一種水成膜泡沫滅火劑的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種水成膜泡沫滅火劑的制備方法。將三乙胺、乙醇、羧酸、氨基酸攪拌混合，加入四氟二氯丙烷、氟化鈉，然后加入納米二氧化鈦反應(yīng)，然后加入乙二胺，取乙二胺有機層，減壓蒸餾，將其中的餾分加入碳酸鹽、乙醇鈉、氟化鋁、氯化鉀、磷酸三丁酯和正丁醇反應(yīng)，然后攪拌冷卻過濾，得到的晶體加入乙醇溶解，過濾得到的濾液蒸餾，得到的餾分加入十二烷基二甲基溴化銨、十二烷基硫酸鈉和二(2?乙基己基)磷酸鈉混合攪拌，加入聚氧乙烯和二甲苯磺酸鈉，攪拌反應(yīng)，然后加入聚醚硅氧烷、聚丙烯酰胺、碳酸氫銨、丙二醇單甲醚攪拌混合均勻。本發(fā)明提供了一種水成膜泡沫滅火劑的制備方法，成本低，印染效果好，廢水產(chǎn)生量小，工藝簡單。
【專利說明】
一種水成膜泡沬滅火劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及滅火劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水成膜泡沫滅火劑的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在目前用于撲滅油類火災(zāi)的滅火劑中，水成膜泡沫滅火劑由于其水成膜及泡沫的雙重滅火作用而具有最佳滅火效果，而且水成膜泡沫滅火劑中97%以上的組分是水，這使得它在國際范圍的“淘汰哈龍行動”中作為哈龍滅火劑的理想替代品，成為國際上重點發(fā)展的滅火劑。
[0003]水成膜滅火劑主要是利用氟碳表面活性劑高效的憎水、憎油性質(zhì)，極大限度地降低水的表面張力，同時也可降低水-油的界面張力，使得水可以漂浮在油上，達(dá)到隔絕油層與空氣的目的，從而完成物理滅火過程。因此，氟碳表面活性劑也就成為水成膜泡沫滅火劑最重要的組分，它決定著水成膜泡沫滅火劑的性能和成本(氟碳表面活性劑占水成膜泡沫滅火劑總成本的80%以上)。從國際上幾十個專利來看，3(wt)%型水成膜泡沫滅火劑中氟碳表面活性劑的用量都在5(wt)%以上。由于氟碳表面活性劑的生產(chǎn)成本較高，用量較大造成水成膜泡沫滅火劑的成本也相應(yīng)很高，開發(fā)低用量氟碳表面活性劑的水成膜泡沫滅火劑就具有重要的商業(yè)價值。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種水成膜泡沫滅火劑的制備方法，成本低，工藝簡單。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
[0006]—種水成膜泡沫滅火劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0007]( I)將三乙胺、乙醇、羧酸、氨基酸在反應(yīng)釜內(nèi)攪拌混合，同時通入惰性氣體，維持反應(yīng)釜內(nèi)的氧氣體積含量低于0.1%，同時維持反應(yīng)釜內(nèi)的壓力為1.2-1.81^?，在溫度為-15°C-15°C下加入四氟二氯丙烷、氟化鈉，然后加入納米二氧化鈦，按照0.5-l°C/h升溫到25-50°C，恒溫反應(yīng)5-10小時，然后加入乙二胺，攪拌后靜置分層，取乙二胺有機層，經(jīng)過3-6次減壓蒸餾，取40-70 0C餾分。
[0008](2)將步驟(I)中的餾分加入碳酸鹽、乙醇鈉、氟化鋁、氯化鉀、磷酸三丁酯和正丁醇，在90-110°C反應(yīng)2-5小時，然后攪拌冷卻到5-20°C，過濾，得到的晶體加入乙醇溶解，過濾得到的濾液蒸餾，取100-120 0C餾分。
[0009](3)將步驟(2)中的餾分加入十二烷基二甲基溴化銨、十二烷基硫酸鈉和二(2-乙基己基)磷酸鈉混合攪拌，在40-50 0C加入聚氧乙烯和二甲苯磺酸鈉，攪拌反應(yīng)1-3小時，然后加入聚醚硅氧烷、聚丙烯酰胺、碳酸氫銨、丙二醇單甲醚攪拌混合均勻。
[0010]所述步驟(I)中三乙胺、乙醇、羧酸、氨基酸、四氟二氯丙烷、氟化鈉、納米二氧化鈦、乙二胺的摩爾比為1:1-2:0.5-1:0.5-1:1-2:0.1-0.3:0.01-0.05: 2-5，羧酸為甲酸、乙酸、丙酸和正丁酸中的至少一個，氨基酸為蛋白氨酸、異亮氨酸、賴氨酸、蘇氨酸、色氨酸、苯丙氨酸中的至少一個，惰性氣體為氮氣、氬氣、二氧化碳中的至少一個。
[0011]所述步驟(2)中碳酸鹽、乙醇鈉、氟化鋁、氯化鉀、磷酸三丁酯、正丁醇與步驟(I)中餾分的質(zhì)量比為0.2-0.5:0.02-0.05:0.02-0.05:0.1-0.5:0.3-0.8:0.1-0.2:1，碳酸鹽為碳酸鉀、碳酸鈉和碳酸銨中的至少一個。
[0012]所述步驟(3)中十二烷基二甲基溴化銨、十二烷基硫酸鈉、二(2-乙基己基)磷酸鈉、聚氧乙烯、二甲苯磺酸鈉、聚醚硅氧烷、聚丙烯酰胺、碳酸氫銨、丙二醇單甲醚與步驟(2)中餾分的質(zhì)量比為:0.2-0.4:0.1-0.3:0.02-0.04:0.01-0.02:0.05-0.1:0.05-0.1:0.05-
0.1:0.1_0.2:0.1_0.3:1ο
[0013]所述步驟(2)中蒸餾過程冷凝得到的乙醇繼續(xù)使用。
[0014]本發(fā)明的有益效果為:
[0015]1.成本低，在步驟I中，采用在惰性氣體下低溫加壓催化反應(yīng)，既可以保證產(chǎn)率和生產(chǎn)效率，又可以減少副反應(yīng)的發(fā)生，提高原輔料的利用率，采用乙二胺的萃取技術(shù)，可有效的降低分離成本，使得整個工藝成本大大降低。
[0016]2.工藝簡單，反應(yīng)條件溫和，本工藝采用低溫催化反應(yīng)得到氟碳表面活性劑前驅(qū)體，在通過萃取分離，然后再反應(yīng)得到氟碳表面活性劑，經(jīng)過乙醇的溶解于其他雜質(zhì)分離，再通過蒸餾而提純產(chǎn)物，反應(yīng)條件溫和，工藝簡單。
【具體實施方式】
[0017]以下結(jié)合具體的實例，對本發(fā)明申請所述的一種水成膜泡沫滅火劑的制備方法進行描述和說明，目的是為了公眾更好的理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，而不是對所述技術(shù)內(nèi)容的限制，在相同或近似的原理下，對所述工藝步驟進行的改進，包括反應(yīng)條件、所用試劑改進和替換，達(dá)到相同的目的，則都在本發(fā)明申請所要求保護的技術(shù)方案之內(nèi)。
[0018]實施例一
[0019]—種水成膜泡沫滅火劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0020](I)將三乙胺、乙醇、羧酸、氨基酸在反應(yīng)釜內(nèi)攪拌混合，同時通入惰性氣體，維持反應(yīng)爸內(nèi)的氧氣體積含量低于0.1%，同時維持反應(yīng)爸內(nèi)的壓力為1.5Mpa,在溫度為5°C下加入四氟二氯丙烷、氟化鈉，然后加入納米二氧化鈦，按照0.8°C/h升溫到40°C，恒溫反應(yīng)6小時，然后加入乙二胺，攪拌后靜置分層，取乙二胺有機層，經(jīng)過4次減壓蒸餾，取50 V餾分。
[0021](2)將步驟(I)中的餾分加入碳酸鹽、乙醇鈉、氟化鋁、氯化鉀、磷酸三丁酯和正丁醇，在100°C反應(yīng)4小時，然后攪拌冷卻到10°C，過濾，得到的晶體加入乙醇溶解，過濾得到的濾液蒸餾，取I1r餾分。
[0022](3)將步驟(2)中的餾分加入十二烷基二甲基溴化銨、十二烷基硫酸鈉和二(2-乙基己基)磷酸鈉混合攪拌，在50 0C加入聚氧乙烯和二甲苯磺酸鈉，攪拌反應(yīng)2小時，然后加入聚醚硅氧烷、聚丙烯酰胺、碳酸氫銨、丙二醇單甲醚攪拌混合均勻。
[0023]所述步驟(I)中三乙胺、乙醇、羧酸、氨基酸、四氟二氯丙烷、氟化鈉、納米二氧化鈦、乙二胺的摩爾比為1:1.5:0.7:0.7:1.5:0.2:0.04:3,羧酸為甲酸，氨基酸為蛋白氨酸，
惰性氣體為氮氣。
[0024]所述步驟(2)中碳酸鹽、乙醇鈉、氟化鋁、氯化鉀、磷酸三丁酯、正丁醇與步驟(I)中餾分的質(zhì)量比為0.4:0.04:0.04:0.4:0.5:0.13:1，碳酸鹽為碳酸鉀。
[0025]所述步驟(3)中十二烷基二甲基溴化銨、十二烷基硫酸鈉、二( 2-乙基己基)磷酸鈉、聚氧乙烯、二甲苯磺酸鈉、聚醚硅氧烷、聚丙烯酰胺、碳酸氫銨、丙二醇單甲醚與步驟(2)中餾分的質(zhì)量比為:0.3:0.3:0.03:0.014:0.08:0.08:0.08:0.15:0.17:1。
[0026]所述步驟(2)中蒸餾過程冷凝得到的乙醇繼續(xù)使用。
[0027]實施例二
[0028]—種水成膜泡沫滅火劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0029](I)將三乙胺、乙醇、羧酸、氨基酸在反應(yīng)釜內(nèi)攪拌混合，同時通入惰性氣體，維持反應(yīng)釜內(nèi)的氧氣體積含量低于0.1%，同時維持反應(yīng)釜內(nèi)的壓力為1.4Mpa，在溫度為5°C下加入四氟二氯丙烷、氟化鈉，然后加入納米二氧化鈦，按照0.7°C/h升溫到40°C，恒溫反應(yīng)7小時，然后加入乙二胺，攪拌后靜置分層，取乙二胺有機層，經(jīng)過5次減壓蒸餾，取55°C餾分。
[0030](2)將步驟(I)中的餾分加入碳酸鹽、乙醇鈉、氟化鋁、氯化鉀、磷酸三丁酯和正丁醇，在105°C反應(yīng)3小時，然后攪拌冷卻到10°C，過濾，得到的晶體加入乙醇溶解，過濾得到的濾液蒸餾，取IlOtC餾分。
[0031](3)將步驟(2)中的餾分加入十二烷基二甲基溴化銨、十二烷基硫酸鈉和二(2-乙基己基)磷酸鈉混合攪拌，在45 °C加入聚氧乙烯和二甲苯磺酸鈉，攪拌反應(yīng)2小時，然后加入聚醚硅氧烷、聚丙烯酰胺、碳酸氫銨、丙二醇單甲醚攪拌混合均勻。
[0032]所述步驟(I)中三乙胺、乙醇、羧酸、氨基酸、四氟二氯丙烷、氟化鈉、納米二氧化鈦、乙二胺的摩爾比為1:1.8:0.7:0.7:1.5:0.2:0.04: 3，羧酸為乙酸，氨基酸為賴氨酸，惰性氣體為二氧化碳。
[0033 ] 所述步驟(2 )中碳酸鹽、乙醇鈉、氟化鋁、氯化鉀、磷酸三丁酯、正丁醇與步驟(I)中餾分的質(zhì)量比為0.4:0.04:0.03:0.4:0.5:0.15:1，碳酸鹽為碳酸鈉。
[0034]所述步驟(3)中十二烷基二甲基溴化銨、十二烷基硫酸鈉、二( 2-乙基己基)磷酸鈉、聚氧乙烯、二甲苯磺酸鈉、聚醚硅氧烷、聚丙烯酰胺、碳酸氫銨、丙二醇單甲醚與步驟(2)中餾分的質(zhì)量比為:0.3:0.3:0.03:0.014:0.09:0.08:0.08:0.15:0.15:1。
[0035]所述步驟(2)中蒸餾過程冷凝得到的乙醇繼續(xù)使用。
[0036]實施例3
[0037]—種水成膜泡沫滅火劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0038](I)將三乙胺、乙醇、羧酸、氨基酸在反應(yīng)釜內(nèi)攪拌混合，同時通入惰性氣體，維持反應(yīng)釜內(nèi)的氧氣體積含量低于0.1%，同時維持反應(yīng)釜內(nèi)的壓力為1.4Mpa，在溫度為5°C下加入四氟二氯丙烷、氟化鈉，然后加入納米二氧化鈦，按照0.7°C/h升溫到40°C，恒溫反應(yīng)7小時，然后加入乙二胺，攪拌后靜置分層，取乙二胺有機層，經(jīng)過5次減壓蒸餾，取55°C餾分。
[0039](2)將步驟(I)中的餾分加入碳酸鹽、乙醇鈉、氟化鋁、氯化鉀、磷酸三丁酯和正丁醇，在105°C反應(yīng)3小時，然后攪拌冷卻到10°C，過濾，得到的晶體加入乙醇溶解，過濾得到的濾液蒸餾，取IlOtC餾分。
[0040](3)將步驟(2)中的餾分加入十二烷基二甲基溴化銨、十二烷基硫酸鈉和二(2-乙基己基)磷酸鈉混合攪拌，在45 °C加入聚氧乙烯和二甲苯磺酸鈉，攪拌反應(yīng)2小時，然后加入聚醚硅氧烷、聚丙烯酰胺、碳酸氫銨、丙二醇單甲醚攪拌混合均勻。
[0041]所述步驟(I)中三乙胺、乙醇、羧酸、氨基酸、四氟二氯丙烷、氟化鈉、納米二氧化鈦、乙二胺的摩爾比為1:1.5:0.7:0.7:1.5:0.3:0.04:4,羧酸為乙酸，氨基酸為苯丙氨酸，惰性氣體為二氧化碳。
[0042 ] 所述步驟(2 )中碳酸鹽、乙醇鈉、氟化鋁、氯化鉀、磷酸三丁酯、正丁醇與步驟(I)中餾分的質(zhì)量比為0.4:0.04:0.03:0.4:0.5:0.15:1，碳酸鹽為碳酸銨。
[0043]所述步驟(3)中十二烷基二甲基溴化銨、十二烷基硫酸鈉、二(2-乙基己基)磷酸鈉、聚氧乙烯、二甲苯磺酸鈉、聚醚硅氧烷、聚丙烯酰胺、碳酸氫銨、丙二醇單甲醚與步驟(2)中餾分的質(zhì)量比為:0.2:0.25:0.02:0.014:0.08:0.08:0.08:0.10:0.16:1。
[0044]所述步驟(2)中蒸餾過程冷凝得到的乙醇繼續(xù)使用。
[0045]本發(fā)明不局限于上述最佳實施方式，任何人在本發(fā)明的啟示下都可得出其他各種形式的產(chǎn)品，但不論在其形狀或結(jié)構(gòu)上作任何變化，凡是具有與本申請相同或相近似的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種水成膜泡沫滅火劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將三乙胺、乙醇、羧酸、氨基酸在反應(yīng)釜內(nèi)攪拌混合，同時通入惰性氣體，維持反應(yīng)爸內(nèi)的氧氣體積含量低于0.1%，同時維持反應(yīng)爸內(nèi)的壓力為1.2-1.8Mpa,在溫度為-15°c-15°C下加入四氟二氯丙烷、氟化鈉，然后加入納米二氧化鈦，按照0.5-l°C/h升溫到25-50°C，恒溫反應(yīng)5-10小時，然后加入乙二胺，攪拌后靜置分層，取乙二胺有機層，經(jīng)過3-6次減壓蒸餾，取40-70°C餾分。 (2)將步驟(I)中的餾分加入碳酸鹽、乙醇鈉、氟化鋁、氯化鉀、磷酸三丁酯和正丁醇，在90-110°C反應(yīng)2-5小時，然后攪拌冷卻到5-20°C，過濾，得到的晶體加入乙醇溶解，過濾得到的濾液蒸餾，取100-120 °C餾分。 (3)將步驟(2)中的餾分加入十二烷基二甲基溴化銨、十二烷基硫酸鈉和二(2-乙基己基)磷酸鈉混合攪拌，在40-50 °C加入聚氧乙烯和二甲苯磺酸鈉，攪拌反應(yīng)1-3小時，然后加入聚醚硅氧烷、聚丙烯酰胺、碳酸氫銨、丙二醇單甲醚攪拌混合均勻。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水成膜泡沫滅火劑的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中三乙胺、乙醇、羧酸、氨基酸、四氟二氯丙烷、氟化鈉、納米二氧化鈦、乙二胺的摩爾比為1:1-2:0.5-1:0.5-1:1-2:0.1-0.3:0.01-0.05:2-5，羧酸為甲酸、乙酸、丙酸和正丁酸中的至少一個，氨基酸為蛋白氨酸、異亮氨酸、賴氨酸、蘇氨酸、色氨酸、苯丙氨酸中的至少一個，惰性氣體為氮氣、氬氣、二氧化碳中的至少一個。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水成膜泡沫滅火劑的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中碳酸鹽、乙醇鈉、氟化鋁、氯化鉀、磷酸三丁酯、正丁醇與步驟(I)中餾分的質(zhì)量比為0.2-0.5:0.02-0.05:0.02-0.05:0.1-0.5:0.3-0.8:0.1-0.2:1，碳酸鹽為碳酸鉀、碳酸鈉和碳酸銨中的至少一個。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水成膜泡沫滅火劑的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中十二烷基二甲基溴化銨、十二烷基硫酸鈉、二(2-乙基己基)磷酸鈉、聚氧乙烯、二甲苯磺酸鈉、聚醚硅氧烷、聚丙烯酰胺、碳酸氫銨、丙二醇單甲醚與步驟(2)中餾分的質(zhì)量比為:0.2-0.4:0.1-0.3:0.02-0.04:0.01-0.02:0.05-0.1:0.05-0.1:0.05-0.1:0.1-0.2:0.1-0.3:1ο5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水成膜泡沫滅火劑的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中蒸餾過程冷凝得到的乙醇繼續(xù)使用。
【文檔編號】A62D1/02GK106039626SQ201610455321
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月22日
【發(fā)明人】葉明生, 費衛(wèi)民, 王以丹, 朱小兵
【申請人】上海匯友精密化學(xué)品有限公司