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《太原理工大学》 2012年
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改性高分子吸水灭火剂的制备及在灭火方面的应用

冯晓琦  
【摘要】:水由于来源广泛、廉价易得和很好的灭火性能,故常用于扑救建筑、森林和堆垛火灾成为基层消防中队主要的灭火剂。但是水作为灭火剂也存在一些不足;因此,有必要在水中添加一种或多种试剂,改变水的物化性能,以提高水的灭火效率。 高分子吸水树脂是一种接枝有多种亲水基团,有一定交联度的水溶胀性高分子聚合物,有较高的吸水和保水特性。将高分子吸水树脂和一定比例的水混合溶胀形成凝胶状灭火剂,在灭火过程中随着树脂内部的水分蒸发,能够起到降温作用,高分子吸水树脂吸水后的凝胶物一定的粘性,能够粘附在可燃固体表面起到阻氧和隔热的作用。但是现有高分子吸水树脂配置灭火剂存在耐电解质和耐高温能力差,以及凝胶强度小等一些不足。 为改变现有高分子吸水树脂配置成灭火剂的不足,本文将一定量的阳离子淀粉(HCS)、中和度80%丙烯酸溶液、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)以及改性剂高岭土、蒙脱土、5A分子筛和13X分子筛,使用引发剂和交联剂使其发生接枝共聚反应,制备出改性后的高分子吸水树脂;在制备过程中,考察了不同反应条件和试剂用量对产物吸蒸馏水和自来水的影响。此外还对不同改性剂改性后的产物进行了红外光谱、扫描电镜和热重分析测试;对比不同使用改性剂改性的产品吸水倍率、官能团变化,表面特征变化以及耐热性的变化,得出使用改性剂改性后的产品吸收自来水能力、耐热性能较未改性之前的产品有一定的提高,使用13X分子筛改性后的产品耐电解质和耐热性能优于其他产品。 最后使用13X分子筛改性的产品和增稠剂羧甲基纤维素钠配制成不同浓度灭火剂1和灭火剂2,根据国标GB4066.2-2004分别进行了灭火剂1和灭火剂2与水的对比灭火试验,在灭火试验中利用红外测温仪记录了木垛正面和两个侧面的温度随时间的变化,同时对使用不同灭火剂灭火现象进行了记录和整理。实验数据和现象表明,使用高分子吸水树脂配制的灭火剂能比水更快的使木垛火熄灭,抑制火焰高度,在灭火过程中能够防止木垛火灾复燃,能够比水起到更好的灭火效果。
【学位授予单位】:太原理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TQ569

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