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水成膜泡沫灭火剂由于其水成膜及泡沫的双重灭火作用而具有较好的灭火效果,对扑灭油类火灾十分有效,且不污染环境,可作为哈龙的部分替代品。但水成膜泡沫灭火剂由于其关键组分碳氟表面活性剂价格昂贵,多从国外进口,致使其难以大量推广应用。
本论文针对如何降低碳氟表面活性剂价格问题,研究了多种碳氟表面活性剂水溶液在环己烷表面的铺展,依据表面活性剂结构与性能的关系,以电解氟化产物全氟烷基磺酰氟为原料,合成了一种成本低的新型碳氟表面活性剂FC-TA,研究了FC-TA的物理化学性质,结果表明FC-TA水溶液的最低表面张力为16.6mN/m,FC-TA可在不同油面上铺展。依据表面活性剂复配原理,研究了FC-TA碳氟表面活性剂与碳氢表面活性剂的相互作用,结果表明当FC-TA氟表面活性剂浓度为0.1wt%时,单一氟表面活性剂和复配表面活性剂水溶液的表面张力分别为16.6和14.7mN/m,复配型表面活性剂能有效地减少碳氟表面活性剂的用量且能在油面上快速铺展。
根据水成膜泡沫灭火剂的灭火原理,提出了用水溶液能否在油面上迅速铺展、铺展量、发泡倍数、泡沫液析液时间、泡沫稳定性5个参数来评价水成膜泡沫灭火剂灭火性能的简单可行的实验室评价方法,以此方法为基础研究了FCTA复配型表面活性剂与各种添加剂的相互作用,筛选出适合于水成膜泡沫灭火剂的添加剂种类和适用浓度,在此基础上研制出成本低、性能好的水成膜泡沫灭火剂。水成膜泡沫灭火剂经国家固定灭火系统和耐火构件质量监督检验中心检验各项指标均达到GB17427-1998《水成膜泡沫灭火剂》标准要求,且灭火性能达到最高级IA级.
本项目的研究实现了从碳氟表面活性剂与碳氢表面活性剂复配体系到水成膜泡沫灭火剂配方的一体化,水成膜泡沫灭火剂产品成本可降低30%左右。