低碳醇改性无氟泡沫的性能分析与扑灭油池火的实验研究

针对现有氟碳类泡沫灭火剂关键组分PFOS因国际环境公约出于环保和健康而限用,以及现有泡沫灭火剂还存在析液速度快而影响灭火能效等问题,在前人及团队探究无氟泡沫复配方案基础上,基于火灾化学理论与表面活性剂技术,遴选碳氢/有机硅表面活性剂(LS-99/SDS)为基剂,通过引入可改善气泡聚并的低碳醇(乙醇、正丙醇和异丁醇)调控泡沫的发泡倍数和25%析液时间等性能,开展含醇泡沫和无醇泡沫的灭火对比实验,考察低碳醇引入后的泡沫灭火能效。结果表明,引入适量浓度低碳醇可显著影响LS-99/SDS复配体系的发泡倍数和25%析液时间。相比乙醇和正丙醇,当异丁醇质量分数为0.1%时,可有效延缓含醇泡沫的析液进程和降低析液速率。通过灭火过程的火焰温度测定,发现含醇泡沫作用下10 cm和20 cm高度处的火焰最大降温速率为20.1℃·s^-1和11.2℃·s^-1,相较于无醇泡沫体系降温效果显著,降温增幅分别为39.58%和14.29%。含醇泡沫灭火剂相对于无醇泡沫灭火时间缩短了3.6 s,缩短幅度为37.5%。适量浓度的异丁醇引入到无氟泡沫体系中,可有效延缓泡沫析液进程,提高泡沫体系的发泡倍数及稳泡性能,为无氟泡沫的优化设计提供了一条新路径。建立了基于25%析液时间、平均析液速度、最大降温速率和灭火时间等综合指标的灭火效果考察方法,为泡沫灭火效能的实验室评价提供了参考依据。     

低碳醇改性无氟泡沫的性能分析与扑灭油池火的实验研究

针对现有氟碳类泡沫灭火剂关键组分PFOS因国际环境公约出于环保和健康而限用,以及现有泡沫灭火剂还存在析液速度快而影响灭火能效等问题,在前人及团队探究无氟泡沫复配方案基础上,基于火灾化学理论与表面活性剂技术,遴选碳氢/有机硅表面活性剂(LS-99/SDS)为基剂,通过引入可改善气泡聚并的低碳醇(乙醇、正丙醇和异丁醇)调控泡沫的发泡倍数和25%析液时间等性能,开展含醇泡沫和无醇泡沫的灭火对比实验,考察低碳醇引入后的泡沫灭火能效。结果表明,引入适量浓度低碳醇可显著影响LS-99/SDS复配体系的发泡倍数和25%析液时间。相比乙醇和正丙醇,当异丁醇质量分数为0.1%时,可有效延缓含醇泡沫的析液进程和降低析液速率。通过灭火过程的火焰温度测定,发现含醇泡沫作用下10 cm和20 cm高度处的火焰最大降温速率为20.1℃·s^-1和11.2℃·s^-1,相较于无醇泡沫体系降温效果显著,降温增幅分别为39.58%和14.29%。含醇泡沫灭火剂相对于无醇泡沫灭火时间缩短了3.6 s,缩短幅度为37.5%。适量浓度的异丁醇引入到无氟泡沫体系中,可有效延缓泡沫析液进程,提高泡沫体系的发泡倍数及稳泡性能,为无氟泡沫的优化设计提供了一条新路径。建立了基于25%析液时间、平均析液速度、最大降温速率和灭火时间等综合指标的灭火效果考察方法,为泡沫灭火效能的实验室评价提供了参考依据。     

几种表面活性剂对灭火剂性能影响研究

为探究碳氢和有机硅表面活性剂对泡沫灭火剂性能的影响,将6种表面活性剂按质量分数3%、6%制备泡沫灭火剂,并测试泡沫灭火剂的表面张力、界面张力、发泡倍数、25%析液时间、铺展性、灭火性能等性能,以灭火时间为灭火性能判定标准。结果表明,BS-12和APG0810泡沫灭火剂表面张力相对较低,3%BS-12泡沫灭火剂表面张力为20.4 mN/m;APG0810泡沫性能最好,发泡倍数达到13,同时25%析液时间达到70.64 s;对于铺展性能,K-12泡沫灭火剂在环己烷表面铺展迅速,铺展面积大。灭火实验表明, APG0810泡沫灭火剂灭火时间最短,灭火性能最优。     

低碳醇对氟碳与碳氢表面活性剂复配体系泡沫性能的影响

普通碳氢表面活性剂与磺基甜菜碱氟碳表面活性剂(FS)相比,泡沫性能和耐油性不好。醇通常强烈地影响表面活性剂的自组织行为,醇的加入能提高表面活性剂的泡沫性能。本文采用Ross-Miles法探讨了低碳醇对FS与阴离子碳氢表面活性剂(AOS)复配体系FS/AOS泡沫性能的影响。结果表明,当甲醇、无水乙醇、异丙醇浓度分别为5%、3%、3%,复配体系FS/AOS的起泡性能和泡沫稳定性仍较好,在加入醇之后,煤油含量60%～80%时起泡性能和泡沫稳定性仍较好。不同碳数的低碳醇对复配体系泡沫性能的影响规律为:发泡性能甲醇最好、异丙醇次之、无水乙醇最差,异丙醇的稳泡性能较甲醇和无水乙醇差。     

泡沫排水剂配方的优选

泡沫排水剂是一种具有良好起泡、稳泡性能的表面活性剂,其组成包括发泡剂、稳泡剂。通过以三种发泡剂LAB-35,LAO-30,AES与俩种稳泡剂OP-10,十二醇分别进行组合并通过测定发泡体积,半衰期,发泡高度对泡沫排水剂进行优选从中选出最优配方。     

新型氟碳表面活性剂在轻水泡沫灭火剂中的应用研究

研究一种新型非离子氟碳表面活性剂Interchem-1的溶液性能,最低表面张力可达16.8 mN/m,临界胶束浓度为5×10-4~1×10-3,同时具有良好的发泡性及泡抹稳定性。以Intechem-1氟碳表面活性剂为主剂的轻水泡沫灭火剂,显示出优异的灭火效果。     

泡沫灭火剂中全氟辛烷磺酸类物质的管控行为及替代物研究进展

全氟辛烷磺酸（perfluorooctane sulfonic acid, PFOS）使水成膜泡沫灭火剂（aqueous film forming foam,AFFF）具有较好的耐高温和抗烧能力,但由于PFOS的难降解性、生物富集性及毒性,国内外相继对PFOS类物质进行了管控。本文简述和分析了泡沫灭火剂中PFOS类物质的管控行为及替代物研究,分析表明管控行动逐步从限制走向淘汰,研究泡沫灭火剂中PFOS类物质的替代物极为迫切;替代物的研究方向主要有两个,一个是泡沫灭火剂中短氟碳链类表面活性剂研究及短氟碳链泡沫灭火剂的灭火效果验证,但短氟碳链类表面活性剂可能存在长期环境持久性的问题;另一个是泡沫灭火剂中无氟类表面活性剂的研究,如有机硅表面活性剂、甜菜碱型表面活性剂、纯化皂苷表面活性剂,但无氟类表面活性剂可能会影响无氟泡沫灭火剂的表面活性、灭火能力、灭火效果等。泡沫灭火剂中PFOS类物质的替代物研发尚任重而道远。     

疏水型SiO_2纳米颗粒的稳泡性研究

针对泡沫驱油技术中存在的泡沫稳定性问题,对纳米颗粒部分取代表面活性剂发泡和稳泡,以提高泡沫稳定性进行了研究。将不同型号的亲水性和疏水性SiO_2纳米颗粒分别与表面活性剂α-烯基磺酸钠(AOS)溶液复配,进行泡沫观察试验,考察了SiO_2纳米颗粒与AOS复配后对N_2泡沫稳定性的影响。结果表明:单独的亲水性纳米二氧化硅颗粒不能发泡稳泡,能在较低浓度的AOS溶液中起到一定的稳泡作用,但效果不理想;而疏水性纳米SiO_2颗粒虽不能单独发泡,但可以部分取代AOS表面活性剂,大大提高泡沫的稳定性。通过对不同浓度的纳米颗粒与AOS表面活性剂复配后的稳泡性能对比,得到泡沫驱油稳泡剂的最佳配比(质量分数)为0.04%AOS+0.10%SiO_2。研究结果对于泡沫驱油稳泡剂的优选具有一定的指导意义。     

椰油酰羟乙基磺酸酯钠的应用性能研究

实验选用椰油酰羟乙基磺酸酯钠(SCI-85)作为主表面活性剂,分别与月桂酰肌氨酸钠(LS-30)、月桂醇醚磺基琥珀酸单酯二钠盐(MES)、α-烯基磺酸钠(AOS)、月桂醇醚磷酸酯钾盐(MAP)辅助表面活性剂按一定比例进行复配以制得温和表面活性剂体系。通过考察体系的起泡性、稳泡性、稳态流变性质和动态流变性质等研究了SCI-85在表面活性剂体系中的应用。结果表明,SCI-85复配MES的体系发泡能力最强,复配LS-30的体系发泡能力最弱;SCI-85复配MES的体系稳泡性能最好,复配AOS的体系稳泡性能最差;4种辅助表面活性剂对SCI-85体系抗剪切能力的提高程度比较来看,LS-30的提高程度最大;4个体系在一定的振荡频率范围内结构均比较稳定。     

新型氟碳表面活性剂的合成及在灭火剂中的应用

以全氟辛基磺酰氟、乙二胺和丙烯酸甲酯为主要原料,合成了N'-(N-全氟辛磺酰胺基)乙基亚氨基-β,β-二丙酸二钠氨基酸型氟碳表面活性剂.该表面活性剂具有良好的表面活性,其临界表面张力为16.5 mN/m(20℃),临界胶束浓度为1.0×10-4 mol/L;与两性和非离子碳氢表面活性剂的配伍性良好.在水成膜泡沫灭火剂中,能显著提高泡沫灭火剂的灭火性能和抗烧性能,灭火时间由45.8 s降到24.6 s,抗烧时间由4.7min提高到7.8min.     

氟碳表面活性剂在消防领域中的应用

分析了氟碳表面活性剂的结构和性能特点;讲解了氟蛋白泡沫灭火剂、轻水泡沫灭火剂和凝胶型抗溶剂泡沫灭火剂的基本组成、性能特点和在消防领域中的应用场合等;最后指出在研发过程中科学工作者必须考虑氟碳表面活性剂对人类身体和环境可能产生的危害.     

硅橡胶／三元乙丙橡胶泡沫合金的研制

研究了硅橡胶／三元乙丙橡胶（Ｑ／ＥＰＤＭ）共混,发泡的配方与成型工艺,对补强剂,发泡剂,硫化剂,成型温度,时间等因素对泡沫材料的密度硬度等性能的影响进行了研究。     

常用灭火剂灭火性能及原理

详细介绍了气体灭火剂、泡沫灭火剂、干粉灭火剂和气溶胶灭火剂等多种常用灭火剂的性能及灭火原理,并对其适用条件进行了说明。     

空气泡沫灭火剂与石油化工火灾扑救

近年来频发的石油化工火灾为人们敲响了安全警钟,再一次引起人们对石油化工火灾问题的高度关注。文章介绍了在石油化工火灾中常用空气泡沫灭火剂的种类、灭火机理、适用范围、优点及不足,指出了空气泡沫灭火剂使用时的注意事项,并展望了其在石油化工火灾中的应用前景。     

Structure and properties of closed‐cell foam prepared from irradiation crosslinked silicone rubber

Silicone rubber foam was prepared through crosslinking with electron beam irradiation and foaming by the decomposing of blowing agent azobisformamide (AC) in hot air. The crosslinking and foaming of silicone rubber was carried out separately, which was different from the conventional method of chemical crosslinking and foaming. After foaming, the silicone rubber foam was irradiated again to stabilize the foam structure and further improve its mechanical properties. The effects of irradiation dose before and after foaming, and the amount of blowing agents on the structure and properties of silicone rubber foam were studied. The experimental results show that with the increase of AC content, the average cell diameter of silicone rubber foam increases a little, the foam density decreases to a minimum value when AC content is 10 phr. With the increase of irradiation dose before foaming from 10 to 17.5 kGy, the cell nucleation density of silicone rubber foam increases, the average cell diameter decreases, and the foam density increases. With the increase of irradiation before foaming, the tensile strength, tensile modulus, and the elongation at break of the silicone rubber foam increase. Through irradiation crosslinking again after foaming, the foam density is decreased and the mechanical properties of silicone foam are further improved. © 2009 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2009     

Study on aqueous film-forming foam extinguishing agent based on fluorocarbon cationic–hydrocarbon anionic surfactants mixture system

Fluorocarbon surfactants were the main components of aqueous film-forming foam extinguishing agents (AFFF). Unfortunately, the widely used fluorocarbon surfactant perfluorooctane sulfonate (PFOS) was limited due to its toxicity, bioaccumulation and biodegradability. In this paper, an environmentally friendly quaternary ammonium cationic fluorocarbon surfactant with high surface activity and simple synthesis route was reported. The surface performance and aggregation behavior of the mixed solution of this fluorocarbon surfactant and sodium n-octyl sulfate were studied by means of surface tension meter and transmission electron microscope (TEM). The results showed that the synergistic effect of sodium n-octyl sulfate and this fluorocarbon surfactant was significant, and many vesicles could be observed in the mixed solution with the concentration of 0.1 mol/L under TEM. Subsequently, three environmental friendly AFFF formulations (F-1, F-2, F-3) were designed with the mixture of the fluorocarbon surfactant, sodium n-octyl sulfate and lauryl betaine BS-12 as foaming agent. Through its foam performance test, it could be seen that F-3 showed relatively excellent foam performance. The initial foam height h₀ was 70 mm, the 25% drainage time was 315 s, the extinguishing time was 28 s, and the burn-back time was 720 s. This kind of fire extinguishing agent had the potential of fire protection application.     

端乙烯基硅油对RTV-2泡沫硅橡胶性能的影响

以α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷(107硅橡胶)、α,ω-二乙烯基聚二甲基硅氧烷(端乙烯基硅油)、含氢硅油、气相法白炭黑、抑制剂、发泡剂及催化剂为原料,制得双组分室温硫化(RTV-2)泡沫硅橡胶。探讨了端乙烯基硅油黏度和用量对RTV-2泡沫硅橡胶的初始黏度、操作时间、发泡倍率、力学性能、硬度及外观形貌的影响。结果表明,随着端乙烯基硅油黏度的增加,RTV-2泡沫硅橡胶的发泡倍率增加,泡孔孔径及骨架变细,弹性更好,胶料的初始黏度增加、操作时间缩短、硬度增加、泡孔孔径逐渐变小,拉伸强度先降后增,伸长率变化不明显;且随着端乙烯基硅油用量的增加,RTV-2泡沫硅橡胶的发泡倍率减小,泡孔孔径及骨架会先细后粗。当加入3～9份8 000 mPa·s的端乙烯基硅油时,可制得流动性好,操作时间长、发泡倍率高、泡孔孔径细及弹性好的泡沫硅橡胶。