DE2732555A1

DE2732555A1 - Schaumloeschmittel

Info

Publication number: DE2732555A1
Application number: DE19772732555
Authority: DE
Inventors: Richard Dr Broell; Peter Dr Wirtz
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1977-07-19
Filing date: 1977-07-19
Publication date: 1979-02-01
Also published as: DE2732555C2; GB2001243A; ES471659A1; GB2001243B; US4203850A; FR2397847A1; SE7807952L; JPS5422998A; IT1097834B; IT7825808A0; FR2397847B1

Description

Die Erfindung betrifft Fluortensid haltige, wäßrige Feuerlöschmittel mit verbessertem Rückzündverhalten. In der letzten Zeit haben grenzflächenaktive Fluorverbindungen in die Feuerlöschtechnik Eingang gefunden, da sie auf unpolaren brennbaren Flüssigkeiten einen sich ausbreitenden wäßrigen Film bilden, der die brennbare Oberfläche abdeckt und gegebenenfalls löscht. Jedoch ist die Fähigkeit dieses Films.eine brennbare Oberfläche gegen Rückzündungen zu schützen.begrenzt.

Es bestand daher die Aufgabe ein rasch löschendes, Wasserfilm bildendes Schaummittel zu formulieren, das diesen Mangel nicht aufweist. Ein solches Mittel sollte mithin einen hohen Abbrandwiderstand haben, d.h. die brennbare Oberfläche möglichst lange gegen Rückzündungen zu schützen. Es wurde nun ein Fettalkohol freies Schaumlöschmittel gefunden, das neben Wasser

a) ein Aminoxid der Formel R₁R₂R-KMO, in der R₁ ein Alkylrest mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen ist und R₂ und R₃ gleiche oder verschiedene Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellen,

b) ein Fluortensid der Formel

R„ - CF = CH - CH- - *⁺*N - R,, (I)

F 2 , b

^R5

in der

R_ einen Perfluoralkylrest mit 3 bis 16 C-Atomen,

R. ein Wasserstoffatom, einen C.-C₄ Alkylrest, Cyclohexylrest oder 2-Hydroxyalkylrest mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen,

R₅ einen C₁ bis C.-Alkylrest, Cyclohexylrest oder 2-Hydroxyalkylrest mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen und

R^ einen wasserlöslich machenden Rest darstellen,

enthält.

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Der Rest R_g kann beispielsweise für den Rest Q-COO'"' oder für den Rest Q-O-P(H)O₂ stehen, wobei Q eine Alkylengruppe mit 2 bis 6, insbesondere 2 bis 3 Kohlenstoffatomen darstellt . Besonders vorteilhaft ist es, wenn R, für den Rest Q-O-SO-,*"' oder Q-OH A'"' steht, wobei Q die obenangegebene Bedeutung hat und A ein Anion darstellt. Die Natur des Anions ist nicht kritisch. Verwendbar sind z.B. Sulfat, Halogenid, Toluolsulfonat, Acetat, Nitrat oder Methosulfat. Als Aminoxide sind Alkyl-dimethylamin-N-Oxide bevorzugt, insbesondere N-Oxide deren Alkylgruppen 12 bis 18, vorzugsweise 10 bis 16 Kohlenstoffatome enthalten.

Aus der DT-PS 1 959 798 sind bereits Schaumlöschmittel bekannt, die neben einem Schaumbildner noch einen Fettalkohol und ein Aminoxid enthalten. Durch den kombinierten Einsatz von höherem Fettalkohol und Aminoxid soll eine erhöhte Verschäumungszahl und eine verbesserte Wasserhalbwertszeit erreicht werden.

Die erfindungsgemäßen Schaummittel enthalten im allgemeinen außer Aminoxid und Fluortensid keinen weiteren Schaumbildner. Darüberhinaus unterscheiden sie sich von den Konzentraten der DT-PS 1 959 798 durch das Fehlen eines Zusatzes an Fettalkohol. Es hat sich nämlich überraschenderweise herausgestellt, daß bei Einsatz der Kombination Aminoxid/Fettalkohol zu den wäßrigen Lösungen der Fluortenside der vorstehenden Anmeldung das Abbrando/erhalten des aus dieser Lösung erzeugten Schaumes erheblich verschlechtert wird.

Schaummittel, die neben einem Fluortensid noch ein tertiäres Aminoxid enthalten, sind bereits in der DT-AS 1 920 625 beschrieben. Dieser Publikation ist aber zu entnehmen, daß der Einsatz der Aminoxide wegen ihrer schlechten Emulgierzeit zu schlechten Eigenschaften des Feuerlöschmittels (geringe Filmbildegeschwindigkeit und Flaranenrückschlagzeit) führt.

Demgegenüber ist bei Verwendung der quartären Fluortenside der Formel I der Zusatz des Aminoxids für die vorteilhaften Eigen-

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schäften des Schaummittels wesentlich.

Ein Ersatz des Aminoxids durch an sich bekannte andere Kohlenwasserstoff tenside₃beispielsweise anionische Tenside wie Alkyläthersulf ate,, führt unerwarteterweise zu einer erheblichen Verschlechterung des Rückzündverhaltens.

Als Fluortenside der Formel I sind besonders jene bevorzugt, deren Gruppen R₄ und R,. beide Methyl oder Äthylgruppen sind.

Der Gehalt des Fluortensids im Schaumkonzentrat kann in weiten Grenzen schwanken. Verwendbar sind Gehalte von 0,1 bis 10, insbesondere 0,2 bis 5, vorzugsweise 0,5 bis 2 Gew.-%. Das Gewichtsverhältnis Aminoxid zu Fluortensid kann in den Grenzen 0,5 zu 1 bis 15 zu 1 schwanken. Bevorzugt sind Verhältnisse von 2 bis 10 zu 1, insbesondere 3 zu 1 bis 5 zu 1.

Das erfindungsgemäße Schaumkonzentrat kann darüberhinaus noch andere bekannte Zusatzstoffe wie Schaumstabilisatoren und Frostschutzmittel, insbesondere Butyldiglykol und Äthylenglykol enthalten. Bevorzugt ist die Verwendung von Butyldiglykol als Frostschutzmittel. Die Erfindung wird durch folgende Beispiele erläutert:

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- 6 Beispiele

Für die Bestimmung des Löschverhaltens wurde folgender Standardtest verwendet:

ο Eine kreisförmige Brandwanne (Durchmesser 1,9 m: Brandfläche 2,83 m ι Wannenhöhe 20 cm) wurde jeweils mit 150 1 Turbinentreibstoff JP gefüllt. Nach einer Vorbrandzeit von 2 Minuten wurde fluortensidhaltige wäßrige schaumfähige Lösung (Gehalt an Schaummittel 6 Vol.%) mit Hilfe eines Laborschaumstrahlrohres auf die Brandfläche aufgegeben (Wasserfluß 10 1 pro Minute, 45° Neigungswinkel). Die Verschäumungszahl (Schaumvolumen/Flüssigkeitsvolumen) betrug ca. 7 bis 8.

Für die Bestimmung des Abbrandwiderstandes wurde folgender Rückbrandtest verwendet:

Der obenangegebene Löschtest wird wiederholt^jedoch wird 2 Minuten nach Löschbeginn (das Feuer ist zu diesem Zeitpunkt bereits erloschen) eine kleine Wanne (Durchmesser 18 cm, Höhe 10 cm) die mit dem gleichen Turbinentreibstoff gefüllt ist (Brennstoffschicht ca. 5 cm) in die Mitte der Brandwanne gestellt und gezündet. Es wird die Zeit ermittelt, die vergeht, bis nach Flammenübertritt die halbe Brandfläche
in Flammen steht ("Abbrandwiderstand").

Flammenübertritt die halbe Brandfläche (50 % von 2,83 m ) wieder

Die folgenden Schaummittel wurden ausgeprüft und Löschzeit und Abbrandwiderstand bestimmt, in den Formeln der Fluortenside steht dabei R_f für ein Gemisch von Perfluoralkylgruppen CF₁(C-F.) ■ mit η = 2 bis 7.

809885/0258 η

Beispiel 1 (Vergleichsversuch ohne Aminoxid)

0,75 Gew.-% Fluortensid

R_fCF=CHCH

CH₃ -⁽⁺⁾N - C₂H

CH₃OSO₃

0,75 Gew.-% Fluortensid R_fCF=CHCH₂"

CH₃ CH₃

17,00 Gew.-% Butyldiglykol als Frostschutzmittel 81,50 Gew.-% Trinkwasser
100,00 Gew.-% Schaummittel

Löschzeit: ca. 120 Sekunden

Abbrandwiderstand: 10 Minuten, 30 Sekunden

Beispiel 2

Art und Menge des Fluortensids und des Frostschutzmittels entsprechen Beispiel 1, jedoch werden anstelle von 81,5 % Trinkwasser nunmehr

77,5 Gew.-% Trinkwasser und

4,0 Gew.-% Dimethylkokosfettaminoxid (30 %ig, Rest Wasser) eingesetzt.

Löschzeit: 75 Sekunden Abbrandwiderstand: 16 Minuten.

Beispiel 3

Art und Menge der Fluortensidmischung und Menge Butyldiglykol entsprechen Beispiel 1, jedoch werden anstelle von 8 15 Gew.-% Trinkwasser nunmehr

6 Gew.-% Aminoxid von Beispiel 2 und 75,5 Gew.-% Trinkwasser eingesetzt.

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Löschzeit: 65 Sekunden
Abbrandwiderstand: 12 Minuten

Beispiel 4

Art und Menge der Fluortensidmischung und Menge Frostschutzmittel entsprechen Beispiel 1; jedoch werden anstelle von 81,4 Gew.-% Trinkwasser nunmehr 11 Gew.-% Aminoxid von Beispiel 2 und
70,5 Gew.-% Trinkwasser verwendet.

Löschzeit: 90 Sekunden
Abbrandwiderstand: ca. 7 Minuten

Beispiel 5

0,75 Gew.-%

?^H3

RXF=CHCH., -^X"'N - C„H„OH

CH.

0,75 Gew.-% Fluortensid

4,00 Gew.-% Aminoxid (30 %ig)

17,00 Gew.-% Butyldiglykol

74,50 Gew.-% Trinkwasser

100,00 Gew.-% Schaummittel

2 4 Cl

₂-⁽⁺⁾N - C₂H₄OH CH₃

CH₃OSO₃

Löschzeit: 60 Sekunden
Abbrandwiderstand: 13 Minuten

17,00 Gew.-% Butyldiglykol

4,00 Gew.-% Aminoxyd (^O %ig)

74,50 Gew.-% Trinkwasser

100,00 Gew.-% Schaummittel

CH.

Beispiel 6

1,50 Gew.-% Fluortensid R_fCF=CHCH--^{( + )}N -

CH.

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Löschzeit: 70 Sekunden

Abbrandwiderstand: 12 Minuten, 15 Sekunden

Beispiel 7 (Vergleichsbeispiel)

Eingesetzt wurde ein im Handel erhältliches wasserfilmbildendes Schaummittel mit einem Fluortensidgehalt von ca. 1,7 % (Butyldlglykol ca. 15 bis 20 Gew.-%; Wasser ca. 78 Gew.-%', Kohlenwasserstofftensid ca. 1 bis 2 Gew.-%).

Dieses Schaummittel wurde unter den Bedingungen des Beispiels 1 verschäumt.

Löschzeit: 70 Sekunden

Abbrandwiderstand: 11 Minuten, 15 Sekunden.

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Claims

HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT Aktenzeichen: Datum: 15. Juli 1977 HOE 77/F 136 Dr.SP/Rp Schaumlöschmittel Patentansprüche:

1) Schaumlöschkonzentrat auf Basis von Wasser und Fluortensid, -^ dadurch gekennzeichnet, daß es

a) ein Aminoxid der Formel R₁R₃R₃N—> 0, in der R₁ ein Alkylrest mit 4 bis 20 Kohlenstoffatome ist und R~ und R-. gleiche oder verschiedene Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellen,

b) ein Fluortensid der Formel

^R4
R_p - CF = CH - CH₂ - ⁽⁺⁾N - R₆,

in der

R einen Perfluoralkylrest mit 3 bis 16 C-Atomen, R. ein Wasserstoffatom, einen C.-C.-Alkylrest, Cyclohexylrest oder 2-Hydroxyalkylrest mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen ,

R₅ einen C₁ bis C₄~Alkylrest; Cyclohexylrest oder 2-Hydroxyalkylrest mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen und

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ORIGINAL INSPECTED

- 2 - HOE 77/F 136

R_c einen wasserlöslich machenden Rest darstellen, ο

enthält.

2) Mittel nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Gehalt von 10-30 Gew.-% Butyldiglykol.

3) Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Gehalt an Aminoxid 1-8, insbesondere 2-6, vorzugsweise 3-5 Gew.-% beträgt.

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