阅读说明：本技术 一种灭火剂组合物及其制备和应用 (Fire extinguishing agent composition, preparation and application thereof ) 是由 罗凯 于 2019-11-12 设计创作，主要内容包括：本发明涉及灭火剂技术领域,具体涉及一种灭火剂组合物及其制备和应用。本申请所述的灭火剂组合物,包括碳氢表面活性剂,稳泡剂,发泡剂,天然刺激性物质,无机盐,所述碳氢表面活性剂环保性能好,包括阴离子型碳氢表面活性剂、阳离子型碳氢表面活性剂、两性离子型碳氢表面活性剂和非离子型碳氢表面活性剂的复配,能够获得更好的泡沫性能和灭火性能,通过多种组分的共同调节,达到较低的表面张力、较好的发泡稳泡性和高效的灭火性能,改善灭火剂在消防灭火器上的喷射性能,获得更加均匀和充分的雾化效果,节约灭火剂的使用量,降低灭火成本；灭火剂组合物还包括天然刺激性物质,在进行灭火的同时,可作为防暴武器进行使用,扩大灭火剂的应用范围。(The invention relates to the technical field of fire extinguishing agents, and particularly relates to a fire extinguishing agent composition and preparation and application thereof. The fire extinguishing agent composition comprises a hydrocarbon surfactant, a foam stabilizer, a foaming agent, a natural irritant substance and inorganic salt, wherein the hydrocarbon surfactant is good in environmental protection performance and comprises an anionic hydrocarbon surfactant, a cationic hydrocarbon surfactant, a zwitterionic hydrocarbon surfactant and a nonionic hydrocarbon surfactant, so that better foam performance and fire extinguishing performance can be obtained; the fire extinguishing agent composition also comprises natural irritant substances, and can be used as an anti-riot weapon while extinguishing fire, so that the application range of the fire extinguishing agent is expanded.)

一种灭火剂组合物及其制备和应用

技术领域

本发明涉及灭火剂技术领域，具体涉及一种灭火剂组合物及其制备和应用。

背景技术

水系灭火剂是一种以水为溶剂的灭火剂，水系灭火剂在燃烧物表面可以起到降温和隔绝氧气的作用，而且，其中的物质还可以起到阻断燃烧链的作用，消烟隔热，可以扑灭A、B、C、E类火灾，灭火谱广，既可以用于消防车，也可以用于灭火器。充装水系灭火剂(含泡沫)的灭火器，称为水型灭火器，需要产生泡沫的采用泡沫喷嘴，不需要产生泡沫的则采用水型(通常是散流)喷嘴。由于灭火器的在各个消防点均有准备，在面临一些突发火灾的时候，通常作为首选灭火器材。

例如现有中国专利文献CN108421194A公开了一种环保型水系灭火剂，以水为溶剂，添加了0.6-0.8％的温敏性水凝胶，1.5-3％的无机盐，6-8％的防冻剂，5-10％的稳定剂，3-10％的碳氢表面活性剂，其采用温敏性水凝胶作为灭火剂，替代了传统含氟表面活性剂，具有生物易降解的特点，黏度高，润湿性能好，喷射性能佳，可以广泛应用于各种A类火灾和B类火灾的救援中，但是其制备成本高，灭火效率不高，灭火速度慢。

近年来，城市火灾中除了意外失火，一些暴力事件中也伴随火灾的发生，在扑灭明火的同时也需要对暴力事件进行制止，因此防暴工作十分繁重，消耗人力和资源。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的水系灭火剂成本高，灭火效率低的技术问题，提供了一种灭火剂组合物及其制备和应用。

本发明公开了一种灭火剂组合物，以所述灭火剂组合物的总质量计，包括以下成分：碳氢表面活性剂2.5-3.5wt％，稳泡剂2.5-3.5wt％，发泡剂1.5-2.5wt％，天然刺激性物质3-5wt％，无机盐0.1-0.5wt％，余量为水；

其中，所述碳氢表面活性剂包括阴离子型碳氢表面活性剂、阳离子型碳氢表面活性剂、两性离子型碳氢表面活性剂和非离子型碳氢表面活性剂的复配，其质量比1:(0.5-2):(0.5-2):(0.5-2)。

优选的，以所述灭火剂组合物的总质量计，包括以下成分：碳氢表面活性剂3-3.5wt％，稳泡剂2.5-3wt％，发泡剂2-2.5wt％，天然刺激性物质3-5wt％，无机盐0.2-0.3wt％，余量为水。

优选的，

所述阴离子型碳氢表面活性剂包括硬脂酸和十二烷基苯磺酸钠中的一种或两种；

所述阳离子型碳氢表面活性剂为季铵化物；

所述两性离子型碳氢表面活性剂包括卵磷脂和椰油酰胺丙基甜菜碱中的一种或两种；

所述非离子型碳氢表面活性剂包括烷基糖苷、聚山梨酯、脂肪酸甘油酯和脂肪酸山梨坦中的至少一种；

其中，所述季铵化物选自二烷基二甲基季铵盐，烷基二甲基苄基季铵盐，烷基三甲基季铵盐。

优选的，所述稳泡剂包括椰油酸、二乙醇胺、疏水聚合聚丙烯肽胺中的至少一种。

优选的，所述发泡剂包括丙三醇、十二醇中的一种或两种。

优选的，所述无机盐包括氯化钠或氯化钾。

优选的，所述天然刺激性物质包括芥末提取物、二氢高辣椒素、降二氢辣椒素、高辣椒素、香草壬酸中的至少一种。

本发明还公开了一种制备所述灭火剂组合物的方法，包括以下步骤：

将碳氢表面活性剂和稳泡剂分别与水混合形成均相碳氢表面活性剂溶液和稳泡剂溶液；

将所述稳泡剂溶液与所述碳氢表面活性剂混合形成澄清均一的混合溶液；

将发泡剂与所述混合溶液混合，加入无机盐和天然刺激性物质，得到所述灭火剂组合物。

优选的，所述碳氢表面活性剂溶液的制备方法为，向水中加入碳氢表面活性剂，80-100rpm搅拌20-50min溶解形成均相碳氢表面活性剂溶液。

优选的，所述稳泡剂溶液的制备方法为，向水中加入稳泡剂，80-100rpm搅拌20-50min溶解制得稳泡剂溶液。

优选的，所述稳泡剂溶液与所述碳氢表面活性剂溶液混合过程中，80-100rpm搅拌20-50min，形成澄清均一的混合溶液。

优选的，将发泡剂55-60rpm搅拌10-15min，加入到所述碳氢表面活性剂溶液和所述稳泡剂溶液组成的混合溶液中，80-100rpm搅拌20-50min，依次加入无机盐和天然刺激性物质，继续搅拌混合20-30min，得到所述灭火剂组合物。

本发明还公开了所述灭火剂组合物或者所述灭火剂组合物制备方法制备的灭火剂组合物在灭火防暴领域的应用。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本申请所述的灭火剂组合物，包括碳氢表面活性剂，稳泡剂，发泡剂，天然刺激性物质，无机盐，所述碳氢表面活性剂环保性能好，减少环境污染，碳氢表面活性剂包括阴离子型碳氢表面活性剂、阳离子型碳氢表面活性剂、两性离子型碳氢表面活性剂和非离子型碳氢表面活性剂的复配，能够达到更好的泡沫性能和灭火性能，通过多种组分的共同调节，剂量的搭配，达到较低的表面张力、较好的发泡稳泡性和高效的灭火性能；

无机盐可以增加溶液的稠度，改变溶液体系的电性，以增强泡沫的稳定性，提高泡沫的稳定性，和稳泡剂、发泡剂共同使用，提高灭火效率，而且碳氢表面活性剂、稳泡剂、发泡剂和无机盐的配合，改善灭火剂在消防灭火器上的喷射性能，获得更加均匀和充分的雾化效果，节约灭火剂的使用量，降低灭火成本；

灭火剂组合物还包括天然刺激性物质，在进行灭火的同时，可以作为防暴武器进行使用，扩大了灭火剂的应用范围，通过多种组分的共同调节，剂量的搭配，达到较低的表面张力、较好的发泡稳泡性、高效的灭火性能。

2.本发明所述的灭火剂组合物，所述阴离子型碳氢表面活性剂包括硬脂酸和十二烷基苯磺酸钠中的一种或两种，所述阳离子型碳氢表面活性剂为季铵化物；所述两性离子型碳氢表面活性剂包括卵磷脂和椰油酰胺丙基甜菜碱中的一种或两种，所述非离子型碳氢表面活性剂包括烷基糖苷、聚山梨酯、脂肪酸甘油酯和脂肪酸山梨坦中的至少一种，所述发泡剂包括丙三醇、十二醇中的一种或两种，所述稳泡剂包括椰油酸、二乙醇胺、疏水聚合聚丙烯肽胺中的至少一种，试剂之间配合性好，制成具有丰富、细腻、稳定泡沫的灭火剂组合物，具有较好的灭火效率和较快的灭火速度。

3.本申请所述的灭火剂组合物环保，安全，存储稳定性好，而且由于其具有稳定的性质，适用于各种规格的灭火器喷头。

4.本申请所述的灭火剂组合物，在暴力事件中不仅可以作为灭火剂，还可以作为武器进行防暴，起到控制暴力的作用，扩大灭火器的用途。

具体实施方式

提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明，并不局限于所述最佳实施方式，不对本发明的内容和保护范围构成限制，任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。

实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。

实施例1

本实施例公开了一种灭火剂组合物的制备方法，包括如下步骤：

在反应釜中，440kg水中依次加入10kg硬脂酸、5kg二烷基二甲基季铵盐、5kg卵磷脂和5kg烷基糖苷APG 0810，80rpm搅拌20min溶解形成均相碳氢表面活性剂溶液；

将35kg椰油酸加入449kg水中，80rpm搅拌20min溶解制得稳泡剂溶液；

将稳泡剂溶液加入碳氢表面活性剂溶液中，80rpm搅拌20min溶解形成澄清均一的混合溶液；

将20kg丙三醇60rpm搅拌10min，加入到混合溶液里中，80rpm搅拌50min溶解，加入30kg高辣椒素和1kg氯化钠，继续80rpm搅拌20min得到所述灭火剂组合物。

实施例2

本实施例公开了一种灭火剂组合物的制备方法，包括如下步骤：

在反应釜中，440kg水中依次加入2kg硬脂酸、3kg十二烷基本磺酸钠、10kg二烷基二甲基季铵盐、10kg卵磷脂、10kg烷基糖苷APG1214，100rpm搅拌20min溶解形成均相碳氢表面活性剂溶液；

将15kg二乙醇胺和10kg疏水聚合聚丙烯肽胺加入438kg水中，100rpm搅拌20min溶解制得稳泡剂溶液；

将稳泡剂溶液加入碳氢表面活性剂溶液中，100rpm搅拌20min溶解形成澄清均一的混合溶液；

将10kg丙三醇和10kg十二醇60rpm搅拌10min，加入到混合溶液里中，80rpm搅拌50min溶解，加入40kg高辣椒素和2kg氯化钠，继续80rpm搅拌20min得到所述灭火剂组合物。

实施例3

本实施例公开了一种灭火剂组合物的制备方法，包括如下步骤：

在反应釜中，430kg水中依次加入10kg十二烷基本磺酸钠、5kg二烷基二甲基季铵盐、2kg卵磷脂、3kg椰油酰胺丙基甜菜碱、5kg烷基糖苷0810和5kg聚山梨酯，80rpm搅拌20min溶解形成均相碳氢表面活性剂溶液；

将椰油酸加入437kg水中，80rpm搅拌50min溶解制得稳泡剂溶液；

将35kg二乙醇胺溶液加入碳氢表面活性剂溶液中，80rpm搅拌50min溶解形成澄清均一的混合溶液；

将15kg丙三醇55rpm搅拌15min，加入到混合溶液里中，80rpm搅拌20min溶解，加入将50kg二氢高辣椒素和3kg氯化钠，继续80rpm搅拌30min得到所述灭火剂组合物。

实施例4

本实施例公开了一种灭火剂组合物的制备方法，包括如下步骤：

在反应釜中，440kg水中依次加入5kg硬脂酸、10kg烷基二甲基苄基季铵盐、5kg卵磷脂和1kg烷基糖苷APG1214，2kg脂肪酸甘油酯和2kg脂肪酸山梨坦90rpm搅拌30min溶解形成均相碳氢表面活性剂溶液；

将30kg疏水聚合聚丙烯肽胺加入446kg水中，90rpm搅拌30min溶解制得稳泡剂溶液；

将稳泡剂溶液加入碳氢表面活性剂溶液中，90rpm搅拌30min溶解形成澄清均一的混合溶液；

将25kg丙三醇60rpm搅拌10min，加入到混合溶液里中，80rpm搅拌50min溶解，加入30kg二氢高辣椒素和4kg氯化钠，继续100rpm搅拌30min得到所述灭火剂组合物。

实施例5

本实施例公开了一种灭火剂组合物的制备方法，包括如下步骤：

在反应釜中，430kg水中依次加入10kg硬脂酸、5kg烷基三甲基季铵盐、10kg椰油酰胺丙基甜菜碱和5kg聚山梨酯，80rpm搅拌20min溶解形成均相碳氢表面活性剂溶液；

将30kg椰油酸加入445kg水中，80rpm搅拌20min溶解制得稳泡剂溶液；

将稳泡剂溶液加入碳氢表面活性剂溶液中，80rpm搅拌20min溶解形成澄清均一的混合溶液；

将20kg丙三醇60rpm搅拌10min，加入到混合溶液里中，80rpm搅拌50min溶解，加入40kg芥末提取物和5kg氯化钾，继续80rpm搅拌20min得到所述灭火剂组合物。

对比例1

本实施例公开了一种灭火剂组合物的制备方法，包括如下步骤：

在反应釜中，440kg水中依次加入10kg硬脂酸、10kg二烷基二甲基季铵盐、5kg烷基糖苷APG 0810，80rpm搅拌20min溶解形成均相碳氢表面活性剂溶液；

将35kg椰油酸加入449kg水中，80rpm搅拌20min溶解制得稳泡剂溶液；

将稳泡剂溶液加入碳氢表面活性剂溶液中，80rpm搅拌20min溶解形成澄清均一的混合溶液；

将20kg丙三醇60rpm搅拌10min，加入到混合溶液里中，80rpm搅拌50min溶解，加入30kg高辣椒素和1kg氯化钠，继续80rpm搅拌20min得到所述灭火剂组合物。

对比例2

本实施例公开了一种灭火剂组合物的制备方法，包括如下步骤：

在反应釜中，440kg水中依次加入10kg硬脂酸、5kg二烷基二甲基季铵盐、5kg卵磷脂和5kg烷基糖苷APG 1214，80rpm搅拌20min溶解形成均相碳氢表面活性剂溶液；

将35kg椰油酸加入449kg水中，80rpm搅拌20min溶解制得稳泡剂溶液；

将稳泡剂溶液加入碳氢表面活性剂溶液中，80rpm搅拌20min溶解形成澄清均一的混合溶液；

将20kg丙三醇60rpm搅拌10min，加入到混合溶液里中，80rpm搅拌50min溶解，加入20kg高辣椒素和1kg氯化钠，继续80rpm搅拌20min得到所述灭火剂组合物。

测试例1

将实施例1-5和对比例1、对比例2所述灭火剂组合物与水混合，制成质量分数6％的溶液，按照国家标准GB17835-2008《水系灭火剂》的标准，对本发明的产品进行检测，检测结果如下表1所述。

表1实施例1-5和对比例1所述灭火剂组合物的性能评价

测试结论：本发明所述灭火剂组合物产品，稳定性好，环保毒性低，腐蚀率低，具有良好的性能。

测试例2灭火实验(油盘火)

测试按照GA86-2009《简易式灭火器》所述灭火实验步骤进行。

铁制油盘，内径(565±5)mm，深度(150±5)mm，壁厚2.5mm，油盘面积0.25m2，圆锥底高度为(30±5)mm，加入5.3L汽油，预燃1min。

采用型号为mswj350的灭火器，将灭火剂组合物制成质量分数为3％的溶液，采用水雾直流的喷射方式，射流形式为开花，直流，向灭火器施加的压力为0.9-1.0Pa，调节灭火器出口枪的位置，使枪保持水平并高出油盘上沿150mm，使得泡沫液落在油盘中央，开始灭火。记录灭火时间(自供泡开始至火焰全部熄灭的时间，强释放状态)和灭火剂用量，如表2所示。

表2实施例1-5和对比例1和对比例2所述灭火剂组合物的灭火性能评价

	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5	对比例1	对比例2
								灭火时间(s)	30	31	28	31	30	36	40
灭火剂用量(ml)	350	380	340	390	340	410	450

测试结论：本发明所述灭火剂组合物灭火时间均符合标准值(≤3min)，灭火剂用量小，成本较低

测试例3灭火实验(A类火)

A类火模拟由整齐堆放在金属支架上的木条和正方形金属制的引燃盘构成，支架高危400mm±10mm，木条经过干燥处理，其含水量保持在10％-14％，干燥时温度不高于105℃，木条的横截面是正方形，边长为39±1mm，木条分层堆放，上下层木条成直角排列，试验模型共9层，每层5根。

铁制油盘，内径(300)mm，深度(300)mm，壁厚100mm，油盘面积0.25m2，圆锥底高度为(30±5)mm。加入0.63L汽油，预燃6.5min

采用型号为mswj400的灭火器，将灭火剂组合物制成质量分数为5％的溶液，采用水雾直流的喷射方式，射流形式为开花，直流，向灭火器施加的压力为0.9-1.0Pa，调节灭火器出口枪的位置，使枪保持水平并高出油盘上沿150mm，使得泡沫液落在火焰中央。开始灭火。记录灭火时间(自供泡开始至火焰全部熄灭的时间，强释放状态)和灭火剂用量，如表3所示。

表3实施例1-5和对比例1和对比例2所述灭火剂组合物的A类火灭火性能评价

测试结论：本发明所述灭火剂组合物灭火时间均符合标准值(≤3min)，灭火剂用量小，成本较低。

测试例4

2018年南昌市青山湖分局京东派出所巡逻民警全面使用这个装备，在一次出警的过程中，面对正在实施违法活动的犯罪嫌疑人，拿超出装有防暴灭火多功能的防暴喷雾，乘其不备朝对方喷洒，有效的制止的违法活动，在制止的过程中，附近的垃圾桶也自燃了起来，民警迅速地又拿出一只多功能防暴喷雾将垃圾桶内的火焰扑灭。

自从2018年南昌市青山湖分局京东派出所巡逻民警全面使用这个装备后，提高了战斗力，面对突发的初期火灾也具备了一定的战斗力。

携带这个新产品后一起预见了初期火灾4起，使用多功能警用喷雾剂扑灭初期火灾4起.没有造成人员伤亡和财产的重大损失。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所做的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。