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CN118286646B - 一种森林灭火剂及其制备方法 - Google Patents

一种森林灭火剂及其制备方法 Download PDF

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CN118286646B CN202410409761.6A CN202410409761A CN118286646B CN 118286646 B CN118286646 B CN 118286646B CN 202410409761 A CN202410409761 A CN 202410409761A CN 118286646 B CN118286646 B CN 118286646B
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Abstract

本发明公开了一种森林灭火剂及其制备方法,方法包括以下步骤:将第一阻燃剂和偶联剂搅拌混合均匀,得到第一物料;向第一物料中加入疏水性聚合物单体或者加入疏水性聚合物单体和引发剂,搅拌均匀,得到第二物料;搅拌状态下向第二物料中加入表面活性剂,加热,得到第三物料;将亲水性聚合物溶于水,并加入到第三物料中,均质处理后,加热搅拌,恒温反应,得到第四物料;将第四物料冷却,加入阻燃助剂和水,搅拌均匀,得到森林灭火剂。本发明的森林灭火剂可在水中快速分散,添加10‑20倍水稀释后灭火效果可达到“2A”高效标准,对金属无腐蚀,高温下无有毒物质产生。

Description

一种森林灭火剂及其制备方法
技术领域
本发明属于灭火剂技术领域,具体涉及一种森林灭火剂及其制备方法。
背景技术
森林火灾每年都有发生,常造成严重的生态环境灾难和重大人员财产损失。灭火剂有很多种,但常用的干粉灭火剂、泡沫灭火剂和气体灭火剂并不适合扑灭森林草原大火。由于火区气流活动剧烈,上述灭火剂很难在燃烧物上降落。
水是最廉价的灭火剂,但水在扑灭森林大火时效率很低,其作用是降低可燃物表面温度。森树火灾的特点是范围大、温度高、火势猛,少量水很难扑灭森林大火。
目前,我国每年花大量外汇进口“哈龙”类含卤素的森林灭火剂,但卤系灭火剂高温下释放有毒物质,严重污染环境。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供了一种森林灭火剂及其制备方法,先用偶联剂对阻燃剂进行表面改性处理后,再用疏水性聚合物单体对改性后的阻燃剂进行包覆,在亲水性聚合物的作用下,原位聚合形成一种具有核壳结构的包覆体,该包覆体直径从数微米到数十微米,可在水中迅速分散悬浮,添加10-20倍水稀释后灭火效果可达到“国标GB17835-2008.水系灭火剂”2A级,高温下无有毒物质产生,对林区生态无影响,高效环保。
为达到上述目的,本发明第一方面公开了一种森林灭火剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)将第一阻燃剂和偶联剂搅拌混合均匀,得到第一物料;
(2)向第一物料中加入疏水性聚合物单体或者加入疏水性聚合物单体和引发剂,搅拌均匀,得到第二物料;
(3)搅拌状态下向第二物料中加入表面活性剂,加热,得到第三物料;
(4)将亲水性聚合物溶于水,并加入到第三物料中,均质处理后,加热搅拌,恒温反应,得到第四物料;
(5)将第四物料冷却,加入阻燃助剂和水,搅拌均匀,得到森林灭火剂。
所述第一阻燃剂为胍盐类阻燃剂、铵盐类阻燃剂,和/或磷系阻燃剂的至少一种。
在本发明优选的实施方式中,所述胍盐类阻燃剂的用量为5-30重量份,磷系阻燃剂的用量为5-35重量份,铵盐类阻燃剂的用量为5-25重量份。
本发明先用偶联剂对多种阻燃剂进行表面改性处理后,再用疏水性聚合物单体对改性后的阻燃剂进行包覆,在亲水性聚合物的作用下,原位聚合形成一种具有核壳结构的包覆体,制备出一种高效环保型水系森林灭火剂。该森林灭火剂可在水中快速分散,添加10-20倍水稀释后灭火效果可达到“2A”高效标准,使用方法简单,高温下无有毒物质产生,对林区生态无影响,高效环保。
胍盐类阻燃剂无毒、高效、环保、安全,是森林灭剂的主剂。自然降解速度快,高温下胍类分解为氮气、水、尿素类物质,可稀释氧气,快速降低空气中的氧含量,覆盖阻隔燃烧物,使火熄灭。铵盐类阻燃剂无毒、高效、环保、安全,阻燃效果明显,是传统的阻燃主剂。
本发明将胍盐类阻燃剂和铵盐类阻燃剂复配,使阻燃剂充分发挥协同增效作用。
进一步地,步骤(1)中,胍盐类阻燃剂的用量为5-30重量份,铵盐类阻燃剂的用量为5-25重量份。优选地,胍盐类阻燃剂选自聚合胍、碳酸胍、硝酸胍、乙酸胍、磷酸胍、硼酸胍、硫酸胍、草酸胍、苯甲酸胍中的一种或多种。更优选地,胍盐类阻燃剂选自碳酸胍、磷酸胍、硼酸胍中的一种或多种。铵盐类阻燃剂选自硫酸铵、碳酸铵、磷酸铵、磷酸二氢铵、碳酸氢二铵、多聚磷酸铵中的一种或多种。更优选地,铵盐类阻燃剂选自磷酸铵、磷酸二氢铵、多聚磷酸铵中的一种或多种。
在本发明优选的实施方式中,步骤(2)中,将引发剂加入油性载体中加入第一物料中,优选地,所述油性载体选自矿物油、石油醚、石蜡的至少一种。
为了进一步提高阻燃效果,步骤(4)中进一步加入第二阻燃剂,所述第二阻燃剂为金属氢氧化物阻燃剂,用量为2-15重量份。
金属氢氧化物阻燃剂高温下分解为大量的水和金属氧化物,水可使燃烧物表面温度迅速下降,金属氧化物可以覆盖在燃烧物表面,阻断氧化反应,所产生的金属氧化物不但可以阻断高温下燃烧物的氧化应还可以消烟,提高火区空气中的透明度。
磷系阻燃剂受热分解为磷酸、聚偏磷酸、偏磷酸等有强脱水作用的酸。这些酸使植物表面迅速脱水碳化,形成至密的含磷碳化层,阻断氧化反应,吸收燃烧物表面的氧化热能,隔绝空气和热源。
优选地,金属氢氧化物选自氢氧化镁、氢氧化铁、氢氧化铝、氢氧化钙、氧氧化锌中的一种或多种。更优选地,金属氢氧化物选自氢氧化铝、氢氧化钙、氢氧化镁中的一种或多种。
优选地,磷系阻燃剂选自包覆红磷、磷酸酯、磷酸甲酯、磷酸乙酯、磷酸丁酯、磷酸锌酯、磷酸异辛酯、异丙基化磷酸三苯酯、磷酸苯酯、甲基磷酸二甲酯中的一种或多种。更优选地,磷系阻燃剂选自包覆红磷、磷酸异辛酯、异丙基化磷酸三苯酯中的一种或多种。
进一步地,所述偶联剂选自正钛酸丁酯、铝酸酯、硅烷偶联剂、磷酸酯类偶联剂、硼酸酯类偶联剂中的一种或多种,所述偶联剂的用量为0.1-5.0重量份。硅烷偶联剂可选择KH550、KH560、KH570或KH792。更优选地,选自硅烷偶联剂、正钛酸丁酯中的一种或多种。
溶解偶联剂的溶剂选自乙醇、甲醇、丁醇、丙酮、二甲基甲酰胺、二氯甲烷、三氯甲烷中的一种或多种。优选地,选自乙醇、丙酮、二氯甲烷中的一种或多种。溶剂用量为1-10重量份。
进一步地,所述疏水性聚合物单体选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酰乙酸乙酯、异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯中的一种或多种,疏水性聚合物单体的用量为0.5-20重量份;所述引发剂选自偶氮二异丁腈、过硫酸钾、过硫酸铵、过氧化苯甲酰中的一种或多种,优选地,选自偶氮二异丁腈、过硫酸钾中的一种或多种。引发剂与疏水性聚合物单体质量比为0.01%-5.00%。所述表面活性剂选自丙二醇单月桂酸酯、失水山梨醇单硬脂酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯、失水山梨醇月桂酸酯、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、二乙二醇脂肪酸酯、失水山梨醇单棕榈酸酯、聚氧丙稀硬脂酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇三油酸酯、失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚中的一种或多种,表面活性剂与疏水性聚合物单体的比例为0.2-50:100;所述亲水性聚合物选自聚乙烯醇、聚乙二醇、丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、N-羟乙基丙烯酰胺、丙烯腈、二乙烯三胺中的一种或多种,亲水性聚合物的用量为0.1-10重量份。
为了使疏水性聚合物单体更均匀包覆在阻燃剂表面,步骤(2)中,可选用疏水性酯类作稀释剂或溶剂。
进一步地,步骤(4)中,均质处理的时间为1-60min;优选为10-30min;步骤(4)中,恒温加热温度为45℃-90℃,优选为45℃-80℃,恒温反应时间为0.5h-8.0h,优选为1-3h。
进一步地,所述阻燃助剂选自二氧化硅纳米粉、聚磷酸铵、硅酸钠、硅溶胶、氢氧化铝、磷酸二氢铵中的一种或多种。阻燃助剂用量为1~10重量份。
为达到上述目的,本发明第二方面公开了一种森林灭火剂,所述森林灭火剂采用第一方面的制备方法制备而成。
为达到上述目的,本发明第三方面公开了一种森林灭火剂,所述森林灭火剂包括:具有核壳结构的阻燃剂组分,和载体;
所述核壳结构的阻燃剂中,所述核壳结构的阻燃剂中,核材料包括第一阻燃剂,壳材料包括吸水性聚合物,所述第一阻燃剂为胍盐类阻燃剂、铵盐类阻燃剂,和/或磷系阻燃剂的至少一种;优选地,所述壳材料进一步包括第二阻燃剂,第二阻燃剂为金属氢氧化物阻燃剂。
进一步地,所述载体为水。
进一步地,所述载体为包括水和阻燃助剂的溶液或混合液。
进一步地,所述阻燃助剂选自二氧化硅纳米粉、聚磷酸铵、硅酸钠、硅溶胶、氢氧化铝、磷酸二氢铵中的一种或多种。
与现有技术相比,本发明的森林灭火剂制备方法简单,原料易获得,制备得到一种可以在水中分散的聚合物森林灭火剂。而且该森林灭火剂将高效的灭火剂原料优化组合,灭火效率高,添加10-20倍水稀释后灭火效果可达到“国标GB17835-2008.水系灭火剂”2A级,使用方法简单,高温下无有毒物质产生,对林区生态无影响,高效环保。
附图说明
图1为阻燃效果试验所用纸条的结构示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种森林灭火剂及其制备方法,在本发明中,若无特殊说明,所有的原料均为本领域技术人员熟知的市售商品即可。
实施例1:
(1)称取硼酸胍粉末150g、多聚磷酸铵150g,置砂磨搅拌机中预混1h。称取硅烷偶联剂kH570 15g,溶于80ml二氯甲烷中,滴入搅拌下的阻燃剂中,30min滴完。启动砂磨机加热器,恒温45℃,继续搅拌30min,挥发除去溶剂,得经过改性的第一物料。
(2)称取甲基丙烯酸甲酯8g,1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯8g,搅拌均匀后加入到第一物料中,进一步将偶氮二异丁腈0.2g溶解于20g矿物油中,进一步加入第一物料中,加热至40℃,继续搅拌20min,得第二物料。
(3)称取失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚8g,搅拌状态下加入到第二物料中,混匀后加热到50℃,搅拌20min,得到第三物料。
(4)称取N-羟乙基丙烯酰胺4g,溶于400ml(60℃)去离子水中,并加入到第三物料中,均质处理10min后,60℃恒温反应4h,得到第四物料。
(5)将第四物料冷却至45℃,加入50g硅溶胶,并用去离子水补充至1000g,搅拌10min后,得到森林灭火剂。
实施例2:
(1)称取碳酸胍150g、多聚磷酸铵100g,置砂磨搅拌机中预混1h。另称取硅烷偶联剂kH550 25g,溶于100ml二氯甲烷中,滴入搅拌下的阻燃剂中,30min滴完。启动砂磨机加热器,恒温45℃,继续搅拌30min,挥发除去溶剂,得经过改性的第一物料。
(2)称取甲基丙烯酸缩水甘油酯80g加入第一物料混合均匀,将过1g氧化二苯甲酰溶解于20g矿物油中,进一步加入第一物料中,加热至50℃,继续搅拌20min,得到第二物料。
(3)称取十二烷基硫酸钠10g,搅拌状态下加入到第二物料中,混匀后加热到50℃,搅拌20min,得到第三物料。
(4)称取丙烯腈50g,氢氧化铝100g,5g羧甲基纤维素钠,溶于400ml(60℃)去离子水中,并加入到第三物料中,均质处理10min后,60℃恒温反应4h,得到第四物料。
(5)将第四物料冷却至室温,加入40g二氧化硅纳米粉,并用去离子水补充至1000g,搅拌10min后,得到森林灭火剂。
实施例3:
(1)称取碳酸胍150g、多聚磷酸铵100g,置砂磨搅拌机中预混1h。另称取硅烷偶联剂kH550 25g,溶于100ml二氯甲烷中,滴入搅拌下的阻燃剂中,30min滴完。启动砂磨机加热器,恒温45℃,继续搅拌30min,挥发除去溶剂,得经过改性的第一物料。
(2)称取甲基丙烯酸缩水甘油酯80g加入第一物料混合均匀,将过1g氧化二苯甲酰溶解于20g矿物油中,进一步加入第一物料中,加热至50℃,继续搅拌20min,得到第二物料。
(3)称取十二烷基硫酸钠10g,搅拌状态下加入到第二物料中,混匀后加热到50℃,搅拌20min,得到第三物料。
(4)称取丙烯腈50g,氢氧化镁100g,5g羧甲基纤维素钠,溶于400ml(60℃)去离子水中,并加入到第三物料中,均质处理10min后,60℃恒温反应4h,得到第四物料。
(5)将第四物料冷却至室温,加入40g二氧化硅纳米粉,并用去离子水补充至1000g,搅拌10min后,得到森林灭火剂。
实施例4:
(1)称取聚合度n>25的聚磷酸铵150g、磷酸胍50g,置砂磨机中搅拌预混1h。另称取硅烷偶联剂KH550 15g,溶于85ml无水乙醇中,滴入搅拌下的阻燃剂粉末中,30min滴完,启动砂磨搅拌机加热器,恒温60℃,继续搅拌40min,挥发除去溶剂,得改性后的第一物料。
(2)称取甲基丙烯酸甲酯8g、甲基丙烯酸乙酰乙酸乙酯4g,加入第一物料中搅拌均匀,进一步将偶氮二异丁腈0.2g与30g石油醚混合均匀,并进一步加入第一物料中,加热到40℃,搅拌搅拌均匀后得到第二物料。
(3)称取失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚8g,混合后加热到50℃,搅拌下加入第二物料,继续搅拌20min,得到第三物料。
(4)称取二乙烯三胺20g,氢氧化铝150g,10g羧甲基纤维素钠,溶于400ml(60℃)去离子水中,并加入到第三物料中,均质处理30min后,70℃恒温反应3h,得到第四物料。
(5)将第四物料冷却至45℃,加入磷酸二氢铵50g,并用去离子水补充到1000g,搅拌10min后,得到森林灭火剂。
实施例5:
(1)称取聚合胍100g、多聚磷酸铵粉末150g、异丙基化磷酸三苯酯100g,置搅拌砂磨机中预混1h。另取硅烷偶联剂KH550 15g,溶于80ml无水乙醇中,滴入搅拌下的阻燃剂中,30min滴完,启动搅拌砂磨机加热器,恒温60℃,继续搅拌40min,挥发除去溶剂后,得到改性的第一物料。
(2)称取异佛尔酮二异氰酸酯40g,加入第一物料,搅拌均匀后,加入10ml矿物油,加热到40℃,进一步搅拌均匀,得第二物料。
(3)称取失水山梨醇单棕榈酸酯3g,混合加热到50℃, 搅拌10min,加入第二物料,搅拌均匀后得第三物料。
(4)称取二乙烯三胺20g,氢氧化铝50g,分散于400ml(60℃)去离子水中,并加入到第三物料中,均质处理20min后,65℃恒温反应2.5h,得到第四物料。
(6)将第六物料冷却到45℃,加入硅溶胶50g,并用去离子水补充至1000g,搅拌10min后,得到森林灭火剂。
对比例1:(在实施例1的基础上去除多聚磷酸胺,用于证明磷酸酯、胍协同)
将实施例1步骤(1)中改为:称取硼酸胍粉末300g,称取硅烷偶联剂kH570 15g,溶于80ml二氯甲烷中,滴入搅拌下的阻燃剂中,30min滴完。启动砂磨机加热器,恒温45℃,继续搅拌30min,挥发除去溶剂,得经过改性的第一物料。其余步骤保持不变。
对比例2:(在实施例1的基础上去除胍,用于证明磷酸酯、胍协同)
将实施例1步骤(1)中改为:称取多聚磷酸铵300g,称取硅烷偶联剂kH570 15g,溶于80ml二氯甲烷中,滴入搅拌下的阻燃剂中,30min滴完。启动砂磨机加热器,恒温45℃,继续搅拌30min,挥发除去溶剂,得经过改性的第一物料。其余步骤保持不变。
对比例3:(在实施例1的基础上,在胶囊芯阻燃组合物中加入氢氧化铝,用于证明在胶囊芯中加入氢氧化铝没有协同作用)
(1)称取硼酸胍粉末150g、多聚磷酸铵150g,100g氢氧化铝、置砂磨搅拌机中预混1h。称取硅烷偶联剂kH570 15g,溶于80ml二氯甲烷中,滴入搅拌下的阻燃剂中,30min滴完。启动砂磨机加热器,恒温45℃,继续搅拌30min,挥发除去溶剂,得经过改性的第一物料。
(2)称取甲基丙烯酸甲酯8g,1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯8g,搅拌均匀后加入到第一物料中,进一步将偶氮二异丁腈0.2g溶解于20g矿物油中,进一步加入第一物料中,加热至40℃,继续搅拌20min,得第二物料。
(3)称取失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚8g,搅拌状态下加入到第二物料中,混匀后加热到50℃,搅拌20min,得到第三物料。
(4)称取N-羟乙基丙烯酰胺4g,溶于400ml(60℃)去离子水中,并加入到第三物料中,均质处理10min后,60℃恒温反应4h,得到第四物料。
(5)将第四物料冷却至45℃,加入50g硅溶胶,并用去离子水补充至1000g,搅拌10min后,得到森林灭火剂。
对比例4:(在实施例1的基础上,在胶囊壳体中加入氢氧化铝,用于证明在胶囊壳体加入氢氧化铝有协同作用)
(1)称取硼酸胍粉末150g、多聚磷酸铵150g,置砂磨搅拌机中预混1h。称取硅烷偶联剂kH570 15g,溶于80ml二氯甲烷中,滴入搅拌下的阻燃剂中,30min滴完。启动砂磨机加热器,恒温45℃,继续搅拌30min,挥发除去溶剂,得经过改性的第一物料。
(2)称取甲基丙烯酸甲酯8g,1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯8g,搅拌均匀后加入到第一物料中,进一步将偶氮二异丁腈0.2g溶解于20g矿物油中,进一步加入第一物料中,加热至40℃,继续搅拌20min,得第二物料。
(3)称取失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚8g,搅拌状态下加入到第二物料中,混匀后加热到50℃,搅拌20min,得到第三物料。
(4)称取N-羟乙基丙烯酰胺4g,氢氧化铝100g,羧甲基纤维素5g,溶于400ml(60℃)去离子水中,并加入到第三物料中,均质处理10min后,60℃恒温反应4h,得到第四物料。
(5)将第四物料冷却至45℃,加入50g硅溶胶,并用去离子水补充至1000g,搅拌10min后,得到森林灭火剂。
对比例5:(在实施例2的基础上,在步骤(2)的基础上,去除加入矿物油的组分,证明阻燃剂分散效果不好,后期存放过程中出现沉淀)
(1)称取碳酸胍150g、多聚磷酸铵100g,置砂磨搅拌机中预混1h。另称取硅烷偶联剂kH550 25g,溶于100ml二氯甲烷中,滴入搅拌下的阻燃剂中,30min滴完。启动砂磨机加热器,恒温45℃,继续搅拌30min,挥发除去溶剂,得经过改性的第一物料。
(2)称取甲基丙烯酸缩水甘油酯80g,氧化二苯甲酰1g混合均匀,加入第一物料中进一步混合均匀,加热至50℃,继续搅拌20min,得到第二物料。
(3)称取十二烷基硫酸钠10g,搅拌状态下加入到第二物料中,混匀后加热到50℃,搅拌20min,得到第三物料。
(4)称取丙烯腈50g,氢氧化铝100g,5g羧甲基纤维素钠,溶于400ml(60℃)去离子水中,并加入到第三物料中,均质处理10min后,60℃恒温反应4h,得到第四物料。
(5)将第四物料冷却至室温,加入40g二氧化硅纳米粉,并用去离子水补充至1000g,搅拌10min后,得到森林灭火剂。
试验1 胍盐类阻燃剂的阻燃效果试验
试验准备:将新闻纸按如下尺寸裁剪:长180mm×宽33.33mm的长方形,在长边150mm处,沿斜线剪成高30mm的等腰梯形。图形如图1所示。
纸条准备好后放入恒温干燥箱中40℃烘干4h,待用。
胍类阻燃剂用去离子水溶解成含量为5wt%的溶液。将试验纸条浸药区浸入溶液中10秒钟,取出悬挂在室内,晾干48h,再进入烘箱40℃干燥4h,得梯形区为空白无药对照区的试验纸条。
点燃蜡烛,将梯形无药区对准蜡烛火苗,点燃试验纸条。准确测量未燃烧区面积,可计算出阻燃率。胍类阻燃剂率如下表1所示:
表1 胍类阻燃剂阻燃效率表
试验2 森林灭火剂的阻燃效果试验
将实施例1-5、对比例1-5制备的森林灭火剂用20倍水稀释后,将10个试验1相同的试验纸条浸药区分别浸入上述稀释后的森林灭火剂中10秒钟,取出悬挂在室内,晾干48h,再进入烘箱40℃干燥4h,得梯形区为空白无药对照区的试验纸条。
点燃蜡烛,将梯形无药区对准蜡烛火苗,点燃试验纸条。准确测量未燃烧区面积,计算出实施例1-5、对比例1-5制备的森林灭火剂的阻燃率,测试结果如表2所示。
表2 阻燃剂不同比例及阻燃效果
进一步进行稳定性测试,取实施例1-5、对比例1-5的森林灭火剂,于昼夜温度在15~30℃下仓储存放2个月。存放后,分别对不同森林灭火剂的是否分层沉淀进行观察。其中对比例5的森林灭火剂在存放容器底部出现较为明显的大块沉积,实施例5出现粉末状沉积。其余实施例、对比例稳定性均较好,未出现明显沉积。
试验3 灭火效果试验
准备工作
A:木条,规格:截面正方形,边长40mm,木条长500mm。木条数量:72根。木条含水量<10%。
B:木条堆垛,木条排放在金属支架上,总高度400mm,每层排放8根,共排放9层。
C:引燃剂为120号溶剂油1500ml,装在一个正方形的金属盘内,金属盘边长小于木垛边长。金属盘内加入30mm深的水。引燃溶剂油,待燃尽后,撤出金属盘。
D:木垛引燃后,自由燃烧,当质量威力少到原质量的53%时,预燃结束。
E:用容积为6.6L的灭火器装上20倍水稀释后的森林灭火剂,在距离木垛1.8米处打开喷射阀门进行喷射灭火,边喷射边向木垛靠近,从顶部、底部、侧面向木垛喷射灭火剂。
分别设置5个相同的上述木垛,分别采用上述实施例1-5的森林灭火剂各对准一个木垛进行灭火试验,实验结果如下:当喷射完森林灭火剂后,5个木垛火焰均熄灭,且10分钟内没有复燃。
按国标,达到2A灭火效果。
毒性试验
对上述实施例1-5的森林灭火剂进行毒性试验,具体方法为:20倍水稀释后的森林灭火剂中正常饲养斑马鱼96h,无一条死亡。结论:毒性为零。
凝固点测试结果:达到-19—-20℃。
腐蚀率实验结果:腐蚀率<0.9mdd。
本发明的森林灭火剂的使用方法为:
用水稀释10-20倍喷洒。先在火区下风区500m远处用水上飞机喷洒一个宽50—100m的防火阻燃隔离带,待完成建立阻火带后,再将灭火剂对准树冠火喷洒,灭掉树冠大火,最后将地面火扑灭。灭火机械除使用水上飞机外,还可以使用地面灭火的消防车、灭火装甲车、人工背负的小型喷洒装置。
本发明中的具体实施例仅仅是对本发明的解释,其并不是对本发明的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种森林灭火剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将第一阻燃剂和偶联剂搅拌混合均匀,得到第一物料;所述第一阻燃剂为胍盐类阻燃剂和聚磷酸铵,胍盐类阻燃剂的用量为5-30重量份,聚磷酸铵的用量为5-25重量份,所述偶联剂的用量为0.1-5.0重量份;
(2)向第一物料中加入疏水性聚合物单体和溶于油性载体的引发剂,搅拌均匀,得到第二物料;疏水性聚合物单体的用量为0.5-20重量份,引发剂与疏水性聚合物单体质量比为0.01%-5.00%;
(3)搅拌状态下向第二物料中加入表面活性剂,加热,得到第三物料;表面活性剂与疏水性聚合物单体的比例为0.2-50:100;
(4)将亲水性聚合物溶于水,并加入到第三物料中,均质处理后,加热搅拌,恒温反应,得到第四物料;亲水性聚合物的用量为0.1-10重量份;
(5)将第四物料冷却,加入阻燃助剂和水,搅拌均匀,得到森林灭火剂,所述阻燃助剂选自二氧化硅纳米粉、聚磷酸铵、硅酸钠、硅溶胶、氢氧化铝、磷酸二氢铵中的一种或多种,阻燃助剂用量为1~10重量份。
2.根据权利要求1所述的森林灭火剂的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述油性载体选自矿物油、石油醚、石蜡的至少一种。
3.根据权利要求1所述的森林灭火剂的制备方法,其特征在于,步骤(4)中进一步加入第二阻燃剂,所述第二阻燃剂为金属氢氧化物阻燃剂,用量为2-15重量份。
4.根据权利要求3所述的森林灭火剂的制备方法,其特征在于,所述氢氧化物阻燃剂为氢氧化铝阻燃剂。
5.根据权利要求1所述的森林灭火剂的制备方法,其特征在于,所述偶联剂选自正钛酸丁酯、铝酸酯、硅烷偶联剂、磷酸酯类偶联剂、硼酸酯类偶联剂中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的森林灭火剂的制备方法,其特征在于,所述疏水性聚合物单体选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、聚丙烯酸丁酯、丙烯酸缩水甘油酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酰乙酸乙酯、异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯中的一种或多种;所述表面活性剂选自丙二醇单月桂酸酯、失水山梨醇单硬脂酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯、失水山梨醇月桂酸酯、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、二乙二醇脂肪酸酯、失水山梨醇单棕榈酸酯、聚氧丙稀硬脂酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇三油酸酯、失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚中的一种或多种;所述亲水性聚合物选自聚乙烯醇、聚乙二醇、丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、N-羟乙基丙烯酰胺、丙烯腈、二乙烯三胺中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的森林灭火剂的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,均质处理的时间为1-60min;步骤(4)中,恒温反应的加热温度为45℃-90℃,恒温反应时间为0.5h-8.0h。
8.一种森林灭火剂,其特征在于,所述森林灭火剂采用权利要求1-7任一项所述的制备方法制备而成。
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