本技术涉及一种新型疏水防油干粉灭火剂及其制备工艺。该工艺通过溶胶-凝胶法将硅烷偶联剂应用于干粉灭火剂表面改性,形成硅羟基覆盖层,增强灭火剂的疏水性和疏油性,提升灭火效率。
背景技术
干粉灭火剂灭火效能高、灭火范围宽、对环境友好,其臭氧消耗潜能值(ODP)为0,全球变暖潜能值(GWP)为0,大气寿命值(ALT)为0,作为哈龙替代品之一,在国民生产中得到了广泛应用。超细干粉灭火剂基于普通干粉灭火剂,对粒径进行超细化,显著提高了灭火效能。
干粉灭火剂经过超细化处理后,比表面积增大,表面能较高,极易吸潮团聚,因此必须对超细化的干粉灭火剂进行疏水改性,防止粉体吸潮。而在扑灭油类火灾时,由于普通干粉灭火剂具有较强的亲油性,当干粉粒子到达油面后会迅速沉入到油面以下,使干粉灭火剂发挥不了理想的灭火效能。由于干粉灭火剂在油品中的沉降,干粉灭火剂覆盖不了燃面,燃面上下区域仍存在热量及燃料蒸发或分解生成的可燃物的物质交换,燃面上方继续积聚可燃物,因此残存的小火苗很容易造成火焰复燃。而赋予干粉灭火剂疏油特性,可提高干粉灭火剂灭火效能与抗复燃性能。
但是,目前用于干粉灭火剂疏水疏油的改性剂以长链氟碳化合物(含氟碳原子数C≥8的氟碳化合物)为主。长氟碳链化合物已经成为了世界上最难降解的有机污染物之一,具有极高的生物累积性和多种毒性。例如专利CN 108314063 A公开了一种疏水疏油BC类干粉灭火剂基材碳酸盐的制备方法,使用的全氟癸基三乙氧基硅烷改性剂可以使碳酸氢盐干粉达到优异的疏水疏油效果,但是全氟癸基三乙氧基硅烷在自然界中非常难降解,具有极高的生物累积性和毒性。短链氟碳化合物(C<8)虽然具有生物降解特性,降解较为容易,但其改性干粉灭火剂的疏油效果远不如长链氟碳化合物。例如专利CN 109078288A公开了一种抗复燃BC类干粉灭火剂及其制备方法,利用全氟壬烯氧基苯磺酸钠和硅烷偶联剂对BC干粉灭火剂进行改性,但是改性后的干粉疏油性一般。因此,寻找一种既能使干粉灭火剂有较为优异的疏水疏油效果同时又易降解的改性剂具有重要意义。
全氟聚醚是一种特殊的高分子聚合物,分子结构中只有C、O、F三种元素,与全氟烷基聚合物相比全氟聚醚C-C键主链结构上插入了氧原子可使氟原子屏蔽作用出现间隙,使得小分子容易进入,从而导致氟醚链的降解,并且含氟醚链的化合物也没有潜在致癌与致畸危害。同时由于氟碳链的存在,全氟聚醚结构与全氟烷基类似,使得全氟聚醚依然保留了低表面能、高耐热性和高化学稳定性等优点。
实现思路