消防科学与技术 ›› 2026, Vol. 45 ›› Issue (7): 53-61.
李龙1, 邢真强2,3,4, 张福成1, 王琳淇2,3, 王宝富1
Li Long1, Xing Zhenqiang2,3,4, Zhang Fucheng1, Wang Linqi2,3, Wang Baofu1
摘要: 为开发高稳定性无氟泡沫灭火剂,本文以非离子有机硅表面活性剂(LS-408L)与两性离子碳氢表面活性剂十二烷基二甲基甜菜碱(BS-12)为基础体系,引入非离子水溶性聚合物瓜尔胶(GG,0.2%)与亲水性气相二氧化硅(SiO₂,1.5%)纳米颗粒作为稳泡改性剂,构建4组无氟泡沫混合体系。系统表征了各体系混合液的表面张力和电导率,分析了泡沫稳定性,并重点探究了25~75 ℃热作用下泡沫混合液及泡沫相的流变行为演变规律。结果表明:单一GG或SiO₂的引入均使LS-408L/BS-12体系的表面张力与电导率升高,而二者复配时表现为表面张力降低、电导率持续升高的协同效应;GG和 SiO₂可延缓泡沫析液进程,二者复配表现出最优稳泡效能;4组泡沫混合液均表现出典型的剪切稀化非牛顿流体特性,含SiO₂的体系呈现黏弹性固体特征并有较高的屈服极限,无SiO₂体系则表现为黏弹性流体;改性无氟泡沫在黏弹性模量交叉点前呈弹性响应,交叉点后转为黏性响应,温度升高会使泡沫黏弹性模量整体降低,复配体系仍保持最优的热流变稳定性,在最高温度75 ℃下仍保持良好的抗剪切能力,在线性黏弹区内,A-3#的复变模量为16.6 Pa,是4组体系中最高的。明确了GG与SiO₂复配对无氟泡沫热流变行为的协同调控机制,以较低的SiO₂浓度实现更好的稳泡能力,为高稳定性无氟泡沫灭火剂组分优化与配方设计提供试验依据与理论支撑。