抗溶聚合物的合成及超浓缩泡沫灭火剂的研制

1.项目概况

西方发达国家对灭火剂的研究已趋向多元化,向环保型、多功能、浓缩型方向发展。由于泡沫灭火剂产品属于储备类物品,需占有一定的空间和场地,研究生产高浓度,储量少的泡沫灭火剂已成为必然。

目前,我国普通水成膜泡沫灭火剂的研究开发技术已达到世界先进水平,但抗溶水成膜泡沫灭火剂研发生产仅停留在第一代(6%型),由于缺乏性能稳定的抗溶性聚合物,国内还不能生产超浓缩抗水成膜溶泡沫灭火剂,超浓缩泡沫灭火剂生产处于空白状态。

多糖类物质在抗溶水成膜泡沫灭火剂中起关键的抗溶作用,但因其加入后水成膜泡沫灭火剂粘度增高,使用量受到一定的限制。在西方发达国家,研制了抗溶性高分子聚合物,这类物质添加到水成膜泡沫灭火剂中,可改变其流变性和触变性,使体系的粘度下降,甚至可制成牛顿流体;此外,还可提高体系的稳定性,这对研制抗溶水成膜泡沫灭火剂起到了关键的作用。

根据研制水成膜泡沫的经验和对国外抗溶水成膜泡沫灭火剂文献报道的分析,我们制定了以多糖类水溶性高分子聚合物为基物,通过一系列化学反应将具有不同碳链的全氟单体分别接枝到多糖类水溶性高分子聚合物分子上,制得多种带有不同氟碳链的抗溶性聚合物的技术路线,以此抗溶聚合物为重要组份配制抗溶水成膜泡沫灭火剂,经配伍性、稳定性、抗溶灭火等一系列性能试验,确定最佳抗溶聚合物及性能最优的抗溶水成膜泡沫灭火剂组份。

2.主要成果:

(1)将含氟中间体通过多步化学反应,合成出聚合物单体,再进一步接枝到黄原胶高分子上。综合利用氟碳化合物所特有的耐高温稳定性和黄原胶抗极性溶剂的优良性能,制得一种能显著提高抗极性溶剂能力的含氟高分子聚合物:

  1. 该抗溶聚合物具有极佳的抗溶性能,其灭乙醇火效率较普通抗溶水成膜泡沫灭火剂提高了近2倍。

  2. 合成的含氟聚合物不但具有极强的抗溶能力,还具有降低体系粘度的效果,增加了泡沫灭火剂体系的流动性。

(2)以合成的含氟抗溶聚合物为主要组份,添加到普通水成膜泡沫灭火剂中,研制成功了超浓缩抗溶水成膜泡沫灭火剂:

  1. 该灭火剂具有灭火速度快、封闭性能好、抗复燃能力强等特点,对不同的极性溶剂,皆有较强的灭火性能。其灭火性能在国内处于领先水平,达到国外同类产品的先进水平。

  2. 该抗溶泡沫灭火剂在极性溶剂上,还具有优异的泡沫稳定性,泡沫在乙醇、丙酮、乙酸乙酯等极性溶剂上,50%消泡时间可达180分钟以上。

  3. 研制的超浓缩抗溶泡沫灭火剂配方合理,工艺简单,原料易得,基本无三废产生,与现有的抗溶水成膜泡沫灭火剂相比成本较低,具有较强的市场竞争力。

    采用易生物降解原料,产品生物降解性强,对环境无污染,是一种环境友好产品。

3.创新点和知识产权:

获得了“一种低粘度抗溶水成膜泡沫灭火剂”“一种抗溶高分子聚合物及其制备方法、应用”两项发明专利。

4.成果应用情况:

该系列超浓缩泡沫灭火剂与北京安兴达工贸有限公司合作,陆续生产销售了100多万元,主要在中国石化、中国石油等石化行业得到应用。

信息来源: 
2014-12-02