本發(fā)明屬于滅火劑,具體是指一種植物源復(fù)合滅火劑及其制備方法。
背景技術(shù):
1、滅火劑作為控制乃至撲滅火災(zāi)的關(guān)鍵物質(zhì),其發(fā)展歷程與人類對火災(zāi)的認(rèn)知和科技水平息息相關(guān),從最初的水,到如今種類繁多的化學(xué)滅火劑,滅火劑技術(shù)一直在不斷進(jìn)步,近年來,隨著人們環(huán)保意識的增強(qiáng),植物滅火劑作為一種綠色環(huán)保的新型滅火劑,逐漸進(jìn)入人們的視野;植物滅火劑是指從植物中提取或利用植物成分制成的滅火劑,其滅火原理主要包括:1.形成阻燃層:在高溫下某些植物提取物可形成碳化層,隔絕氧氣和熱量,阻止火勢蔓延;2.釋放惰性氣體:部分植物成分可以在高溫下可分解產(chǎn)生二氧化碳等氣體,抑制可燃物的燃燒;3.吸收熱量:植物滅火劑中的水分蒸發(fā)可吸收大量熱量,降低可燃物溫度,達(dá)到滅火效果。
2、水成膜泡沫滅火劑是應(yīng)對液體火災(zāi)非常有效的滅火方法之一,其主要成分是全氟辛烷磺酸鹽類表面活性劑,這類表面活性劑表面活性高,能顯著降低油水之間的界面張力,使水溶液可以在油面上鋪展形成水膜,隔絕空氣以實現(xiàn)滅火的目的,然而,這類表面活性劑對環(huán)境和生物體具有極大的危害性。
3、目前現(xiàn)有技術(shù)主要存在以下問題:全氟辛烷磺酸鹽類表面活性劑危害環(huán)境,普通表面活性劑無法滿足滅火需求。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對上述情況,為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,本發(fā)明提供了一種植物源復(fù)合滅火劑及其制備方法,為了解決含氟類表面活性劑危害性大,普通表面活性劑效果不佳的問題,本發(fā)明提出通過對腰果殼副產(chǎn)品腰果酚進(jìn)行改性的方式,得到高性能的環(huán)保型表面活性劑,實現(xiàn)了對含氟表面活性劑的替代,在環(huán)境友好的同時降低了產(chǎn)品成本,同時以碳?xì)浔砻婊钚詣⒐柰楸砻婊钚詣┻M(jìn)行復(fù)配加以助劑,實現(xiàn)了發(fā)泡性能、泡沫穩(wěn)定性和鋪展性能的提升,從而增強(qiáng)了滅火效果。
2、為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下:本發(fā)明提出了一種植物源復(fù)合滅火劑,所述植物源復(fù)合滅火劑包括如下重量份的組分:改性腰果酚10-20份、碳?xì)浔砻婊钚詣?-10份、硅烷表面活性劑3-5份、助劑2-5份、水260-380份。
3、優(yōu)選地,所述改性腰果酚以如下重量組分制備得到:腰果酚10-12份、1,2-二溴乙烷14-16份、3-乙氨基-丙烷-1,2醇5-6份、碳酸鉀7-8份。
4、優(yōu)選地,所述改性腰果酚的制備方法,具體包括以下步驟:
5、s1、將1,2-二溴乙烷加入到異丙醇中,隨后加入碳酸鉀混合均勻得到混合液;
6、s2、將腰果酚加入到異丙醇中,得到腰果酚溶液,將腰果酚溶液加入到s1所得混合液中,90-100℃回流反應(yīng)12h,過濾、出去溶劑、純化得到中間產(chǎn)物;
7、s3、將s2所得中間產(chǎn)物加入到70wt%乙醇溶液中,加入3-乙氨基-丙烷-1,2醇,調(diào)節(jié)ph為10,60℃反應(yīng)8h,調(diào)節(jié)ph為7,除去溶劑、甲醇析晶除雜、洗滌、除去溶劑得到改性腰果酚。
8、優(yōu)選地,在s1中,1,2-二溴乙烷在異丙醇中的添加量為0.06-0.07g/ml。
9、優(yōu)選地,在s2中,腰果酚在異丙醇中的添加量為0.3-0.4g/ml。
10、優(yōu)選地,在s3中,s2所得中間產(chǎn)物在70wt%乙醇溶液中的添加量為0.6-0.8g/ml。
11、優(yōu)選地,所述碳?xì)浔砻婊钚詣殛栯x子表面活性劑,包括十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基三甲基氯化銨、十八烷基三甲基氯化銨和十六烷基吡啶氯化物中的至少之一;
12、進(jìn)一步地,所述碳?xì)浔砻婊钚詣槭榛谆然@。
13、優(yōu)選地,所述硅烷表面活性劑為陽離子表面活性劑,包括十六烷基三甲基氯化銨硅烷、r-氨基丙基三乙氧基硅烷中的至少之一;
14、進(jìn)一步地,所述硅烷表面活性劑為r-氨基丙基三乙氧基硅烷。
15、優(yōu)選地,所述助劑為穩(wěn)定劑、增稠劑、防腐劑、抗凍劑、調(diào)節(jié)劑的組合物;
16、進(jìn)一步地,所述穩(wěn)定劑為黃原膠、羧甲基纖維素鈉的至少之一;增稠劑為聚乙烯醇、聚丙烯酰胺的至少之一;防腐劑為苯甲酸鈉、山梨酸鉀的至少之一;抗凍劑為乙二醇、丙二醇的至少之一;調(diào)節(jié)劑為檸檬酸、氫氧化鈉的至少之一。
17、優(yōu)選地,所述助劑為黃原膠、聚乙烯醇、苯甲酸鈉、乙二醇和檸檬酸以1:0.08-0.12:0.28-0.32:0.5-0.6:0.05-0.06的質(zhì)量比混合得到。
18、本發(fā)明還提供了一種植物源復(fù)合滅火劑的制備方法,具體包括如下步驟:
19、將改性腰果酚、碳?xì)浔砻婊钚詣?、硅烷表面活性劑、助劑加入水中?0-80rpm攪拌6-8min得到植物源復(fù)合滅火劑。
20、本發(fā)明取得的有益效果如下:本發(fā)明采用三種表面活性劑進(jìn)行復(fù)配,其中腰果酚作為天然植物提取物環(huán)保無毒,改性腰果酚在高溫下可迅速形成致密的碳化層,有效隔絕氧氣和熱量,阻止燃燒蔓延,同時,其分解產(chǎn)生的惰性氣體可稀釋氧氣濃度,抑制燃燒反應(yīng);碳?xì)浔砻婊钚詣┠軌蝻@著降低水的表面張力,提高了鋪展性,同時三種陽離子表面活性電荷相斥,進(jìn)而促進(jìn)表面活性劑在液面的吸附,使其能夠快速在燃燒物表面鋪展開,提高滅火效率;硅烷表面活性劑,具有良好的潤濕性和鋪展性,能夠有效覆蓋燃燒物表面,隔絕空氣,阻止火焰蔓延;相比傳統(tǒng)滅火劑,對于油類火災(zāi)效果顯著,且該滅火劑不含氟表面活性劑,對環(huán)境友好,符合綠色環(huán)保發(fā)展趨勢,同時以天然改性活性劑為主要成份,對人體刺激性小,使用安全可靠,適用于人員密集場所。
1.一種植物源復(fù)合滅火劑,其特征在于,包括如下重量份的組分:改性腰果酚10-20份、碳?xì)浔砻婊钚詣?-10份、硅烷表面活性劑3-5份、助劑2-5份、水260-380份;
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物源復(fù)合滅火劑,其特征在于,改性腰果酚以如下重量組分制備得到:腰果酚10-12份、1,2-二溴乙烷14-16份、3-乙氨基-丙烷-1,2醇5-6份、碳酸鉀7-8份。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的植物源復(fù)合滅火劑的制備方法,其特征在于,具體包括以下步驟:
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的植物源復(fù)合滅火劑的制備方法,其特征在于:所述改性腰果酚的制備方法,具體包括以下步驟:
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的植物源復(fù)合滅火劑的制備方法,其特征在于:在s1中,1,2-二溴乙烷在異丙醇中的添加量為0.06-0.07g/ml;在s2中,腰果酚在異丙醇中的添加量為0.3-0.4g/ml;在s3中,s2所得中間產(chǎn)物在70wt%乙醇溶液中的添加量為0.6-0.8g/ml。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的植物源復(fù)合滅火劑的制備方法,其特征在于:所述碳?xì)浔砻婊钚詣殛栯x子表面活性劑,包括十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基三甲基氯化銨、十八烷基三甲基氯化銨和十六烷基吡啶氯化物中的至少之一。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的植物源復(fù)合滅火劑的制備方法,其特征在于:所述硅烷表面活性劑為陽離子表面活性劑,包括十六烷基三甲基氯化銨硅烷、r-氨基丙基三乙氧基硅烷中的至少之一。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的植物源復(fù)合滅火劑的制備方法,其特征在于:所述助劑為穩(wěn)定劑、增稠劑、防腐劑、抗凍劑、調(diào)節(jié)劑的組合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的植物源復(fù)合滅火劑的制備方法,其特征在于:所述穩(wěn)定劑為黃原膠、羧甲基纖維素鈉的至少之一;增稠劑為聚乙烯醇、聚丙烯酰胺的至少之一;防腐劑為苯甲酸鈉、山梨酸鉀的至少之一;抗凍劑為乙二醇、丙二醇的至少之一;調(diào)節(jié)劑為檸檬酸、氫氧化鈉的至少之一。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的植物源復(fù)合滅火劑的制備方法,其特征在于:所述助劑為黃原膠、聚乙烯醇、苯甲酸鈉、乙二醇和檸檬酸以1:0.08-0.12:0.28-0.32:0.5-0.6:0.05-0.06的質(zhì)量比混合得到。