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水成膜泡沫滅火劑之氟碳表面活性劑YM-316復配性能及表面張力測定（上）
來源：火工品 瀏覽 1186 次 發(fā)布時間:2025-01-10
YM-316氟碳表面活性劑形成的水成膜型滅火劑體系的性能，將8種不同表面活性劑與YM-316進行復配，性能測試表明APG0810和APEC-10Na對其起泡能力和泡沫的穩(wěn)定均有顯著改善作用，且三元復配體系優(yōu)于二元體系，其起泡高度最高達298mm，同時泡沫的25%析液時間可達到397s。滅火實驗結果表明，三元復配體系最短滅火時間為15.1s，最長抗燒時間為6.53 min?？梢娫搹团潴w系起泡能力高，泡沫穩(wěn)定且析液期長，鋪展迅速，可作為一種性能優(yōu)良的水成膜泡沫滅火劑的核心組分。
水成膜泡沫滅火劑(Aqueous film-forming foam，AFFF)是泡沫滅火劑家族的重要新成員。自1964年起，為應對飛行器事故引起的火災，美國海軍研究所和3M公司一起共同研制開發(fā)了AFFF以及其所用裝備。由于其具有“三高、兩憎”(高表面活性、高熱穩(wěn)定性、高化學穩(wěn)定性；憎水、憎油)的獨特性能，在眾多工業(yè)發(fā)達國家作為滅火劑已廣泛應用數(shù)十年。我國在20世紀80年代初，由公安部天津消防科學研究所等單位研制成功第1代AFFF。
目前，我國AFFF研究也與世界發(fā)展潮流一樣，正朝著綠色環(huán)境友好的新型滅火劑方向邁進。國內外針對氟碳類表面活性劑及其復配的滅火性能已進行了不少研究，本文針對YM-316及其復配性能開展了相關試驗研究。
1實驗設備
1.1實驗材料與設備
1.1.1材料與試劑
消防用氟碳表面活性劑(YM-316)，上海雨木化工有限公司；酚醚羧酸鈉鹽(APEC-10Na)，秦皇島勝利化工有限公司；十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)，湖北巨勝科技有限公司；十二烷基硫酸鈉(K12)，上海榮康化工有限公司；十二烷基聚氧乙烯醚硫酸鈉(AES)，上海楚星化工有限公司；十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)，上海盛眾精細化工有限公司；十二烷基甜菜堿(BS-12)，廣州南嘉化工科技有限公司；椰油酰丙基甜菜堿(CAB)，諾可(上海)化工有限公司；烷基糖苷(APG0810)，廣州鎂科化工有限公司；十二烷基氧化胺(OB-2)，廣漢市榮欣精細化工有限公司。氫氧化鈉、乙醇、乙二醇、丙三醇等化學試劑均為國產(chǎn)AR純。
1.1.2儀器與設備
NDJ-9S數(shù)顯粘度測量儀，上?？茖W儀器有限公司；全自動表面張力儀，芬蘭Kibron公司；TE214S Sartoriuss電子分析天平，蘇州賽恩斯儀器有限公司；標準泡沫槍，公安部天津消防研究所。
1.2實驗方法
將不同濃度的YM-316表面活性劑分別與不同種類的碳氫表面活性劑進行復配，測定其復配體系的表面張力、發(fā)泡性能、鋪展性能和滅火性能等指標來綜合評價其配伍效果。
1.2.1表面性能測試的測定方法
按GB 15308-2006的要求，采用芬蘭Kibron全自動表面張力儀以拉起液膜法測定溶液表面張力，并計算相應的臨界膠束濃度(CMC)；采用NDJ-9S數(shù)顯粘度測量儀測定粘度。
1.2.2發(fā)泡穩(wěn)泡性能的測定方法
發(fā)泡倍數(shù)采用GB 15308-2006的中低倍數(shù)泡沫的檢測方法進行測定；25%析液時間按肖進新等方法修訂為：取250mL帶塞量筒，加入一定體積的水成膜泡沫液1，用力振搖，直到泡沫液的高度無明顯變化為止，同時，記錄數(shù)據(jù)2，則水成膜泡沫液的發(fā)泡倍數(shù)為1/2。靜置試管數(shù)分鐘，然后去掉塞子，記錄析出25%液體的所需時間即成。
1.2.3鋪展性能的測定方法
在直徑為6.0 cm培養(yǎng)皿中放入20.0mL環(huán)己烷，用微量注射器勻速將40μL YM-316及其復配的溶液滴加至環(huán)己烷表面，記錄溶液從接觸環(huán)己烷開始到完全鋪滿整個液面的時間，以此表征溶液的鋪展性能。
1.2.4滅火性能測試的測定方法
滅火劑滅火性能測試方法:調節(jié)標準泡沫槍使其泡沫溶液供給強度為25~30 g/min。將Ф13.4 cm圓形燃燒盤平放于空曠的地面上，加200 mL水，使盤底全部被水覆蓋，在盤中加150mL 92#汽油，調整好標準泡沫槍的位置。加完燃料3min內點燃油料，在火焰布滿燃燒盤時開始記錄預燃時間；預燃60s，立即將實驗室泡沫滅火槍移于燃燒盤邊緣上方約1cm處，使泡沫恰好沿壁流入燃燒盤中，開始施加泡沫(施加泡沫允許短時間停頓)，施加泡沫時間為180~300s。記時至火焰全部熄滅，此即滅火時間。并觀察記錄滅火現(xiàn)象。
將Ф13.4 cm圓形燃燒盤平放于空曠的地面上，加入100mL 92#汽油、100 mL水，立即加入20.0g標準泡沫管槍新產(chǎn)生的泡沫。將一只幾乎裝滿汽油的20 mL瓷坩堝放入燃燒盤中央，點燃，記時至燃燒盤火焰的激烈程度與自由燃燒相當，此即抗燒時間。
1.2.5實驗數(shù)據(jù)的處理方法
采用Excel 2010軟件進行繪制和數(shù)據(jù)處理。