一种水性通用型高效灭火剂及其制备方法与流程

专利2025-11-10  29


本发明涉及灭火剂领域,具体涉及一种水性通用型高效灭火剂及其制备方法。


背景技术:

1、中国灭火剂行业市场正处于快速发展阶段,市场规模不断增长,竞争格局也在不断变化。中国磷酸铵盐干灭火剂行业在过去几年发展迅速,它主要用于消防、化工、石化、机械制造、冶金、航空航天、电力、农业等多个领域。用户对于灭火剂行业的需求也在不断增加,用户的需求不仅仅是价格,还有产品的性能和使用寿命等更高的要求,这也使得灭火剂企业不断加大投入,提高灭火剂的品质。灭火剂的主要作用是扑灭火灾,它们能够迅速抑制火焰的燃烧,将温度降低到火灾失去持续燃烧的点,从而阻止火势的蔓延和扩大。这对于保护人们的生命和财产安全至关重要。灭火剂可以防止火灾带来的二次灾害,火灾本身可能造成火势蔓延、屋顶坍塌和毒烟扩散等,但灭火剂的使用能够控制火势,使火灾无法继续延减少房屋结构的损坏,避免人员伤亡和财产损失。

2、通过对现有专利文献的检索发现,中国发明专利cn1223893a公开一种高效水系灭火剂,以溴化铵为主,聚磷酸铵为辅,主要用于森林和油田火灾,该灭火剂通用型不强,且溴化铵对环境污染大;中国发明专利cn1666792a公开一种环境亲和型液状灭火液,只使用尿素和硫酸铵两种原料,扑灭山火性能优秀。中国发明专利cn101496940b公开a类泡沫灭火剂浓缩液及其制备方法,灭火剂配料重量千分比组成为:表面活性剂500~600%、降凝剂30~50%、阻燃剂50~80%、稳定剂1~2%、溶剂50~100%、防腐剂1~2%和余量的去离子水,其中稳定剂选用海藻酸钠或黄原胶,提升了水的灭火效果,且便于灭火剂的长期储存,此发明中,使用黄原胶与海藻酸钠复配为增粘剂,当加入量较高时,其形成的泡沫浓缩液具有较高的粘度,而加入量低时,泡沫溶液粘度较低,泡沫稳定性差。

3、针对现有技术存在的问题,如何提供一种水性通用型高效灭火剂,使制得灭火剂通用性好,能够适应多种场景下的火灾,泡沫稳定,粘度适宜,表面张力低,灭火降温效率高,能够快速灭火,抑制火焰复燃,是本发明亟待解决的问题。


技术实现思路

1、发明目的:

2、为了解决上述技术问题,本发明目的在于提供一种水性通用型高效灭火剂,以解决上述背景技术中提出的如何使灭火剂通用性好,能够适应多种场景下的火灾,泡沫稳定,粘度适宜,表面张力低,灭火降温效率高,能够快速灭火,抑制火焰复燃的问题。

3、本发明的技术方案:

4、一种水性通用型高效灭火剂,其特征在于,所述水性通用型高效灭火剂的原料,包括:多聚磷酸铵、尿素溶液、2,3',4-三溴二苯醚、三乙醇胺、烷基糖苷、乙酸钠、乙二醇、二乙二醇丁醚、水。

5、进一步的,所述水性通用型高效灭火剂的原料按质量百分比为100%计,包括:多聚磷酸铵0.2~0.5%、尿素溶液0.15~0.2%、2,3',4-三溴二苯醚0.01~0.05%、三乙醇胺0.01~0.05%、烷基糖苷0.1~0.25%、乙酸钠0.005~0.01%、乙二醇0.5~1%、二乙二醇丁醚0.5~1%、余量为水。

6、进一步的,所述2,3',4-三溴二苯醚由2,4-二溴苯酚与间溴苯酚制得。

7、所述2,3',4-三溴二苯醚的制备方法,包括:

8、(1)在四颈瓶中加入无水乙醇、2,4-二溴苯酚磁力搅拌使其溶解;

9、(2)将步骤(1)冰水浴冷却-5~5℃,向溶液中缓慢滴加氢氧化钠淡黄色沉淀生成,过滤得到混合物a;

10、(3)另取一个四颈瓶,加入间溴苯酚、二氯甲烷,磁力搅拌使其溶解;

11、(4)在步骤(3)中缓慢加入三氟磺酸盐,搅拌30~45min,加入步骤2制备的混合物a,75~85℃回流反应6~10h,制得2,3',4-三溴二苯醚。

12、进一步的,所述多聚磷酸铵的聚合度为800~1200g/mol。

13、进一步的,所述多聚磷酸铵与2,3',4-三溴二苯醚质量比为10~20:1。

14、进一步的,所述中烷基糖苷为月桂基葡糖苷、葵基葡糖苷、椰油基葡糖苷中的一种或多种混合。

15、进一步的,所述尿素溶液的质量浓度为30~45%。

16、本技术还提供一种水性通用型高效灭火剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

17、步骤1:在反应釜中加入水,在100~500r/min机械搅拌下依次加入多聚磷酸铵、尿素溶液、三乙醇胺、乙二醇、二乙二醇丁醚,搅拌20~50min,制得混合溶液a;

18、步骤2:向步骤1制得的混合溶液a中加入2,3',4-三溴二苯醚、烷基糖苷、乙酸钠,100~500r/min机械搅拌20~50min;

19、步骤3:向步骤2中加入ph调节剂,调节ph为6~9,静置30~60min,灌装制得水性通用型高效灭火剂。

20、进一步的,所述水性通用型高效灭火剂的固含量为0.5~2%,在105℃烘箱内4小时。

21、现有技术制备2,3',4-三溴二苯醚的过程复杂,且收率仅有35%,粗品纯度97%,提纯过程繁琐,成本高;而本技术制备方法制备的2,3',4-三溴二苯醚收率更高,高达65%,粗品纯度高达99%,直接用于本发明中,能够有效的抑制燃烧过程中,燃烧反应的链增长,与燃烧反应中自由基发生反应,形成稳定的化合物,从而阻止自由基的进一步产生和传播,达到灭火的目的。

22、本发明组合物溶解于水后会大大降低水的表面张力,表面张力的降低导致更小的水滴和微泡的形成,更小的水滴和微泡相当于更大的比表面积,火场中热量的减少是通过水滴和火的表面接触促进蒸发的热能吸收来实现的,增大比表面积使得相同体积的水与火场有了更多的表面接触,从而加快了水对热能的吸收。

23、多聚磷酸铵是一种性能优良的非卤阻燃剂,高聚合度几乎不溶于水,具有高效阻燃、燃烧时的生烟量极低,环境友好、添加量少、机械性能影响小等优良特点。

24、烷基糖苷(apg)是一种绿色、温和、无毒的性能较全面的新型非离子表面活性剂,兼具普通非离子和阴离子表面活性剂的特性,起泡性好,泡沫丰富、细腻、稳定;溶解性好,耐高温、耐强碱和耐高浓度电解质,有良好的增稠效果;烷基糖苷溶于水能够与水更均匀的混合,稳泡效果更好。

25、烷基糖苷与乙酸钠同时溶入水中,乙酸钠对烷基糖苷具有很好的乳化作用和发泡作用,能够形成细腻的泡沫,能够很好的覆盖隔绝空气,渗透到着火物品上,遇热快速气化,吸收热量,迅速降低燃烧物温度。2,3',4-三溴二苯醚热稳定性高,化学结构稳定,在室温下具有蒸汽压低、亲脂性强、沸点高、水中溶解性小、添加量小、阻燃效果好,与多聚磷酸铵、烷基糖苷等阻燃剂组合能够提高灭火器的灭火效率,具有协同作用。

26、尿素溶液与氮氧化物发生化学反应,通过氧化还原反应转化为无污染的氮气和水蒸气,从而减少有害气体的排放,使用尿素拥有环保和节能的优点。

27、有益效果:

28、本发明提供了一种水性通用型高效灭火剂及其制备方法,该灭火器灭火剂通用性好,能够适应多种场景下的火灾,泡沫稳定,粘度适宜,表面张力低,灭火降温效率高,能够快速灭火,抑制火焰复燃,具有广泛的应用前景。


技术特征:

1.一种水性通用型高效灭火剂,其特征在于,所述水性通用型高效灭火剂的原料,包括:多聚磷酸铵、尿素溶液、2,3',4-三溴二苯醚、三乙醇胺、烷基糖苷、乙酸钠、乙二醇、二乙二醇丁醚、水。

2.根据权利要求1所述一种水性通用型高效灭火剂,其特征在于,所述水性通用型高效灭火剂的原料按质量百分比为100%计,包括:多聚磷酸铵0.2~0.5%、尿素溶液0.15~0.2%、2,3',4-三溴二苯醚0.01~0.05%、三乙醇胺0.01~0.05%、烷基糖苷0.1~0.25%、乙酸钠0.005~0.01%、乙二醇0.5~1%、二乙二醇丁醚0.5~1%、余量为水。

3.根据权利要求1所述一种水性通用型高效灭火剂,其特征在于,所述2,3',4-三溴二苯醚由2,4-二溴苯酚与间溴苯酚制得。

4.根据权利要求3所述一种水性通用型高效灭火剂,其特征在于,所述2,3',4-三溴二苯醚的制备方法,包括:

5.根据权利要求1所述一种水性通用型高效灭火剂,其特征在于,所述多聚磷酸铵的聚合度为800~1200g/mol。

6.根据权利要求1所述一种水性通用型高效灭火剂,其特征在于,所述多聚磷酸铵与2,3',4-三溴二苯醚质量比为10~20:1。

7.根据权利要求1所述一种水性通用型高效灭火剂,其特征在于,所述烷基糖苷为月桂基葡糖苷、葵基葡糖苷、椰油基葡糖苷中的一种或多种混合。

8.根据权利要求1所述一种水性通用型高效灭火剂,其特征在于,所述尿素溶液的质量浓度为30~45%。

9.根据权利要求1所述一种水性通用型高效灭火剂,其特征在于,所述水性通用型高效灭火剂的固含量为0.5~2%。

10.根据权利要求1-9任意一项所述一种水性通用型高效灭火剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:


技术总结
本发明提供了一种水性通用型高效灭火剂及其制备方法。所述水性通用型高效灭火剂的原料,包括:多聚磷酸铵、尿素溶液、2,3',4‑三溴二苯醚、三乙醇胺、烷基糖苷、乙酸钠、乙二醇、二乙二醇丁醚、水。本发明制得的水性通用型高效灭火剂能够在液体和固体表面形成稳定的泡沫,表面张力低,灭火降温效率高,能够快速灭火,抑制火焰复燃,能够适应多种场景下的火灾情况。

技术研发人员:田益明,邵生鑫,孟俊,张颖,邵宇晨
受保护的技术使用者:广西兴达精细化工有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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