[发明专利]一种不含全氟辛基类的非极性水成膜泡沫灭火剂

说明书

技术领域

本发明涉及泡沫灭火剂技术领域，具体地说是一种不含全氟辛基类的非极性水成膜泡沫灭火剂。

背景技术

目前用于扑救油类火灾的灭火剂中,泡沫灭火剂是最常用和最有效的手段。半个多世纪以来,随着石油和石化工业的迅猛发展,无论是蛋白型泡沫灭火剂还是合成型泡沫灭火剂,趋向于向水成膜泡沫灭火剂的方向发展。这是因为水成膜型泡沫具有极低的表面张力和与燃料间极低的界面张力,这就使得泡沫液析出的水可以在比重比其小的烃类燃料表面上形成水膜并迅速扩散,并且析出液体迅速冷却油面。利用水膜和泡沫的双重覆盖作用实施灭火。大量的应用性灭火试验表明:对同样面积同样燃料的火，在相同的供给强度下，与蛋白、氟蛋白泡沫或其他合成型泡沫灭火剂相比，水成膜型泡沫均具有最短的控火时间和灭火时间。不仅如此，当火灾扑灭后，如果泡沫层受到搅动或局部破坏后，在裸露的燃料表面上仍然会形成一层水膜并可保持一定时间，这种有效的封闭作用导致了成膜型泡沫具有良好的抗复燃能力，同时氟蛋白灭火剂容易变质发臭，所以一般很少有人运用。

水成膜泡沫灭火剂主要由氟碳表面活性剂、碳氢表面活性剂、泡沫添加剂和适量的有机溶剂制成，其原理是基于很低浓度的氟表面活性剂水溶液在油面上的铺展。因此含氟表面活性剂在水成膜泡沫灭火剂中至关重要。但由于氟表面活性剂合成困难，价格昂贵，使水成膜泡沫灭火剂难以推广。近年来许多国外产品中，如美、英、意等国的水成膜泡沫灭火剂取得了一定的进展。但其中他们所用的氟表面活性剂主要是全氟辛基磺酰类化合物（PFOS）和全氟辛酸及其盐类（PFOA）化合物。而各种实验表明，PFOS/PFOA在各种理化条件下几乎不会发生任何可以观察到的降解，为目前世界上最难降解的有机污染物之一，具有很高的生物蓄积性和人体多脏器毒性，各国已经陆续禁止其使用。

近年来随着我国消防意识的增强和消防技术整体水平的提高,环保力度的加大，寻找一种无毒、无味、不易腐败的高效水成膜灭火剂成为大势所趋。本发明正是基于以上原理，首先合成出一类不含PFOS/PFOA的，价格低廉的含氟表面活性剂，后通过大量实验配制出一种不含PFOS/PFOA的，非极性水成膜轻水泡沫灭火剂。

发明内容

本发明的目的是研制一种以全氟丁基磺酰类、全氟己基磺酰类为基础合成的含氟表面活性剂，并且在用量很少的情况下就能达到很低的表面张力，来制作一种可替代PFOS/PFOA的含氟水成膜泡沫灭火剂。

本发明一种不含全氟辛基类的非极性水成膜泡沫灭火剂，其组份重量百分比如下：

碳氢表面活性剂       5～15

组份总重量百分比为百分之百。

所述的氟碳表面活性剂为以全氟丁基磺酰类、全氟己基磺酰类为基础合成的不含PFOS/PFOA的含氟表面活性剂，如N′-3-(二甲基)-丙基-(N-全氟丁基磺酰基-N-辛基磺酰基)-亚胺羧酸型甜菜碱、N′-3-(二甲基)-丙基-(N-全氟己基磺酰基)-亚胺羧酸型甜菜碱、N′-3-(二甲基)-丙基-(N-全氟丁基磺酰基-N-辛基磺酰基)-氧化胺。

所述的碳氢表面活性剂为辛基磺酸类表面活性剂，如辛基磺酸钠等。传统复配所用的碳氢表面活性剂十二烷基硫酸类虽然泡沫非常丰富，但表面张力，界面张力均达不到要求，并且在环己烷中也不铺展。于是，在配方中去掉了十二烷基硫酸类，加入了辛基磺酸类表面活性剂作为复配用的碳氢表面活性剂，可以改进泡沫灭火剂的铺展性能、表面张力。