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水成膜泡沫灭火剂（Aqueous film-forming foam,AFFF）具有灭火速度快、效率高、抗复燃能力强、贮存期长、可适用于大型火灾、可扑灭缝隙及死角的油火等诸多优势,是哈龙灭火剂的理想替代品,是国际民航组织（ICAO）指定的用于扑灭飞机及航空燃油火灾的主力灭火剂。然而,传统AFFF的核心成分全氟辛烷磺酸盐（perfluorooctane sulphonate,PFOS）是一种难以降解的毒性有机污染物,被联合国环境规划署（EPA）列入持久性有机污染物（POPs）受控名单。消防工业必须尽快对产业进行升级和转型,寻找出PFOS的替代品。本论文通过合理的分子设计,合成一系列无毒、无污染的非PFOS表面活性剂,并从中筛选出表面张力低、发泡和铺展性能好的表面活性剂用于配制泡沫灭火剂,探索环保型航空消防泡沫灭火剂配方。论文以全氟己基磺酰氟(C6F13SO2F)为亲油基,与N,N’-二甲基-1,3-丙二胺首先发生取代反应,之后中间产物分别与溴代醇、溴代酸、溴代乙酸乙酯反应合成三种基于全氟己基磺酰氟的阳离子表面活性剂,三种产物经过红外光谱、质谱、核磁共振等结构表征手段,确定合成产物即为论文设计的目标产物。根据前人的研究结果,决定AFFF灭火性能的关键性能参数为表面张力、临界胶束浓度（cmc值）、发泡倍数、析液时间和铺展性能等。通过对上述性能参数的测试,发现三种表面活性剂中临界胶束浓度（cmc）最低的FC-6-D1,为0.5 mM,最低表面张力γcmc为16.02 mN/m,发泡倍数可达8倍,25%析液时间为79s,理化性能整体优于另两种产物,是一种具有制备AFFF潜力的表面活性剂。由于氟碳表面活性剂生产成本较高且单一表面活性剂性能不突出,通常可采用适当的碳氢表面活性剂与其复配,以减少氟碳表面活性剂的用量,并进一步提高其理化性能。本文选用磺酸盐、羧酸盐、全氟羧酸盐三种系列共九种表面活性剂与FC-6-D1进行复配,通过测试其cmc、铺展速度、发泡倍数、25%析液时间等参数筛选出性能优异的氟碳-碳氢复配体系。结果表明,FC-6-D1与己烷磺酸钠复配效果最好,低浓度下铺展速度最快、发泡倍数可达12.3倍、25%析液时间为140 s,可见该复配体系协同增效效果较为明显。通过向复配体系中加入适当的发泡剂、稳泡剂、及其他辅助添加剂可确定AFFF的初始配方,该配方水溶液能够在油面迅速铺展,发泡倍数为12.7、25%析液时间为3.82min。采用论文提出的配方,依据国标泡沫灭火剂《GB15308-2006》中对手提式灭火器用泡沫灭火剂及“用于泡沫性能及灭火性能质量控制的小型试验”所规定的测试方法分别开展灭火实验,发现手持式灭火器灭火时间为15s,灭火性能优于某市售品牌;国标“小型试验”的灭火时间为50s,抗烧时间15min,达到了ⅠA级标准的要求。