水成膜泡沫液的主要优点是能在燃料表面形成一层水膜,有效抑制燃料的蒸发及冷却燃料,从而控制火势的发展,所以水滴在油面上能否成膜是关键技术。
要使水滴在油面上铺展,其铺展系数S
w/o必须大于零:
其中,γ
o为油的表面张力,一般为20~30mN/m;γ
w为水溶液的表面张力,室温下水的表面张力为72mN/m左右;γ
w/o为油水的界面张力,一般水和油的界面张力为30~40mN/m。加入氟表面活性剂后,γ
w可以降低至15~18mN/m,但γ
w/o变化很小,不能达到铺展系数S
w/o大于零的要求。只有使用氟表面活性剂与碳氢表面活性剂的复配物,发挥两者之间的协同效应,才能达到理想的效果。一般氟表面活性剂与碳氢表面活性剂复配后,油水界面张力γ
w/o可以降低至1~2mN/m。这样,(γ
w+γ
w/o)能够小于20mN/m,从而使水溶液在油面的铺展系数S
w/o大于零,即水溶液可以在油面上铺展。
因此,氟表面活性剂与适当的碳氢表面活性剂复配,是获得能够在油面上铺展成水膜的必要条件,再与起泡剂、稳泡剂、防冻剂、防腐剂、抗氧化剂、pH缓冲剂等组合,就成为水成膜泡沫灭火剂。