氟碳表面活性剂因其强憎油憎水的界面特征而在泡沫灭火剂中广泛使用，但它属于难降解有机物已被多项国际公约限制使用，寻求减量或者替代氟碳表面活性剂成为新型环保型灭火剂研发的行业热点。皂荚中所含的非离子型表面活性成分皂苷(GS)具有起泡与稳泡作用。

本文以皂荚为原料提取分离纯化皂苷，以表面张力、起泡能力、泡沫稳定性及平均泡沫尺寸为指标，利用中心组合响应面分析法进行了三因素(GS、Fluorad FC-170C、CAB)三水平优化实验设计，探讨了灭火泡沫的理化性能与复配协同效应。

主要研究结果如下:

(1)利用香草醛-高氯酸比色法定量乙醇浸提、柱层析精制的皂苷，皂荚中总皂苷含量7.1%;凝胶渗透色谱法分析精制皂苷得到单一色谱峰，分子量为4366;皂苷盐酸水解得到苷元，经标准物质HPLC定性苷元为齐墩果酸(63.9%)与刺囊酸(36.1%);热重分析获得皂苷初始热分解温度为244.3℃。

(2)测量FC-170C+CAB、FC-170C+GS、CAB+GS二元复配及FC-170C+CAB+GS三元复配体系在气液界面分子间相互作用参数(βα)与混合胶束中表面活性剂分子间相互作用参数(βM)，在一定的摩尔比下，βα-βM0且|βα-βM||ln(C01，CMC C2M/C0，CMC C1M)|，复配体系存在降低表面张力效能的协同作用;混合表面活性剂临界胶束浓度(CMC)小于理想混合临界胶束浓度(CMCideal)，界面平均最小面积(Amin)小于理想混合平均最小面积(Aideal)，表面活性剂分子间存在不同程度的吸引作用;低温透射电镜(Cryo-TEM)观察表面活性剂胶束聚集行为，胶束球-矩变化使表面吸附分子在液-气界面的排列变得更加紧密，直接证明复配体系具有表面性能的协同效应。

(3)中心组合响应面分析结果显示，Fluorad FC-170C质量分数0.000678%、CAB 0.18%、GS 0.07%的复配比下，模型预测值表面张力γ17.30 mN/m，Ross-miles法测定初始泡沫高度h0 116.95 mm，泡沫稳定性R5min97.98%，平均泡沫尺寸116.38μm。实验值为17.25 mN/m、117.33 mm、98.12%、115.21μm。相对误差分别为0.29%、0.32%、0.14%、1.01%。国际公约限制氟碳化合物的使用量不得超过50 mg/kg，复配灭火泡沫中氟碳表面活性剂使用量减少为6.78 mg/kg。