DE2732555C2

DE2732555C2 - Fettalkoholfreies Schaumlöschkonzentrat

Info

Publication number: DE2732555C2
Application number: DE2732555A
Authority: DE
Inventors: Richard Dr. 6070 Langen Bröll; Peter Dr. 6240 Königstein Wirtz
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1977-07-19
Filing date: 1977-07-19
Publication date: 1982-07-01
Also published as: IT1097834B; GB2001243B; FR2397847A1; FR2397847B1; US4203850A; JPS5422998A; GB2001243A; DE2732555A1; ES471659A1; SE7807952L; IT7825808A0

Description

Rf-CF=CH-CH₂-N-R₆ (I)

a) ein Aminoxid der Formel RiRaRsN-^O, in der Ri ein Alkylrest mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen ist und R2 und R3 gleiche oder verschiedene Allcylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellen,

b) ein Fluortensid der Formel

in der

Rf einen Perfluoralkylrest mit 3 bis 16 C-Atomen,

R₄ ein Wasserstoffatom, einen Ci-C₄-Alkylrest, Cyclohexylrest oder 2-Hydroxyalkylrest mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen,

Ri einen Ci- bis Q-Alkylrest, Cyclohexylrest oder 2-Hydroxyalkylrest mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen und

Ra einen wasserlöslich machenden Rest darstellen.

enthält.

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

3. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an Aminoxid 1 —8, insbesondere 2—6, Vorzugs weise 3—5 Gew.-°/o beträgt.

in der
ίο Rf einen Perfluoralkylrest mit 3 bis 16 C-Atomen,

R» ein Wasserstoffatom, einen Ci—Ci-Alkylrest, Cyclohexylrest oder 2-Hydroxyalkylrest mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen

Rs einen Ci- bis C«-Alkylrest, Cyclohexylrest oder ι i 2-Hydroxyalkylrest mit 2 bis 6 Kohlenstoffato

men und

R₄ einen wasserlöslich machenden Rest darstellen,

enthält.

Der Rest R* kann beispielsweise für den Rest

Q-COO®
oder für den Rest

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 R|R?R)N-»O. in der Ri ein Alk vlrest mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen ist und Rj und Rj gleiche oder verschiedene Alkylreste mit I bis 4 Kohlenstoffatomen darstellen.

stehen, wobei Q eine Alkylengruppe mit 2 bis 6, insbesondere 2 bis 3 Kohlenstoffatomen darstellt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn R₆ für den Rest

Q-O-SO₃ ⁹oderQ-OH Α^θ

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-di-methylamin-N-oxide bevorzugt, insbesondere N-Oxide deren Alkylgruppen 12 bis 18, vorzugsweise 10 bis 16 Kohlenstoffatome enthalten.

Aus der DE-PS 19 59 798 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. Darüber hinaus unterscheiden sie sich von den Konzentraten der DE-PS 19 59 798 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 Abbrandverhalten des aus dieser Lösung erzeugten Schaumes erheblich verschlechtert wird.

Schaummittel, die neben einem Fluortensid noch ein tertiäres Aminoxid enthalten, sind bereits in der DE-AS 19 20 625 beschrieben. Dieser Publikation ist aber zu entnehmen, daß der Einsatz der Aminoxide wegen ihrer schlechten Emulgieiveit zu schlechten Eigenschaften le.s Feuerlöschntittels (geringe Filmbildegeschwindigkeit und Flammenrückschlagzeit) führt.

Demgegenüber ist bei Verwendung der quartären Fluortenside der Formel I der Zusatz des Aminoxids für die vorteilhaften Eigenschaften des Schaummittels wesentlich.

Ein Ersatz des Aminoxids durch an sich bekannte andere Kohlenwasserstofftenside. beispielsweise anio-

nische Tenside wie Alkyläthersulfate, führt unerwarteterweise zu einer erheblichen Verschlechterung des Rückzündverhaltens.

Als Fluortenside der Formel I sind besonders jene bevorzugt, deren Gruppen R₄ und R₅ 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 darüber hinaus noch andere bekannte Zusatzstoffe wie Schaumstabilisatoren und Frostschutzmittel, insbesondere Birtyldiglykol und Äthylenglykol enthalten. Bevorzugt ist die Verwendung von Butyldiglykol als Frostschutzmittel. Die Erfindung wird durch folgende Beispiele erläirert:

Beispiele

Für die Bestimmung des Löschverhaltens wurde folgender Standardtest verwendet: Eine kreisförmige Brandwanne (Durchmesser 1,9 m: Brandfläche 2,83 m²; Wannenhöhe 20 cm) wurde jeweils mit 1501 Turbinentreibstoff JP 4 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 101 pro Minute, 45° Neigungswinkel). Die Verschäumungszahl (Schaumvolumen/Flüssigkeitsvolumen) beirug ca. 7 bis 8.

ίο Für die Bestimmung des Abbrand Widerstandes 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

η 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 vergebt, bis nach Flammenübertritt die halbe Brandfläche (50% von 2,83 m²) wieder in Flammen steht (»Abbrandwiderstand«).

Die folgenden Schaummittel wurden ausgeprüft und Löschzeit und Abbrandwiderstand bestimmt. In den Formeln der Fluortenside steht dabei Rf für ein Gemisch von PerfluoralkylgruppenCF₃(C₂F₄J_n- mitJ7=2bis7.

Beispiel 1 (Vergleichsversuch ohne Aminoxid)

0.75 Gew.-% Fluortensid RfCF=CHCH₂ — N — C₂H₄OH CH₃OSO?

CH₃

0,75 Gew.-% Fluortensid R_fCF=CHCH,—^NCH₂CH₂OSO?

CH,

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 I, jedoch werden anstelle von 81.5% Trinkwasser nunmehr

77,5 Gew-% Trinkwasser und
4.0Gew.-% 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 8t,5 Gew.-% Trinkwasser nunmehr

6 Gew.-% Aminoxid von Beispiel 2 und
75.5 Gew.-% Trinkwasser eingesetzt.

Löschzeit: 65 Sekunden.
Abbrandwiderstand: 12 Minuten.

Beispiel 4

Art und Menge der Fluortensidmischung und Menge Frostschutzmittel entsprechen Beispiel I; 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.-%

CH₃

RrCF=CHCH₂-N-C₃H₄OH CH₃

CI^e

0,75 Gew.-% Fluortensid

CH₃

RrCF=CHCHj-N-C₂H₄OH

CH₃ CH₃OSO?

4,00 Gew.-% Aminoxid (3ö%ig) 17,00 Gew.-% Butyldiglykol 74,50 Gew.-% Trinkwasser 100,00 Gew.-% Schaummittel

Löschzeit: 60 Sekunden. Abbrandwiderstand: 13 Minuten.

Beispiel (·■

CH₃

el l,50Gew.-% Fluortensid RfCF=CHCH₂ — N — CH₂CH₂OSOf

CH₃

17,00 Gew.-% Butyldiglykol 4.00 Gew.-% Aminoxyd (30%ig) 74,50 Gew.-% Trinkwasser 100.00 Gew.-% Schaummittel

Löschzeit: 70 Sekunden. Abbranawiderstand: 12 Minuten, 15 Sekunden. halt von ca. 1,7% (Butyldiglykol 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. Eingesetzt wurde ein im Handel erhältliches wasser- 4-5 Löschzeit: 70 Sekunden.

Beispiel 7 (Vergleichsbeispiel)

filmbildendes Schaummittel mit einem Fluortensidge- Abbrandwiderstand: 11 Minuten, 15 Sekunden.

Claims

Patentansprüche:

1. Fettalkoholfreies Schaumlöschkonzentrat auf Basis von Wasser und Fluortensid, dadurch gekennzeichnet, daß es

_E —CF=CH-CH₂-N-R₆

b) ein Fluortensid der Formel