【摘要】：水成膜泡沫滅火劑是國際民航組織推薦用于撲滅飛機(jī)及航空燃油火災(zāi)的一種高效滅火劑,因其核心成分屬于有機(jī)污染物,被國際公約列入禁止名單。本研究為了解決全氟辛烷磺酸鹽及其衍生物的環(huán)境污染問題,采用合成的技術(shù)制備一種無毒、無環(huán)境污染性的短碳鏈型氟碳表面活性劑,并以此配制一種短碳鏈型滅火劑進(jìn)而測(cè)試其滅火性能。首先在短碳鏈氟碳表面活性劑制備方面,本文以全氟丁基磺酰氟為原料,分別與溴乙醇和碘甲烷進(jìn)行反應(yīng),制備了含溴型氟碳表面活性劑(FC4-Br)和含碘型氟碳表面活性劑(FC4-I)。其中,FC4-Br的表面張力最低可達(dá)17.05 mN/m,臨界膠束濃度(cmc)值為1.12%。將其配制成濃度為1%的水溶液,測(cè)得發(fā)泡倍數(shù)可達(dá)5倍,25%析液時(shí)間接近3min。FC4-I的表面張力最低可達(dá)18.59 mN/m,臨界膠束濃度值為1.35%。將其配制成濃度為1%的水溶液,幾乎不發(fā)泡,25%的析液時(shí)間也很短暫。綜合表面性能和發(fā)泡性能,我們選擇FC4-Br作為與碳?xì)浔砻婊钚詣┻M(jìn)行復(fù)配的復(fù)配劑;其次在短碳鏈氟碳表面活性劑復(fù)配方面,將FC4-Br分別與丁烷磺酸鈉、己烷磺酸鈉和辛烷磺酸鈉進(jìn)行復(fù)配,測(cè)試三種混合溶液的表面性能、鋪展性能和發(fā)泡性能。發(fā)現(xiàn)FC4-Br與已烷磺酸鈉復(fù)配效果最好,復(fù)配之后的混合液的表面張力和臨界膠束濃度值分別降到16.62 mN/m和0.41%。在環(huán)己烷、航煤和95號(hào)汽油上均能實(shí)現(xiàn)快速鋪展。C4-Br與已烷磺酸鈉的混合溶液在濃度為1%時(shí),發(fā)泡倍數(shù)可達(dá)7.4倍,25%的析液時(shí)間為372s;最后在短碳鏈氟碳表面活性劑滅火劑配制方面,以FC4-Br與已烷磺酸鈉的復(fù)配液作為基液,依次添加甜菜堿、α-烯基磺酸鈉和黃原膠等添加劑配置成不同濃度的混合溶液,再測(cè)試混合溶液的發(fā)泡倍數(shù)、析液時(shí)間等參數(shù),確定出最佳質(zhì)量分?jǐn)?shù)甜菜堿應(yīng)為0.36%、α-烯基磺酸應(yīng)為0.18%、黃原膠應(yīng)為為0.012%;進(jìn)而選取二乙二醇丁醚、乙二醇、尿素等作為輔助試劑加入混合溶液,配置成泡沫滅火劑濃縮液。再將濃縮液加入自來水配制成6%型水成膜泡沫滅火劑,按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB15308-2006要求開展滅火實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)其滅火時(shí)間小于1min,抗燒時(shí)間大于14 min,達(dá)到了國標(biāo)ⅠA級(jí)要求。綜上,本文研究的新型表面活性劑不僅具有良好的環(huán)保性能,而且具有優(yōu)異的滅活性能,可成為新一代環(huán)保型水成膜泡沫滅火劑的表面活性劑。
【圖文】：

技術(shù)路線圖

中間產(chǎn)物合成裝置
【學(xué)位授予單位】：中國民用航空飛行學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TQ423;TQ569

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本文編號(hào)：2609426