、聚丙烯酸钠中的至少一种。 8.根据权利要求7所述的消防用环保水基灭火剂,其特征在于:所述有机溶剂为丙二 醇、丙二醇甲醚、乙二醇、甲醇、异丙醇、乙二醇乙醚、二乙二醇甲醚中的至少两种。 9.根据权利要求8所述的消防用环保水基灭火剂,其特征在于:所述有机溶剂为丙二醇 与丙二醇甲醚按质量比为1:1‑4组成的溶剂。 2 2 CN 112675469 A 说明书 1/6页 一种消防用环保水基灭火剂 技术领域 [0001] 本发明属于消防灭火技术领域,涉及一种消防用环保水基灭火剂。 背景技术 [0002] 随着我国社会经济的快速发展,近年来石油化工火灾事故逐渐呈多发频态势。原 油、汽油和柴油等烃类液体易燃易爆,燃烧热值较高,火灾蔓延速度快,且储存量较大,一旦 泄露并发生流淌火火灾,对燃料储罐、消防设施产生较大破坏。这些烃类液体储罐火灾发生 后,一旦形成大面积流淌火火灾,扑救难度极大,同时其强烈的热辐射还将导致火灾快速蔓 延。 [0003] 针对大规模易燃液体流淌火灾,通常采用先堵截再施加泡沫方式进行扑救,但普 通泡沫灭火剂在扑救大面积易燃液体流淌火中,主要依靠泡沫覆盖作用进行灭火,灭火速 度较慢,且在强热辐射环境下泡沫抗复燃性能较差,环境影响大。目前使用的泡沫灭火剂采 用加分散剂或乳化剂组成的水基灭火剂,主要依靠乳化作用通过包裹燃料消除燃料可燃 性,进而达到灭火目的,如专利公开号CN110960824A公开了一种烃类易燃液体流淌灭火剂, 采用发泡剂、氟表面活性剂、稳定剂、助溶剂、抗冻剂、阻燃剂、防腐剂等组成的组合物,通过 乳化燃料、水成膜隔离、泡沫覆盖等三重作用协同灭火,解决了现有技术中对易燃液体流淌 火火灾扑救速度慢、降温效果差、抗复燃效果不佳等问题;专利公开号CN101524582A公开了 一种环保抑烟灭火剂及其制备和使用方法,通过脂肪胺聚氧乙烯醚、起泡剂、多元醇等组合 物,能快速有效地扑灭A、B类火灾,抑制火场浓烟,且易生物降解,对环境无污染,生产成本 较低;专利公开号CN105944274A公开了一种动植物油脂专用灭火剂及其制备方法,通过十 八胺聚氧乙烯醚、烷基糖苷、含氮表面活性剂、碳氢非离子表面活性剂、十二烷基苯磺酸钠 组成灭火剂,灭火效率高,安全性高,控火性能好,且无毒无环境污染,灭火后易清洗; C公开了一种K类火灾灭火剂及其制备方法,表面活性剂选自脂肪胺聚氧乙烯 醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯脂肪酸酯、脂肪酰胺聚氧乙烯醚、烷基糖苷、有机硅表面活 性剂中的至少一种,不仅具有快速的灭火、降温功能,还具有良好的清洁油污的功能。 [0004] 但上述产品大多存在乳化后形成的乳液不稳定,在热辐射作用下会加速破乳、析 出燃料,进而发生复燃的缺点;此外,水基泡沫灭火剂还存在灭火后现场难清理等问题。因 此,需要研发一种乳液稳定、扑救速度快、降温效果好、灭火后现场易清理的水基灭火剂。 发明内容 [0005] 本发明要解决的技术问题是针对现有技术存在的问题,提供一种消防用环保水基 灭火剂,具有无氯、无氟、低界面张力、优异的润湿性及起泡性,协同灭火,解决现有技术中 水基灭火剂的扑救速度慢、降温效果低、灭火后现场难清理等问题。 [0006] 为了解决上述技术问题,本发明的技术方案为: [0007] 一种消防用环保水基灭火剂,由如下重量百分比的原料组成:脂肪酸酰胺15‑ 40%,磷酸酯5‑10%,起泡剂5‑10%,脂肪醇3‑5%,pH调节剂1‑3%,防腐剂0.5‑0.8%,稳定 3 3 CN 112675469 A 说明书 2/6页 剂0.2‑0.5%,有机溶剂10‑15%,水余量。 [0008] 本发明环保水基灭火剂溶于水后会大大降低水的表面张力和油水的界面张力,提 高了水的润湿能力,使体系中形成更小的水滴和微泡,增大体系的比表面积,加快水对热能 的吸收;体系界面张力的降低和良好的润湿性,有利于水滴包裹在燃料表面,使燃料更好的 乳化分散,消除燃料的可燃性,从而达到提高抗复燃性效果,可以有效遏制流淌火势的蔓 延,利于火场温度的降低。 [0009] 优选的,所述脂肪酸酰胺为C6‑C26脂肪酸酰胺,优选C8‑C18脂肪酸酰胺丙基二甲 基胺/叔胺中的一种,包括月桂酰胺丙基二甲基叔胺、辛癸基酰丙基二甲基叔胺、油酸酰胺 丙基二甲基叔胺。 [0010] 优选的,所述起泡剂为脂肪醇氧化胺、脂肪醇醚硫酸盐、脂肪醇硫酸盐、烷基糖苷 中的至少一种,优选脂肪醇氧化胺。 [0011] 优选的,所述脂肪醇包括正辛醇、仲辛醇、异辛醇、正庚醇、月桂醇中的至少一种, 优选仲辛醇,润湿性好。 [0012] 优选的,所述pH调节剂为柠檬酸、磷酸、硫酸、辛酸、癸酸、片碱中的一种或两种;加 入pH调节剂,将体系pH稳定在与周围环境接近的范围,以防止过酸或过碱性对设备或消防 人员的伤害。 [0013] 优选的,所述防腐剂为苯甲酸钠、山梨酸钾、对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙 酯、对羟基丙甲酸丙酯中的至少一种,优选苯甲酸钠。防腐剂的加入,增加体系的保质期,有 效防止灭火剂变质、发酸。 [0014] 优选的,所述稳定剂为瓜尔胶、黄原胶、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、海藻酸 钠、聚丙烯酸钠中的至少一种;添加稳定剂,可以提高泡沫液膜表面的粘弹性,增加泡沫稳 定性,提高灭火性。 [0015] 优选的,所述有机溶剂为丙二醇、丙二醇甲醚、乙二醇、甲醇、异丙醇、乙二醇乙醚、 二乙二醇甲醚中的至少两种,优选丙二醇与丙二醇甲醚按质量比为1:1‑4组成的溶剂;添加 有机溶剂可以增加脂肪酸酰胺在水中的溶解度,降低体系的粘度;限定有机溶剂的用量,有 机溶剂的用量太小时,体系的粘度太大,造成体系流动性差,凝固点升高;有机溶剂的用量 太大,体系的粘度降低,影响泡沫的稳定性,影响灭火效果。 [0016] 优选的,所述有机溶剂还可以包括二乙二醇二甲醚、二乙二醇乙醚、二乙二醇丁 醚、三乙二醇甲醚、三乙二醇乙醚。 [0017] 与现有技术相比本发明的有益效果是: [0018] 本发明采用脂肪酸酰胺作为主表面活性剂,与其他助剂协同作用,制备的灭火剂 具有低界面张力、高润湿性、起泡和灭火速度快的优点;灭火剂中添加磷酸酯可以增加阻燃 性,同时提高体系的润湿性,且对体系起泡性和灭火性有一定程度的促进作用;脂肪醇的加 入可以增加体系的乳化性,降低油水的界面张力,降低混合油水的乳化层高度,通过控制脂 肪醇的加入量促进乳化效果,但不会增加油水混合层高度,有利于灭火及灭火后现场的处 理。 具体实施方式 [0019] 下面对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是,对于这些实施 4 4 CN 112675469 A 说明书 3/6页 方式的说明用于帮助理解本发明,但并不构成对本发明的限定。此外,下面所描述的本发明 各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。 [0020] 实施例1 [0021] 一种消防用环保水基灭火剂,通过如下方法制备所得: [0022] 在反应釜中加入月桂酰胺丙基二甲基叔胺15Kg、磷酸酯5Kg、脂肪醇氧化胺(OA‑ 12)10Kg、正辛醇3Kg、丙二醇5Kg、丙二醇甲醚10Kg,通过及机械搅拌均匀后,再加入PH调节 剂1Kg、苯甲酸钠0.5Kg、瓜尔胶0.5Kg、工业软水50Kg,继续搅拌直至得到充分均一的溶液。 [0023] 实施例2 [0024] 一种消防用环保水基灭火剂,通过如下方法制备所得: [0025] 在反应釜中加入辛癸基酰丙基二甲基叔胺20Kg、磷酸酯5Kg、脂肪醇硫酸盐5Kg、仲 辛醇3Kg、乙二醇5Kg、甲醇5Kg,通过及机械搅拌均匀后,再加入PH调节剂1Kg、山梨酸钾 0.8Kg、黄原胶0.2Kg、工业软水55Kg,继续搅拌直至得到充分均一的溶液。 [0026] 实施例3 [0027] 一种消防用环保水基灭火剂,通过如下方法制备所得: [0028] 在反应釜中加入油酸酰胺丙基二甲基叔胺25Kg、磷酸酯5Kg、烷基糖苷5Kg、异辛醇 4Kg、异丙醇5Kg、乙二醇乙醚10Kg,通过及机械搅拌均匀后,再加入PH调节剂1Kg、对羟基苯 甲酸甲酯0.6Kg、羟丙基纤维素0.4Kg、工业软水44Kg,继续搅拌直至得到充分均一的溶液。 [0029] 实施例4 [0030] 一种消防用环保水基灭火剂,通过如下方法制备所得: [0031] 在反应釜中加入月桂酰胺丙基二甲基叔胺30Kg、磷酸酯10Kg、脂肪醇氧化胺(OA‑ 12)5Kg、正庚醇3Kg、乙二醇乙醚5Kg、二乙二醇甲醚5Kg,通过及机械搅拌均匀后,再加入PH 调节剂3Kg、对羟基苯甲酸乙酯0.5Kg、羟丙基甲基纤维素0.5Kg、工业软水38Kg,继续搅拌直 至得到充分均一的溶液。 [0032] 实施例5 [0033] 一种消防用环保水基灭火剂,通过如下方法制备所得: [0034] 在反应釜中加入月桂酰胺丙基二甲基叔胺40Kg、磷酸酯5Kg、脂肪醇氧化胺(OA‑ 12)5Kg、月桂醇5Kg、丙二醇5Kg、丙二醇甲醚5Kg,通过及机械搅拌均匀后,再加入PH调节剂 1Kg、对羟基丙甲酸丙酯0.8Kg、海藻酸钠0.2Kg、工业软水33Kg,继续搅拌直至得到充分均一 的溶液。 [0035] 实施例6 [0036] 一种消防用环保水基灭火剂,通过如下方法制备所得: [0037] 在反应釜中加入月桂酰胺丙基二甲基叔胺30Kg、磷酸酯5Kg、脂肪醇氧化胺(OA‑ 12)5Kg、仲辛醇4Kg、丙二醇3Kg、丙二醇甲醚12Kg,通过及机械搅拌均匀后,再加入PH调节剂 1Kg、苯甲酸钠0.8Kg、聚丙烯酸钠为0.2Kg、工业软水39Kg,继续搅拌直至得到充分均一的溶 液。 [0038] 实施例7 [0039] 一种消防用环保水基灭火剂,通过如下方法制备所得: [0040] 在反应釜中加入月桂酰胺丙基二甲基叔胺30Kg、磷酸酯5Kg、脂肪醇硫酸盐5Kg、仲 辛醇4Kg、丙二醇3Kg、丙二醇甲醚12Kg,通过及机械搅拌均匀后,再加入PH调节剂1Kg、苯甲 5 5 CN 112675469 A 说明书 4/6页 酸钠0.5Kg、聚丙烯酸钠为0.5Kg、工业软水39Kg,继续搅拌直至得到充分均一的溶液。 [0041] 实施例8 [0042] 一种消防用环保水基灭火剂,通过如下方法制备所得: [0043] 在反应釜中加入月桂酰胺丙基二甲基叔胺30Kg、磷酸酯5Kg、脂肪醇氧化胺5Kg、异 丙醇4Kg、丙二醇3Kg、丙二醇甲醚12Kg,通过及机械搅拌均匀后,再加入PH调节剂1Kg、苯甲 酸钠0.5Kg、聚丙烯酸钠为0.5Kg、工业软水39Kg,继续搅拌直至得到充分均一的溶液。 [0044] 对比例1 [0045] 一种消防用灭火剂,通过如下方法制备所得: [0046] 在反应釜中加入月桂酰胺丙基二甲基叔胺30Kg、脂肪醇氧化胺(OA‑12)5Kg、仲辛 醇4Kg、丙二醇3Kg、丙二醇甲醚12Kg,通过及机械搅拌均匀后,再加入PH调节剂1Kg、苯甲酸 钠0.5Kg、聚丙烯酸钠为0.5Kg、工业软水44Kg,继续搅拌直至得到充分均一的溶液。 [0047] 对比例2 [0048] 一种消防用灭火剂,通过如下方法制备所得: [0049] 在反应釜中加入月桂酰胺丙基二甲基叔胺30Kg、磷酸酯5Kg、仲辛醇4Kg、丙二醇 3Kg、丙二醇甲醚12Kg,通过及机械搅拌均匀后,再加入PH调节剂1Kg、苯甲酸钠0.5Kg、聚丙 烯酸钠为0.5Kg、工业软水44Kg,继续搅拌直至得到充分均一的溶液。 [0050] 对比例3 [0051] 一种消防用灭火剂,通过如下方法制备所得: [0052] 在反应釜中加入月桂酰胺丙基二甲基叔胺30Kg、磷酸酯5Kg、脂肪醇氧化胺(OA‑ 12)5Kg、丙二醇3Kg、丙二醇甲醚12Kg,通过及机械搅拌均匀后,再加入PH调节剂1Kg、苯甲酸 钠0.5Kg、聚丙烯酸钠为0.5Kg、工业软水43Kg,继续搅拌直至得到充分均一的溶液。 [0053] 对比例4 [0054] 一种消防用灭火剂,通过如下方法制备所得: [0055] 在反应釜中加入月桂酰胺丙基二甲基叔胺30Kg、磷酸酯5Kg、脂肪醇氧化胺(OA‑ 12)5Kg、仲辛醇7Kg、丙二醇3Kg、丙二醇甲醚12Kg,通过及机械搅拌均匀后,再加入PH调节剂 1Kg、苯甲酸钠0.5Kg、聚丙烯酸钠为0.5Kg、工业软水36Kg,继续搅拌直至得到充分均一的溶 液。 [0056] 对比例5 [0057] 一种消防用灭火剂,通过如下方法制备所得: [0058] 在反应釜中加入月桂酰胺丙基二甲基叔胺30Kg、磷酸酯5Kg、脂肪醇氧化胺(OA‑ 12)5Kg、仲辛醇4Kg、丙二醇10Kg、丙二醇甲醚12Kg,通过及机械搅拌均匀后,再加入PH调节 剂1Kg、苯甲酸钠0.5Kg、聚丙烯酸钠为0.5Kg、工业软水32Kg,继续搅拌直至得到充分均一的 溶液。 [0059] 对比例6 [0060] 一种消防用灭火剂,通过如下方法制备所得: [0061] 在反应釜中加入脂肪醇聚氧乙烯醚30Kg、磷酸酯5Kg、脂肪醇氧化胺(OA‑12)5Kg、 仲辛醇4Kg、丙二醇10Kg、丙二醇甲醚12Kg,通过及机械搅拌均匀后,再加入PH调节剂1Kg、苯 甲酸钠0.5Kg、聚丙烯酸钠为0.5Kg、工业软水32Kg,继续搅拌直至得到充分均一的溶液。 [0062] 对比例7 6 6 CN 112675469 A 说明书 5/6页 [0063] 一种消防用细水雾灭火剂,通过如下方法制备所得: [0064] 在反应釜中依次加入15Kg氯化铵、10Kg碳酸钾、8Kg碳酸氢铵、8Kg碳酸氢二铵、5Kg 碳酸铵、5Kg钨酸钠、5Kg钨酸铵、44Kg水搅拌混合,制备成细水雾灭火剂。 [0065] 对比例8 [0066] 一种消防用水成膜灭火剂,通过如下方法制备所得: [0067] 在反应釜中依次加入15Kg发泡剂、5Kg氟碳表面活性剂、5Kg尿素、8Kg碳酸氢钠、 5Kg氯化钾、0.2Kg氯化钾、64.8Kg水搅拌混合,制备成水层膜灭火剂。 [0068] 实验分析 [0069] 将对比例1‑8和实验例1‑7制备的灭火剂进行性能检测,包括润湿性、界面张力、灭 火性能。 [0070] 1.测试方法 [0071] (1)润湿性:按照化工标准HG/T2575‑1994,采用浸没法测定润湿力。 [0072] (2)界面张力:参考国标GB15308‑2006,测试浓度为1%,测试温度为(20±1)℃,采 用静态表面张力仪测试。 [0073] (3)灭火性能:按照国标GB15308‑2006进行测试。 [0074] 2.测试结果 [0075] 实施例1‑7及对比例1‑8制备的灭火剂进行性能检测,具体测试结果见表1到表2, 从表中数据可以看出,本发明灭火剂配方由脂肪酸酰胺与磷酸酯、起泡剂、脂肪醇及其他助 剂组成,通过配方组分之间的协同作用达到优良的灭火效果,通过对比例1‑6的灭火效果可 以看出,如果缺少配方中的某一组分其灭火效果均受到影响,导致灭火效果差。 [0076] 从表中对比例7‑8的数据可以看出,本发明配制的灭火剂,其灭火时间远少于细水 雾灭火剂及水成膜灭火剂的灭火时间;火焰熄灭后继续喷射40s后油锅内混合溶液液面的 低至55℃,远低于细水雾灭火剂和水成膜灭火后的液面温度。 [0077] 表1实施例1‑7水基灭火剂的性能检测结果 [0078] [0079] [0080] 表2对比例1‑8灭火剂的性能检测结果 7 7 CN 112675469 A 说明书 6/6页 [0081] [0082] 以上为本发明较佳实施例,只适用于帮助理解本发明实施例的原理;同时,对于本 领域的一般技术人员,依据本实施例,在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处,综 上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。 8 8
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