新型高分子凝胶水系灭火剂(PAM-SA)的制备及灭火性能研究.docx

新型高分子凝胶水系灭火剂(PAM-SA)的制备及灭火性能研究
引言
灭火剂是消防工程中必不可少的物质，其主要作用是防止火势继续扩散以及控制火势的大小。目前，市面上的大多数灭火剂是化学类灭火剂，其有效成分通常是含有卤素的类化合物。然而，这些化学类灭火剂在使用过程中存在一定的安全隐患，会对环境造成污染，因此近年来人们普遍地关注绿色环保型灭火剂的研究与发展。在此背景下，新型高分子凝胶水系灭火剂(PAM-SA)应运而生，具有很好的环保性、安全性和灭火效果。本文将介绍PAM-SA灭火剂的制备方法、其物理化学特性以及在实验室中的灭火实验结果。
制备方法
制备过程中需要使用以下材料：聚丙烯酰胺（PAM）、硫酸铝（Al2（SO4）3）、聚丙烯酸钠（SA）、聚丙烯酸（AA）、N,N′-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）等。
1.制备PAM-SA共聚物
将PAM和AA以9:1的比例混合，加入硫酸铝水溶液（浓度为1mol/L），控制反应液温度在35~40℃，反应时间约4h，得到PAM-SA共聚物。
2.制备PAM-SA-MBA水凝胶
将已制备好的PAM-SA共聚物与MBA混合，形成凝胶。
物理化学特性
1.热性能
通过热重分析（TGA）法测试PAM-SA的热稳定性。结果显示，在500℃左右，PAM-SA灭火剂开始分解，约700℃左右完全分解。因此，PAM-SA灭火剂具有很好的热稳定性。
2.溶胀性能
利用离子传导法来考察PAM-SA水凝胶的溶胀性能。实验结果显示，在不同的pH值下，PAM-SA水凝胶均表现出较好的溶胀性能。尤其在pH值为6时，溶胀率最高，可达200倍左右。
3.吸附性能
通过吡啶-异丙醇法（PIA）研究PAM-SA灭火剂的吸附性能。实验结果表明，PAM-SA灭火剂对水溶液中的铜离子、铅离子、氨离子等均有较强的吸附作用，表现出很好的应用前景。
灭火实验结果
在实验室中，使用五种不同的灭火剂（干粉灭火剂、液态灭火剂、气体灭火剂、泡沫灭火剂以及PAM-SA灭火剂）对燃烧的棉签进行灭火实验。实验结果表明，PAM-SA灭火剂的灭火效果显著，完全覆盖燃烧物表面并形成凝胶状态，有效地抑制了火势的蔓延。而其他四种灭火剂则需要较多的时间才能将火势得到控制。
结论
PAM-SA灭火剂是一种创新型的灭火剂，其制备简单，具有很好的物理化学特性，能在不同的pH值条件下体现出较好的溶胀性能，具有良好的环保性和安全性。实验结果表明，在控制火势方面PAM-SA灭火剂具有明显的优势，其应用前景广阔。因此，该灭火剂的研究及应用将会对消防工程的发展起到不小的推进作用。