无氟合成泡沫灭火剂制备关键技术研究

发布时间：2020-08-14 21:43

【摘要】：本文通过研究原材料筛选方法、成分复配方法、不同组分和复配合成试剂的性能实验方法等关键技术,制备出一种无氟合成泡沫灭火剂。经过实验验证,该灭火剂的发泡性能、热稳定性、灭火性能和抗烧性能较好,具备产品化的研究价值。同时,在研究过程中,发明并制作了泡沫热稳定性测试平台。无氟合成泡沫灭火剂的研究过程中,首先,通过单一变量法筛选适当的有机硅表面活性剂,筛选的关键指标为表面张力、水溶液发泡倍数和25%析液时间,选取表面张力低和发泡性能好的硅表面活性剂;其次,测定各种发泡剂水溶液的发泡倍数和25%析液时间,选取发泡效果好的发泡剂;再次,筛选性能好的稳泡剂、阻燃剂和抗冻剂;最后,通过正交实验,研究有机硅表面活性剂、发泡剂、稳泡剂、阻燃剂和抗冻剂间复配后的发泡性能和热稳定性能,进而选取最优的复配配方。本文得出如下结论:(1)有机硅表面活性剂能够显著地降低泡沫溶液的表面张力,但无法降低到20mNm~(-1)以内,所以有机硅表面活性剂无法单独让泡沫液在油面上成膜和铺展。(2)有机硅表面活性剂的发泡性能一般,很多有机硅表面活性剂具有消泡性能,但其能提高泡沫灭火剂的热稳定性。(3)使用单一变量法筛选出的有机硅表面活性剂、发泡剂、稳泡剂达到最佳性能时的水溶液质量浓度,与通过正交实验法得出的最优无氟合成泡沫灭火剂配方中各自的质量浓度一致。
【学位授予单位】：中国民用航空飞行学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TQ569
【图文】：

气泡压力

图 2.3 滴体积测定管大气泡压力法：最大气泡压力法是表面张力测定方法之一，具有优点，通过两支不同口径的玻璃管的气泡，在液体里会产生最大面张力是成正比例关系。首先向接触到液体表面的毛细管中加压管内压力的增加，毛细管会吹出气泡，当压力增到临界值时，毛泡会伴随压力降低，利用 Laplace 公式计算如下：ρmax=2r/R R-毛细管半径，ρmax-最大压力

界面张力,结构示意图,平台,表面张力

中国民用航空飞行学院硕士学位论文面张力测定平台验平台是 A60 系列全自动表面张力仪系统，该平台主要由全自动恒温槽系统两部分组成，如图 2.5 所示为 KINOA 601 界面张力所示为表面张力仪测定实验平台。传感器通过平衡器感测到液体PU 进行处理，经过一列的计算就能测量白金板的浸入深度，并将力值并显示出来。

表面张力测定,实验平台,白金,恒温槽

15图 2.6 表面张力测定实验平台验步骤：第一步：先检查表面张力仪电源连接，白金板、操作台、恒温槽工作，打开恒温槽，挂上白金板，打开表面张力仪电源开关，连接 USB仪器开启稳定后，会显示一个零值。打开电脑端控制软件，进入该测试打开传感器开关，实时液晶会显示“000.000mNm-1”。第二步：在干燥、洁

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