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Die Erfindung betrifft eine neue Zusammensetzung zur Herstellung eines Schaumes, der beim Aufbringen auf brennende Materialien, insbesondere brennende Flüssigkeiten, beispielsweise Kohlenwasserstoff-Brennstoffe, die Flammen löschen und eine neuerliche Entzündung verhindern kann.
Es ist bekannt, wässerige Schäume zur Brandbekämpfung zu verwenden, u. zw. entweder allein oder zusammen mit feinteiligen trockenen feuerlöschenden Chemikalien, beispielsweise Natrium- und Kaliumbicarbonaten. Die letzteren löschen Flammen, wenn sie in die Verbrennungszone dispergiert werden, jedoch ist eine neuerliche Entzündung immer wieder möglich, so lange eine der Atmosphäre ausgesetzte Oberfläche des Brennstoffes zurückbleibt. Um dies zu verhindern, ist es günstig, die Oberfläche mit einem Schaum zu glätten, welcher, falls er ununterbrochen und unter den lokal herrschenden Bedingungen stabil ist, die Möglichkeit einer neuerlichen Entzündung stark herabsetzen kann.
Zu für diesen Zweck bekannten Schäumen gehören jene, die auf Materialien basieren, welche sich von Proteinen ableiten und häufig als Proteinschäume bezeichnet werden. Sie sind nicht unwirksam und relativ billig, jedoch müssen sie in dicken, schweren Schichten ausgebreitet werden, die leicht brechen. Da Proteinschäume nicht leicht fliessen, schliessen sich die Bruchstellen nicht wieder von selbst, so dass durch den Bruch der Schaumschicht frische Bereiche des Brennstoffes sich von neuem entzünden können. Proteinschäume werden durch manche feinteilige Chemikalienpulver, die zum Auslöschender Flammen verwendet werden, instabil und zum Zusammenfallen gebracht, insbesondere, wenn diese Chemikalien mit bestimmten freifliessenden oder Antibackmitteln, beispielsweise Silikonen, behandelt worden waren.
ZurBrandbekämpfung sind auch Schäume bekannt, die auf oberflächenaktivenMitteln basieren, welche im Molekül Perfluoralkylgruppen enthalten. Solche Schäume sind in Gegenwart von mit Silikon überzogenen pulverförmigen Materialien, beispielsweise Natrium- und Kaliumbicarbonaten, stabil, sie breiten sich leicht aus und bilden sich nach einem Bruch rasch wieder zurück.
Es wurde nun gefunden, dass bestimmte fluorhaltige oberflächenaktive Mittel, die sich von Tetrafluor- äthylenoligomeren ableiten, in wässerigen Lösungen leicht geschäumt werden können, wobei Schäume entstehen, die eine gute Stabilität, gute Verträglichkeit mit feinteiligen, feuerlöschenden Chemikalien, wie Natriumbicarbonat, hohe Widerstandsfähigkeit gegen das Übergreifen von Flammen oder brennenden Brennstoffen und gute Fliesseigenschaften auf der Oberfläche von Kohlenwasserstoff-Brennstoffen aufweisen.
Es wurde auch gefunden, dass manche oberflächenaktive Mittel, die sich von verzweigten Tetrafluoräthylenoligomeren ableiten und verzweigte Perfluorgruppen enthalten, besonders wirksam sind, wenn sie in Schäume eingearbeitet werden, die sich von andern schaumerzeugenden Materialien ableiten.
Die Schäume werden durch diese beweglicher, indem sie bessere Dichtungs-und Wieder-Abdichtungseigenschaften annehmen und dann imstande sind, sich rascher über die Oberfläche auszubreiten, während ihre thermische Stabilität erhalten bleibt oder sogar erhöht wird, und ihre Feuerfestigkeit verbessert wird, wenn sie sich in Berührung mit Kohlenwasserstoff-Brennstoffen und Bränden, die mit Wasser mischbare Lösungsmittel, wie Alkohole, enthalten, befinden. Die Schäume werden auch bei der Berührung mit trockenen pulverförmigen Feuerlöschchemikalien stabiler. Ein weiterer Vorteil der Zugabe der oberflächenaktiven Mittel, die sich von Oligomeren ableiten, besteht darin, dass sie den Schäumen eine erhöhte Toleranz gegen Brennstoffe, insbesondere Erdöl, verleihen.
Die USA-Patentschrift Nr. 3,258, 423 beschreibt nun die Verwendung von oberflächenaktiven Mitteln, die eine Perfluoralkylgruppe enthalten, zur Brandbekämpfung. Diese sind Derivate von Fluorcarbonsäuren und Fluorsulfonsäuren, vorzugsweise von CFjgCOOH und CgFSOH. Gemäss der Erfindung werden jedoch als Schaumbildner andere Materialien, nämlich oberflächenaktive Mittel, die aus einem Fluorkohlenstoff bestehen, der sich von Tetrafluoräthylenoligomeren ableitet, verwendet.
Ein weiterer Unterschied zwischen der Erfindung und der USA-Patentschrift Nr. 3, 258, 423 besteht in folgendem : Wenn überhaupt gemäss der USA-Patentschrift Schäume aus oberflächenaktiven Mitteln, die aus Fluorkohlenwasserstoffen bestehen, gemeinsam mit Schäumen anderer Zusammensetzung zur Verwendung gelangen, so werden in diesem Falle bereits fertig hergestellte Schäume gleichzeitig eingesetzt.
Hingegen werden die Schäume, die aus den erfindungsgemässen Zusammensetzungen hergestellt werden, erzeugt, indem die wässerigen Lösungen von zwei oberflächenaktiven Materialien gemischt und dann gemeinsam geschäumt werden. Wenn nämlich die Schäume aus jedem von den beiden oberflächenaktiven Mittel einzeln hergestellt werden, so wurde gefunden, dass jeder Schaum für sich allein schlechtere Eigenschaften aufweist als der Schaum aus der Mischung der beiden oberflächenaktiven Mittel. Sogar wenn die beiden, einzelnen hergestellten Schäume gemeinsam verwendet werden, ist ihr Verhalten bei der Brandbekämpfung nicht so gut wie das Verhalten der Schäume aus den erfindungsgemässen Zusammensetzungen.
Die aus den erfindungsgemässen Zusammensetzungen hergestellten Schäume, insbesondere die Schäume aus den Fluorkohlenwasserstoffverbindungen und den Proteinen, weisen alle Vorteile auf, die jeder einzelne Schaum für sich aufweist, insbesondere den Zusammenhalt und die Stabilität von Proteinschäumen zusammen mit der Benzinverträglichkeit und der Beweglichkeit von Fluorkohlenwasserstoffschäumen. Dabei werden jedoch die Nachteile jedes einzelnen Schaumes für sich durch die Vorteile, die ihm durch die andere Schaumkomponente verliehen werden, maskiert und behoben. Es liegt bei den erfindungsgemässen Zusammensetzungen daher offensichtlich
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ein synergistischer Effekt vor, worin ihre Überlegenheit gegenüber den bereits bekannten Schäumen zur Brandbekämpfung besteht.
Die Erfindung betrifft daher eine Zusammensetzung zur Herstellung eines Schaumes zur Brandbekämpfung, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass sie (1) mindestens ein oberflächenaktives Mittel, das sich von einem verzweigten Oligomer von Tetrafluoräthylen (CF), worin n eine ganze Zahl von mindestens 4 ist, und (2) mindestens ein weiteres Mittel, das ein synthetisches, aus einem Kohlenwasserstoff bestehendes oberflächenaktives Mittel, eine wasserlösliche makromolekulare Verbindung oder ein aus einem geradkettigen Fluorkohlenwasserstoff bestehendes oberflächenaktives Mittel darstellt enthält.
Die verzweigten Oligomere von Tetrafluoräthylen können beispielsweise nach dem in der brit. Patentschrift Nr. 1, 082, 127 beschriebenen Verfahren hergestellt werden. Es kann eine Vielzahl von verschiedenen Gebilden hergestellt werden, aber im allgemeinen stellen alle diese Oligomere hochverzweigte Perfluorolefine dar. Beispielsweise scheint die Fluorkohlenstoffgruppe in CFO. CgHg, von welcher sich die aus Pentamer- - oxybenzol bestehenden oberflächenaktiven Mittel ableiten, die Formel
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aufzuweisen.
In ähnlicher Weise leitet sich die Fluorkohlenstoffgruppe in CgFjgO. CgHg vom Tetramer der Formel
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ab.
Im Falle von Hexamerderivaten basieren die Gebilde auf einer Anzahl von gemischten Isomeren von Hexamer. Der Bau von zwei der Isomeren für Hexamer stimmt mit den Formeln
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überein. Die einen erfindungsgemäss verwendeten oberflächenaktiven Mittel leiten sich von Tetrafluoräthylenoligomeren durch eine Vielzahl von chemischen Reaktionen ab, welche alle dazu dienen, geeignete hydrophile Gruppen an das Kohlenstoffgerüst des Oligomeren zu binden. Bei bestimmten Reaktionen, beispielsweise bei jenen in den brit. Patentschriften Nr. 1, 130, 822 und Nr. 1, 148,486 beschriebenen, entziehen Nukleophile, die reaktive Wasserstoffatome oder andere reaktive Atome enthalten, dem Oligomer-Molekül Fluor und stellen eine kovalente Bindung zwischen dem Oligomer und dem Nukleophil her.
In andern brit. Patentschriften, beispielsweise Nr. 1, 155,607 und Nr. 1, 176,492 werden Reaktionen beschrieben, in welchen die Oligomerformel modifiziert wird ; durch den Angriff des Nukleophilen werden einige Kohlenstoff- und Fluoratome entfernt und es wurde beobachtet, dass der erhaltene Oligomerrest ein oder mehrere an die verbliebenen Kohlenstoffatome gebundene Wasserstoffatome enthält und ausserdem kleiner ist.
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Die oberflächenaktiven Mittel sind unter den in den obigen Patentschriften beschriebenen Produkten oder sind mit den dort beschriebenen Produkten verwandt oder leiten sich von ihnen ab und können anionische,
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beschriebensalze in ähnlicher Weise hergestellt werden können. Die entsprechenden Kalium-und Lithium-, Ammoniumoder Tetraalkylammoniumsalze können auf dem gleichen oder einem ähnlichen Weg gewonnen werden. Die Säuren oder die entsprechenden Säurechloride können mit geeigneten Diaminen, z. B. aliphatischen Diaminen mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen unter Bildung einer Amidbindung an dem einen Ende des Diamins umgesetzt werden, worauf das freie Amin unter Bildung eines kationischen Zentrums quaternisiert wird.
Beispielsweise können Verbindungen der allgemeinen Formel
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aus dem Oligomeroxybenzolsulfonsäurechloriden und aliphatischen Aminen hergestellt werden. In diesen Verbindungen steht n für 4,5 oder 6, m für 1 bis 6, vorzugsweise 3,
X, Y und Z können gleich oder voneinander verschieden sein und stellen Alkylgruppen, vorzugsweise Methyl-oder Äthylgruppen dar, und
A ist ein beliebiges Anion, vorzugsweise ein Anion, das sich von einer Quaternisierungsreak- tion ableitet.
Die Quaternisierungsreaktion kann mit einem Alkylhalogenid, vorzugsweise einem Alkylbromid oder - jodid oder einem Alkylsulfat, vorzugsweise Dimethylsulfat durchgeführt werden. Anschliessend können gewünschtenfalls die Anionen ausgetauscht werden, und daher können die verwendeten oberflächenaktiven Mittel jedes beliebige Anion, das eine entsprechende Löslichkeit in Wasser gestattet, enthalten.
Oberflächenaktive Verbindungen zur Verwendung als Schaummittel, die aus den entsprechenden Oligomer-
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ableitet.beschrieben. Aus solchen Oxybenzoesäurederivaten von Tetramer, Pentamer oder Hexamer kann eine Reihe von oberflächenaktiven Mitteln, beispielsweise Salze der allgemeinen Formel
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worin n für 4, 5 oder 6 steht, M ein Alkalimetall, vorzugsweise Natrium, Kalium oder Lithium, die Ammoniumgruppe, Tetraalkylammonium, vorzugsweise Tetramethyl- oder Tetraäthylammonium oder jede andere basische Gruppe, die mit Benzoesäuren Salze bilden kann, beispielsweise eine aliphatische Aminogruppe oder eine Pyridiniumgruppe, hergestellt werden.
Andere oberflächenaktive Mittel können aus den Oligomeroxybenzoesäuren hergestellt werden durch Umsetzung der Carboxylsäure (oder gegebenenfalls des Säurechlorids) mit Molekülen, die eine N-H-Gruppe, vorzugsweise eine primäre oder sekundäre Aminogruppe, enthalten. Auf diese Weise können Oligomeroxybenzamidderivate hergestellt werden, und wenn die so zugesetzten Moleküle hydrophile Gruppen enthalten, beispielsweise Carboxylsäure oder deren Salze, werden zusätzlich zu der N-H-Gruppe oberflächenaktive Verbindungen ohne weitere Reaktion hergestellt. Beispielsweise können aus Aminosäuren Verbindungen der allgemeinen Formel
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Ammoniumgruppe oder eine Tetraalkylammoniumgruppe sein kann.
Alternativ können hydrophile Gruppen durch nachfolgende Reaktionen, beispielsweise durch Quaternisierung der freien Aminogruppe bei Verwendung eines aliphatischen Diamins gebunden werden unter Bildung von Verbindungen der allgemeinen Formel
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in welcher m eine kleine ganze Zahl, vorzugsweise 1 bis 6, ist,
X, Y und Z, die gleich oder voneinander verschieden sein können, Alkylgruppen, vorzugsweise Methyl- oder Äthylgruppen sind, und
A- ein beliebiges Anion sein kann, das durch die obige Quaternisierungsreaktion erhalten wird.
Die freie Aminogruppe eines Diamins kann in eine ampholytische Gruppe überführt werden durch Umset-
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worin n und m die obige Bedeutung haben und XY Alkylgruppen, vorzugsweise Methyl- oder Äthylgruppen sein können, hergestellt werden können.
Das Oxybenzolderivat kann selbst eine basische Gruppe, beispielsweise die Gruppe-OCCHNXY sein (in welcher X und Y Wasserstoff oder Alkyl sind) und sie kann an den Oligomerrest durch ähnliche Reaktionen, wie sie oben beschrieben wurden, gebunden werden. Hydrophile Gruppen können an das basische Ende durch Quaternisierung der-NXY-Gruppe oder durch Umsetzung mit einem Lacton unter Bildung von Verbindungen der allgemeinen Formeln C2l4n-10CsH4CHzN+ (XYZ) A oder
C2nF4n-1OC6H4CH2N+ (XY)CH2CH2COO- worin n, X, Y, Z und A die oben angegebenen Bedeutungen haben, gebunden werden.
Verbindungen, die als oberflächenaktive Mittel verwendet werden, welche aus dem Tetrafluoräthylenpentamer nach den beschriebenen Reaktionen hergestellt werden, sind beispielsweise
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Analoge Verbindungen können in allen Fällen gewünschtenfalls aus dem Tetramer oder dem Hexamer von Tetrafluoräthylen gebildet werden.
In der brit. Patentschrift Nr. 1, 148, 486 werden Reaktionen zwischen Tetrafluoräthylenoligomeren und Aminen beschrieben, bei welchen HF freigesetzt wird unter Bildung von Verbindungen der allgemeinen Formel C F. NXY, n n-1 in welcher X und Y gleich oder voneinander verschieden sein können und Wasserstoff, Alkyl- oder Arylgruppen sind. Wenn einmal ein basisches Derivat des Oligomeren entstanden ist, können oberflächenaktive Verbindungen durch Reaktionen hergestellt werden, die den für die Oligomerphenolderivate, die in einer basischen stickstoffhaltigen Gruppe endigen, beschriebenen ähnlich sind.
Es können Verbindungen der allgemeinen Formel 2n 4n-l
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hergestellt werden, in welcher R eine hydrophile Gruppe ist, die aus einem Diamin wie oben beschrieben oder aus einem Glykol nach einer analogen Reaktion gewonnen wurde.
Das Diamin kann beispielsweise ein aliphatisches Diamin N (CH2) NXY sein, welches in hydrophile Gruppen der allgemeinen Formeln - NH (CH2) N+ (XYZ) A- oder
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in welchen m für 1 bis 6 stehen kann, überführt werden.
XYZ können gleich oder verschieden sein und können aus Wasserstoff und Alkylgruppen, vorzugsweise Methyl-oder Äthylgruppen, ausgewählt werden.
A ist ein Anion, das durch die Quaternisierungsreaktion erhalten wurde, u. zw. vorzugsweise Bromid oder Jodid.
Falls ein Glykol an das Oligomer gebunden wird, kann die hydrophile Natur der Gruppe R beispielsweise durch Kondensation von Äthylenglykol oder Polyäthylenglykol hergestellt werden. Dadurch können aus dem Tetramer, Pentamer und Hexamer oberflächenaktive Mittel der allgemeinen Formel C2l4n-l O (CH2C 0) z - T hergestellt werden, worin z den Polymerisationsgrad des Äthylenglykols darstellt und vorzugsweise eine ganze Zahl von 1 bis 20 ist und T für eine endständige Gruppe, vorzugsweise eine Methyl- oder Hydroxylgruppe steht.
Die Reaktionen zwischen dem Pentamer und Alkalimetallsulfiten oder-bisulfiten, die in der brit. Patentschrift Nr. 1, 155, 607 beschrieben sind, können zur Herstellung von oberflächenaktiven Derivaten des Tetrafluoräthylenpentamer der allgemeinen Formel
C9HF16. SO3R verwendet werden.
Die Gruppe R kann Wasserstoff, ein Metall, beispielsweise ein Alkalimetall, oder ein stickstoffhaltiges Ion, beispielsweise Ammonium- oder Tetraalkylammonium sein. Der Aufbau der Fluorkohlenstoffkette scheint die allgemeine Formel (C2F5)2(CF3)C.CH=C(CF3) aufzuweisen, worin das eine ungesättigte Kohlenstoffatom eher ein Wasserstoffatom als ein Fluoratom oder einen fluorierten Alkylrest trägt.
Oberflächenaktive Verbindungen, die zur Herstellung von Schäumen verwendet werden können, sind C, H SO ; Na+
C9HF16SO3-K+ Cg HF SOLi+ C9HSO ; (NH) +
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Die Sulfonsäuren CgHF SO H können als Zwischenprodukte zur Herstellung von andern oberflächenaktiven Verbindungen nach Verfahren, die den für Oxybenzolsulfonsäuren beschriebenen ähnlich sind, verwendet werden.
Beispielsweise können Sulfonamidderivate der allgemeinen Formel
C9HF16SO2NR1R2 hergestellt werden, worin RI Wasserstoff oder eine Alkylgruppe, vorzugsweise eine Methyl- oder Äthylgruppe
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ist und R eine hydrophile Gruppe, die beispielsweise durch Quaternisierung eines Stickstoffatoms, Neutralisation mit Alkali oder einer Carboxyl-oder Sulfonsäure oder durch Polymerisation von Äthylenglykol gebildet wurde, darstellt.
Zu Verbindungen, die hergestellt werden können, gehören beispielsweise die Verbindungen
C9HF16SO2NH (CH2)3N+(CH3)3J-
C9HF16SO2N (C2H5)CH2COO-K+
Zur Herstellung von oberflächenaktiven Mitteln der allgemeinen Formel
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in welcher Q eine hydrophile Gruppe ist, kann eine Reaktion von Pentamer mit Alkali, die in der brit. Patentschrift Nr. 1,176, 492 beschrieben ist, verwendet werden. In diesen Verbindungen entspricht die Struktur des C fez vermutlich der Formel
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Das oberflächenaktive Mittel kann beispielsweise eine Carboxylsäure (wenn Q eine Hydroxylgruppe ist), ein Salz einer Carboxylsäure (beispielsweise ein Natrium- oder Kaliumsalz, ein Ammoniumsalz oder ein quaternäres Ammoniumsalz), ein Amid (wenn Q eine Aminogruppe ist) oder ein N-substituiertes Amid sein.
Alternativ kann Q eine Veresterungsgruppe, die eine hydrophile Einheit enthält, beispielsweise eine Polyoxymethylenkette, eine Polyoxyäthylenkette oder eine Alkylgruppe mit einem kationischen oder anionischen Zentrum sein.
Von C.FlGH,. COOH abgeleitete Verbindungen, die zur Herstellung von Schäumen verwendet werden können, sind beispielsweise
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in welcher m eine ganze Zahl von 1 bis 6, vorzugsweise 3, ist,
XYZ Alkylgruppen sind, die gleich oder voneinander verschieden sein könnenund vorzugsweise Methyl- oder Äthylgruppen sind, und
A- ein Anion ist, das sich von einer Quaternisierungsreaktion ableitet, und Verbindungen der allgemeinen Formel
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(CL eine Alkylgruppe, vorzugsweise eine Methyl- oder Äthylgruppe ist und
A eine Gruppe darstellt, die zu einem Anion, vorzugsweise Bromid, Jodid oder Alkylsulfat werden kann.
Bei der Herstellung von wässerigen Schäumen aus einem der obigen Oligomerderivate können oberflächenaktive Mittel einzeln oder im Gemisch verwendet werden.
Zur Erzielung von bestmöglichen Schaumeigenschaften sind häufig Mischungen geeignet. Gewünschtenfalls können Schaumverbesserer in die Lösungen der oberflächenaktiven Mittel eingearbeitet werden, u. zw. beispielsweise Celluloseäther, Alkalicarboxymethylcellulose, Polyalkylenoxyde, Polyalkylenglykole, hydrolysierte Proteine, löslichgemachte Leime und synthetische fluorfreie oberflächenaktive Mittel und Schaumverstärker. Bei der Anwendung von Schäumen zur Brandbekämpfung wird eine konzentrierte Lösung der oberflächenaktiven Mittel und Schaumverbesserer häufig an der Brandstelle verdünnt unter Verwendung einer zweckmässigen, zur Verfügung stehenden Wasserentnahmestelle. Jede der hier beschriebenen schäumbaren Zusammensetzungen kann mit natürlichem Wasser einschliesslich Seewasser verdünnt werden.
Bei der Herstellung von Schäumen werden die auf einem Oligomer basierenden oberflächenaktiven Mittel zweckmässigerweise in Form von wässerigen Lösungen in Konzentration von 0, 10 bis 5 Gew.-o, vorzugsweise 0, 25 bis 1, 0 Gew.. p/o der Zusammensetzung unmittelbar vor dem Schäumen verwendet. Eine zweckmässige Konzentration des Schaumverbesserers liegt im Bereich von 0,05 bis 1, 0 Gew.-o der Zusammensetzung vor dem Schäumen. Um den Schaum zu erzeugen, kann durch die Lösung ein nicht-brennbares Gas, beispielsweise Stickstoff oder ein Fluorkohlenstoff-Treibstoff, durchgeblasen werden oder die Lösung kann beispielsweise durch einen rotierenden Propeller oder einen Wedel bewegt werden. Im Rahmen der Erfindung liegt jedoch häufig auch die Verwendung von konzentrierten Lösungen.
Bei Zusammensetzungen, in welchen das oberflächenaktive Mittel auf Oligomerbasis zusammen mit einem weiteren Mittel zur Erzeugung des brandbekämpfenden Schaumes vorliegt, kann sich das weitere Mittel beispielsweise von einem Protein, einem modifizierten Protein, einer hydrophilen makromolekularen Verbindung (gegebenenfalls auf Cellulosebasis) oder einem synthetischen oberflächenaktiven Mittel ableiten. Das weitere Schäumungsmittel kann, wenn es sich von einem Protein ableitet, beispielsweise Leime, stabilisierte Derivate von Albuminen oder Clobuline oder hydrolysierte Derivate von proteinhaltigen Materialien wie Blut, Sojabohnenmehl oder Keratin enthalten.
Das weitere Schäumungsmittel kann, wenn es sich hauptsächlich von synthetischen Materialien ableitet, beispielsweise Seifen, Ammonium- oder Natriumlaurylsulfat, Ammoniumoder Natriumlauryläthersulfate, Alkylbenzolsulfonate, Alkylnaphthalinsulfonate und vielleicht brandbekämpfende Zusammensetzungen, die auf einem von diesen Materialien basieren, enthalten.
Schäume, die aus vielen der oben beschriebenen makromolekularen Verbindungen, beispielsweise Proteinderivaten, hergestellt wurden, sind häufig relativ steif, jedoch können sie durch die Gegenwart eines weiteren oberflächenaktiven Mittels beweglicher gemacht werden, und wenn das andere oberflächenaktive Mittel eine Verbindung ist, die auf Oligomeren von Tetrafluoräthylen wie oben dargelegt basiert, werden die brandbekämpfenden Eigenschaften verbessert.
Das Schäumungsmittel, das sich nicht von verzweigten Oligomeren von Tetrafluoräthylen ableitet, wird häufig für die Zwecke der Brandbekämpfung bei einer Konzentration in Wasser von 0, 1 bis 6, 0 Gew-o, im allgemeinen von 0,5 bis 2,5 Gew. do, des Schäumungsbestandteiles verwendet, wenn das Mittel auf einem Protein basiert.
Oberflächenaktive Mittel, die auf Tetrafluoräthylenoligomeren basieren, können zu der wässerigen Lösung vor dem Schäumen bei einer Konzentration von 0, 001 bis 0, 1 Gew. 4o, vorzugsweise 0, 01 bis 0, 03 Gew.-o, hinzugefügt werden. Zusammensetzungen, die konzentrierte Formen dieser Lösungen mit oder ohne Wasser sind, können leicht in eine vor Erzeugung des Schaumes mit Wasser verdünnbare Form gebracht werden.
Oberflächenaktive Mittel, die die Eigenschaften von nicht auf Fluorkohlenstoffen basierenden Feuerbekämpfungsschäumen verbessern, sind beispielsweise die Verbindungen
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Na+CCHj, COO''Na+ CCHCOO-NH
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Wenn sich das nicht auf einem Fluorkohlenstoff basierende Schäumungsmittel von einem Protein oder einem modifizierten Protein ableitet, enthält das vorzugsweise zugesetzte oberflächenaktive Mittel eine anionische Gruppe, die an den Tetrafluoräthylenoligomerrest gebunden ist, beispielsweise eine anionische Gruppe wie
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SO,-GgHFI6 SO ;
CCHSOO- oder C8F15OC6H4CON (CH3) CH2COO-
Bei den schäumbaren Zusammensetzungen, die ein oberflächenaktives Mittel auf Oligomerbasis und ein weiteres Mittel, das zweckmässigerweise bei der Herstellung von Brandbekämpfungsschäumen verwendet wird, enthalten, kann dieses weitere Mittel eine Fluorkohlenstoffkette enthalten, die sich nicht von verzweigten Tetrafluoräthylenoligomeren ableitet. Diese Fluorchemikalien leiten sich üblicherweise von Verbindungen ab, die geradkettige oder im wesentlichen geradkettige Perfluoralkylgruppen mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen in der Kette enthalten, beispielsweise
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Die Gesamtkonzentration der aus Fluorchemikalien bestehenden oberflächenaktiven Mittel in der wässerigen Zusammensetzung, die geschäumt werden soll, beträgt geeigneterweise 0, 1 bis 5 Gew-lo, vorzugsweise 0, 25 bis 1, 0 Gew.-o, jedoch können konzentrierte Lösungen bis zu 50 Gew.- o, die zur Verdünnung geeignet sind, hergestellt werden. Das Gewichtsverhältnis jener Mittel, deren Moleküle sich von Tetrafluoräthylenoligomeren ableiten, zu jenen Mitteln, deren Moleküle Fluoralkylgruppen enthalten, die sich nicht von verzweigten Tetrafluoräthylenoligomeren ableiten, in der Mischung beträgt 100 : 1 bis l : l, vorzugsweise 20 : 1 bis 5 : 1.
Es wurde beobachtet, dass die Schäume, die oberflächenaktive Mittel enthalten, welche sich von den hier beschriebenen verzweigten Tetrafluoräthylenoligomeren ableiten, verbesserte Eigenschaften aufweisen, die für die Zwecke der Brandbekämpfung wertvoll sind. Ausser den Verbesserungen in der Beweglichkeit des Schaumes, die durch das oberflächenaktive Mittel auf Basis der Oligomere verliehen wird, wurden auffallende Verbesserungen in der Fähigkeit des Schaumes, den Flammen zu widerstehen, beobachtet. Auch die Schäumkraft von vielen zur Brandbekämpfung verwendeten Schäumungsmitteln wird durch die Anwesenheit von Benzin oder andern Kohlenwasserstoff-Brennstoffen, insbesondere heissem oder brennendem Benzin, ernstlich beeinträchtigt.
Die erfindungsgemässen Zusammensetzungen weisen eine besonders gute Benzintoleranz auf und zeigen daher eine stark verbesserte feuerbekämpfende Wirksamkeit gegen Benzinbrände im Vergleich zu andern Schäumen, die keine Fluorchemikalien enthalten.
Die hier beschriebenen schäumenden Zusammensetzungen sind auch mit trockenen chemischen Feuerlöschmitteln, beispielsweise Feuerlöschzusammensetzungen, die Natriumbicarbonat, Kaliumbicarbonat, Ammoniumphosphat, Kaliumchlorid, Kaliumsulfat enthalten, oder Feuerlöschzusammensetzungen, die den Gegenstand der brit. Patentschrift Nr. 1, 168, 092 bilden, verträglich.
Die trockenen pulverförmigen Feuerlöschmittel verhindern oft nicht die Wiederentzündung von heissen Feststoffen in einem Feuer, und die erfindungsgemässen Schäume können zum Bedecken der heissen Feststoffe und zur Verhinderung einer möglichen Wiederentzündung verwendet werden. Daher stellen Schäume, die ober-
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flächenaktive Mittel auf der Basis von Tetrafluoräthylenoligomeren, entweder als Hauptbestandteil oder als zweiten modifizierenden Bestandteil für andere Schäume enthalten, ein geeignetes ergänzendes Brandbekämpfungssystem zum Angriff mit trockenen pulverförmigen Feuerlöschmitteln dar.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele, auf welche sie jedoch nicht beschränkt ist, näher erläutert. Alle Teile und Prozentangaben beziehen sich, falls nicht anders angegeben, auf das Gewicht.
Beispiele : Die Bestimmung von oberflächenaktiven Mitteln, die sich von Tetrafluoräthylenoligomeren
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(c) Beweglichkeit des Schaumes undwiederschliesseigenschaften (d) Toleranz gegen Benzin (e) Verträglichkeit mit feinteiligen feuerlöschenden trockenen Pulvern.
(a) Die Schäumkraft und die Schaumstabilität werden bestimmt durch Messung des "Viertels der Trock-
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gestellt wurde, wegtrocknet und sich als Flüssigkeit an der Basis des Schaumes sammelt).
(b) Die Widerstandsfähigkeit gegen Flammen wird gemessen durch Bestimmung der "Rückflammzeit" ("burnback time") (der Zeit in Sekunden, die erforderlich ist, damit ein gegebenes Volumen des einer Benzinflamme ausgesetzten Schaumes zusammenfällt oder verschwindet). Die Vorrichtung zum Messen der "Rück- flammzeit"besteht aus einer kreisförmigen Messingschale von 19,3 cm Durchmesser und 5, 0 cm Tiefe, die durch eine vertikale Trennwand, die längs des Durchmessers angeordnet ist, in zwei gleiche Abteile geteilt wird.
Die obere Kante der Trennwand liegt in der gleichen Ebene wie der Rand der Schale, ihre untere Kante endigt jedoch 3 mm über dem Boden der Schale. 500 cm3 Benzin werden in die Schale gegossen und das eine Abteil wird sodann über dem Benzin gleichmässig mit einer Schaumschicht bis zum Rand angefüllt. Das Benzin in dem andern Abteil wird angezündet ; auf diese Weise erhält man ein fixes Volumen an Schaum, das einer etwa konstanten Wärmequelle ausgesetzt ist. Die Zeit, die erforderlich ist, damit der Schaum vollständig verschwindet und das Benzin in beiden Abteilen frei brennt, wird als"Rückflammzeit"bezeichnet.
(c) Die Beweglichkeit des Schaumes wird durch visuelle Beobachtung und auch durch Vergleich der Scherfestigkeit von unter gleichen Bedingungen hergestellten Schäumen geschätzt.
(d) Die Toleranz gegen Benzin wird teilweise durch Beobachtung des"Rückflammtestes"geschätzt, wenn eine verbesserte "Rückflammzeit" eine verbesserte Toleranz gegen Hitze und heisse Brennstoffe anzeigt. Siehe auch Test (f) unten.
(e) Die Verträglichkeit von aus Fluorchemikalien allein erzeugten Schäumen mit feinteiligen Feuerlöschpulvern wird empirisch gemessen, indem 3 g Natriumbicarbonat, das mit bekannten Verbindungen, beispielsweise Stearaten, Palmitaten und Silikonen, oberflächenbehandelt worden war, auf einen Schaum von 232 cm2 Fläche aufgestreut werden und beobachtet wird, ob der Schaum zusammenfällt oder nicht. Siehe auch Versuch (g).
(f) Die Benzintoleranz wird durch folgenden Versuch bestimmt :
Der Schaum wird in den Boden einer Benzinsäule von 15, 2 cm Durchmesser und 30, 5 cm Höhe gespritzt und wirbelförmig durch das Benzin geleitet, wobei er beim Aufsteigen Benzin aufnimmt. Der die Oberfläche des Benzins erreichende Schaum enthält etwas Benzin in einer Konzentration, die von der Höhe der Säule, durch welche der Schaum aufgestiegen ist, abhängt. Der verunreinigte Schaum wird gesammelt und in zwei Teile geteilt.
(1) Der eine Teil wird in eine Stahlpfanne von 10,2 cm Durchmesser gegossen, sodann wird eine Flamme in die Nähe der Schaumoberfläche gehalten und die Brenneigenschaften werden beobachtet.
(2) Der andere Teil wird gefroren, in einem Mörser gepulvert und erwärmen gelassen, dabei trennen sich die Benzin- und Wasserphasen, und der Prozentgehalt Benzin wird bestimmt.
(f) Die Widerstandsfähigkeit gegen Flammen mit und ohne trockene pulverförmige Feuerlöschmittel wird geschätzt durch Bestimmung der Zeit, die erforderlich ist, damit der Schaum nach dem folgenden Verfahren, welcher als "Innerer Pulververträglichkeitstest" ("Indoor Powder Compatibility Test") bezeichnet wird, zerstört wird.
350 cm3 eines Motorbenzins (motor grade petrol) werden in eine oben offene Stahlpfanne mit den Massen 25, 4 cm x 12, 7 cm x 5, 1 cm Tiefe gegeben, die ein vertikales Gazesieb enthält, das in einem Abstand von 2,5 cm von der einen Seite der Pfanne angeordnet ist und sich von dem Boden der Pfanne ab vertikal erstreckt.
Die Teilung wird mit einem Stahlsieb von 1, 0 mm Maschenweite durchgeführt.
Der Schaum für den Test wird in das grosse Abteil gegossen, worauf 10 g eines Feuerlöschpulvers auf die Schaumoberfläche gesiebt werden. Das Benzin wird angezündet und die Zeit, die für eine vollständige Zerstörung des Schaumes erforderlich ist, wird als"Rückflammzeit"registriert. Das Verfahren wird wiederholt, jedoch wird kein Pulver zugesetzt und wieder die Zeit bis zur völligen Zerstörung des Schaumes gemessen.
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(g) Auch ein Abwehrtest (Defence Test, Specification DEP 1420) wird verwendet, um die allgemeine brandbekämpfende Wirksamkeit der Schäume zu bestimmen.
226, 8 g Pulver werden auf der Oberfläche von 18, 9 1 Benzin, das in einer Schale von 91, 4 cm Durchmesser und 10 cm Tiefe enthalten ist, verteilt. Das Benzin wird angezündet und 60 sec brennen gelassen, bevor der Schaum in einer Menge von 1, 32 1 Flüssigkeit pro Minute (0, 19 1/9. 29 dm2 Imin) aufgebracht wird. Der Schaum mit einem Expansionsverhältnis von 8 wird aus veiner 3obigen Lösung eines Proteinkonzentrates (äquivalent 1% Protein) hergestellt. Er wird aus einer Düse mit 7, 2 mm Durchmesser entnommen, die 243, 8 cm vom Zentrum des Brandes entfernt ist und wird so geleitet, dass er in die Mitte der Schale fällt. Drei Radiometer werden rund um die Brandstelle angeordnet, um die Strahlungsintensität zu messen.
Das Feuer wird unter Kontrolle gebracht, wenn seine Intensität auf 10% des am Ende der 60 sec-Vorbrennperiode (60 second preburn) gesunken ist.
(h) Wiederverschliesseigenschaften in Gegenwart des oberflächenaktiven Mittels auf Oligomerbasis werden durch den folgenden Versuch nachgewiesen
Am Ende des oben beschriebenen Testes wird ein kleiner Bereich des Brennstoffes (etwa 15, 2 x 15, 2 cm) durch Öffnen der Schaumdecke der Atmosphäre ausgesetzt. Der Brennstoff entzündet sich wieder und die Schaumdecke breitet sich über den ausgesetzten Brennstoff aus und löscht dabei die Flamme aus. Dies findet in Abwesenheit des oberflächenaktiven Mittels auf der Basis von Oligomeren nicht statt.
Beispiel l : Es werden mehrere oberflächenaktive Mittel, die sich von Tetrafluoräthylenoligomeren
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25 Gew. -%igenTabelle 1
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<tb>
<tb> Schaum-Versuch <SEP> Versuch <SEP> Versuch
<tb> Oberflächenaktives <SEP> Mittel <SEP> verbes- <SEP> (a) <SEP> (b) <SEP> (c)
<tb> serer <SEP> Viertel <SEP> Rück-Verträgder <SEP> Trock-flamm-lichkeit
<tb> nungszeit <SEP> zeit <SEP> in
<tb> in <SEP> Sekun- <SEP> Sekun- <SEP>
<tb> den <SEP> den
<tb> COCgHSOjNa+ <SEP> ja <SEP> 660 <SEP> 435 <SEP> gut
<tb> C10F19 <SEP> OC6H4SO3-Na+ <SEP> ja <SEP> 420 <SEP> 390 <SEP> gut
<tb> C10F29OC6H4SO3-Na+ <SEP> kein <SEP> 132 <SEP> 210 <SEP> gut
<tb> C10F19OCH4CONH <SEP> (CH2)3N+(CH3)3 <SEP> J- <SEP> ja <SEP> 180 <SEP> 380 <SEP> sehr <SEP> gut
<tb> C10F19OC6H4CONH(CH2)3N+(CH3)2 <SEP> CH2CH2COO- <SEP> ja <SEP> 162 <SEP> 180 <SEP> gut
<tb> C10F19OC6H4CON(CH3)
CH2COO- <SEP> K+ <SEP> ja <SEP> 120 <SEP> 280 <SEP> gut
<tb> C10F19OC5H4SO2NH(CH2)3N+(CH3)3J- <SEP> ja <SEP> 120 <SEP> 210 <SEP> gut
<tb> C10F19HN(CH2)3N+(CH3)3J- <SEP> kein <SEP> 120 <SEP> 195 <SEP> gut
<tb> C10F19OC6H4CH2N+(CH3)3 <SEP> Br- <SEP> ja <SEP> 120 <SEP> 210 <SEP> gut
<tb>
Beispiel 2 : Tabelle 2 und Tabelle 3 zeigen die Ergebnisse der Versuche zur Bestimmung der Feuerlöscheigenschaften für oberflächenaktive Mittel, die zu einem Zeigen Proteinschaum hinzugefügt wurden. Die Konzentration der Fluorverbindung beträgt 0, 02 Gew. -'10.
<Desc/Clms Page number 11>
Tabelle 2
EMI11.1
<tb>
<tb> Schaum- <SEP> Fluorhaltiges <SEP> oberflächen- <SEP> Versuch <SEP> (a) <SEP> Versuch <SEP> (b)
<tb> lösung <SEP> aktives <SEP> Mittel <SEP> Viertel <SEP> der <SEP> RückflammTrocknungs-zeit <SEP> in
<tb> zeit <SEP> in <SEP> Minuten
<tb> Minuten
<tb> Protein <SEP> kein <SEP> 5 <SEP> 2 <SEP> 1/4 <SEP>
<tb> Protein <SEP> C8F15OC6H4SO3-Na+ <SEP> 9 <SEP> 3 <SEP> 3/4 <SEP>
<tb> Protein <SEP> C10F19OC6H4SO3- <SEP> Na+ <SEP> 6 <SEP> 2 <SEP> 1/2
<tb> Protein <SEP> C10F19OC6H4COO- <SEP> Na+ <SEP> 10 <SEP> 3
<tb>
Tabelle 3
EMI11.2
<tb>
<tb> Benzintoleranz <SEP> Versuch <SEP> (f)
<tb> Schaum <SEP> Benzinauf- <SEP> Brenneigenschaften
<tb> nahme <SEP> % <SEP>
<tb> 1, <SEP> eo <SEP> Protein <SEP> allein <SEP> 10 <SEP> Brennt <SEP> leicht,
<tb> verlöscht <SEP> nach <SEP> 20 <SEP> sec
<tb> l,
<SEP> 3% <SEP> Protein <SEP> allein <SEP> 15 <SEP> Brennt <SEP> leicht,
<tb> verlöscht <SEP> nach <SEP> 30 <SEP> sec
<tb> 1, <SEP> Wo <SEP> Protein <SEP> allein <SEP> 30 <SEP> Brennt <SEP> leicht,
<tb> brennt <SEP> bis <SEP> zur <SEP> Vernichtung
<tb> 1, <SEP> 3% <SEP> Protein <SEP> + <SEP> 0, <SEP> 02% <SEP> 10 <SEP> Entzündet <SEP> sich <SEP> nicht
<tb> C10F19OC6H4SO3-Na+
<tb> 0,02% <SEP> 25 <SEP> Schwer <SEP> entzündbar,
<tb> C10F19OC6H4SO3- <SEP> Na+ <SEP> verlöscht <SEP> nach <SEP> 5 <SEP> sec
<tb> 0, <SEP> ou <SEP> 30 <SEP> Schwer <SEP> entzündbar,
<tb> C10F19OCH4SO3-Na+ <SEP> verlöscht <SEP> nach <SEP> 15 <SEP> sec
<tb>
<Desc/Clms Page number 12>
Tabelle 4
EMI12.1
<tb>
<tb> Versuch <SEP> zur <SEP> Bestimmung <SEP> der <SEP> inneren <SEP> Pulververträglichkeit <SEP> (g)
<tb> Zeit <SEP> bis <SEP> zur <SEP> völligen <SEP> Vernichtung
<tb> (min)
<tb> Schaum <SEP> Kontroll- <SEP> Mit <SEP> NaHCO3 <SEP> als
<tb> versuch <SEP> feuerbekämpfendes
<tb> (kein <SEP> Pulver) <SEP> Pulver
<tb> 1, <SEP> 3% <SEP> Protein <SEP> allein <SEP> 3,5 <SEP> 1, <SEP> 5 <SEP>
<tb> 1, <SEP> 3% <SEP> Protein <SEP> + <SEP> 0, <SEP> 02%
<tb> C8F15OC6H4SO3-Na+ <SEP> 10,0 <SEP> 9,25
<tb> 1, <SEP> 3% <SEP> Protein <SEP> + <SEP> 0, <SEP> 02%
<tb> C10F19OC6H4SO3-Na+ <SEP> 10,75 <SEP> 10,0
<tb> 1, <SEP> 3% <SEP> Protein <SEP> + <SEP> 0, <SEP> 0'2fl/o
<tb> C12F23OC6H4SO3-Na+ <SEP> 7,0 <SEP> 6,25
<tb> 1, <SEP> 3% <SEP> Protein <SEP> + <SEP> 0, <SEP> 02%
<tb> C10F19OC6H4COO-Na+ <SEP> 7,0 <SEP> 7, <SEP> 0
<tb> 1% <SEP> Naphthalin-sulfonsäure <SEP> als <SEP> Basis <SEP> 1, <SEP> 5 <SEP> 1, <SEP> 25 <SEP>
<tb> 1% <SEP> Naphthalin-sulfonsäure <SEP> als <SEP> Basis
<tb> + <SEP> 0,002%
<tb> C10F19OC6H4SO3-Na+ <SEP> 2,5 <SEP> 2,5
<tb> 1,
3% <SEP> Protein <SEP> allein" < <SEP> 1/2 <SEP> min <SEP> < <SEP> 1/2 <SEP> min
<tb> 1,3% <SEP> Protein <SEP> + <SEP> 0, <SEP> 02%
<tb> C10F19OC6H4SO3-Na+ <SEP> <SEP> 7,0 <SEP> 7,0
<tb> Lösungen <SEP> in <SEP> Seewasser
<tb> 1, <SEP> 3% <SEP> Protein <SEP> allein <SEP> 10, <SEP> 0 <SEP> 3,25
<tb> 1, <SEP> 30/0 <SEP> Protein <SEP> + <SEP> 0, <SEP> 02%
<tb> C10F29OC6H4SO3-Na+ <SEP> 13, <SEP> 5 <SEP> 13, <SEP> 0 <SEP>
<tb>
EMI12.2
<Desc/Clms Page number 13>
Tabelle 5
EMI13.1
<tb>
<tb> Allgemeine <SEP> Versuche <SEP> (h) <SEP> und <SEP> (j) <SEP> zur <SEP> Bestimmung <SEP> der
<tb> Feuerbekämpfungs-Wirksamkeit
<tb> Zeit <SEP> zum <SEP> Erreichen <SEP> von <SEP> 9/10 <SEP> des
<tb> Schaum <SEP> Kontrollversuches <SEP> in <SEP> sec
<tb> kein <SEP> Pulver <SEP> NaHCOg <SEP> als
<tb> feuerbekämpfendem <SEP> Pulver
<tb> Protein <SEP> allein <SEP> 90 <SEP> 210
<tb> 1,
<SEP> 0% <SEP> Protein <SEP> + <SEP> 0, <SEP> 03% <SEP>
<tb> C8F15OC6H4SO3-Na+ <SEP> 80 <SEP> 80
<tb> 1,0% <SEP> Protein <SEP> + <SEP> 0,03%
<tb> C10F19OC6H4SO3-Na+ <SEP> 70 <SEP> 75
<tb> 1, <SEP> Olo <SEP> Protein <SEP> + <SEP> 0, <SEP> 02%
<tb> C12F23OC6H4SO3-Na+ <SEP> 100 <SEP> 125
<tb>
Beispiel 3: Die Ergebnisse der Feuerbekämpfungsversuche mit Schäumen, die aus 0,25%igen wässerigen Lösungen des oberflächenaktiven Mittels C9HF16SO3-Na+ zusammen mit einem Schaumverbesserer hergestellt wurden, sind in Tabelle 6 zusammengefasst.
Die Wirkung des gleichen oberflächenaktiven Mittels bei einer Konzentration von 0, 02% auf einen zuigen Proteinschaum ist in Tabelle 7 angeführt.
Tabelle 6
EMI13.2
<tb>
<tb> Schaumverbesserer <SEP> Versuch <SEP> (a) <SEP> Versuch <SEP> (b) <SEP> Versuch <SEP> (c)
<tb> Konzentration <SEP> 0,01 <SEP> Gew.-% <SEP> Viertel <SEP> Rückflamm- <SEP> Pulververder <SEP> Trock- <SEP> zeit <SEP> in <SEP> sec <SEP> träglichkeit
<tb> nungszeit
<tb> in <SEP> sec
<tb> Hydroxypropylcellulose <SEP> 335 <SEP> 130 <SEP> ja
<tb> Polyäthylenoxyd <SEP> 280 <SEP> 150 <SEP> ja
<tb> Tabelle <SEP> 7
<tb> Versuch <SEP> (a) <SEP> Versuch <SEP> (b)
<tb> Schaum <SEP> Viertel <SEP> der <SEP> RückflammTrocknungs- <SEP> zeit <SEP> in <SEP> min
<tb> zeit <SEP> in <SEP> min
<tb> Protein <SEP> 10 <SEP> 1,5
<tb> Protein <SEP> + <SEP> (C2F5)2(CF3) <SEP> CCH=
<tb> C <SEP> (CFa) <SEP> SO <SEP> ;
<SEP> Na+ <SEP> 7 <SEP> 3. <SEP> 0 <SEP>
<tb>
<Desc/Clms Page number 14>
Tabelle 8
EMI14.1
<tb>
<tb> Benzintoleranz-Versuch <SEP> (f)
<tb> Schaum <SEP> Benzin-Brenneigenschaften
<tb> aufnahme
<tb> %
<tb> 1,3% <SEP> Protein <SEP> allein <SEP> 10 <SEP> Brennt <SEP> leicht,
<tb> verlöscht <SEP> nach <SEP> 20 <SEP> sec
<tb> 1,3% <SEP> Protein <SEP> allein <SEP> 30 <SEP> Brennt <SEP> leicht,
<tb> brennt <SEP> bis <SEP> zur <SEP> Vernichtung
<tb> 1,3% <SEP> Protein <SEP> + <SEP> 0, <SEP> 02% <SEP> 10 <SEP> Schwer <SEP> entzündbar,
<tb> (C2h5)2(CF3) <SEP> CCH <SEP> = <SEP> verlöscht <SEP> nach <SEP> 15 <SEP> sec
<tb> C <SEP> (CFg) <SEP> SO <SEP> Na+ <SEP>
<tb> 1, <SEP> Wo <SEP> Protein <SEP> + <SEP> 0, <SEP> 02% <SEP> 30 <SEP> Schwer <SEP> entzündbar,
<tb> (C2H5)2 <SEP> (CF3) <SEP> CCH <SEP> = <SEP> verlöscht <SEP> nach <SEP> 45 <SEP> sec
<tb> C(CF3)
SO3- <SEP> Na+
<tb>
Tabelle 9
EMI14.2
<tb>
<tb> Versuch <SEP> (g) <SEP> zur <SEP> Bestimmung <SEP> der <SEP> inneren <SEP> Pulververträglichkeit
<tb> Zeit <SEP> bis <SEP> zur <SEP> völligen <SEP> Vernichtung
<tb> in <SEP> min
<tb> Kontrollversuch <SEP> Mit <SEP> NaHCO
<tb> Schaum <SEP> (kein <SEP> Pulver) <SEP> als <SEP> Feuerbekämpfungspulver
<tb> 1, <SEP> 30/0 <SEP> Protein <SEP> allein <SEP> 3,5 <SEP> 1, <SEP> 5 <SEP>
<tb> 1,3% <SEP> Protein <SEP> + <SEP> 0, <SEP> 02%
<tb> (C2F5)2(CF3)CCH=
<tb> C <SEP> (CF3)SO3-Na+ <SEP> 6,0 <SEP> 4,5
<tb>
EMI14.3
in Tabelle 10 angeführten Konzentrationen zugesetzt.
Die Wirkung von 0, 02 Gew... p/o der gleichen oberflächenaktiven Mittel auf einen l, 3%igen Proteinschaum sind in den Tabellen 11,12 und 13 angeführt.
<Desc/Clms Page number 15>
Tabelle 10
EMI15.1
<tb>
<tb> 0, <SEP> 25% <SEP> wässerige <SEP> Lösungen
<tb> Schaumver-Viertel <SEP> der
<tb> Oberflächenaktives <SEP> Mittel <SEP> besserer <SEP> TrocknungsKonzentra- <SEP> zeit <SEP> in <SEP> sec
<tb> tion
<tb> (Gew.
<tb>
(C2F5)2(CF3)CCH2COO-Na+ <SEP> 0,05 <SEP> 160
<tb> (C2F5)2(CF3)CCH2COO(CH2CH2O)6CH2CH2OCH3 <SEP> 0 <SEP> 100
<tb> (C2F5)2(CF3)CCH2CONH(CH2)3 <SEP> N+ <SEP> (CH3)2CH2CH2COO- <SEP> 0,25 <SEP> 50
<tb> (C2F5)2(CF3)CCH2COCH2CH2N+ <SEP> (C2H5)2 <SEP> CH3J- <SEP> 0, <SEP> 25 <SEP> 20
<tb>
EMI15.2
EMI15.3
<tb>
<tb> Viertel <SEP> der <SEP> RückflammSchaum <SEP> Troc1rnungs- <SEP> zeit <SEP> in <SEP> min
<tb> zeit <SEP> in <SEP> min
<tb> Protein <SEP> 10 <SEP> 1, <SEP> 5
<tb> Protein <SEP> + <SEP> (C2F5)2(CF3)CCH2COO <SEP> Na+ <SEP> 7, <SEP> 5 <SEP> 2,0
<tb>
Tabelle 12
EMI15.4
<tb>
<tb> Benzintoleranz-Versuch <SEP> (f)
<tb> Schaum <SEP> Benzin-Brenneigenschaften <SEP>
<tb> aufnahme
<tb> %
<tb> 1, <SEP> 3% <SEP> Protein <SEP> allein <SEP> 10 <SEP> Brennt <SEP> leicht,
<tb> verlöscht <SEP> nach <SEP> 20 <SEP> sec
<tb> l,
<SEP> Wo <SEP> Protein <SEP> allein <SEP> 30 <SEP> Brennt <SEP> leicht,
<tb> brennt <SEP> bis <SEP> zur <SEP> Vernichtung
<tb> 1, <SEP> 3% <SEP> Protein <SEP> + <SEP> 0, <SEP> 02% <SEP> 10 <SEP> Schwer <SEP> entzündbar,
<tb> (C2F5)2(CF3) <SEP> CCH2COO <SEP> Na+ <SEP> verlöscht <SEP> nach <SEP> 30 <SEP> sec
<tb> 1, <SEP> 3% <SEP> Protein <SEP> + <SEP> 0, <SEP> 020/0 <SEP> 30 <SEP> Schwer <SEP> entzündbar,
<tb> (C2F5)2(CF3) <SEP> CCH2COO <SEP> Na+ <SEP> verlöscht <SEP> nach <SEP> 45 <SEP> sec
<tb>
<Desc/Clms Page number 16>
Tabelle 13
EMI16.1
<tb>
<tb> Versuch <SEP> (g) <SEP> zur <SEP> Bestimmung <SEP> der <SEP> inneren <SEP> Pulververträglichkeit
<tb> Zeit <SEP> bis <SEP> zur <SEP> völligen <SEP> Vernichtung
<tb> in <SEP> min
<tb> Schaum <SEP> Kontrollversuch <SEP> Mit <SEP> NaHCO3 <SEP> als
<tb> (kein <SEP> Pulver) <SEP> feuerbekämpfendes <SEP> Pulver
<tb> 1,
<SEP> 3% <SEP> Protein <SEP> allein <SEP> 3,5 <SEP> 1, <SEP> 5
<tb> 1,3% <SEP> Protein <SEP> + <SEP> 0, <SEP> 020/0 <SEP>
<tb> (C2F5)2 <SEP> (CF3) <SEP> CCH2COO- <SEP> Na+ <SEP> 6,0 <SEP> 4, <SEP> 5
<tb>
Be is piel 5 : Eine Proteinlösung (1,3 Gew.-%) wird mit und ohne Zugabe der oberflächenaktiven Mittel
C6F13CH2COO-Na+
EMI16.2
angewendet.
Die geschäumte Proteinlösung ohne oberflächenaktivem Mittel liefert einen steifen Schaum mit nur geringer Fliessfähigkeit. Die aus der Proteinlösung mit 0,02 Gew.-% oberflächenaktiven Mitteln hergestellten Schäume sind weniger steif und leichter fliessbar. Die Scherfestigkeit des Proteinschaumes ist etwa dreimal so gross wie die Scherfestigkeit der Proteinschäume, welche die aus Fluorchemikalien bestehenden oberflächenaktive Mittel enthalten.
Beispiel 6 : Es werden Zusammensetzungen hergestellt, die Mischungen der zwei oberflächenaktiven Mittel enthalten, wobei das eine eine gerade Perfluoralkylkette (n-CF 15) enthält und das andere eine ver-
EMI16.3
Alle Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht.
Beide Mischungen haben eine gute Verträglichkeit mit feinteiligem Natriumbicarbonat, das mit bekannten freifliessenden Mitteln, beispielsweise Silikonen oder Stearaten behandelt wurde. Viertel-Trocknungszeiten (a) und Rückflammzeiten (b) werden gemessen an wässerigen Lösungen, die 0, 02 Gew.-o der Mischung und 0,05 Gew.-% einer Hydroxypropylcellulose als Schaumverbesserer enthalten. Die Ergebnisse sind in Tabelle 14 angeführt.
<Desc/Clms Page number 17>
Tabelle 14
EMI17.1
<tb>
<tb> Versuch <SEP> (a) <SEP> Versuch <SEP> (b)
<tb> Oberflächenaktives <SEP> Mittel <SEP> Viertel <SEP> der <SEP> RückflammTrocknungs- <SEP> zeit <SEP> in <SEP> sec
<tb> zeit <SEP> in <SEP> sec
<tb> Zusammensetzung <SEP> (1) <SEP> 840 <SEP> 450
<tb> Zusammensetzung <SEP> (2) <SEP> 120 <SEP> 195
<tb> n-C7F15CONH <SEP> (CH2)3 <SEP> N+ <SEP> (CH3)2 <SEP> CH2CH2COO- <SEP> 240 <SEP> 225
<tb> C10F19OC6H4SO3-Na+ <SEP> 420 <SEP> 390
<tb>
PATENTANSPRÜCHE
1.
Zusammensetzung zur Herstellung eines Schaumes zur Brandbekämpfung, dadurch gekennzeich- net, dass sie (1) mindestens ein oberflächenaktives Mittel, das sich von einem verzweigten Oligomer von Tetrafluoräthylen (C), worin n eine ganze Zahl von mindestens 4 ist, und (2) mindestens ein weiteres Mittel, das ein synthetisches, aus einem Kohlenwasserstoff bestehendes oberflächenaktives Mittel, eine wasserlösliche makromolekulare Verbindung oder ein aus einem geradkettigen Fluorkohlenwasserstoff bestehendes oberflächenaktives Mittel darstellt, enthält.