[发明专利]温敏性三嵌段共聚物水凝胶灭火剂

说明书

本发明公开了一种温敏性ABA型三嵌段共聚物作为水基灭火的添加剂，该共聚物水溶液在临界凝胶化温度以下时具有较小的粘度，因此很容易喷射到着火点。火场的高温使共聚物水溶液升高到临界凝胶化温度以上时，其粘度显著增大，甚至变为不可流动的水凝胶，附着并覆盖可燃物，起到窒息和冷却作用，增大灭火效率。

技术领域

本发明涉及聚合物材料领域，更具体地说是一种温敏性聚合物水凝胶灭火添加剂。

背景技术

水灭火是使用最广泛的灭火方法，其优点包括：水廉价易得、对环境无污染，水具有较高的比热、气化潜热，对高温燃烧物进行冷却，在可燃物表面形成的水膜和形成的大量水蒸气起到隔绝氧气、阻止燃烧的作用。但由于水的粘度低，流动性非常好，在火灾的扑救过程中，停留于高温可燃物上的时间较短，特别是扑灭燃烧物具有一定的角度甚至立面的火灾时，水更容易流走，通常有接近90％的水流失，水的利用率很低。大量的流失水发生流淌时，还会导致火势的扩大，甚至会在灭火后给毗邻建筑，尤其下层建筑造成水渍危害，造成不必要的资源浪费甚至二次灾害。

为了提高水的附着力，改善水系灭火剂的灭火效率，一是采用物理方法改变灭火用水的喷射形态，如采用水喷雾、细水雾和超高压细水雾；二是采用化学方法，在水中添加添加剂，如各种碱金属盐或有机金属盐类、表面活性物质、增稠剂、水胶体灭火剂等，改变水的物化性质，增强水在高温燃烧物表面的湿润性、附着力、粘度等，提高水系灭火剂的灭火效率。在扑灭可燃液体的火灾时常用泡沫灭火剂，即在水中添加发泡剂，在液体表面生成凝聚的泡沫漂浮层，起窒息和冷却作用。

高吸水性聚合物树脂粒子作为水基灭火添加剂已有很多报道，高吸水性聚合物树脂粒子可以吸收大量的水而形成水凝胶粒子，但在水中不能溶解，这些高吸水树脂往往是低交联亲水性聚合物。高吸水性聚合物树脂粒子分散于水中形成水凝胶粒子用于灭火，水凝胶颗粒易附着于可燃物表面，起到灭火增效作用。如美国专利U.S.3229769采用交联聚丙烯酸盐高吸水树脂作为灭火添加剂。但这类高吸水性聚合物粒子水凝胶其大粒径的粒子可能聚集结块而堵塞灭火泵或喷嘴，小粒径的粒子可能粘附于消防器具上，造成操作困难。此外，采用高吸水性聚合物树脂粒子灭火后的后处理很麻烦，附着于火灾现场各种物体上的聚合物水凝胶很难清除。

水凝胶是另一类水基灭火添加剂，采用聚合物水凝胶增稠剂可以使水的粘度增大，降低水的流动性，能够增强水在高温燃烧物表面的附着力，延长水在高温燃烧物的滞留时间，加强冷却和窒息作用，有效缓解了水的流失问题，从而明显抑制火灾的蔓延从而有效地提高灭火安全性和灭火效果。如中国专利申请号201580073934.0采用瓜尔豆胶、黄原胶、海藻酸钠、琼脂或刺槐豆胶作为增粘剂；中国专利申请号201710867326.8采用丙烯酸聚合物、羟甲基纤维素和玉米淀粉等的复合物作为增粘剂；中国专利申请号201310222915.2采用淀粉接枝聚丙烯酰胺、聚双丙酮丙烯酰胺、聚叔丁基丙烯酰胺或聚(甲基)丙烯酸羟乙酯等作为增粘剂；中国专利申请号201610208917.X采用魔芋胶粉体、膨润土、玉米淀粉和纤维素等的复合物作为增粘剂；中国专利申请号201810727207.7采用改性壳聚糖、淀粉、细菌纤维素等的复合物作为增粘剂。这些添加增粘剂的水作用于灭火的缺点是，如果粘度增加的太少，灭火效率增大的有限。而当粘度增加的太大时，易堵塞水枪喷嘴，很难喷射到着火点，或喷射距离较短，即灭火效率和喷射距离相互矛盾。