一种环保耐寒型水系灭火剂及其制备方法与流程

一种环保耐寒型水系灭火剂及其制备方法
1.本技术是申请日为2018年11月26日、申请号为201811414873.1、发明名称为《一种环保耐寒型水系灭火剂及其制备方法》的分案申请。
技术领域
2.本发明涉及防火剂制备技术领域，具体来说，涉及一种环保耐寒型水系灭火剂及其制备方法。


背景技术：

3.能够有效的破坏燃烧条件，使燃烧终止的物质称为灭火剂。灭火剂的灭火机理主要是冷却、窒息、隔离和化学抑制。目前我国灭火剂生产厂家生产的产品大都是abc干粉、bc干粉、水成膜泡沫灭火剂和水系灭火剂几种，其灭火专业性能强，但不能同时灭几种和特殊火灾。干粉灭火剂有明显的局限性，它只能用来充装灭火器，对电器火灾和面积大的火灾无能为力，而且不具备抗复燃能力，对人体有害，大量使用会损害人身体，严重时可使人窒息。水成膜泡沫灭火剂在八十年代开发研制成功，目前应用比较广泛，但此类灭火剂受低温使用限制，而且在灭a类火方面渗透性差，抗复燃时间短。水系灭火剂是九十年代后期新开发成功的又一项新型消防灭火剂，它在灭a类火方面弥补了水成膜泡沫灭火剂的缺点，防腐蚀性能好，生产过程中不加防腐剂，但它受使用温度的影响。
4.针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

5.针对相关技术中的问题，本发明提出一种环保耐寒型水系灭火剂及其制备方法，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
6.本发明的技术方案是这样实现的：
7.根据本发明的一个方面，提供了一种环保耐寒型水系灭火剂。
8.该环保耐寒型水系灭火剂由以下质量份数的原料制成：
9.十二烷基苯磺酸钠5-9份、线性n-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸钠共聚物3-7份、磷酸氢二铵6-10份、氯化铵6-10份、乳化剂10-20份、乙二醇10-20份、丙三醇5-10份、聚乙二醇2-3份、羧丙基甲基纤维素10-20份、无机盐2-6份、阻燃剂13-29份、阴离子表面活性剂10-25份和水100-200份；
10.所述无机盐由以下原料组分组成：硫酸铵1-3份、磷酸氢铵1-3份；
11.所述阻燃剂由以下原料组分组成：聚磷酸铵10-20份、氢氧化铝3-9份；
12.所述阴离子表面活性剂由以下原料组分组成：醋酸丁酸纤维素2-7份、烷基糖苷3-11份、十二烷基硫酸钠5-7份；所述烷基多苷的聚合度n为1.1～3，r为c8～c16的烷基。
13.本发明还提供了上述技术方案所述环保耐寒型水系灭火剂的制备方法，包括以下步骤：
14.根据上述质量份数，称取所述环保耐寒型水系灭火剂所需各原料；
15.将称取好的十二烷基苯磺酸钠、线性n-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸钠共聚物、磷酸氢二铵、氯化铵、乙二醇、丙三醇、聚乙二醇、羧丙基甲基纤维素、硫酸铵、磷酸氢铵、聚磷酸铵、氢氧化铝、醋酸丁酸纤维素、烷基糖苷、十二烷基硫酸钠放置到搅拌机中，搅拌混合形成混合物一；
16.将混合物一升温搅拌，搅拌过程中加定量的水和乳化剂形成混合物二；
17.将混合物二磁化处理一段时间，再次搅拌后关闭搅拌机；
18.静置一段时间后，将沉淀过滤掉得到成品。
19.优选的，所述放置到搅拌机中，搅拌机的搅拌转速为50-80r/min，搅拌时间为2-3h。
20.优选的，所述混合物一在升温搅拌的过程中升温的速度为2-4℃，最终温度为45℃。
21.优选的，所述过滤为采用200-300目的筛网进行过滤。
22.优选的，所述混合物二磁化处理的时间为1.5h。
23.优选的，所述磁化处理后还包括，再次搅拌，所述再次搅拌的时间为4h。
24.其中，本发明所采用的原料药份阐述如下：
25.十二烷基苯磺酸钠：十二烷基苯磺酸钠，英文名sodium dodecyl benzenesulfonate，简称sdbs，白色或淡黄色粉状或片状固体。难挥发，易溶于水，溶于水而成半透明溶液。对碱，稀酸，硬水化学性质稳定，微毒。是常用的阴离子型表面活性剂。
26.线性n-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸钠共聚物：聚(n-异丙基丙烯酰胺)(pnipam)的水溶液升温至约33℃时发生相变，由均相体系转变成非均相体系，化学交联的pnipam水凝胶当升温至32℃左右时体积骤然收缩，聚n异丙基丙烯酰胺(pnipam)的大分子链上同时具有亲水性的酰氨基和疏水性的异丙基，使得线型pnipam的水溶液以及交联后的pnipam水凝胶都呈现出温度敏感特性。作为分散剂，也可用于涂料的辅料。聚丙烯酸钠是一类聚阴离子的高分子电介质，是近代发展起来的一类用途非常广泛的重要化工产品。在环保、食品、医药、纺织、水处理、石油化学、冶金等部门有着广泛的应用。聚丙烯酸钠包括水溶性的和水溶胀性两大类，水溶胀性的聚丙烯酸钠属高吸水性树脂的范畴。另一类水溶性的聚丙烯酸钠则由于其不同的分子量而具有各种不同的性能被广泛地应用于食品、饲料、纺织、造纸、水处理、石油化工、农林园艺、生理卫生等领域。
27.磷酸氢二铵：磷酸氢二铵是一种无机化合物，无色透明单斜晶体或白色粉末，广泛用于印刷制版、医药、防火、电子管等，是一种广泛适用于蔬菜、水果、水稻和小麦的高效肥料，工业上用作饲料添加剂、阻燃剂和灭火剂的配料等。
28.氯化铵：简称氯铵。是指盐酸的铵盐，多为制碱工业的副产品。含氮呈白色或略带黄色的方形或八面体小结晶，有粉状和粒状两种剂型，粒状氯化铵不易吸湿，易储存，而粉状氯化铵较多用作生产复肥的基础肥料。属生理酸性肥料，因含氯较多而不宜在酸性土和盐碱土上施用，不宜用作种肥、秧田肥或叶面肥，也不宜在忌氯作物(如烟草、马铃薯、柑橘、茶树等)上施用。氯化铵用于稻田肥效较高而且稳定，因为c1既可抑制稻田硝化作用，又有利于水稻茎秆纤维形成，增加韧性，减少水稻倒伏和病虫侵袭。
29.乳化剂：乳化剂是能够改善乳浊液中各种构成相之间的表面张力，使之形成均匀稳定的分散体系或乳浊液的物质。乳化剂是表面活性物质，分子中同时具有亲水基和亲油
基，它聚集在油/水界面上，可以降低界面张力和减少形成乳状液所需要的能量，从而提高乳状液的能量。
30.乙二醇：主要用于制聚酯涤纶，聚酯树脂、吸湿剂，增塑剂，表面活性剂，合成纤维、化妆品和炸药，并用作染料/油墨等的溶剂、配制发动机的抗冻剂，气体脱水剂，制造树脂、也可用于玻璃纸、纤维、皮革、粘合剂的湿润剂。可生产合成树脂pet，纤维级pet即涤纶纤维，瓶片级pet用于制作矿泉水瓶等。还可生产醇酸树脂、乙二醛等，也用作防冻剂。除用作汽车用防冻剂外，还用于工业冷量的输送，一般称呼为载冷剂。
31.丙三醇：国家标准称为甘油，无色、无臭、味甜，外观呈澄明黏稠液态，是一种有机物。俗称甘油。丙三醇，能从空气中吸收潮气，也能吸收硫化氢、氰化氢和二氧化硫。难溶于苯、氯仿、四氯化碳、二硫化碳、石油醚和油类。丙三醇是甘油三酯分子的骨架成分。相对密度1.26362。熔点17.8℃。沸点290.0℃(分解)。折光率1.4746。闪点(开杯)176℃。急性毒性：ld50：31500mg/kg(大鼠经口)。
32.聚乙二醇：系列产品无毒、无刺激性，味微苦，具有良好的水溶性，并与许多有机物组分有良好的相溶性。它们具有优良的润滑性、保湿性、分散性、粘接剂、抗静电剂及柔软剂等，在化妆品、制药、化纤、橡胶、塑料、造纸、油漆、电镀、农药、金属加工及食品加工等行业中均有着极为广泛的应用。
33.羧丙基甲基纤维素：羟丙基甲基纤维素(inn名称：hypromellose)，亦有简化作羟丙甲纤维素(hydroxypropyl methylcellulose，缩写作hpmc)，是属于非离子型纤维素混合醚中的一个品种。它是一种半合成的、不活跃的、黏弹性的聚合物，常于眼科学用作润滑科，又或在口服药物中充当辅料或赋型剂，常见于各种不同种类的商品。作为食品添加剂，羟丙甲纤维素可担当以下角色：乳化剂、增稠剂、悬浮剂及动物明胶的替代品。它的《食品法典》代码(e编码)是e464。
34.硫酸铵：一种优良的氮肥(俗称肥田粉)，适用于一般土壤和作物，能使枝叶生长旺盛，提高果实品质和产量，增强作物对灾害的抵抗能力，可作基肥、追肥和种肥。能与食盐进行复分解反应制造氯化铵，与硫酸铝作用生成铵明矾，与硼酸等一起制造耐火材料。加入电镀液中能增加导电性。也是食品酱色的催化剂，鲜酵母生产中培养酵母菌的氮源，酸性染料染色助染剂，皮革脱灰剂。此外，还用于啤酒酿造，化学试剂和蓄电池生产等。还有一重要作用就是开采稀土，开采以硫酸铵作原料，采用离子交换形式把矿土中的稀土元素交换出来，再收集浸出液除杂、沉淀、压榨、灼烧后即成稀土原矿，每开采生产1吨稀土原矿约需5吨硫酸铵。生物学上的用途也很多，多用于蛋白纯化工艺方面，因为硫酸铵属于惰性物质，不易与其他生物活性物质发生反应，在纯化过程中能最大程度的保护蛋白活性，另外，硫酸铵的可溶性极好，能形成高盐环境，对于蛋白沉淀与后续的高盐纯化做准备。硫酸铵在零度与常温25度的溶解度有较大区别。
35.磷酸氢铵：磷酸氢铵，又称磷酸氢二铵、磷酸一氢铵，是一种白色的晶体，分子式为(nh4)2hpo4。溶于水，加热至155℃分解，但在室温也有可能逐渐的分解释放出氨气，而形成磷酸二氢铵。
36.聚磷酸铵：聚磷酸铵又称多聚磷酸铵或缩聚磷酸铵(简称app)。聚磷酸铵无毒无味，不产生腐蚀气体，吸湿性小，热稳定性高，是一种性能优良的非卤阻燃剂。但是也存在相应缺点，由于目前工艺聚合度较小所以具有较大的吸湿性，并且对工程塑料的力学性能影
响很大。
37.氢氧化铝：氢氧化铝是用量最大和应用最广的无机阻燃添加剂。氢氧化铝作为阻燃剂不仅能阻燃，而且可以防止发烟、不产生滴下物、不产生有毒气体，因此，获得较广泛的应用，使用量也在逐年增加。使用范围：热固性塑料、热塑性塑料、合成橡胶、涂料及建材等行业。同时，氢氧化铝也是电解铝行业所必需氟化铝的基础原料，在该行业氢氧化铝也是得到非常广泛应用。
38.醋酸丁酸纤维素：它具有优良抗湿，耐紫外光、耐寒、柔韧、透明、电绝缘等性能，并能与树脂和高沸点增塑剂有较好的相容性，可制电影片基、空中摄影片基、薄膜、油田天然气等输送管道、工具手柄、汽车、飞机的玻璃灯、地下电话线和电缆管、方向盘、标牌面、闪光反射器等，此外还能做可剥涂料、绝缘漆、耐候高档漆和人造纤维。
39.烷基糖苷：烷基糖苷是指用葡萄糖和脂肪醇合成的烷基糖苷(alkylpolyglycoside.简称apg)，是指复杂糖苷化合物中糖单元大于等于2的糖苷，统称为烷基多糖苷(或烷基多苷)。一般情况下，烷基多苷的聚合度n在1.1～3的范围，r为c8～c16的烷基。apg常温下呈白色固体粉末或淡黄色油状液体，在水中溶解度大，较难溶于常用的有机溶剂。
40.十二烷基硫酸钠：是一种白色或淡黄色微粘物，工业上常用于洗涤剂和纺织工业。属阴离子表面活性剂。易溶于水，与阴离子、非离子复配伍性好，具有良好的乳化、发泡、渗透、去污和分散性能，广泛用于牙膏、香波、洗发膏、洗发香波、洗衣粉、液洗、化妆品和塑料脱模，润滑以及制药、造纸、建材、化工等行业。
41.本发明的有益效果为：本发明生产的水系灭火剂能够在0℃～-40℃低温环境条件下直接使用，灭火结束后抗复燃性能超强，由于添加阴离子表面活性剂，可有效的覆盖在可燃物的表面，将空气阻断，有效的从燃烧的条件入手将火熄灭；增加的乳化剂，起到了乳化和耐烧的作用，并且，灭火剂不含损坏或破坏环境的物质，在灭火后可自动降解，不会产生二次污染，容易清洁。
附图说明
42.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
43.图1是根据本发明实施例的一种环保耐寒型水系灭火剂的制备方法流程图。
具体实施方式
44.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
45.根据本发明的实施例，提供了一种环保耐寒型水系灭火剂。
46.该环保耐寒型水系灭火剂由以下质量份数的原料制成：
47.十二烷基苯磺酸钠5-9份、线性n-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸钠共聚物3-7份、磷酸氢二铵6-10份、氯化铵6-10份、乳化剂10-20份、乙二醇乙二醇10-20份、丙三醇5-10份、聚乙二醇2-3份、羧丙基甲基纤维素10-20份、无机盐2-6份、阻燃剂13-29份、阴离子表面活性剂10-25份和水100-150份。
48.其中，所述无机盐由以下原料组分组成：硫酸铵1-3份、磷酸氢铵1-3份。
49.所述阻燃剂由以下原料组分组成：聚磷酸铵10-20份、氢氧化铝3-9份。
50.所述阴离子表面活性剂由以下原料组分组成：醋酸丁酸纤维素2-7份、烷基糖苷3-11份、十二烷基硫酸钠5-7份。
51.为了更清楚的理解本发明的上述技术方案，以下通过具体实例对本发明的上述方案进行详细说明。
52.实施例一
53.一种环保耐寒型水系灭火剂，该环保耐寒型水系灭火剂由以下质量份数的原料制成：
54.十二烷基苯磺酸钠5g、线性n-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸钠共聚物3g、磷酸氢二铵6g、氯化铵6g、乳化剂10g、乙二醇2g、丙三醇2g、聚乙二醇2g、羧丙基甲基纤维素10g、无机盐2g、阻燃剂13g、阴离子表面活性剂10g和水100g。
55.其中，所述无机盐由以下原料组分组成：硫酸铵1g、磷酸氢铵1g。
56.所述阻燃剂由以下原料组分组成：聚磷酸铵10g、氢氧化铝3g。
57.所述阴离子表面活性剂由以下原料组分组成：醋酸丁酸纤维素2g、烷基糖苷3g、十二烷基硫酸钠5g。
58.该环保耐寒型水系灭火剂的制备，包括以下步骤：
59.根据上述质量份数，称取所述环保耐寒型水系灭火剂所需各原料；
60.将称取好的十二烷基苯磺酸钠5g、线性n-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸钠共聚物3g、磷酸氢二铵6g、氯化铵6g、乙二醇2g、丙三醇2g、聚乙二醇2g、羧丙基甲基纤维素10g、硫酸铵1g、磷酸氢铵1g、聚磷酸铵10g、氢氧化铝3g、醋酸丁酸纤维素2g、烷基糖苷3g、十二烷基硫酸钠5g放置到搅拌机中，搅拌混合形成混合物一；
61.将混合物一升温搅拌，搅拌过程中加定量的水100g和乳化剂10g形成混合物二；
62.将混合物二磁化处理一段时间，再次搅拌后关闭搅拌机；
63.静置一段时间后，将沉淀过滤掉得到成品。
64.实施例二
65.一种环保耐寒型水系灭火剂，该环保耐寒型水系灭火剂由以下质量份数的原料制成：
66.十二烷基苯磺酸钠7g、线性n-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸钠共聚物5g、磷酸氢二铵8g、氯化铵8g、乳化剂15g、乙二醇2.5g、丙三醇2.5g、聚乙二醇2.5g、羧丙基甲基纤维素15g、无机盐4g、阻燃剂21g、阴离子表面活性剂17.5g和水150g。
67.其中，所述无机盐由以下原料组分组成：硫酸铵2g、磷酸氢铵2g。
68.所述阻燃剂由以下原料组分组成：聚磷酸铵15g、氢氧化铝6g。
69.所述阴离子表面活性剂由以下原料组分组成：醋酸丁酸纤维素4.5g、烷基糖苷7g、十二烷基硫酸钠6g。
70.该环保耐寒型水系灭火剂的制备，包括以下步骤：
71.根据上述质量份数，称取所述环保耐寒型水系灭火剂所需各原料；
72.将称取好的十二烷基苯磺酸钠7g、线性n-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸钠共聚物5g、磷酸氢二铵8g、氯化铵8g、乙二醇2.5g、丙三醇2.5g、聚乙二醇2.5g、羧丙基甲基纤维素15g、硫酸铵2g、磷酸氢铵2g、聚磷酸铵15g、氢氧化铝6g、醋酸丁酸纤维素4.5g、烷基糖苷7g、十二烷基硫酸钠6g放置到搅拌机中，搅拌混合形成混合物一；
73.将混合物一升温搅拌，搅拌过程中加定量的水150g和乳化剂15g形成混合物二；
74.将混合物二磁化处理一段时间，再次搅拌后关闭搅拌机；
75.静置一段时间后，将沉淀过滤掉得到成品。
76.实施例三
77.一种环保耐寒型水系灭火剂，该环保耐寒型水系灭火剂由以下质量份数的原料制成：
78.十二烷基苯磺酸钠9g、线性n-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸钠共聚物7g、磷酸氢二铵10g、氯化铵10g、乳化剂20g、乙二醇3g、丙三醇3g、聚乙二醇3g、羧丙基甲基纤维素20g、无机盐6g、阻燃剂29g、阴离子表面活性剂25g和水200g。
79.其中，所述无机盐由以下原料组分组成：硫酸铵3g、磷酸氢铵3g。
80.所述阻燃剂由以下原料组分组成：聚磷酸铵20g、氢氧化铝9g。
81.所述阴离子表面活性剂由以下原料组分组成：醋酸丁酸纤维素7g、烷基糖苷11g、十二烷基硫酸钠7g。
82.该环保耐寒型水系灭火剂的制备，包括以下步骤：
83.根据上述质量份数，称取所述环保耐寒型水系灭火剂所需各原料；
84.将称取好的十二烷基苯磺酸钠9g、线性n-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸钠共聚物7g、磷酸氢二铵10g、氯化铵10g、乙二醇3g、丙三醇3g、聚乙二醇3g、羧丙基甲基纤维素20g、硫酸铵3g、磷酸氢铵3g、聚磷酸铵20g、氢氧化铝9g、醋酸丁酸纤维素7g、烷基糖苷11g、十二烷基硫酸钠7g放置到搅拌机中，搅拌混合形成混合物一；
85.将混合物一升温搅拌，搅拌过程中加定量的水200g和乳化剂20g形成混合物二；
86.将混合物二磁化处理一段时间，再次搅拌后关闭搅拌机；
87.静置一段时间后，将沉淀过滤掉得到成品。
88.为了方便理解本发明的上述技术方案，以下结合附图对本发明的上述方案的流程进行详细说明，具体如下：
89.根据本发明的实施例，还提供了一种环保耐寒型水系灭火剂的制备方法。
90.如图1所示，在实际生产过程中，该环保耐寒型水系灭火剂的制备，包括以下步骤：
91.步骤s101，根据上述质量份数，称取所述环保耐寒型水系灭火剂所需各原料；
92.步骤s103，将称取好的十二烷基苯磺酸钠、线性n-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸钠共聚物、磷酸氢二铵、氯化铵、乙二醇、丙三醇、聚乙二醇、羧丙基甲基纤维素、硫酸铵、磷酸氢铵、聚磷酸铵、氢氧化铝、醋酸丁酸纤维素、烷基糖苷、十二烷基硫酸钠放置到搅拌机中，搅拌混合形成混合物一；
93.步骤s105，将混合物一升温搅拌，搅拌过程中加定量的水和乳化剂形成混合物二；
94.步骤s107，将混合物二磁化处理一段时间，再次搅拌后关闭搅拌机；
95.步骤s109，静置一段时间后，将沉淀过滤掉得到成品。
96.在一个实施例中，所述放置到搅拌机中，搅拌机的搅拌转速为50-80r/min，搅拌时间为2-3h。
97.在一个实施例中，所述混合物一在升温搅拌过程中升温的速度为2-4℃，最终温度为45℃。
98.在一个实施例中，所述过滤为采用200-300目的筛网进行过滤。
99.在一个实施例中，所述混合物二磁化处理的时间为1.5h。
100.在一个实施例中，所述磁化处理后，还包括再次搅拌，所述再次搅拌的时间为4h。
101.综上所述，借助于本发明的上述技术方案，生产的水系灭火剂能够在0℃～-40℃低温环境条件下直接使用，灭火结束后抗复燃性能超强，由于添加阴离子表面活性剂，可有效的覆盖在可燃物的表面，将空气阻断，有效的从燃烧的条件入手将火熄灭；增加的乳化剂，起到了乳化和耐烧的作用，并且，灭火剂不含损坏或破坏环境的物质，在灭火后可自动降解，不会产生二次污染，容易清洁。
102.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。