[發明專利]基于C4孿連型氟表面活性劑的水成膜泡沫滅火劑

有效

• 申請號: 201710830086.4
• 申請日: 2017-09-15
• 公開（公告）號: CN107497091B
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 葛峰;姜紅紅;姜塍林
• 申請（專利權）人: 浙江睦田消防科技開發有限公司
• 主分類號: A62D1/02
• 分類號: A62D1/02;A62D1/04;C07C303/30;C07C309/65
• 代理公司: 廈門福貝知識產權代理事務所(普通合伙) 35235
• 代理人: 郝學江

本發明涉及一種基于C4孿連型氟表面活性劑的水成膜泡沫滅火劑，屬于消防耗材技術領域。該C4孿連型氟表面活性劑的結構式如下：其中，n＝2?6。本發明以氟碳鏈長度為4個碳的陰離子C4孿連型氟表面活性劑為核心組分制備水成膜泡沫滅火劑，不含PFOA/PFOS，經濟環保。本發明制成的水成膜泡沫滅火劑可以在油類表面自發形成抑制油類蒸發的水膜，降低火焰溫度，切斷燃料輸送，同時隔絕燃料和空氣，綜合利用冷卻、隔絕和窒息機制實現快速滅火，具有滅火效率高、速度快、抗復燃性能和封閉性能好，貯存期長等優點。

技術領域

本發明涉及一種水成膜泡沫滅火劑，尤其涉及一種基于C4孿連型氟表面活性劑的水成膜泡沫滅火劑，屬于消防耗材技術領域。

背景技術

水成膜泡沫滅火劑(aqueous film-forming foam fire extinguishing agent，簡稱AFFF)由氟表面活性劑、碳氫表面活性劑、泡沫穩定劑、增稠劑、抗燒劑、助溶劑、緩沖劑、抗凍劑、金屬緩蝕劑、抗菌劑和螯合劑等組成，是一種高效泡沫滅火劑。AFFF可以在油類表面自發形成一層抑制油類蒸發的水膜，降低火焰溫度，切斷燃料輸送，同時隔絕燃料和空氣，綜合利用冷卻、隔絕和窒息機制實現快速滅火，具有滅火效率高、速度快、抗復燃性能和封閉性能好，貯存期長等優點。

AFFF的核心組分是氟表面活性劑，此前國內外多采用含有較長氟碳鏈的化合物(Journal of Environmental Monitoring 4(2002)90-95)，如全氟辛基磺酸鹽、全氟辛基磺酸鹽等化學品(統歸于PFOA/PFOS)。隨著PFOA/PFOS于2009年被《關于持久性有機污染物的斯德哥爾摩公約》(Stockholm Convention on Persistent Organic Pollutants)納入持久性有機污染物范疇，其生產和使用受到嚴格限制。目前急需開發出適用于AFFF的含有短氟碳鏈的氟表面活性劑。

目前，已有研究結果表明，當氟表面活性劑中氟碳鏈長度為4個碳時，就不具有生物累積性和持久性環境危害。但氟表面活性劑中氟碳鏈長度為4個碳時，傳統結構的氟表面活性劑臨界膠束濃度很高，表面張力較高，難以滿足AFFF要求。

而孿連型表面活性劑(gemini surfactants)是一類帶有兩個疏水鏈、兩個親水基和一個橋連基團的化合物。和傳統表面活性劑相比，孿連型表面活性劑具有很高的表面活性，其水溶液具有特殊的相行為和流變性，已引起學術界和工業界人士的廣泛興趣和關注，并開發了相應高表面活性的短氟碳鏈孿連型氟表面活性劑。如中國發明專利(公開號：CN103111229A)用含短氟碳鏈的環氧丙烷與烷基二胺反應后再磺化得到陰離子孿連型氟表面活性劑，具有較高的表面活性。又如中國發明專利(公開號：CN103406064A)和中國發明專利(公開號：CN103816835A)用含短氟碳鏈的環氧丙烷(氟碳鏈碳數為6)與烷基二胺反應后，再分別季銨化(得到陽離子孿連型氟表面活性劑)或磺化(得到兩性孿連型氟表面活性劑)，產物亦具有較高的表面活性。但上述專利公開的短氟碳鏈孿連型氟表面活性劑均未應用于AFFF領域。

而中國發明專利(公開號：CN103446943A)以全氟烷基磺酰氟(氟碳鏈碳數為4或6)、對羥基苯甲醇、四甲基烷基二胺、氯化亞砜等為原料，通過酯化、氯取代、季銨化等步驟制備陽離子孿連型氟表面活性劑，并應用于AFFF領域，但是該專利原料價格較貴，工藝復雜，純化步驟繁瑣，產品成本較高，應用前景有限。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中存在的上述問題，提出了一種經濟環保的基于C4孿連型氟表面活性劑的水成膜泡沫滅火劑。

本發明的目的可通過下列技術方案來實現：基于C4孿連型氟表面活性劑的水成膜泡沫滅火劑，其特征在于，所述C4孿連型氟表面活性劑的結構式如式(Ⅰ)所示：

其中，式(Ⅰ)中n＝2-6。