專利名稱：水系滅火劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水系滅火劑，尤其是有關(guān)在-20℃以下的低溫區(qū)也是具有卓越的起泡性、成膜性的水性滅火劑。
以往的水系滅火劑，常用的是強(qiáng)化液滅火藥劑(碳酸鉀、碳酸氫鉀的水溶液)。本來(lái)由水起的冷卻作用、浸潤(rùn)滲透作用而滅火的，有良好的防止再燃燒效果，并且在滅火時(shí)的視界很好。然而，由其組成來(lái)看，一般而言，水系滅火劑對(duì)木材火災(zāi)有優(yōu)良的滅火性，但對(duì)于油品火災(zāi)則不如粉末滅火劑。由于上述水系滅火藥劑有強(qiáng)堿性，故不能說(shuō)對(duì)人畜是安全的。因而發(fā)展出有中性滅火藥劑(磷酸銨系)，例如日本特開(kāi)4-24032號(hào)。
適合于上述中性滅火劑的磷酸銨對(duì)水的溶解性也好，其水溶液也大體上呈中性(pH6.5～8)，可認(rèn)為是理想的中性滅火藥劑，但由于國(guó)家規(guī)定滅火劑應(yīng)在-20℃還能使用，因而為滿足它則需要添加大量防凍劑、降凝固點(diǎn)劑。然而，防凍劑、降凝固點(diǎn)劑使用了屬于石油類的危險(xiǎn)物質(zhì)，故在國(guó)家規(guī)定的使用溫度范圍-20℃～40℃中，在高溫時(shí)有揮發(fā)著火的問(wèn)題。另一方面，在低溫下會(huì)引起表面活性劑性能的降低，在起泡性、成膜性上出問(wèn)題，成為技術(shù)上的一大障礙。鑒于以上情況，本發(fā)明開(kāi)發(fā)提供了在-20℃以下仍具有優(yōu)良起泡性、成膜性的水系滅火劑。
為解決上述課題，本發(fā)明以下列各點(diǎn)為研究對(duì)象，以達(dá)到目的A、防止海水生成磷酸鹽的沉淀B、耐硬水性的改善C、耐海水性表面活性劑D、咪唑啉不溶于海水的措施E、降凝固點(diǎn)劑都是可燃性有機(jī)物，為防止再次燃燒，必須盡可能控制配合量，故要決定有效濃度范圍。
F、對(duì)于磷酸鹽類、碳酸鹽類、硼酸鹽類的無(wú)機(jī)類降凝固點(diǎn)劑(滅火輔助劑)確認(rèn)了有效范圍約4％～18％的添加量。
G、一般小型滅火器用滅火藥劑與大型滅火劑二者均可用的有效性。
H、防止全氟烷基磺酸鉀鹽、全氟烷基甜菜堿、全氟4級(jí)銨在低溫(-5℃以下)、酸性以及海水中的不溶化及表面活性的降低。
因此，本發(fā)明的目的之一是提供一種水系滅火劑，用于消滅由木材或油品引起的火災(zāi)。
本發(fā)明的另一目的是提供一種水系滅火劑，該滅火劑在低溫時(shí)仍有很好的起泡性、成膜性。
本發(fā)明的其它目的，可在本發(fā)明的詳細(xì)描述中體現(xiàn)。除另有說(shuō)明外，本文中所用的百分比均為重量百分比。
根據(jù)本發(fā)明，一種水系滅火劑，包括a.滅火主劑，b.滅火輔助劑，c.成膜劑，d.發(fā)泡劑，e.泡沫安定劑，f.降凝固點(diǎn)劑，和g.水其中，滅火主劑(a)選自磷酸及其鹽類、硼酸及其鹽類、碳酸鹽和硅酸鹽或它們的混合物；滅火輔助劑(b)選自無(wú)機(jī)鹽或有機(jī)物；成膜劑(c)為氟系表面活性劑；發(fā)泡劑(d)選自碳?xì)浠衔锵当砻婊钚詣慌菽捕▌?e)為高分子化合物；降凝固點(diǎn)劑(f)為有機(jī)化合物。
本發(fā)明的水系滅火劑包括
a.滅火主劑 4～18％b.滅火輔助劑1～3％c.成膜劑0.1～0.2％d.發(fā)泡劑0.5～2％e.泡沫安定劑0.1～0.5％f.降凝固點(diǎn)劑14～18％g.水余量。
1、滅火主劑根據(jù)本發(fā)明，在滅火主劑中，磷酸及其鹽類選自H3PO4，NH4H2PO4，(NH4)2HPO4，NaP3O10，(CH3)3PO4，硼酸及其鹽類選自H3BO4，Na2B4O7，NH4BO2，K2B4O7；碳酸鹽選自(NH4)2CO3，NH4HCO3，K2CO3，Na2CO3，KHCO3，和硅酸鹽選自K2OnSiO2，Na2OnSiH2O，其中n為2～4。
2、滅火輔助劑滅火輔助劑選自下組中的一種或多種，該組包括磷酸及其鹽類如K3PO4，K2HPO4，(NH4)3PO4，KH2PO4，H3PO4，Na3PO4，Na2HPO4，NaH2PO4；CH3COONH4；CH3COONa，NH2CONH2。
3、成膜劑(降低表面張力劑、泡沫展開(kāi)劑)該氟系表面活性劑選自全氟烷基羧酸型、全氟烷基磺酸型、全氟烷基4級(jí)銨型、全氟烷基聚氧乙烯型、全氟烷基甜菜堿型、全氟烷基胺型，或它們的混合物。
4、發(fā)泡劑(表面活性劑)該發(fā)泡劑選自聚氧乙烯壬苯醚、聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基醚磷酸鹽、聚氧乙烯烷基醚硫酸鹽、烷基烯丙基磺酸鹽、烷基銨氯化物、羧基甜菜堿、磺基甜菜堿、氨基酸鹽、咪唑啉衍生物、氨基乙酸型、月桂硫酸銨、聚氧乙烯月桂硫酸鈉、脂肪酸一乙醇胺、脂肪酸二乙醇胺、二烷基酯磺琥珀酸鈉、N-?；?N-甲基-β-丙氨酸鹽，或它們的混合物。
5、泡沫安定劑(主要為高分子化合物)用于本發(fā)明的泡沫安定劑可以選自，例如，聚乙二醇(#20,000，#6000，#4000)羧基甲基纖維素、羥基丙烯纖維素、聚乙烯乙醇、藻酸鈉、脂肪酸二乙醇酰胺、聚氧乙烯二乙二醇、聚氧乙烯二胺，硫酸酯、聚丙烯酸鈉、果膠。
6、降凝固點(diǎn)劑該降凝固點(diǎn)劑選自下組物質(zhì)中一種或多種的混合物，該組物質(zhì)為尿素，乙醇類甲醇、羥乙基、異丙基乙醇，多元醇乙二醇、丙二醇、聚乙二醇(300)、甘油，酰胺甲酰胺、甲基甲酰胺、乙酰胺、甲基乙酰胺、二甲基乙酰胺，溶劑類甲基溶纖劑、乙基溶纖劑、丁基溶纖劑，二甘醇-乙醚類二甲基乙二醇單丁酯、二甲基乙二醇單乙酯，其它碳酸乙烯、碳酸丙烯、二甲基磺氧化物、乙腈。
本發(fā)明的水系滅火劑，根據(jù)不同應(yīng)用場(chǎng)合及需要，還可以增加其它助劑。例如7、滅火性能增強(qiáng)劑該滅火性能增強(qiáng)劑選自二甲基硅油、氟變性硅油、氨基變性硅油(兩末端變性)，金屬肥皂(月桂酸C12)、三羥乙基胺、全氟烷基甜菜堿、全氟烷基四級(jí)銨、全氟烷基羧酸鉀鹽，或它們的混合物。滅火性能增強(qiáng)劑可以增加滅火劑耐熱、耐液、耐寒性能并且可以降低表面張力。
8、泡沫延展輔助劑用于本發(fā)明的泡沫延展輔助劑可以選自，例如，甲基異丁酮、溶纖劑乙酸鹽、丁二甘醇-乙醇。
9、中和劑中和劑選自NH3水，CH3COOH，一乙醇胺，二己醇胺，二異丙醇胺，三乙醇胺，H3PO4，NaOH，KOH，H3BO3，難溶性物質(zhì)的溶解劑、硫酸氫鈉(NaHSO4)中之一或它們的混合物，用于調(diào)整水系滅火劑的pH值。
10、微密的泡沫形成劑根據(jù)本發(fā)明，水系滅火劑中還可以添加米醋(食用醋，酸度4.5)，添加量為0.5～1％，添加米醋可以使泡沫的狀態(tài)顯著地變得微細(xì)，促進(jìn)覆蓋于燃燒物上的皮膜、泡沫的形成并具有良好的潤(rùn)濕，浸潤(rùn)、浸透性。
11、耐硬水性劑根據(jù)本發(fā)明，水系滅火劑中可以加入下列各組份聚氧乙烯壬苯酯 1％～2％(親水性親油性比率13以上，濁點(diǎn)85℃以上)三聚磷酸鈉 1％～2％聚氧乙烯烷基甜菜堿 1％～1％氨基環(huán)丙烷膦酸(有效成分0.1～0.2％) 0.2％～0.4％用以改善水系滅火劑的耐硬水性，適應(yīng)不同應(yīng)用場(chǎng)合的需要。
12、增強(qiáng)耐液性劑根據(jù)本發(fā)明，可以將三羥乙基胺、異丙胺中之一與pH調(diào)整劑、液狀安定液、乳化劑、起泡安定液、中和劑以及氟系表面劑并用，以顯著提高耐液性、耐熱性的效果。此外，月桂酸CH3(CH2)2COOH也是金屬肥皂的形式，安定性也很高，作為泡沫系列滅火藥劑的提高耐液性劑有效，異丙醇胺[(CH3CH(OH)CH2)2NH](兼有乙醇和胺的性質(zhì)，富于反應(yīng)性化合物)有顯著提高泡的延展性的效果及使泡膜光滑地在燃燒油面上擴(kuò)展的效果。
作為水溶液，安定性高而且對(duì)A火災(zāi)(木材)、B火災(zāi)(油)兩者均有效的滅火劑，對(duì)上述種種試劑試驗(yàn)的結(jié)果是，限于碳酸氫鉀、磷酸銨，酮酸鹽類、碳酸鹽類、四硼酸鉀等鹽類、硫酸銨等可作為主劑或輔助劑。磷酸鹽類雖滅火能力高，但在降低凝固點(diǎn)方面有問(wèn)題。
對(duì)水系滅火劑，最重要的是解決浸濕性、浸潤(rùn)性、滲透性、乳化、分散性、發(fā)泡性、擴(kuò)散性等問(wèn)題。因此，為了使本發(fā)明的水系滅火劑在這些性能方面有所改善，從二烷基磺琥珀酸鈉(浸潤(rùn)滲透性、降低界面張力)、羧基甜菜堿(與其它界面活性劑的相溶性、泡沫的安定性)、月桂硫酸氨(微細(xì)濃密的起泡性、耐熱性)、聚氧乙烯烷基醚硫酸鈉(浸潤(rùn)、乳化、分散、耐熱性)、咪唑啉甜菜堿NS、CH型(對(duì)無(wú)機(jī)鹽的相溶性)、N-酰基-N-甲基-β-丙氨酸鹽-陰離子型(對(duì)陽(yáng)離子的相溶性)、
脂肪酸烷基醇酰胺(C12，50.1％，C16，7.6％的最好)等碳?xì)浠衔锵当砻婊钚詣┊?dāng)中選擇幾種一起使用為好。在該選擇中，必須烷基甜菜堿型、咪唑啉甜菜堿型并用，而且其配合量在0.06％～0.12％的范圍最為有效。尤其在本發(fā)明中得知，二烷基甜菜磺琥珀酸鈉的臨界膠束濃度近似值在0.06附近，確認(rèn)了有降低表面、界面張力及提高潤(rùn)濕、滲透性效果。此外，脂肪酸烷基醇酰胺的脂肪酸組成，因C12月桂酸及乙二醇胺鹽而顯示堿性，由于在本發(fā)明中使用了這種能促進(jìn)與四硼酸鉀極快的皂化反應(yīng)的特殊制作的表面活性劑，故當(dāng)撒在燃燒的食用油上時(shí)，可促進(jìn)堿性化，對(duì)油脂火災(zāi)，石油類火災(zāi)也有促進(jìn)加水分解(皂化)及乳化反應(yīng)的輔助作用，從而也是非常有效的。其濃度最好在10.7％至12.2％的范圍。還確認(rèn)了在使用時(shí)，使氨基丙酸(N-?；?N-甲基丙氨酸鹽)系表面活性劑與乙醇或異丙醇相溶，可以提高性能。進(jìn)而，氟改性硅油與氟系表面活性劑都具有較大地降低表面張力的能力。通過(guò)覆蓋于其它燃燒物表面，泡沫層、膠束膜，形成凝膠化而有良好的隔氧效果，尤其是耐候性、耐液性很好。氟改性硅油相溶性好，尤其對(duì)撲滅醇類火災(zāi)可發(fā)揮大的效果。聚氧乙烯烷基酸鈉、不含鹽的咪唑啉甜菜堿NS(與硼酸鹽反應(yīng)而皂化)，通過(guò)與聚氧乙烯壬苯醚512并用，乳化反應(yīng)會(huì)變大。此外，聚氧乙烯壬苯醚512與C12月桂乙二醇胺鹽并用，乳化反應(yīng)變大。
硫酸酯鹽、聚氧乙烯硫酸鈉、咪唑啉甜菜堿NS、聚氧乙烯壬苯醚512作為動(dòng)物、礦物、植物油乳化用是有效的。此外，著眼于輕重油、低粘度油、石油、汽油、苯、甲苯等的乳化能力良好這一點(diǎn)，與氟系表面活性劑、高分子系纖維素并用時(shí)，由于強(qiáng)的浸潤(rùn)滲透性及乳化作用、降低界面張力作用，可因其乳化作用而顯著促進(jìn)“賦予觸變性”、生成“凝膠狀沉淀物”。此外，硫酸酯、磷酸酯均可作為滅火輔助劑使用。尤其是硫酸酯鹽作為滅火劑的性狀安定劑有很好的效果。
全氟烷基磺酸鉀鹽在堿性溶液中顯示良好的活性，但在低溫下，活性會(huì)多少出現(xiàn)問(wèn)題。在-20℃以下還有發(fā)泡性降低的問(wèn)題。加入全氟烷基甜菜堿，用極性溶劑與加入極微量硫酸(0.1～5％)的水溶液，在溫度60～80℃下攪拌時(shí)，可顯著提高發(fā)泡性及成膜性、延展性、耐熱性等特性。此外，將極性溶劑與加入極少量硫酸的水溶液一邊加熱一邊攪拌的時(shí)間最好在4小時(shí)～6小時(shí)。有效的添加量，相對(duì)于全氟烷基碳酸鉀鹽6～8、全氟烷基甜菜堿2～4的比例；最好是7∶3，效果好。相對(duì)于總量，0.06％～0.12％最好。但組合使用的碳?xì)湎当砻婊钚詣?、尤其是考慮陰離子系二烷基磺琥珀酸鈉的組合添加量十分重要。提高滲透性、降低界面張力較好的添加量在0.01％～0.12％的范圍，最好的是0.03％～0.06％的范圍。
添加米醋(食用醋)0.5％～1％后，泡沫的狀態(tài)顯著變得微細(xì)，可看到覆蓋燃燒的皮膜、促進(jìn)泡沫的形成及提高浸潤(rùn)性、濕潤(rùn)、滲透性。這可認(rèn)為是由于含于米醋中的醇類的醋酸發(fā)酵而得到3～4％的醋酸與該酸味的主要成分、乙醛的衍生物、乙酰胺、乙腈、乙酰CH3CO-、醋酸酯、氨基醋酸等效果的作用而產(chǎn)生的。確認(rèn)了含有醋酸的醇成分對(duì)其它組分的增強(qiáng)效果，將米醋作為滅火藥劑的成分采用具有重大的意義。米醋與表面活性劑的迭加效應(yīng)，可以很快生成微細(xì)的泡沫，從而也很快地隔離了氧，滅火亦快，效果很好。因浸濕性產(chǎn)生的潤(rùn)濕滲透性提高，也對(duì)防止再燃燒有良好效果。因與氟系表面活性劑的迭加作用還可以提高促進(jìn)隔斷蒸發(fā)氣體的性能。
聚乙二醇(分子量18000～22000，優(yōu)選20,000)，羥基丙基纖維素(置換度3～3.6)為兩末端有羧基極性的大有機(jī)酸，分子內(nèi)具有酯鍵，為極安定的聚乙烯二醇衍生物[HOOC·CH2(OCH2CH)n-OCH2COOH，分子量400，1000，4000，6000，其中分子量4000為最好]，當(dāng)與分子量為4000～8000，優(yōu)選6000的聚乙二醇衍生物中的一種配合時(shí)，可形成有耐久力的泡膜，因其隔斷可燃?xì)怏w的蒸發(fā)，阻止氧供給的作用而易于滅火。
利用磷酸銨、磷酸鉀(酸性)、磷酸二胺、磷酸二鉀(弱堿性)、磷酸三胺、磷酸三鉀、硅酸鈉、硅酸鉀(強(qiáng)堿)各自不同的PH值，通過(guò)調(diào)節(jié)各自的添加量，可以按照用途將PH變?yōu)?-8。為了作為一種活性劑配合進(jìn)去，特地制作了棕櫚仁油脂酸(C12月桂酸、乙二醇胺鹽、濃度10.7％～12.2％)、烷基醇酰胺與作為溶劑使用的乙醇、滅火輔助劑、PH調(diào)整劑，作為促進(jìn)堿性劑使用的硅酸鈉、硅酸鉀、磷酸三胺、硼酸鹽、碳酸鹽、磷酸三鉀等當(dāng)中選擇1～2種添加進(jìn)去而得的水系滅火劑撒在燃燒的食用油上時(shí)，加熱的食用自身的堿性化得到促進(jìn)，因加水分解產(chǎn)生的皂化反應(yīng)及成膜性，食用油的可燃性氣體的蒸發(fā)停止，不燃化而達(dá)到滅火的目的，此即為該配合的特長(zhǎng)之處。一般食用油的組成為油酸[CH3(CH2)7CHCH(CH2)7COOH]、亞油酸[CH3(CH2)4CH2CH＝CHCH2CH＝CH(CH2)7COOH]、亞油精酸[CH3CH2CH＝CHCH2CH＝CHCH2CH＝CHCH2(CH2)7COOH]。
在上述混合酸中由鹽類中特別選擇添加碳酸氫鉀時(shí)，可引起堿鹽的反應(yīng)而形成肥皂，成為不燃化物質(zhì)。即配合鹽類共存水溶液后，發(fā)生皂化反應(yīng)，形成不燃性物質(zhì)，由于鹽類的沸點(diǎn)上升及分解吸熱而發(fā)揮冷卻作用，完全不會(huì)誘發(fā)水蒸汽爆炸，是安全的。
一般在醇、酮、酯、胺等醇類的火災(zāi)場(chǎng)合，用通常的滅火劑及石油類火災(zāi)用滅火劑，即使滅了火，也會(huì)因泡沫接觸醇的這些燃燒面時(shí)將馬上引起泡沫消失，故需要大量噴灑。在本發(fā)明中，通過(guò)由水溶性高分子物質(zhì)PEG(聚乙二醇)#20,000，PEO胺#6,000，HPC，聚乙二醇衍生物、硅油、改性硅油、氟改性硅油、硅酸鈉、硅酸鉀當(dāng)中選取2～3種組合添加而賦予觸變性，當(dāng)與極性溶劑接觸時(shí)，在界面處脫水，含有泡沫的空氣的水溶性高分子物質(zhì)在溶劑表面形成凝膠狀沉淀物，防止泡沫與溶劑直接接觸、維持安定的泡沫層，由于覆蓋燃燒面的冷卻以及缺氧而滅火。此外，氟改性硅油、兩末端有羧基的極性大的有機(jī)酸、分子內(nèi)具有酯鍵的極安定的聚氧乙烯二甘醇(PEO酸)、HOOCH2(OCH2CH2)n-OCH2COOH(分子量4000)，及PEO胺6000最好。此外分子量20,000以上的聚乙二醇(CH2CH2O)n、天然高分子系水溶性纖維素衍生物以及羥基丙烯纖維素的添加，因切斷供氧形成缺氧，滅火的效果也很顯著。當(dāng)在一般碳?xì)浠衔锵当砻婊钚詣┲?，特別使用含有硫酸酯(精制油也包含)二異丙醇胺時(shí)，顯著地賦予了觸變性，光滑地將泡沫鋪開(kāi)。水溶性高分子物質(zhì)的添加量為，聚乙二醇(#20,000)0.2～0.4％，聚乙烯二醇衍生物0.2～0.5％，纖維素系0.01～0.1％的范圍。水成膜泡沫滅火劑用水稀釋使用時(shí)的添加量為2％～5％。
以硅油、天然高分子系纖維素衍生物、聚乙二醇衍生物等按2～5％配合而得的耐醇火災(zāi)用組合物在極性溶劑火災(zāi)的情況下能夠顯著強(qiáng)化在燃燒面上延展開(kāi)的皮膜的耐熱性。
本發(fā)明的水系滅火劑可以達(dá)到pH值為7.4～8.0(20℃)，比重為1.130～1.150(20℃)，凝固點(diǎn)為-24～26℃，使用溫度范圍+40～-20℃。
本發(fā)明的水系滅火劑可以按常規(guī)方法配制。
關(guān)于在低溫環(huán)境(-25℃)下表面活性劑的起泡及成膜，進(jìn)行了耐寒性試驗(yàn)。使用的滅火劑配比為無(wú)機(jī)鹽類15％、乙二醇11％、甲基溶纖劑或二乙烯二醇-丁酯3.5％、水71％的水溶液，由-5℃～25℃檢測(cè)的結(jié)果如表1所示。在該表中，符號(hào)表示以下的意義?！翢o(wú)起泡性，△起泡性少，○起泡性大，起泡安定性、膜形成良好。如該表可看出，在咪唑啉甜菜堿系當(dāng)中，不含鹽咪唑啉甜菜堿型的主要六種物質(zhì)中，碳類多一個(gè)的尤其耐寒，在低溫區(qū)(-20℃以下)的起泡性也很好。表1
使用上述同樣的溶劑，并用氟系表面活性劑及碳?xì)浠衔锉砻婊钚詣┻M(jìn)行耐寒效果實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如表2所示。起泡性檢驗(yàn)是在SCHOTT、DORAN250ml耐熱試料瓶中放入130ml溶液，在恒溫槽中降至-25℃，搖動(dòng)試料瓶，使之起泡，采用測(cè)量泡高的方法。表中的符號(hào)表示以下的意義。×無(wú)起泡性，△起泡性小(泡層3m/m)，○起泡性大(泡層10m/m)，氣泡安定性良好(泡層15～20m/m)。如該表可看出，并用全氟烷基甜菜堿與不合鹽咪唑啉甜菜堿具有其它物質(zhì)無(wú)可比擬的耐寒性。表2
在低溫區(qū)，為防止氟系表面活性劑功能劣化，可由異乙醇、甲醇、甲基乙基甲酮、丁氧基乙醇、乙基溶纖劑、丁二甘醇一乙醚、乙基乙二醇、乙醇系當(dāng)中選一或二種，作為溶劑，用多鹽基酸0.1％～5％的稀釋液作為功能提高劑使用，用以下方法再溶解時(shí)，可確認(rèn)低溫功能性明顯提高。即以表3表示的比例增加追加部分，追加的水含有多鹽基酸H2SO4H3PO4(溶解促進(jìn)劑)0.1％～5％，在溫度60℃～80℃的環(huán)境下，放置5～8小時(shí)為好。在低溫區(qū)域(-20℃以下)，表面活性劑發(fā)泡性顯著變壞，有時(shí)還會(huì)有完全不起泡的狀態(tài)。但當(dāng)并用0.3～1％的不含鹽咪唑啉甜菜堿型后，在低溫區(qū)的起泡性提高。表3
本發(fā)明的水系滅火劑中，各種添加的助劑有以下的作用由全氟烷基磺酸鉀鹽，全氟烷基羧酸鉀鹽、全氟烷基四級(jí)銨碘中取一種或二種混進(jìn)0.5％～1％的不含鹽基咪唑啉甜菜堿型后，即使在-25℃以下發(fā)泡性也活化起來(lái)，成膜性、延展性、耐寒性顯著提高。更進(jìn)一步加入食醋則可使安定性提高。
在上述藥劑中混入硅酸鹽、硼酸鹽，碳酸氫鹽等油脂皂化劑后，用于油火災(zāi)，可促進(jìn)食用油的堿性化，有助于加水分解(皂化)，對(duì)油脂類火有效。
由于氟改性硅油和氟系表面活性劑在低溫區(qū)可大大降低表面張力，形成水或膜，覆蓋了燃燒物表面，隔絕可燃性氣體和氣的作用，對(duì)醇類火災(zāi)等的滅火效果大。
天然高分子系纖維素衍生物、聚乙二醇衍生物等在低溫區(qū)有很好的發(fā)泡、成膜性，通過(guò)隔斷氣體、氧等的作用而有很好的滅火作用。
在烷基甜菜堿型表面活性劑和二烷基磺琥珀酸鈉型表面活性劑中，使用全氟烷基羧酸銨鹽時(shí)，可以使表面張力顯著降低至15dyn/cm～17dyn/cm，界面張力降為1.5dyn/cm～2dyn/cm。此外，在低溫區(qū)也可顯著提高水系滅火劑降低界面張力的能力。
在陰離子系二烷基碳琥珀酸、烷基菜堿系表面活性劑、聚氧乙烯烷基硫酸鈉、月桂硫酸銨當(dāng)中，添加0.1％～0.3％的全氟烷基菜堿型、全氟羧酸鉀鹽、全氟烷基四級(jí)銨鹽時(shí)，在使用溫度范圍(-20℃～40℃)中降低界面張力和提高耐熱、耐液性。
在使用氟系表面活性劑的滅火劑當(dāng)中，添加不含鹽咪唑啉菜堿的表面活性劑和二異丙醇胺時(shí)，在低溫區(qū)(-10℃以下)，使表面張力(15dyn～17dyn)和界面張力(1.5dyn～2dyn)下降的功能提高。
本發(fā)明優(yōu)選的水系滅火劑的配方(重量％)如下實(shí)施例(1)鉬酸鈉 0.3～0.4％氫氧化鉀3～4％磷酸銨 8～15％硫酸銨 7～13％氨基環(huán)丙烷膦酸 0.2～0.4％乙二醇 12～18％苯三唑 0.02～0.03％全氟烷基甜菜堿 0.4～0.5％聚氧乙烯烷基硫酸鈉 0.5～0.7％三羥乙基胺 1～2％乙基溶纖劑 1～3％不含鹽咪唑啉菜堿1～1.7％N-酰基-N-甲基-β-丙氨酸 0.5～1％尿素3～5％嗎啉0.3％水 60～62％實(shí)施例(2)稀釋用泡沫滅火劑鉬酸鈉 0.2～0.3％
氫氧化鉀 1.5～2％磷酸二氫銨4～7％檸檬酸三鉀2～3％氨基環(huán)丙烷磺酸0.2～0.3％聚乙烯二醇#20,000 0.5～3％PEO胺 3～10％全氟烷基四級(jí)銨碘 8～10％乙二醇7～8％苯三唑0.02％聚氧乙烯烷基硫酸銨2～3％三羥乙基胺1.5～3％不含鹽咪唑啉甜菜堿6～8％N-?；?N-甲基丙氨酸鈉 3～5％水50～60％實(shí)施例(3)稀釋用泡沫滅火劑鉬酸鈉0.08～0.1％三聚磷酸鈉1.35～2.7％磷酸二氫銨1.35～3％焦磷酸鉀 0.4～1％三乙醇胺 1.35～2％醋酸胺2.7～3.5％乙二醇2.7～3.5％苯三唑0.05％PEO胺 3～6％聚乙二醇#20,000 2～4％乙基溶纖劑1.5～2％全氟羧酸鉀鹽 15～25％全氟烷基菜堿 3～5％聚氧乙烯烷基硫酸鈉12～15％
聚氧乙烯壬基苯酯 2～3％月桂硫酸銨 7～9％不含鹽咪唑啉菜堿 3～5％全氟烷基菜堿 2.8～3.5％N-甲基-N-?；彼徕c 2.5～3.5％水 10～13％實(shí)施例(4)硼酸銨 5％磷酸銨 3％磷酸二銨 5％醋酸胺 5％性能增強(qiáng)劑 20％水 62％實(shí)施例(5)小型滅火器用鉬酸鈉 0.3～0.4％四硼酸鉀 2～5％碳酸氫鈉 3～4％碳酸氫鉀 8～13％檸檬酸三鉀 1～3％乙二醇 5～10％苯三唑 0.2～0.3％全氟烷基甜菜堿 0.3～0.5％丁基二甘醇一乙醚 2～3％不含鹽咪唑啉甜菜堿 1～3％尿素 3～4％嗎啉 0.2～0.3％水 65～70％實(shí)施例(6)(載于消防汽車用)
磷酸銨3～10％磷酸二銨 3～10％四硼酸鉀 2～4％焦磷酸鉀 2～4％氨基環(huán)丙烷膦酸0.5～0.8％全氟烷基甜菜堿5～20％全氟烷基磺酸鉀5～20％不含鹽咪唑啉甜菜堿2～3％二異丙醇胺2～3％聚氧乙烯烷基硫酸鈉5～10％水40～50％實(shí)施例(7)硫酸銨3％硼酸銨5％磷酸銨2％磷酸二銨 8％檸檬酸2％性能增強(qiáng)劑22％水58％按以上實(shí)施例1～7的配方，使用滅火器NR-3A(3立升)、TR-2A(2立升)，對(duì)A-2，B-3，B-5，食用油火災(zāi)、醇類火災(zāi)進(jìn)行了滅火能力實(shí)驗(yàn)，對(duì)A火災(zāi)、著作為提高性能劑而添加的降凝固點(diǎn)劑(乙醇及多元醇系)的添加量在15％以下，都可對(duì)A-2滅火。關(guān)于B火災(zāi)，無(wú)機(jī)鹽類添加量少的滅火性好，對(duì)B-3亦可滅火。但對(duì)醇類火災(zāi)、食用火災(zāi)的場(chǎng)合，因無(wú)機(jī)鹽類添加量的不同，其性能有優(yōu)劣。可看出含有提高性能劑的高分子化合物系的添加量與在皂化反應(yīng)中需要的促進(jìn)堿性化效果的三乙醇胺、氨基乙基乙醇胺、二異丙醇胺等的作用很大。
因此，基于上述試料，對(duì)木材(A火災(zāi))、油(B火災(zāi))均適合的優(yōu)選配方例示如下滅火器用、消防汽車搭載用、防災(zāi)設(shè)備用的滅火劑配方鉬酸鈉 0.3～0.4％四硼酸鉀 2～5％磷酸銨 3～5％磷酸二銨 5～8％硫酸銨 6～9％氨基環(huán)丙烷膦酸 0.3％乙二醇 12～20％苯三唑 0.02％不含鹽咪唑啉甜菜堿 1～1.5％全氟烷基甜菜堿 0.3～1％(全氟烷基碳酸鉀)二異丙醇胺 2～4％(三乙醇胺)乙基溶纖劑 2～4％(乙基二甘醇一乙醚)脂肪酸乙二醇胺1∶2 0.1～0.3％N-酰基-N甲基-β-丙氨酸鹽 0.5～1.5％尿素 2～3％食用醋 0.8～1.5％嗎啉 0.3～0.4％水 60～63％實(shí)施例8-12為本發(fā)明水系滅火劑的配方與現(xiàn)有滅火劑的比較試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明的滅火劑具有很好的滅火效果。

*按氧化硼計(jì)算
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*按氧化硼計(jì)算<
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如以上評(píng)述那樣，本發(fā)明選擇了耐寒性好的滅火主劑、性能提高劑，同時(shí)為了在-20℃以下也具有良好的發(fā)泡性、成膜性功能，使在低溫區(qū)域降低表面張力及界面張力的功能穩(wěn)定是不可欠缺的。故所提供的價(jià)廉且在-20℃也能充分使用的水系滅火藥劑能達(dá)到這種效果。
在上述低溫區(qū)域活化的滅火藥劑中，由于使用了對(duì)油火災(zāi)、乙醇火災(zāi)最佳的發(fā)泡成膜劑，而且能適應(yīng)低溫，故有擴(kuò)大滅火對(duì)象的效果。
由于上述效果，少量的噴射即可滅火，有可以對(duì)應(yīng)于家庭用小型容器式的簡(jiǎn)易滅火和大型火災(zāi)的效果。
由于使用各助劑的制造成本低，故有提供高性能而廉價(jià)的水系滅火劑的效果。
權(quán)利要求
1.一種水系滅火劑，包括a.滅火主劑，b.滅火輔助劑，c.成膜劑，d.發(fā)泡劑，e.泡沫安定劑，f.降凝固點(diǎn)劑，和g.水其中，滅火主劑(a)選自磷酸及其鹽類、硼酸及其鹽類、碳酸鹽和硅酸鹽或它們的混合物；滅火輔助劑(b)選自無(wú)機(jī)鹽或有機(jī)物；成膜劑(c)為氟系表面活性劑；發(fā)泡劑(d)選自碳?xì)浠衔锵当砻婊钚詣?；泡沫安定?e)為高分子化合物；降凝固點(diǎn)劑(f)為有機(jī)化合物。
2.權(quán)利要求1的滅火劑，其中a.滅火主劑 4-18％b.滅火輔助劑 1-3％c.成膜劑 0.1-0.2％d.發(fā)泡劑 0.5-2％e.泡沫安定劑 0.1-0.5％f.降凝固點(diǎn)劑 14-18％g.水 余量。
3.權(quán)利要求1的滅火劑，其中該發(fā)泡劑選自聚氧乙烯壬苯醚、聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基醚磷酸鹽、聚氧乙烯烷基醚硫酸鹽、烷基烯丙基磺酸鹽、烷基銨氯化物、羧基甜菜堿、磺基甜菜堿、氨基酸鹽、咪唑啉衍生物、氨基乙酸型、月桂硫酸銨、聚氧乙烯月桂硫酸鈉、脂肪酸一乙醇胺、脂肪酸二乙醇胺、二烷基酯磺琥珀酸鈉、N-酰基-N-甲基-β-丙氨酸鹽，或它們的混合物。
4.權(quán)利要求1的滅火劑，其中該泡沫安定劑選自聚乙二醇(#20,000，#6000，#4000)，羧基甲基纖維素、羥基丙烯纖維素、聚乙烯乙醇、藻酸鈉、脂肪酸二乙醇酰胺、聚氧乙烯二乙二醇、聚氧乙烯二胺，硫酸酯、聚丙烯酸鈉、果膠。
5.權(quán)利要求1的滅火劑，其中該降凝固點(diǎn)劑選自下組物質(zhì)中之一種或多種，該組物質(zhì)為尿素，乙醇類甲醇、羥乙基、異丙基乙醇，多元醇乙二醇、丙二醇、聚乙二醇(300)、甘油，酰胺甲酰胺、甲基甲酰胺、乙酰胺、甲基乙酰胺、二甲基乙酰胺，溶劑類甲基溶纖劑、乙基溶纖劑、丁基溶纖劑，二甘醇-乙醚類二甲基乙二醇單丁酯、二甲基乙二醇單乙酯，其它碳酸乙烯、碳酸丙烯、二甲基磺氧化物、乙腈。
6.權(quán)利要求1-5的滅火劑，其中該滅火劑還包括食用醋。
7.權(quán)利要求1-6的滅火劑，其中該滅火劑還包括耐硬水性劑。
8.權(quán)利要求6的滅火劑，其中該耐硬水性劑的組成為聚氧乙烯壬苯酯三聚磷酸鈉聚氧乙烯烷基甜菜堿氨基環(huán)丙烷膦酸
9.權(quán)利要求7的滅火劑，其中該耐硬水性劑中的各組分的含量，按該滅火劑的總重量計(jì)，分別為聚氧乙烯壬苯酯1％～2％(親水性親油性比率13以上，濁點(diǎn)85℃以上)三聚磷酸鈉1％～2％聚氧乙烯烷基甜菜堿1％～1％氨基環(huán)丙烷膦酸(有效成分0.1～0.2％)0.2％～0.4％
全文摘要
本發(fā)明涉及在－20℃以下的低溫區(qū)域也具有良好的發(fā)泡性、成膜性的水系滅火劑。該滅火劑包括:滅火主劑,滅火輔助劑,成膜劑,發(fā)泡劑,泡沫安定劑,降凝固點(diǎn)劑和水,其中,滅火主劑(a)選自磷酸及其鹽類、硼酸及其鹽類、碳酸鹽和硅酸鹽或它們的混合物;滅火輔助劑(b)選自無(wú)機(jī)鹽或有機(jī)物;成膜劑(c)為氟系表面活性劑;發(fā)泡劑(d)選自碳?xì)浠衔锵当砻婊钚詣?泡沫安定劑(e)為高分子化合物;降凝固點(diǎn)劑(f)為有機(jī)化合物。
文檔編號(hào)A62D1/02GK1188678SQ9710205
公開(kāi)日1998年7月29日 申請(qǐng)日期1997年1月23日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月23日
發(fā)明者矢野龍彥, 志賀博 申請(qǐng)人:株式會(huì)社Acp