本發(fā)明屬于綠色化學(xué)的，特別地，水成膜泡沫滅火劑所需的一種安全、高效、綠色的新型耐海水生物基碳?xì)浒l(fā)泡劑。

背景技術(shù)：

1、火災(zāi)被認(rèn)為是人類社會(huì)各類災(zāi)害中發(fā)生頻率最高且毀滅性極大的一種災(zāi)害。其中，易燃液體火災(zāi)具有燃燒熱值高、燃燒速度快、具有流淌性和噴濺性等特點(diǎn)而難以撲救，其燃燒產(chǎn)物組成復(fù)雜，且通常包含大量的有毒有害物質(zhì)，嚴(yán)重威脅著人類的生產(chǎn)生活。因此，液體火災(zāi)清潔高效撲救技術(shù)一直是國(guó)際社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。當(dāng)前，液體火災(zāi)滅火技術(shù)原理多樣，如二氧化碳、惰性氣體以及“哈龍”系列滅火劑等氣體滅火技術(shù)，水噴淋、細(xì)水霧等液體滅火技術(shù)，干粉、氣溶膠等固相滅火技術(shù)，這些滅火技術(shù)由于對(duì)滅火系統(tǒng)要求較高以及自身滅火效率有限導(dǎo)致其能夠有效用于熄滅液體火災(zāi)的場(chǎng)景相對(duì)較少。經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，泡沫滅火劑被證明是撲滅易燃液體火災(zāi)最常用也最有效的方法，尤其是大規(guī)模露天易燃液體火災(zāi)，如航母甲板火災(zāi)、機(jī)場(chǎng)燃油泄漏火災(zāi)、海上油氣鉆井平臺(tái)火災(zāi)及石油儲(chǔ)罐區(qū)液體燃料泄漏火災(zāi)等場(chǎng)景，泡沫被認(rèn)為是唯一高效的滅火技術(shù)。根據(jù)發(fā)泡倍數(shù)不同，劃分成低、中和高倍數(shù)泡沫滅火劑；根據(jù)發(fā)泡基不同，可劃分成蛋白型和合成型泡沫滅火劑；根據(jù)功能及應(yīng)用場(chǎng)所的不同，又可劃分成抗溶型、耐海水型等。在眾多的泡沫滅火劑產(chǎn)品中，低倍數(shù)水成膜泡沫滅火劑(afff,由氟碳表面活性劑、碳?xì)浔砻婊钚詣┖透倪M(jìn)泡沫性能的添加劑(如泡沫穩(wěn)定劑、抗凍劑、助溶劑以及增稠劑等及水組成)憑借高效的滅火效率成為大規(guī)模露天易燃液體火災(zāi)最為有效的滅火技術(shù)。然而，隨著afff在世界范圍內(nèi)推廣使用，人們逐漸發(fā)現(xiàn)其中的核心組分——氟碳表面活性劑具有嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。由電解法或者由四氟乙烯調(diào)聚反應(yīng)產(chǎn)生的包含支鏈型或直鏈型全氟辛基羧酸鹽類和全氟辛基磺酸鹽表面活性劑在環(huán)境中極為穩(wěn)定，難以水解，且不能被生物降解，但是在食物鏈中能夠活躍的進(jìn)行生物積累和遷移。這些物質(zhì)在食物鏈中長(zhǎng)期存在會(huì)對(duì)環(huán)境中動(dòng)植物的生存造成很大威脅，2009年4月，聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署(epa)通過(guò)了《關(guān)于持久性有機(jī)污染物pops的斯德哥爾摩公約》將afff中所含的全氟辛烷磺酸(pfos)及其鹽類等9大類物質(zhì)列入了持久性有機(jī)污染物(pops)行列，并嚴(yán)格限制了pfos及其衍生物的使用，這同時(shí)也對(duì)afff的市場(chǎng)造成巨大沖擊，導(dǎo)致傳統(tǒng)afff在國(guó)際上的使用受到極大影響，開(kāi)發(fā)傳統(tǒng)afff滅火劑替代技術(shù)或新型高效環(huán)保型易燃液體火災(zāi)滅火技術(shù)是當(dāng)前科研工作者亟待解決的問(wèn)題。有效減少持久性有機(jī)物pfos的排放，對(duì)于生態(tài)環(huán)境保護(hù)具有重大意義。其替代品的研究目前主要集中在開(kāi)發(fā)無(wú)氟泡沫滅火劑或含短鏈氟碳表面活性劑的泡沫滅火劑上。但泡沫性能和鋪展性能普遍較差。

2、因此，開(kāi)發(fā)綠色、環(huán)保的碳?xì)浒l(fā)泡劑，是提高泡沫滅火劑性能的重要因素，是促進(jìn)無(wú)氟或含短鏈氟碳表面活性劑在泡沫滅火劑中高效應(yīng)用的關(guān)鍵。對(duì)海上作業(yè)與運(yùn)儲(chǔ)中的火災(zāi)、高礦化度的井礦火災(zāi)，水中含有大量的強(qiáng)電解質(zhì),如氯化鈉、氯化鎂、硫酸鈉等,當(dāng)其與常規(guī)起泡劑混合,產(chǎn)生的泡沫體系松散,會(huì)加速泡沫破裂。所以,迫切需要開(kāi)發(fā)適應(yīng)更復(fù)雜的海面及高礦化度條件下火情的水成膜泡沫劑。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種消防用耐海水生物基碳?xì)浒l(fā)泡劑，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種消防用耐海水生物基碳?xì)浒l(fā)泡劑，包含主要成分及質(zhì)量份數(shù)如下：

3、生物基螯合型表面活性劑40-60份

4、生物基非離子表面活性劑15-50份

5、氨基酸表面活性劑5-15份

6、穩(wěn)泡劑0.02-1份

7、阻燃劑0.1-1份

8、防凍劑0.5-5份

9、煙氣抑制劑70-120ppm

10、優(yōu)選的，所述的消防用耐海水生物基碳?xì)浒l(fā)泡劑，包含主要成分及質(zhì)量份數(shù)如下：

11、生物基螯合型表面活性劑50-60份

12、生物基非離子表面活性劑15-30份

13、氨基酸表面活性劑5-10份

14、穩(wěn)泡劑0.02-1份

15、阻燃劑0.1-1份

16、防凍劑1-5份

17、煙氣抑制劑90-120ppm

18、優(yōu)選的，所述的消防用耐海水生物基碳?xì)浒l(fā)泡劑，包含主要成分及質(zhì)量份數(shù)如下：

19、生物基螯合型表面活性劑40-50份

20、生物基非離子表面活性劑20-50份

21、氨基酸表面活性劑5-10份

22、穩(wěn)泡劑0.02-1份

23、阻燃劑0.1-1份

24、防凍劑3-5份

25、煙氣抑制劑80-100ppm

26、優(yōu)選地，所述生物基高螯合性表面活性劑為烷基糖苷檸檬酸單酯鹽(apg-ec)或醇醚糖苷檸檬酸單酯鹽(aeg-ec)。

27、優(yōu)選地，所述的烷基糖苷檸檬酸單酯鹽(apg-ec)或醇醚糖苷檸檬酸單酯鹽(aeg-ec)是由烷基糖苷與檸檬酸或檸檬酸酐制備而得。

28、除了具有烷基糖苷、醇醚糖苷的所有特性以外，還具有螯合金屬離子的能力，同時(shí)還具有良好的環(huán)境兼容性。使得產(chǎn)品具有很高的耐鹽性和表面活性。同時(shí)，烷基糖苷的多羥基結(jié)構(gòu)，很強(qiáng)的抗腐蝕性，可以與金屬離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，從而抑制金屬離子的氧化，減緩腐蝕的過(guò)程。

29、優(yōu)選地，所述生物基非離子表面活性劑是烷基糖苷apg0810、apg10、醇醚糖苷aeg050等其中一種或其復(fù)配物。復(fù)配后可顯著提升體系的表面活性。

30、優(yōu)選地，所述氨基酸表面活性劑為月桂酰肌氨酸鈉(cs-30s)、椰油酰谷氨酸二鈉(cg-30s)和椰油酰甘氨酸鈉(gc-30s)等其中一種或其復(fù)配物。復(fù)配后可顯著提升體系的泡沫性能。

31、優(yōu)選地，所述穩(wěn)泡劑黃原膠、海藻酸鈉(sa)、羧甲基纖維素鈉(cmc)其中一種。

32、穩(wěn)泡劑的加入可以使液體在泡沫壁上形成更加穩(wěn)定的液膜，防止泡沫破裂，從而延長(zhǎng)泡沫的生命期，增加泡沫覆蓋面積，同時(shí)也能降低水的表面張力，提高滲透性，并且可以防止泡沫內(nèi)的液體過(guò)度蒸發(fā)、收縮和流動(dòng)，保持泡沫處于穩(wěn)定的非平衡狀態(tài)，加速泡沫進(jìn)入火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的深部，擴(kuò)大滅火范圍，增強(qiáng)泡沫的滅火性能。在溶液中加入黃原膠、海藻酸鈉(sa)、羧甲基纖維素鈉(cmc)等時(shí)，使水成膜泡沫膜具有較大的黏度，提高泡沫的穩(wěn)定性和耐久性，以及降低泡膜和水膜的透氣性，使燃料蒸汽更難穿透泡膜或水膜，防止排液過(guò)程，從而使泡沫壽命延長(zhǎng)，提高泡膜和水膜的穩(wěn)定性和封閉性，達(dá)到更好的滅火效果。但是這種大分子物質(zhì)添加的濃度不能太高，當(dāng)濃度過(guò)高時(shí)就會(huì)影響泡沫發(fā)生器正常釋放滅火劑。

33、優(yōu)選地，所述阻燃劑為尿素。

34、優(yōu)選地，所述防凍劑是乙二醇或丙二醇，可有效降低液體的冰點(diǎn)，從而防止液體在低溫環(huán)境下結(jié)冰和膨脹，達(dá)到抗凍的效果。拓展了產(chǎn)品的使用范圍。

35、優(yōu)選地，所述煙氣抑制劑是二茂鐵。有極強(qiáng)的抑制煙氣作用。研究表明其最佳濃度為70-120ppm，并且將二茂鐵溶解在有機(jī)溶劑中后，能以微乳的形式穩(wěn)定存在于本發(fā)明的發(fā)泡體系中。

36、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用生物基表面活性劑、穩(wěn)泡劑、阻燃劑、防凍劑等復(fù)配而成，有很強(qiáng)協(xié)同作用，耐鹽性強(qiáng)，有優(yōu)良的泡沫性能、鋪展性能、密封性能，從而達(dá)到良好的滅火性能，且綠色環(huán)保，不污染環(huán)境。

37、1)本發(fā)明耐海水碳?xì)渑菽瓌┮陨锘砻婊钚詣?fù)配體系為主要發(fā)泡組分，烷基糖苷檸檬酸酯鹽或醇醚糖苷檸檬酸酯鹽不僅具有很好的發(fā)泡力，且有螯合金屬離子的能力，同時(shí)還具有良好的環(huán)境兼容性。使得產(chǎn)品具有很高的耐鹽性和表面活性。同時(shí)，烷基糖苷的多羥基結(jié)構(gòu)，很強(qiáng)的抗腐蝕性，可以與金屬離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，從而抑制金屬離子的氧化，減緩腐蝕的過(guò)程。

38、復(fù)配了烷基糖苷或醇醚糖苷及泡沫性能突出的氨基酸表面活性劑使得此耐海水生物基碳?xì)浒l(fā)泡體系具有更低的表面張力，更好的泡沫性能，更加優(yōu)越的油類兼容性及與短鏈氟碳或有機(jī)硅表面活性劑的復(fù)配性，可以更好的在各類非水溶性可燃、易燃液體的表面上形成一層水膜，起到滅火的效果。可廣泛的與短鏈氟碳表面活性劑復(fù)配或有機(jī)硅表面活性劑復(fù)配,作為水成膜泡沫滅火劑,廣泛地應(yīng)用于消防滅火的技術(shù)領(lǐng)域。

39、(2)本發(fā)明耐海水碳?xì)渑菽瓌┡c普通碳?xì)渑菽瓌┫啾?具有良好的阻燃性、煙氣抑制性，使得滅火過(guò)程更加高效。

40、(3)本發(fā)明耐海水碳?xì)渑菽瓌┯缮锘細(xì)浔砻婊钚詣?、泡沫穩(wěn)定劑、抗凍劑、阻燃劑、煙氣抑制劑等濃縮而成，使用方便，操作簡(jiǎn)單，廣泛地應(yīng)用于消防滅火的技術(shù)領(lǐng)域。