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海藻酸钠/钠蒙脱土对无氟泡沫性能影响研究
1
作者 李盼盼 欧红香 +2 位作者 薛洪来 舒中俊 王钧奇 《化学研究与应用》 北大核心 2025年第8期2452-2460,共9页
本文以碳氢表面活性剂APG0810、CAB和有机硅表面活性剂OFX-5211为无氟泡沫灭火剂核心组分,引入多糖聚合物海藻酸钠(SA)和固体颗粒钠蒙脱土(Na-mmt)作为稳泡剂,制备无氟泡沫灭火剂。采用多种方法研究了SA和Na-mmt对碳氢/有机硅表面活性... 本文以碳氢表面活性剂APG0810、CAB和有机硅表面活性剂OFX-5211为无氟泡沫灭火剂核心组分,引入多糖聚合物海藻酸钠(SA)和固体颗粒钠蒙脱土(Na-mmt)作为稳泡剂,制备无氟泡沫灭火剂。采用多种方法研究了SA和Na-mmt对碳氢/有机硅表面活性剂复配体系泡沫灭火剂的性能影响。结果表明:SA、Na-mmt具有良好的协同作用,添加0.4wt%的SA、0.2wt%的Na-mmt时泡沫溶液发泡高度达到213mm,优于单独添加SA或Na-mmt的发泡高度;当SA、Na-mmt添加量为0.8wt%、0.4wt%时,泡沫溶液稳定性最佳,25%析液时间与未添加相比提高98.3%,灭火时间为57s;添加适量的SA能降低泡沫溶液的表面张力;SA和Na-mmt之间主要通过氢键和静电作用来提高泡沫的发泡性和稳定性。研究结果为多糖聚合物和固体颗粒用于环保型无氟泡沫灭火剂的研发提供参考。 展开更多
关键词 海藻酸钠 钠蒙脱土 表面活性剂 泡沫稳定性 无氟泡沫
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泡沫灭火剂中关键表面活性剂组分的结构与研究进展
2
作者 郭科宇 王钧奇 +3 位作者 李翔宇 潘煜 冯亚青 张宝 《精细化工》 北大核心 2025年第1期62-68,94,共8页
泡沫灭火剂通过阻隔氧气、降低燃料温度和阻止燃料蒸汽释放与空气接触等方式来有效控制或扑灭火灾,其关键组分为降低水与油品界面张力的表面活性剂。目前,泡沫灭火剂中采用的表面活性剂主要是全氟辛烷磺酸(PFOS),即含氟泡沫灭火剂。然而... 泡沫灭火剂通过阻隔氧气、降低燃料温度和阻止燃料蒸汽释放与空气接触等方式来有效控制或扑灭火灾,其关键组分为降低水与油品界面张力的表面活性剂。目前,泡沫灭火剂中采用的表面活性剂主要是全氟辛烷磺酸(PFOS),即含氟泡沫灭火剂。然而,因PFOS对环境与健康的危害而受到严格管控,因此亟需开发其替代物。该文简述了含氟泡沫灭火剂中PFOS的危害性,重点探讨了PFOS的替代物,即C4短链全氟烷基磺酸表面活性剂、含CF_(3)CF_(2)CF_(2)C(CF_(3))_(2)基团支链的氟表面活性剂、引入醚键的氟碳表面活性剂以及有机硅表面活性剂的结构特点与开发现状,最后对上述表面活性剂的应用前景进行了展望,通过对分子结构进行调整或改良,有望提高表面活性和应用效果,实现对PFOS的替代,进而制备出新型高效泡沫灭火剂。 展开更多
关键词 泡沫灭火剂 全氟辛烷磺酸 结构特点 有机硅表面活性剂 绿色环保
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疏水改性纳米氧化镁对短氟碳链泡沫性能影响
3
作者 欧红香 闵政 +3 位作者 薛洪来 曹海珍 毕海普 王钧奇 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期5177-5184,共8页
为了解决短氟碳链泡沫稳定性差的缺点,采用硬脂酸对氧化镁纳米颗粒(MNPs)疏水改性得到不同水接触角的G-MNPs,研究疏水改性MNPs对短氟碳链泡沫性能和灭火性能的影响。采用硬脂酸对MNPs分别改性60min、90min、120min和150min,测试了G-MNP... 为了解决短氟碳链泡沫稳定性差的缺点,采用硬脂酸对氧化镁纳米颗粒(MNPs)疏水改性得到不同水接触角的G-MNPs,研究疏水改性MNPs对短氟碳链泡沫性能和灭火性能的影响。采用硬脂酸对MNPs分别改性60min、90min、120min和150min,测试了G-MNPs表面形态、粒径分布、疏水性、热稳定性以及溶液分散度,研究了疏水改性对泡沫稳定性、发泡能力、泡沫粗化、灭火性能和抗烧性能等的影响。结果表明,硬脂酸疏水改性时间为120min时,改性MNPs水接触角最大,达到138.4°;G-MNPs表面形貌粗糙度增加,颗粒粒径增大,高温下热稳定性良好;疏水改性对泡沫溶液表面张力和黏度几乎没有影响;疏水角为90.0°时,G-MNPs泡沫溶液发泡性能、稳定性能、灭火性能、抗烧性能达到最佳。 展开更多
关键词 硬脂酸 疏水改性 纳米氧化镁 短氟碳链泡沫 灭火性能
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无氟泡沫灭火剂入射角度对其铺展的影响分析
4
作者 毕海普 张清清 +1 位作者 王尚彬 王钧奇 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期3367-3375,共9页
为研究无氟泡沫灭火剂入射角度对其油面铺展效果的影响,试验测试和数值模拟了不同工况下无氟泡沫灭火剂在油面上的铺展过程。结果表明:无氟泡沫灭火剂铺展过程中后期以表面张力为驱动力的铺展速度较小;无氟泡沫灭火剂覆盖油面所需的铺... 为研究无氟泡沫灭火剂入射角度对其油面铺展效果的影响,试验测试和数值模拟了不同工况下无氟泡沫灭火剂在油面上的铺展过程。结果表明:无氟泡沫灭火剂铺展过程中后期以表面张力为驱动力的铺展速度较小;无氟泡沫灭火剂覆盖油面所需的铺展时间与其入射角之间符合指数下降函数,其中77°时泡沫灭火剂铺展最高效;不同方向上泡沫流体的速度差值随其入射角度和湍流脉动长度增加而变小。无氟泡沫灭火剂铺展的最高效入射角度研究方法和结果为消防泡沫喷射角度的选择提供参考。 展开更多
关键词 安全工程 泡沫灭火剂 铺展性 入射角度 FLUENT 湍流
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疏水改性纳米二氧化硅对无氟泡沫灭火剂性能影响 被引量：3
5
作者 曹海珍 王尚彬 +3 位作者 欧红香 薛洪来 毕海普 王钧奇 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期3301-3309,共9页
采用三甲基氯硅烷(TMCS)对二氧化硅纳米颗粒(NPs)进行改性得到疏水NPs,并将改性后的NPs添加到无氟泡沫灭火剂中,研究不同改性程度的NPs对无氟泡沫灭火剂性能的影响。利用热重分析(TGA)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线光谱(EDX)和... 采用三甲基氯硅烷(TMCS)对二氧化硅纳米颗粒(NPs)进行改性得到疏水NPs,并将改性后的NPs添加到无氟泡沫灭火剂中,研究不同改性程度的NPs对无氟泡沫灭火剂性能的影响。利用热重分析(TGA)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线光谱(EDX)和水接触角等对不同TMCS浓度下表面疏水改性的NPs进行表征。TGA、EDX结果证实TMCS实现了对NPs的有效表面改性。水接触角测试结果表明,TMCS的质量分数为16.67%时,NPs的接触角可达150.9°。SEM分析表明NPs的分散性得到改善,改性后的NPs粒径主要分布在60~150nm之间。改性NPs对无氟泡沫溶液的发泡性、稳泡性和灭火有效性的性能影响的研究结果表明,TMCS的质量分数为13.04%时改性的NPs对泡沫的发泡性能、稳定性能和灭火有效性能有最大的提升。 展开更多
关键词 三甲基氯硅烷 纳米二氧化硅 疏水改性 无氟泡沫灭火剂
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纳米氢氧化镁对无氟泡沫灭火剂性能的影响
6
作者 陈合敏 欧红香 +3 位作者 薛洪来 闵政 曹海珍 王钧奇 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期6390-6396,共7页
以聚醚改性三硅氧烷、CTAB为表面活性剂,以纳米氢氧化镁、黄原胶为稳泡剂制备无氟泡沫灭火剂,采用L9(34)正交表分析泡沫溶液表面张力、发泡性能及稳泡性能,选用正交优化后的泡沫配方进行灭火和抗烧实验研究。研究结果表明:复配体系泡沫... 以聚醚改性三硅氧烷、CTAB为表面活性剂,以纳米氢氧化镁、黄原胶为稳泡剂制备无氟泡沫灭火剂,采用L9(34)正交表分析泡沫溶液表面张力、发泡性能及稳泡性能,选用正交优化后的泡沫配方进行灭火和抗烧实验研究。研究结果表明:复配体系泡沫溶液黏度较低,在1.00~1.21mPa·s之间;由质量分数为0.8%的CTAB与12%的聚醚改性三硅氧烷组成的泡沫溶液表面张力最低,为19.73mN/m;聚醚改性三硅氧烷与CTAB协同作用,增强了溶液发泡性能与泡沫稳定性,当纳米氢氧化镁的质量分数为0.5%时,溶液的发泡高度最优,达到207mm,25%析液时间从205s增长到216s;用质量分数为1.2%CTAB、12%聚醚改性三硅氧烷、0.5%纳米氢氧化镁及0.05%黄原胶制备的泡沫灭火剂扑灭油盘面积为0.25m^(2)的正庚烷火,灭火时间为107s,抗烧时间达到372s。 展开更多
关键词 纳米氢氧化镁 表面活性剂 泡沫稳定性 灭火性能 无氟泡沫灭火剂
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抗溶泡沫灭水溶性可燃液体火灾的试验研究 被引量：3
7
作者 智会强 秘义行 +2 位作者 王璐 徐友萍 王钧奇 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2017年第7期979-982,共4页
为系统研究抗溶泡沫扑救水溶性可燃液体火灾的灭火特性,针对5种水溶性可燃液体开展了泡沫和液体相互作用的冷态试验,针对14种水溶性可燃液体,采用3种泡沫液开展了1.73 m2燃烧盘灭火试验。试验表明,抗溶泡沫和水溶性液体之间的相互作用... 为系统研究抗溶泡沫扑救水溶性可燃液体火灾的灭火特性,针对5种水溶性可燃液体开展了泡沫和液体相互作用的冷态试验,针对14种水溶性可燃液体,采用3种泡沫液开展了1.73 m2燃烧盘灭火试验。试验表明,抗溶泡沫和水溶性液体之间的相互作用依泡沫液是否添加黄原胶和水溶性液体的溶解度不同而异;影响水溶性可燃液体泡沫灭火的主要因素为其溶解度、沸点和燃烧热。添加黄原胶的抗溶水成膜泡沫灭火性能优于抗溶氟蛋白泡沫,两者均优于未添加黄原胶的低黏度抗溶氟蛋白泡沫。低黏度抗溶氟蛋白泡沫对水溶性液体具有较强的选择性,灭醇类液体火灾性能不佳。 展开更多
关键词 抗溶泡沫 黄原胶 水溶性可燃液体 溶解度 沸点 燃烧热
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黄原胶和纳米二氧化硅对无氟泡沫性能的影响 被引量：4
8
作者 王尚彬 欧红香 +3 位作者 薛洪来 曹海珍 王钧奇 毕海普 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期4856-4862,共7页
纳米粒子、高分子聚合物稳定泡沫的独特优势使其成为解决泡沫稳定性的研究热点。本文探索了亲水二氧化硅纳米颗粒(NPs)、高分子聚合物黄原胶(XG)对无氟泡沫分散液的发泡性能、泡沫稳定性及铺展性等泡沫性能的影响。研究结果表明,NPs和X... 纳米粒子、高分子聚合物稳定泡沫的独特优势使其成为解决泡沫稳定性的研究热点。本文探索了亲水二氧化硅纳米颗粒(NPs)、高分子聚合物黄原胶(XG)对无氟泡沫分散液的发泡性能、泡沫稳定性及铺展性等泡沫性能的影响。研究结果表明,NPs和XG对泡沫稳定性有显著影响。与NPs相比,添加XG有助于增强泡沫稳定性,但对泡沫分散液发泡性能有抑制。NPs添加量为3.0%(质量分数)时,泡沫分散液的发泡能力得到提高。同时添加NPs和XG时,控制二者添加浓度可在稳定泡沫过程中产生协同效应。在铺展过程中,加入NPs、XG后泡沫分散液黏度增加,使泡沫分散液在汽油表面的铺展有不同程度的减缓,但对灭火产生不利影响。 展开更多
关键词 纳米二氧化硅 黄原胶 无氟泡沫分散液 发泡性 铺展性
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泡沫灭火剂中全氟辛烷磺酸类物质的管控行为及替代物研究进展 被引量：8
9
作者 张清清 毕海普 +4 位作者 舒中俊 欧红香 王尚彬 王钧奇 潘煜 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第S01期340-350,共11页
全氟辛烷磺酸(perfluorooctane sulfonic acid,PFOS)使水成膜泡沫灭火剂(aqueous film forming foam,AFFF)具有较好的耐高温和抗烧能力,但由于PFOS的难降解性、生物富集性及毒性,国内外相继对PFOS类物质进行了管控。本文简述和分析了泡... 全氟辛烷磺酸(perfluorooctane sulfonic acid,PFOS)使水成膜泡沫灭火剂(aqueous film forming foam,AFFF)具有较好的耐高温和抗烧能力,但由于PFOS的难降解性、生物富集性及毒性,国内外相继对PFOS类物质进行了管控。本文简述和分析了泡沫灭火剂中PFOS类物质的管控行为及替代物研究,分析表明管控行动逐步从限制走向淘汰,研究泡沫灭火剂中PFOS类物质的替代物极为迫切;替代物的研究方向主要有两个,一个是泡沫灭火剂中短氟碳链类表面活性剂研究及短氟碳链泡沫灭火剂的灭火效果验证,但短氟碳链类表面活性剂可能存在长期环境持久性的问题;另一个是泡沫灭火剂中无氟类表面活性剂的研究,如有机硅表面活性剂、甜菜碱型表面活性剂、纯化皂苷表面活性剂,但无氟类表面活性剂可能会影响无氟泡沫灭火剂的表面活性、灭火能力、灭火效果等。泡沫灭火剂中PFOS类物质的替代物研发尚任重而道远。 展开更多
关键词 泡沫灭火剂 氟碳表面活性剂 全氟辛烷磺酸 全氟辛烷磺酸替代品 泡沫 表面活性剂 安全
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