一种水基灭火剂组合物及其制备方法与流程

本发明涉及水基灭火剂，尤其是一种水基灭火剂组合物及其制备方法。

背景技术：

1、水是火灾中最常用的灭火剂，但水存在流动易损失，密度偏大等不足，尤其是在灭b类油火的时候，基本不太可能形成有效的灭火。通过在水中加入添加剂可以提高水的灭火效率。水基灭火剂中的添加剂主要有表面活性剂(包括氟碳表面活性剂、碳氢表面活性剂等)、阻燃剂、乳化剂、增稠剂、防冻剂和其它添加剂。它可以包括其中的一种或几种。

2、中国专利cn102274604b：公开了一种水基灭火剂，是由碳氢表面活性剂、稳定偶合剂、螯合剂、铺展抗烧剂、抗冻剂、乳化剂、增粘剂和水混合而成。

3、中国专利cn102350032b：一种环保型水基灭火剂，该水基灭火剂的组份为，去离子水、防腐剂、金属防锈剂、无卤阻燃剂、碳氢表面活性剂、高效螯合剂、渗透剂2-5份和高效缓蚀剂。该水基灭火剂的制备方法为，按重量份数将去离子水加入分散缸中，再加入防腐剂，金属防锈剂、无卤阻燃剂和碳氢表面活性剂后搅拌均匀且待物料完全溶解；再投入高效螯合剂、渗透剂、缓蚀剂搅拌均匀至半透明状，即得成品。

4、中国专利cn103285550b：涉及一种用于扑灭煤粉火灾的水基灭火剂，其质量百分比为：tritonx-100为1.5％-2.5％；tween-20为1.5％-2.5％；丙三醇0.5％-1.5％；碳酸氢钠0.5％-1.5％；三聚磷酸钠0.2％-0.5％；百分组成中，其余成分为水；按照以下顺序配制：(a)将碳酸氢钠加入水中，搅拌至澄清；(b)搅拌加入三聚磷酸钠，搅拌均匀，静置至少1分钟；(c)搅拌加入tween-20、tritonx-100和丙三醇，这三者之间无顺序；(d)搅拌至澄清。

5、以上专利及现有技术制备的水基灭火剂，表面张力大，腐蚀率高，泡沫不稳定，灭火效率低。本发明旨在提高泡沫的稳定性和携水能力，有效形成持久稳定的泡沫，隔绝氧气，携带更多的水降低火焰温度，加快灭火速度而达到快速有效灭火能力。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提供了一种水基灭火剂组合物,包括以下组分：

2、按重量份，

3、5-10份氟碳表面活性剂、

4、10-35份碳氢表面活性剂、

5、40-70份去离子水

6、10-20份抗冻剂，

7、0.2-2份抗菌剂、

8、0.05-5份增稠剂、

9、5-10份缓冲剂、

10、其混合步骤为：

11、s1：按重量份，将5-10份氟碳表面活性剂、10-35份碳氢表面活性剂、40-70份去离子水加入搅拌釜中，在300-500rpm转速下，搅拌20-40分钟；

12、s2：继续加入10-20份抗冻剂、0.2-2份抗菌剂、0.05-5份增稠剂、5-10份缓冲剂，在100-300rpm转速下，搅拌15-30分钟，得到水基灭火剂浓缩液。

13、所述的氟碳表面活性剂为六氟环氧丙烷三聚体酸。

14、所述的碳氢表面活性剂为aes、sds、tx-10、apg0810、apg0814中的一种。

15、所述的抗冻剂为丙二醇或乙二醇。

16、所述的抗菌剂为安息香酸钠、苯甲酸钠、山梨酸钾中的一种。

17、所述的增稠剂为汉生胶、改性淀粉、黄原胶、羧甲基纤维素钠、硅溶胶、铝溶胶中的一种。

18、所述的缓冲剂为磷酸氢二铵或次磷酸铝。

19、后续为了增加泡沫稳定性，在上述配方中增加了0.05到0.5份增效剂。

20、所述的增效剂的制备方法：

21、b1：将10-20份双(巯基乙酸)乙二醇酯、0.02-0.05份四溴双酚a双烯丙基醚、3-7份4-丙烯基硫代氨基脲、0.003-0.06份烯丙基(环戊二烯基)镍混合，加上200-300份dmf，混合后加入0.05-0.5份光引发剂，并在最大吸收波长为280nm的紫外光照射下反应；反应时间控制在60-100分钟；

22、b2：反应结束后通过蒸馏除去dmf，得到增效剂。

23、所述的光引发剂为光引发剂819、光引发剂184、光引发剂itx中的一种。

24、反应机理

25、双(巯基乙酸)乙二醇酯一个巯基与四溴双酚a双烯丙基醚，烯丙基(环戊二烯基)镍发生巯基点击化学反应，双(巯基乙酸)乙二醇酯另一个巯基再与4-丙烯基硫代氨基脲发生巯基点击化学反应，得到接枝四溴双酚a，氨基脲，(环戊二烯基)镍的乙二醇酯，作为增效剂用于水基灭火剂中，协助六氟环氧丙烷三聚体酸提高灭火性能。

26、技术效果

27、本发明的一种水基灭火剂组合物，本发明与现有技术相比，具有以下显著效果：

28、1、本发明引入了c6氟碳化合物做表面活性剂，显著降低灭火剂的表面张力，增加了水基灭火剂在固体可燃物上的渗透能力；减小泡沫体积，为泡沫的稳定性提供结构基础同时增大了泡沫的流动性，即增大了泡沫在可燃物表面的覆盖速度，提高灭火效率。

29、2、本发明在1的基础上为再增加稳定性，特制备了增效剂，与六氟环氧丙烷三聚体酸配合使用，能够显著提高水基灭火剂的灭火性能；具体来说，四溴双酚a在反应中起到了阻燃剂的作用，其结构中的溴原子在高温下能够释放出不燃气体，从而降低燃烧区域的氧气浓度，抑制火焰的蔓延；同时，四溴双酚a还能够促进碳化层的形成，覆盖在燃烧物表面，隔绝空气，进一步阻止火焰的传播。

30、3、氨基脲的引入则进一步增强了灭火剂的化学稳定性和覆盖性；氨基脲在反应中可能通过其氨基官能团与其它组分发生交联反应，形成更加稳定的网络结构，从而提高灭火剂的附着力和耐久性；这种增强的化学稳定性使得灭火剂在恶劣环境下也能保持高效的灭火性能，不易分解失效。

31、4、(环戊二烯基)镍的乙二醇酯部分则为整个分子带来了特殊的物理和化学性质；镍元素具有独特的电子结构和催化活性，可能在一定程度上影响灭火剂的反应速率和效率。

32、综上所述，本发明的c6氟碳表面活性剂，和后期制备的增效剂，通过优化hfpo-ta与增效剂之间的协同效应，使灭火过程更加高效；这种协同效应不仅提高了灭火效率，还延长了灭火剂的使用寿命，为复杂火灾情况提供了更为可靠的解决方案。

技术特征：

1.一种水基灭火剂组合物,包括以下组分组成：

2.根据权利要求1所述一种水基灭火剂组合物，其混合步骤为：

3.根据权利要求1所述的一种水基灭火剂，其特征在于：所述的氟碳表面活性剂为六氟环氧丙烷三聚体酸。

4.根据权利要求1所述的一种水基灭火剂，其特征在于：所述的碳氢表面活性剂为aes、sds、tx-10、apg0810、apg0814中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种水基灭火剂，其特征在于：所述的抗冻剂为丙二醇或乙二醇。

6.根据权利要求1所述的一种水基灭火剂，其特征在于：所述的抗菌剂为安息香酸钠、苯甲酸钠、山梨酸钾中的一种。

7.根据权利要求1所述的一种水基灭火剂，其特征在于：所述的增稠剂为汉生胶、改性淀粉、黄原胶、羧甲基纤维素钠、硅溶胶、铝溶胶中的一种。

8.根据权利要求1所述的一种水基灭火剂，其特征在于：所述的缓冲剂为磷酸氢二铵或次磷酸铝。

9.根据权利要求1所述的一种水基灭火剂，其特征在于：添加0.05到0.5份增效剂，所述的增效剂的制备方法：

10.根据权利要求9所述的一种水基灭火剂组合物，其特征在于：所述的光引发剂为光引发剂819、光引发剂184、光引发剂itx中的一种。

技术总结
本发明涉及一种水基灭火剂组成及其制备方法，属于水基灭火剂技术领域。本发明涉及一种氟碳表面活性剂，与碳氢表面活性剂、增效剂、抗冻剂、抗菌剂、增稠剂等混合组成，经过搅拌混合得到水基灭火剂浓缩液后再与水形成最终水基型灭火剂；本发明也涉及在上述混配物获得成功后，再增加增效剂来加强灭火能力。本发明制备的水基灭火剂具有较低的表面张力与腐蚀率，灭火效率高。

技术研发人员：罗小钰,陈华勇,韦正煌,王斌辉
受保护的技术使用者：浙江永和制冷股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/2/20