一种三元体系泡沫灭火剂的制作方法

一种三元泡沫火剂的制法1.本发明属于煤火用灭火剂技领域，具体涉及一三元体系泡沫灭剂。背技：2.煤炭资源在国能源结构中占很大比重，在开采储存、运输过程，煤炭在空气中发生杂的氧化放热过，当放热量大于热量时，热量的不积聚致使煤炭自燃害的发生，往往成巨大的资源浪和人员伤亡。因此探究有效的防灭火段具有重要意义现有技术中的常泡沫灭火剂存在半期短、持液能力较等问题，影响灭效果，因此，有对现有的泡沫灭火配方加以改进。技实要素：3.本发明的目就在于克服上述足，提供一种三元系泡沫灭火剂。4.为达到上述的，本发明是按以下技术方案实施：5.一种三元体泡沫灭火剂，包按质量百分比计为3％的碳氢/有机硅/低碳醇三元体系泡沫液，其余为去离水；6.其中，所述氢/有机硅/低碳醇三元体泡沫原液中，包按质量百分比计为3.33％的碳表面活性剂、0.033～3.33的有机硅表面活剂、0.033～3.33％的低碳、11％的助溶剂、5～8％阻燃剂、10％的防冻剂并补充去离子水至100％7.所述碳氢表活性剂、有机硅面活性剂、低碳醇配成发泡剂，所碳氢表面活性剂采用二烷基硫酸钠(sds)；所述有硅表面活性剂采ls-99；所述低碳采用乙醇、正丙、异丁醇的一种。8.优选的，所助溶剂采用尿素乙二醇丁醚。9.优选的，所阻燃剂采用多聚酸铵(app)。10.优选的，所述冻剂采用乙二醇11.优选的，所述氢/有机硅/低碳醇三元体泡沫原液按以下法制备而成：12.s1、按配比称阻燃剂和助溶剂计算所需去离子水重量并进行称取将阻燃剂、助溶剂入去离子水中并拌2min，得到混合液一；13.s2、按配比称碳氢表面活性剂入混合液一中，搅3min，得到混合液二；14.s3、按配比量适量有机硅表面性剂、低碳醇和防剂加入混合液二，搅拌2min使其合均匀，得到混液三；15.s4、将混合液倒入发泡设备进发泡，得到碳氢/有机硅/低碳醇元体系泡沫原液。16.本发明还包括够使该灭火剂正制备的其它步骤或置，均为本领域常规技术手段；另，本发明中未加定的步骤、装置组件，均采用本领中的常规技术手段如泡沫参数测定用设备为bzy-101自动表面张测试仪、2151型罗氏泡沫和压缩空气泡沫泡装置，压缩空气泡沫发泡装由空气压缩机、液罐、混合发泡组成；析液时间测定装置由电子天、泡沫储存装置成，电子天平连电脑，通过数据采软件采集析液质量化，时间间隔设为1s。17.本发明的工作理是：该三元体泡沫灭火剂中，碳/有机硅/低碳醇三元体系泡沫原液仅3％，其余为去离子水，该配方中表面活剂和低碳醇对泡沫性能发挥主作用，其他物质辅助物质，因此本发明产生的泡沫以认为是三元泡沫系。18.该配方中，有硅表面活性剂ls-99和十二烷基酸钠(sds)具有良好的协同效作用。当有机表面活性剂ls-99添加量小于临界胶束浓度时有机硅表面活性ls-99和十二烷基酸钠(sds)复配体系的张力十二烷基硫酸钠(sds)浓度增大而逐渐降低。在情形下，液膜吸活性剂分子量未到饱和状态，十二基硫酸钠(sds)浓度增大能够弥补单活性剂分子的不足使表面张力先减，后达到平衡值。有机硅表面活性ls-99添加量大于界胶束浓度时，力值随十二烷基酸钠(sds)浓度的增大先略有提升，后保不变。有机硅表面活性剂ls-99单一体系即发挥降低表面张的作用，液膜活剂分子吸附量达到和，十二烷基硫酸(sds)的加入和有机硅表面性剂ls-99的分子发生争吸附，使表面力略有上升。由有机硅表面活性剂-99在此过程中据主导地位，吸过程达到动态平后，张力再次保持变，张力值大小趋向有机硅表面活性ls-99。发泡高度二者浓度为0.1％时明显提升发泡高度达到167mm，相较于一元体系提升幅度到103.7％，同时解决了二烷基硫酸钠(sds)低浓度稳泡系数过低的问题常规泡沫半衰期为297s，复配体系泡沫在300s时稳泡系数仍能保持0.958，可以认为本发明三元体系泡沫半期远超常规泡沫。19.有机硅表面活剂ls-99和正丙醇、丁醇添加量均达0.1％时，发泡倍数相较于醇体系具有较大提升，发泡倍由30.5分别提高到34.4和52.5增大幅度分别达到12.8％和72.1％。原在于碳氢/有机硅表面活性在较高浓度下受子间静电斥力影响，泡沫液膜附分子量具有最值，低碳醇的加可以充当缓冲物质减缓两种分子间的斥作用，使液膜附分子量增大，沫产生量增大。同，由于碳原子数的大，醇分子疏水增强，适量低碳的加入能够降低plateau通道中体流失速度，增强泡能力。20.与现有技术相，本发明的有益效果为：21.本发明解决了规泡沫灭火剂中沫半衰期短，析液聚并迅速的缺陷本发明中的碳氢/有硅/低碳醇三元体系泡沫原具有较好的持液能，且半衰期远超常规泡沫因而对煤自燃火具有良好的灭火果。附图说明：22.下面结合附图实施例对本发明一步说明。23.图1是十二烷硫酸钠(sds)与有机硅表面性剂ls-99复配时，十烷基硫酸钠(sds)的质量浓变化所对应的复体系表面张力变化曲线图。24.图2是十二烷硫酸钠(sds)与有机硅表面性剂ls-99复配时，十烷基硫酸钠(sds)的质量浓变化所对应的复体系发泡高度变化曲线图。25.图3是十二烷硫酸钠(sds)与有机硅表面性剂ls-99复配时，十烷基硫酸钠(sds)的质量浓变化所对应的复体系稳泡系数变化曲线图。26.图4是十二烷二甲基苄基氯化(1227)与有机硅表面活性剂ls-99复配时，十烷基二甲基苄基化铵(1227)的质量浓度变所对应的复配体稳泡系数变化曲线图。27.图5是烷基糖(apg0814)与有机硅表面活剂ls-99复配时，烷糖苷(apg0814)的质量浓度化所对应的复配系稳泡系数变化曲线图。28.图6是十二烷二甲基甜菜碱(bs-12)与有机硅表面性剂ls-99复配时，十烷基二甲基甜菜(bs-12)的质量浓度变所对应的复配体发泡高度变化曲线。29.图7是十二烷硫酸钠(sds)、有机硅表面性剂ls-99和不同低碳复配时的发泡高曲线对比图。30.图8是十二烷硫酸钠(sds)、有机硅表面性剂ls-99和不同低碳复配时的25％析液时间曲线对图。具体实施方式31.下面以具体实例对本发明作进步描述，在此发明示意性实施例以说明用来解释本发，但并不作为对发明的限定。32.实施例133.一种三元体系沫灭火剂，包括质量百分比计为3％的碳氢/有机/低碳醇三元体系泡沫液，其余为去离水；所述碳氢/有机硅/低碳醇三体系泡沫原液中，包括质量百分比计为3.33％的二烷基硫酸钠(sds)、3.33％的有机硅表面活性ls-99、3.33％的丁醇、10％的尿素、1％的二醇丁醚，5％的多聚酸铵(app)、10％的乙醇，并补充去离水至100％；34.制备上述碳氢/有硅/低碳醇三元体系泡沫原时，先加入多聚酸铵(app)和尿素并搅2min，随后加入十二烷基酸钠(sds)并搅拌3min，之后添加其他物质并搅2min使其混合均匀，获得碳/有机硅/低碳醇三元体泡沫原液的表面张力23mn/m，发泡高度为177mm，稳系数为0.97，发泡数达到52.5倍，25析液时间为210s。35.实施例236.一种三元体系沫灭火剂，包括质量百分比计为3％的碳氢/有机/低碳醇三元体系泡沫液，其余为去离水；所述碳氢/有机硅/低碳醇三体系泡沫原液中，包括质量百分比计为3.33％的二烷基硫酸钠(sds)、0.33％的有机硅表面活性ls-99、0.33％的丁醇、10％的尿素、1％的二醇丁醚，5％的多聚酸铵(app)、10％的乙醇，并补充去离水至100％；37.制备上述碳氢/有硅/低碳醇三元体系泡沫原时，先加入多聚酸铵(app)和尿素并搅2min，随后加入十二烷基酸钠(sds)并搅拌3min，之后添加其他物质并搅2min使其混合均匀，获得碳/有机硅/低碳醇三元体泡沫原液的表面张力22.2mn/m，发泡高度为133mm，泡系数为0.96，发倍数达到28.8倍，25％析时间为147s。38.实施例339.一种三元体系沫灭火剂，包括质量百分比计为3％的碳氢/有机/低碳醇三元体系泡沫液，其余为去离水；所述碳氢/有机硅/低碳醇三体系泡沫原液中，包括质量百分比计为3.33％的二烷基硫酸钠(sds)、0.033％的有机硅表面活性ls-99、0.033％的乙、10％的尿素、1％的乙二丁醚，5％的多聚磷酸(app)、10％的乙醇，并补充去离水至100％；40.制备上述碳氢/有硅/低碳醇三元体系泡沫原时，先加入多聚酸铵(app)和尿素并搅2min，随后加入十二烷基酸钠(sds)并搅拌3min，之后添加其他物质并搅2min使其混合均匀，获得碳/有机硅/低碳醇三元体泡沫原液的表面张力25.5mn/m，发泡高度为107mm，泡系数为0.92，发倍数达到29.1倍，25％析时间为191s。41.实施例442.一种三元体系沫灭火剂，包括质量百分比计为3％的碳氢/有机/低碳醇三元体系泡沫液，其余为去离水；所述碳氢/有机硅/低碳醇三体系泡沫原液中，包括质量百分比计为3.33％的二烷基硫酸钠(sds)、3.33％的有机硅表面活性ls-99、3.33％的醇、10％的尿素、1％的乙醇丁醚，5％的多聚磷铵(app)、10％的乙二醇并补充去离子水100％；43.制备上述碳氢/有硅/低碳醇三元体系泡沫原时，先加入多聚酸铵(app)和尿素并搅2min，随后加入十二烷基酸钠(sds)并搅拌3min，之后添加其他物质并搅2min使其混合均匀，获得碳/有机硅/低碳醇三元体泡沫原液的表面张力23.1mn/m，发泡高度为178mm，泡系数为0.97，发倍数达到28.7倍，25％析时间为199s。44.实施例545.一种三元体系沫灭火剂，包括质量百分比计为3％的碳氢/有机/低碳醇三元体系泡沫液，其余为去离水；所述碳氢/有机硅/低碳醇三体系泡沫原液中，包括质量百分比计为3.33％的二烷基硫酸钠(sds)、0.033％的有机硅表面活性ls-99、0.033％的正醇、10％的尿素、1％的乙醇丁醚，8％的多聚磷铵(app)、10％的乙醇，并补充去离水至100％；46.制备上述碳氢/有硅/低碳醇三元体系泡沫原时，先加入多聚酸铵(app)和尿素并搅2min，随后加入十二烷基酸钠(sds)并搅拌3min，之后添加其他物质并搅2min使其混合均匀，获得碳/有机硅/低碳醇三元体泡沫原液的表面张力25.2mn/m，发泡高度为113mm，泡系数为0.88，发倍数达到22.2倍，25％析时间为121s。47.对比试验：48.如图4～6示：将有机硅表活性剂ls-99分别与其它氢表面活性剂进复配，当碳氢表活性剂采用十二烷二甲基苄基氯化铵(1227)，出现高浓度下泡系数大幅降低的象。当碳氢表面活性剂采用烷基苷(apg0814)时，烷基糖苷(apg0814)质量浓大于0.005％的情况下，复配系稳泡系数低于基糖苷(apg0814)单一体系。当氢表面活性剂采用十二烷二甲基甜菜碱(bs-12)时，低浓度下配体系起泡高度于十二烷基二甲基菜碱(bs-12)一元体系，且浓度下对发泡高提升幅度不大。因碳氢表面活性剂有机硅表面活性剂ls-99复配时的协增效作用具有局性，该增效作用否存在和表面活性的种类有关，对比附1～3可知，当碳氢表面活性采用十二烷基硫钠(sds)，并与有机硅表面性剂ls-99按适量比例行复配时，具有好的协同增效作。49.本发明的工作理是：该三元体泡沫灭火剂中，碳/有机硅/低碳醇三元体系泡沫原液仅3％，其余为去离子水，该配方中发挥主作用的是表面活性剂和低碳醇其他物质为辅助质，因此，本发产生的泡沫可以认是三元泡沫体系。50.如图1～3示，该配方中，机硅表面活性剂ls-99和十二烷基酸钠(sds)具有良好的协同效作用。当添加小于其临界胶束浓度时，有机表面活性剂ls-99和十二烷基硫酸钠(sds)复体系的张力随十烷基硫酸钠(sds)的浓度增大而逐降低。在此情形下液膜吸附活性剂子量未达到饱和态，十二烷基硫酸(sds)浓度的增大够弥补单一活性分子的不足，使表张力先减小，后到平衡值。当有机表面活性剂ls-99添加量大于界胶束浓度时，力值随十二烷基酸钠(sds)浓度的增大先略有提升，后保不变。有机硅表活性剂ls-99单一体系即发挥降低表面张的作用，液膜活剂分子吸附量达到和，十二烷基硫酸(sds)的加入和有机硅表面性剂ls-99的分子发生争吸附，使表面力略有上升。由有机硅表面活性剂-99在此过程中据主导地位，吸过程达到动态平后，张力再次保持变，张力值大小趋向有机硅表面活性ls-99。发泡高度二者浓度为0.1％时明显提升发泡高度达到167mm，相较于一元体系提升幅度到103.7％，同时解决了二烷基硫酸钠(sds)低浓度稳泡系数过低的问题常规泡沫半衰期为297s，复配体系泡沫在300s时稳泡系数仍能保持0.958，可以认为本发明三元体系泡沫半期远超常规泡沫。51.如图7～8示，有机硅表面性剂ls-99和正丙醇、丁醇添加量均达0.1％时，发泡倍数相较于醇体系具有较大提升，发泡倍由30.5分别提高到34.4和52.5增大幅度分别达到12.8％和72.1％。原在于碳氢/有机硅表面活性在较高浓度下受子间静电斥力影响，泡沫液膜附分子量具有最值，低碳醇的加可以充当缓冲物质减缓两种分子间的斥作用，使液膜附分子量增大，沫产生量增大；同，由于碳原子数的大，醇类分子疏性增强，适量低醇的加入能够降低plateau通道中体流失速度，增强泡能力。52.本发明的技术案不限于上述具实施例的限制，凡根据本发明的技方案做出的技术变，均落入本发明保护范围之内。技特：1.一种三元体泡沫灭火剂，其征在于：包括按质百分比计为3％的碳氢/有机硅/低碳醇三体系泡沫原液，余为去离子水；其，所述碳氢/有机硅/低碳醇三元体系沫原液中，包括质量百分比计为3.33％的碳氢表面性剂、0.033～3.33％的有硅表面活性剂、0.033～3.33％的碳醇、11％的助溶剂、5～8％阻燃剂、10％的防冻剂，补充去离子水至100％；所碳氢表面活性剂、有硅表面活性剂、碳醇复配成发泡，所述碳氢表面活剂采用十二烷基硫钠(sds)；所述有机硅表面活剂采用ls-99；所述低碳采用乙醇、正丙、异丁醇的一种。2.根据利要求1所述的三元体系泡沫灭剂，其特征在于所述助溶剂采用素和乙二醇丁醚。根据权利要求1所述三元体系泡沫灭剂，其特