BE1027198B1

BE1027198B1 - Polymeerverbinding voor het stabiliseren van fluorvrij brandblusschuim en wekwijze voor het maken daarvan

Info

Publication number: BE1027198B1
Application number: BE20195260A
Authority: BE
Inventors: Stéphane Szonyi; Saïd Rachidi
Original assignee: Incendin Nv
Priority date: 2019-04-18
Filing date: 2019-04-18
Publication date: 2020-11-17
Also published as: BE1027198A1

Abstract

In een eerste aspect biedt de onderhavige uitvinding een polymeerverbinding, die geschikt is voor gebruik in een brandblussamenstelling, omvattende een polyethyleeniminebasis met een eerste helft die is geselecteerd uit lineair of vertakt C2-C15-alkyl, CH3-O-(C2-alkyl-O)r-C2-alkyl, C2-C15-alkyl-O-CH2-CH(-OH)-CH2, C3-C15-cycloalkyl-O-CH2-CH(-OH)-CH2, C6-C15-aryl-O-CH2-CH(-OH)-CH2, lineair of vertakt C2-C15-alkyl-C(=O), C4-C18-alkyl-NH-C(=O), trimethoxysilaan-C3-alkyl-O-CH2-CH(-OH)-CH2, polydimethylsiloxaan-C3-alkyl-O-CH2-CH(-OH)-CH2 en combinaties daarvan; een tweede helft die is geselecteerd uit de groep van CH2-C(=O), lineair of vertakt (C2-C3-alkyl-O)r, lineair of vertakt CH2(-OH)-CH-CH2-O- C2-C15-alkyl-O-CH2-CH(-OH)-CH2, lineair of vertakt CH2(-OH)-CH-CH2-O-(C2-C3- alkyl-O)r-CH2-CH(-OH)-CH2, (O=)C-C2-C8-alkyl-C(=O),(O=)C-NH-C4-C8-alkyl- NH-C(=O), CH2-CH(-OH)-CH2-O-bisfenolA-O-CH2-CH(-OH)-CH2, CH2-CH(-OH)- CH2-O-C3-alkyl-polydimethyl-siloxaan-C3-alkyl-O-CH2-CH(-OH)-CH2, en combinaties daarvan; een derde helft die is geselecteerd uit de groep van C1-C5-alkyl-C(=O)-OH, C1-C5-alkyl-S(=O)2-OH, en combinaties daarvan. Een tweede aspect heeft betrekking op een gebruik van de genoemde polymeerverbinding bij de productie van een brandblussamenstelling. Een derde en een vierde aspect hebben respectievelijk betrekking op een brandblussamenstelling en een werkwijze voor het maken van de polymeerverbinding die daarin is opgenomen.

Description

POLYMEERVERBINDING VOOR HET STABILISEREN VAN FLUORVRIJ BRANDBLUSSCHUIM EN WEKWIJZE VOOR HET MAKEN DAARVAN

GEBIED VAN DE UITVINDING De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een polymeerverbinding, meer in het bijzonder een verbinding voor het stabiliseren van brandblusschuim.

ACHTERGROND Brandblussamenstellingen bevatten in het algemeen mengsels van oppervlakteactieve stoffen die optreden als schuimmiddelen, samen met solventen en andere additieven die de gewenste mechanische en chemische eigenschappen bieden aan het schuim. In het bijzonder waterige brandblusschuimsoorten die geschikt zijn voor het bestrijden van branden van klassen A en B omvatten een veelvoud aan gefluoreerde producten zoals gefluoreerde oppervlakteactieve stoffen of fluoropolymeren, voor het verbeteren van de fysicochemische eigenschappen ervan, bijv. verbeterde schuimkenmerken. Deze verbindingen worden vaak schuimstabiliseerders genoemd. Het werkelijke fluorgehalte in het genoemde brandbestrijdende schuim is afhankelijk van de vereiste prestatiespecificaties, waarbij een hoger fluorgehalte een snellere blusprestatie beidt en een grotere weerstand tegen terugbranden. Een schuimstabiliseerder die voor dit doel geschikt is omvattende een poly-perfluoro- alkyl gesubstitueerd polyethyleenimine is beschreven in WO 2014 153 122. Fluorhoudende oppervlakteactieve stoffen zijn recent echter onder vuur komen te liggen in het licht van de veiligheid voor het milieu. Perfluoro-octaan sulfonaten (PFOS) bijvoorbeeld worden beschouwd als bio-accumulatief en toxisch door milieu- autoriteiten. Bijgevolg is er afgezien van het gebruik van PFOS door het merendeel van de fabrikanten van blusschuim. Daarom hebben fabrikanten van blusschuim beslist om te zoeken naar mogelijke alternatieven om fluorhoudende oppervlakteactieve stoffen en fluorhoudende polymeren in brandblussamenstellingen te verlagen of te elimineren.

US 9 669 246 beschrijft een waterige filmvormende brandblussamenstelling, die een C6 perfluoro-alkyl oppervlakteactieve stof, ten minste één niet-fluorhoudende oppervlakteactieve stof en een schuimstabiliserend middel omvat. De samenstelling bevat minder dan 0,8% fluor en wordt daarom beschouwd als een grote stap in de juiste richting.

Dit schuim met verminderd fluorgehalte of zonder fluor heeft twee grote nadelen. Ten eerste worden de brandbluseigenschappen in grote mate gereduceerd, en ten tweede is watertoxiciteit geobserveerd omwille van het gebruik van een grote hoeveelheid koolwaterstofhoudende oppervlakteactieve stoffen ter compensatie voor het verwijderen van de fluorhoudende producten. Door fluorhoudende verbindingen te elimineren wordt de doeltreffendheid van blusschuim bovendien mogelijks verlaagd naar verschillende types branden toe, bijv. branden van klasse A of van klasse B. Bijgevolg is er nood aan een verbinding of additief dat fluorhoudende oppervlakteactieve stoffen en fluorhoudende polymeren in blusschuim kan vervangen, zonder de brandbluseigenschappen van het genoemde schuim en de schuimstabiliteit in het gedrang te brengen. Een hoge brandbluscapaciteit naar verschillende types branden toe moet worden gegarandeerd zonder dat het genoemde blusschuim een extra risico voor het milieu veroorzaakt.

De onderhavige uitvinding heeft als doel ten minste sommige van de bovengenoemde problemen en nadelen op te lossen.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING De onderhavige uitvinding en uitvoeringsvormen daarvan dienen voor het bieden van een oplossing voor een of meerdere van de bovengenoemde nadelen. Daartoe heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een polymeerverbinding volgens conclusie

1.

De polymeerverbinding is voorzien van een amfifiel karakter. Bijgevolg vertoont de genoemde polymeerverbinding uitstekende schuimeigenschappen in op water gebaseerde samenstellingen. De polymeerverbinding voorziet verder in een verbeterde oplosbaarheid in water. Dit aspect is erg belangrijk met betrekking tot het beoogde gebruik ervan in op water gebaseerde brandblussamenstellingen. In het bijzonder heeft de verbinding met de algemene formule (II), waar crosslinking aan de orde is, het voordeel dat het een dichter en stabieler schuim biedt, in het bijzonder op vloeistofoppervlakken.

Voorkeur dragende uitvoeringsvormen van de genoemde polymeerverbinding zijn getoond in enige der conclusies 2 tot 4. In een tweede aspect heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een gebruik van de genoemde polymeerverbinding voor de productie van een brandblussamenstelling volgens conclusie 5. Meer in het bĳzonder heeft een voorkeur dragende uitvoeringsvorm volgens conclusie 6 betrekking op het gebruik van de genoemde verbinding in een brandblussamenstelling die vrij is van fluor voor het blussen van branden van klassen A en/of B.

Een derde aspect heeft betrekking op een brandblussamenstelling volgens conclusie

7. Voorkeur dragende uitvoeringsvormen van de genoemde brandblussamenstelling zijn getoond in enige der conclusies 8 tot 13. In een specifieke voorkeur dragende uitvoeringsvorm volgens conclusie 10 omvat de brandblussamenstelling twee polymeerverbindingen volgens het eerste aspect van de uitvinding, waarbij de genoemde polymeerverbindingen beide aanwezig zijn in een concentratie tussen 0,10 en 30,00% in gewicht. Het gecombineerde gebruik van twee verbindingen biedt een synergistisch effect naar vloeibaarheid en schuimstabiliteit toe. In een vierde aspect heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een werkwijze voor de productie van een polymeerverbinding volgens conclusie 14. Voorkeur dragende uitvoeringsvormen van de genoemde werkwijze zijn getoond in enige der conclusies 15 tot 22.

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN DE UITVINDING In een eerste aspect heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een polymeerverbinding met de volgende algemene formule (I)

X Z | “ 7 7

N N N 2 2

H H 1° (D of de volgende algemene formule (II)

NE NON \ Z Y Z ;

X / / / 7 7 7

N N N 2

H H n'-2 (IT) waarbij X een deel is dat is geselecteerd uit de groep van lineair of vertakt C2-C15- alkyl, CH3-O-(C2-alkyl-O)r-C2-alkyl, C2-C15-alkyl-O-CH2-CH(-OH)-CH2, C3-C15- cycloalkyl-O-CH2-CH(-OH)-CH2, C6-C15-aryl-0-CH2-CH(-OH)-CH2, lineair of vertakt C2-C15-alkyl-C(=O), C4-C18-alkyl-NH-C(=0O), trimethoxysilaan-C3-alkyl-O- CH2-CH(-OH)-CH2, polydimethylsiloxaan-C3-alkyl-0-CH2-CH(-OH)-CH2, en combinaties daarvan; Y een deel is dat is geselecteerd uit de groep van CH2-C(=0), lineair of vertakt (C2-C3-alkyl-O)r, lineair of vertakt CH2(-OH)-CH-CH2-O-C2-C15- alkyl-O-CH2-CH(-OH)-CH2, lineair of vertakt CH2(-OH)-CH-CH2-O-(C2-C3-alkyl- O)r-CH2-CH(-OH)-CH2, (O=)C-C2-C8-alkyl-C(=0), (O=)C-NH-C4-C8-alkyIl-NH- C(=0), CH2-CH(-OH)-CH2-O-bisfenolA-O-CH2-CH(-OH)-CH2, CH2-CH(-OH)-CH2-O- C3-alkyl-polydimethylsiloxaan-C3-alkyl-O-CH2-CH(-OH)-CH2, en combinaties daarvan; Z een deel is dat is geselecteerd uit de groep van C1-C5-alkyl-C(=0)-OH, C1-C5-alkyl-S(=0)2-OH, en combinaties daarvan; waarbij r een geheel getal is van 3 tot 10, en waarbij n-2, n’-2 gehele getallen zijn van 1 tot 40.

Tenzij anders gedefinieerd hebben alle termen die zijn gebruikt in de beschrijving van de uitvinding, inclusief technische en wetenschappelijke termen, de betekenis die algemeen wordt begrepen door een vakman in het gebied waarop deze uitvinding 5 betrekking heeft. Verder zijn de definities van de termen opgenomen om de beschrijving van de onderhavige uitvinding beter te begrijpen. Zoals hier gebruikt, hebben de volgende termen de volgende betekenis: “Een”, “de” en “het” zoals hier gebruikt, verwijzen zowel naar het enkelvoud als het meervoud, tenzij de context anders aangeeft. “Een compartiment” verwijst, bij wijze van voorbeeld, naar één of meer dan één compartiment.

“Ongeveer” zoals hier gebruikt, dat verwijst naar een meetbare waarde zoals een parameter, een hoeveelheid, een tijdsduur en dergelijke, is bedoeld om variaties te omvatten van +/-20% of minder, bij voorkeur +/-10% of minder, meer bij voorkeur +/-5% of minder, zelfs meer bij voorkeur +/-1% of minder, en nog meer bij voorkeur +/-0,1% of minder van de gespecificeerde waarde, voor zover dergelijke variaties geschikt zijn om uit te voeren in de beschreven uitvinding. Het zal echter duidelijk zijn dat de waarde waarop de modificeerder “ongeveer” betrekking heeft, zelf ook specifiek beschreven wordt.

Het citeren van numerieke bereiken door eindpunten omvat alle getallen en breuken die zijn opgenomen binnen dat bereik, evenals de genoemde eindpunten.

De uitdrukking "% in gewicht”, “gewichtsprocent”, “% gew.” of “gew.%"” verwijzen, hier en doorheen de beschrijving tenzij anders gedefinieerd, naar het relatieve gewicht van de respectievelijke component gebaseerd op het totale gewicht van de formule.

Zoals te zien is op de algemene formules (I) en (II) zijn de genoemde samenstellingen derivaten van polyethyleenimine. Polymeerverbindingen volgens de onderhavige uitvinding zijn in het bijzonder nuttig als additieven in brandblussamenstellingen, met het doel het verlagen, meer bij voorkeur het uitsluiten, van het gebruik van fluorhoudende verbindingen in de genoemde brandblussamenstellingen.

De uitdrukkingen “brandblussamenstellingen” en “blusschuim” in de context van de onderhavige uitvinding moeten worden geïnterpreteerd als enige samenstelling of schuim dat geschikt is voor het bestrijden van een brand. Binnen de soorten blusschuim wordt er een onderscheid gemaakt tussen schuimtypes en/of brandklassen. In de context van de onderhavige uitvinding ligt de nadruk op branden van klasse A en branden van klasse B. Branden van klasse A omvatten de verbranding van vaste materialen, terwijl branden van klasse B branden in brandbare vloeistoffen omvatten. Het blusschuim heeft overeenkomstig verschillende eigenschappen nodig om een hoge brandbluscapaciteit te vertonen.

In dit licht is schuim geschikt voor branden van klasse A bedoeld voor het verlagen van de oppervlaktespanning van water, dat helpt bij het bevochtigen en de saturatie van vaste materialen. Dit helpt bij de brandbestrijding in deze materialen en kan ook terugbranden voorkomen. Schuim dat geschikt is voor branden van klasse B anderzijds is ontworpen om explosieve dampen in te sluiten die zijn geproduceerd door brandbare vloeistof en is overeenkomstig bedoeld voor het insluiten van vloeistofbranden binnen een klein gebied. Eigenschappen zoals stroming en spreiding van vloeistofoppervlakken zijn wenselijk in dit geval, evenals vorming van een beschermende film die bestand is tegen de actie van bijv. alcoholen in de brandbare vloeistof. Verschillende gunstige effecten zijn toegewezen aan de aanwezigheid van de substituenten volgens de onderhavige beschrijving. Er is gevonden dat helft X een amfifiel karakter biedt aan de polymeerverbinding. Bijgevolg vertoont de genoemde polymeerverbinding uitstekende schuimeigenschappen in op water gebaseerde samenstellingen. In de context van de onderhavige uitvinding is het mogelijk, omwille van de genoemde amfifiele aard van de polymeerverbinding, de totale hoeveelheid koolwaterstofhoudende oppervlakteactieve stoffen in schuimformules, of meer in het bijzonder, blusschuim te verminderen. De genoemde polymeerverbinding vertoont bovendien een verbeterd associatief karakter. In het bijzonder is er gevonden dat sommige delen van de genoemde polymeerverbinding bijzonder oplosbaar zijn in water, terwijl er is gevonden dat sommige delen bijzonder hydrofoob zijn. Bijgevolg heeft de genoemde polymeerverbinding de neiging te interageren en assembleren met zowel zichzelf en/als andere moleculen, dewelke moleculen zowel hydrofiel als _ hydrofoob kunnen zijn van aard.

De opname van helft Z draagt bij tot dit gunstige effect aangezien de genoemde helft Z verantwoordelijk is voor de verbetering van de oplosbaarheid in water van de polymeerverbinding. Dit aspect is erg belangrijk met betrekking tot het beoogde gebruik ervan in op water gebaseerde brandblussamenstellingen. Verder heeft helft Z het effect dat het de pH van de genoemde polymeerverbinding in op water gebaseerde oplossingen verlaagt, hetgeen mogelijk de schuimstabiliteit verbetert. De opname van de helft Y biedt bovendien een gecrosslinkte structuur aan de polymeerverbinding, in het bijzonder de verbinding met de algemene formule (IT). Crosslinking heeft het voordeel dat het een dichter en stabieler schuim biedt, in het bijzonder op vloeistofoppervlakken. Er is gevonden dat er een synergistisch effect bestaat tussen de opname van de helften X, Y en Z, aangezien de polymeerverbinding volgens de onderhavige uitvinding uitzonderlijk goede schuimeigenschappen vertoont in op water gebaseerde brandbestrijdingssamenstellingen. X is bij voorkeur een helft die is geselecteerd uit de groep van 2-ethylhexyl-0-CH2- CH(-OH)-CH2, octyl-O-CH2-CH(-OH)-CH2, decyl-O-CH2-CH(-OH)-CH2, dodecyl-O- CH2-CH(-OH)-CH2, tetradecyl-0-CH2-CH(-OH)-CH2, neodecyl-O-CH2-CH(-OH)- CH2, trimethoxysilaan-C3-alkyl-O-CH2-CH(-OH)-CH2, polydimethylsiloxaan-C3- alkyl-O-CH2-CH(-OH)-CH2, en combinaties daarvan. Er is gevonden dat de polymeerverbinding met deze opgenomen helften een bijzonder uitgesproken amfifiel karakter heeft, hetgeen voordelig is voor stromings- en bevochtigingskenmerken van de samenstelling waarin het wordt gebruikt. In een voorkeur dragende uitvoeringsvorm is X een dodecyl-O-CH2-CH(-OH)-CH2- en / of tetradecyl-O-CH2-CH(-OH)-CH2-helft. De polymeerverbinding vertoont uitzonderlijk goede stroombaarheid.

In een andere voorkeur dragende uitvoeringsvorm is X een trimethoxysilaan-C3- alkyl-O-CH2-CH(-OH)-CH2- of polydimethylsiloxaan-C3-alkyl-O-CH2-CH(-OH)-CH2- helft. De introductie van een siloxaan- of silaansegment binnen de macromoleculaire structuur van de polymeerverbinding volgens de uitvinding geeft een betere vloeibaarheid en een betere spreiding van het schuim, in het bijzonder op het oppervlak van niet-polaire vloeistoffen zoals koolwaterstoffen. De aanwezigheid van silaan en/of siloxaan geeft uitstekende alcoholbestendige eigenschappen aan de polymeerverbinding volgens de onderhavige uitvinding. De verbinding produceert een dampafdichtingsfilm die snel spreidt over koolwaterstofoppervlakken om een snelle controle en blussing te bieden. Op polaire solventen, in het bijzonder in combinatie met een gompolymeer zoals xanthaangom, wordt een onoplosbaar polymeermembraan gevormd tussen het brandend oppervlak en het schuim, hetgeen het schuim beschermt en de afbraak ervan voorkomt. Bijgevolg zijn de brandblussamenstelling en de polymeerverbinding zoals hier opgenomen, in het bijzonder doeltreffend voor het blussen en beveiligen van brandbare koolwaterstof- en polaire solventbranden.

Volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding is Y een helft die is geselecteerd uit de groep van CH2(-OH)-CH-CH2-O-CH2-CH(-CH3)2-CH2-O-CH2- CH(-OH)-CH2, CH2(-OH)-CH-CH2-O-C4-C6-alkyl-O-CH2-CH(-OH)-CH2, (O-CH2- CH(-CH3)-O)r, (O-CH2-CH2-O)r, waarbij r ligt tussen 8 en 10, CH2-CH(-OH)-CH2- …— O-bisfenolA-O-CH2-CH(-OH)-CH2, CH2-CH(-OH)-CH2-O-C3-alkyl- polydimethylsiloxaan-C3-alkyl-O-CH2-CH(-OH)-CH2, en combinaties daarvan. De introductie van crosslinking binnen de macromoleculaire structuur van de polymeerverbinding volgens de uitvinding laat toe een oleofobe barrière binnen het schuim te vormen, hetgeen de contaminatie ervan door niet-polaire vloeistoffen zoals koolwaterstoffen voorkomt. Deze barrière vertraagt ook de decantatie van het schuim en verbetert dus de stabiliteit ervan op het oppervlak van niet-polaire vloeistoffen zoals koolwaterstoffen. Deze eigenschap is in het bijzonder belangrijk in het licht van de brandklasse B.

In een voorkeur dragende uitvoeringsvorm omvat Y een CH2(-OH)-CH-CH2-O-C4- C6-alkyl-0-CH2-CH(-OH)-CH2- en / of (O-CH2-CH(-CH3)-O)r-helft, waarbij r ligt tussen 8 en 10. De polymeerverbinding vertoont een snelle vorming van een oleofobe barrière binnen het schuim en verbetert verder de stabiliteit van het schuim.

In een andere voorkeur dragende uitvoeringsvorm omvat Y een CH2-CH(-OH)-CH2- O-bisfenolA-O-CH2-CH(-OH)-CH2 of CH2-CH(-OH)-CH2-O-C3-alkyl- polydimethylsiloxaan-C3-alkyl-O-CH2-CH(-OH)-CH2. De introductie van een siloxaan- of silaansegment via di-epoxiden van het glycidische type binnen de macromoleculaire structuur van de polymeerverbinding volgens de uitvinding geeft een betere vloeibaarheid en een betere spreiding van het schuim, in het bijzonder op het oppervlak van niet-polaire vloeistoffen zoals koolwaterstoffen. Ondertussen vermindert de vorming van een oleofobe barrière het risico op brandverspreiding,

waardoor aldus geprobeerd wordt de brand in een klein gebied te houden.

De verbinding produceert een dampafdichtingsfilm die snel spreidt over koolwaterstofoppervlakken om een snelle controle en blussing te bieden.

Op polaire solventen, in het bijzonder in combinatie met een gompolymeer zoals xanthaangom,

wordt een onoplosbaar polymeermembraan gevormd tussen het brandend oppervlak en het schuim, hetgeen het schuim beschermt en de afbraak ervan voorkomt.

In een verdere of een andere uitvoeringsvorm is Z geselecteerd uit de groep van C1- C2-alkyl-C(=0)-OH, C3-alkyl-S(=0)2-OH, en combinaties daarvan.

Dit laat toe de oppervlaktespanning van de op water gebaseerde samenstelling te verlagen waarin de polymeerverbinding wordt toegepast, waarbij het perfect geschikt is voor het bestrijden van branden van klasse A.

Z is bij voorkeur een acetylhelft.

Volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding worden de volgende helften X en Z gecombineerd in een polymeerverbinding met de algemene formule (I): dodecyl-O-CH2-CH(-OH)-CH2 en/of tetradecyl-O-CH2-CH(-OH)-CH2 met acetyl; octyl-O-CH2-CH(-OH)-CH2 en / of decyl-O-CH2-CH(-OH)-CH2 met acetyl; neodecyl-O-CH2-CH(-OH)-CH2 met acetyl; polydimethylsiloxaan-C3-alkyl-0-CH2- CH(-OH)-CH2 met acetyl; of trimethoxysilaan-C3-alkyl-O-CH2-CH(-OH)-CH2 met acetyl.

Volgens een andere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding worden de volgende helften X, Y en Z gecombineerd in een polymeerverbinding met de algemene formule (II): dodecyl-O-CH2-CH(-OH)-CH2 en / of tetradecyl-0-CH2-CH(- OH)-CH2 met (O-CH2-CH(-CH3)-O)r en met acetyl, waarbij r een geheel getal is tussen 8 en 10; 2-ethylhexyl-O-CH2-CH(-OH)-CH2 met (O-CH2-CH(-CH3)-O)r en met acetyl, waarbij r een geheel getal is tussen 8 en 10; neodecyl-O-CH2-CH(-OH)- CH2 met (O-CH2-CH(-CH3)-O)r en met acetyl, waarbij r een geheel getal is tussen 8 en 10; octyl-O-CH2-CH(-OH)-CH2 en / of decyl-O-CH2-CH(-OH)-CH2 met (O-CH2- CH(-CH3)-O)r en met acetyl, waarbij r een geheel getal is tussen 8 en 10; neodecyl- O-CH2-CH(-OH)-CH2 met CH2-CH(-OH)-CH2-O-neopentyl-O-CH2-CH(-OH)-CH2 en met acetyl; of dodecyl-O-CH2-CH(-OH)-CH2 en / of tetradecyIl-O-CH2-CH(-OH)-CH2 met =…CH2-CH(-OH)-CH2-C3-alkyl-polydimethylsiloxaan-C3-alkyl-O-CH2-CH(-OH)- CH2 en met acetyl.

Een tweede aspect van de onderhavige uitvinding heeft betrekking op het gebruik van een polymeerverbinding volgens een van de bovenstaande uitvoeringsvormen bij de productie van een brandblussamenstelling.

Het genoemde gebruik is bij voorkeur gericht op het blussen van branden van klasse A en/of B met een fluorvrije brandblussamenstelling. Gebruik van de genoemde polymeerverbinding in de genoemde samenstelling laat het gebruik toe van lagere hoeveelheden van andere oppervlakteactieve stoffen dan deze die gewoonlijk worden gebruikt in vergelijkbare samenstellingen, waarbij de gevaarlijke aard voor het milieu van bekende samenstellingen wordt verlaagd. De polymeerverbinding volgens een der voorgaande conclusies kan als dusdanig worden gebruikt in een concentratie tussen 0,10 en 10,0 % in gewicht van de totale brandblussamenstelling.

In een derde aspect beschrijft de onderhavige uitvinding een brandblussamenstelling omvattende ten minste één polymeerverbinding volgens een der voorgaande uitvoeringsvormen. De brandblussamenstelling die hier beschreven is, heeft verbeterde eigenschappen ten opzichte van bekende samenstellingen doordat het een verbeterde capaciteit biedt voor het doeltreffend bestrijden van branden van zowel klasse A als B. Dit effect is te wijten aan, onder andere, verbeterde stroomeigenschappen en een betere schuimstabiliteit. Bovendien laat de brandblussamenstelling omvattende de genoemde polymeerverbinding een lagere concentratie van oppervlakteactieve stoffen in de samenstelling toe zonder de gunstige eigenschappen naar het blussen van branden en het onder controle houden van branden toe in het gedrang te brengen.

De brandblussamenstelling is bij voorkeur vrij van fluor. Deze eigenschap wordt als erg belangrijk beschouwd in het licht van de milieu- en gezondheidsproblemen die vandaag bekend zijn. Gefluoreerde verbindingen zijn een groep chemische stoffen die worden geproduceerd en gebruikt in een verscheidenheid aan industrieën wereldwijd, die erg persistent zijn in het milieu en in het menselijk lichaam. Bovendien is er bewijs dat blootstelling aan gefluoreerde verbindingen kan leiden tot nadelige effecten voor de menselijke gezondheid. Studies geven aan dat gefluoreerde verbindingen mogelijk problemen met de voortplanting en ontwikkeling, lever en nieren, en immunologische problemen veroorzaken. De meest consistente bevindingen zijn verhoogde cholesterolgehaltes onder blootgestelde populaties, met beperktere bevindingen met betrekking tot een laag geboortegewicht bij kinderen, effecten op het immuunsysteem, kanker, en verstoorde schildklierhomonen. Het spreekt voor zich dat het gebruik van brandblussamenstellingen omvattende gefluoreerde verbindingen erg ongewenst is in deze context. De onderhavige uitvinding voorziet daarom in fluorvrije formuleringen, die veel minder risico veroorzaken naar het milieu en de menselijke gezondheid toe, zonder de brandbluscapaciteit van de genoemde samenstellingen in het gedrang te brengen. In een uitvoeringsvorm heeft de genoemde polymeerverbinding een concentratie tussen 0,10 en 60,00 % in gewicht in de totale brandblussamenstelling. Binnen dit bereik werd er gevonden dat de polymeerverbinding aan de genoemde samenstelling uitstekende stroomkenmerken gaf terwijl een stabiel schuim werd verkregen. Dit laat toe vaak gebruikte koolwaterstofhoudende oppervlakteactieve stoffen in de samenstelling te verlagen zonder een invloed te hebben op de brandbluscapaciteit van het schuim. Volgens een verdere of een andere uitvoeringsvorm heeft de genoemde polymeerverbinding een concentratie tussen 0,10 en 20,00 % in gewicht, hetgeen een gebruiksklare brandblussamenstelling oplevert. De genoemde polymeerverbinding heeft bij voorkeur een concentratie tussen 0,50 en 15,00 % in gewicht, meer bij voorkeur tussen 5,00 en 10,00 % in gewicht. In een verdere of een andere uitvoeringsvorm is de brandblussamenstelling een brandblusconcentraat of brandblusschuimconcentraat, en omvat het 20,00 tot 60,00 % in gewicht van de genoemde polymeerverbinding. Het genoemde concentraat omvat bij voorkeur 25,00 tot 50,00 % in gewicht van de genoemde polymeerverbinding. Schuimconcentraten kunnen de controle over een brand sneller en met lagere productvolumes verkrijgen dan gelijkaardige middelen, hetgeen schade aan eigendom en de impact op de omgeving aanzienlijk kan verminderen.

In sommige uitvoeringsvormen omvat de genoemde samenstelling ten minste twee polymeerverbindingen volgens het eerste aspect van de uitvinding, waarbij de genoemde polymeerverbindingen beide aanwezig zijn in een concentratie tussen 0,05 en 30,00% in gewicht. Het gecombineerde gebruik van twee verbindingen biedt een synergistisch effect ter bevordering van schuimstabiliteit, stroomkenmerken en amfoteer karakter aangezien een diverse groep van X-, Y- en Z-helften mogelijk wordt toegepast in de samenstelling. Er is gevonden dat wanneer een combinatie van ten minste twee polymeerverbindingen wordt gebruikt, één van de genoemde verbindingen kan optreden als oppervlakteactieve stof, terwijl een andere van de genoemde verbindingen kan optreden als een schuimstabiliseerder.

Verdere uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding omvatten ten minste 3 polymeerverbindingen, bij voorkeur ten minste 4 polymeerverbindingen, meer bij voorkeur ten minste 5 polymeerverbindingen. Door een veelheid aan verschillende polymeerverbindingen op te nemen kan de brandblussamenstelling volgens de onderhavige uitvinding afgestemd worden op erg specifieke condities, hetgeen optimale controle en doeltreffendheid in een erg diverse verscheidenheid aan condities toelaat. De brandblussamenstelling volgens een uitvoeringsvorm omvat ten minste één oppervlakteactieve stof die is gekozen uit de groep van niet-ionische oppervlakteactieve stoffen, anionische oppervlakteactieve stoffen en amfotere oppervlakteactieve stoffen. De genoemde oppervlakteactieve stoffen, in het bijzonder in combinatie, laten toe dat de brandblussamenstelling een homogeen mengsel vormt, voor het produceren van een stabiel schuim met een breed bereik aan materialen en het bieden van uitstekende brandbluseigenschappen. Geschikte niet-ionische oppervlakteactieve stoffen voor de onderhavige beschrijving omvatten, maar zijn niet beperkt tot, polyethyleenderivaten van alkylfenolen, lineaire of vertakte alcoholen, vetzuren, alkylamines, alkylamiden, en acetylenische glycols, alkylglycosiden en alkylpolyglycosiden, blokpolymeren van polyethyleen- en polypropyleeneenheden. Anionische oppervlakteactieve stoffen kunnen zijn geselecteerd uit de voorbeeldgroep van alkyloppervlakteactieve stoffen, alkylcarboxylaten, alkylsulfaten, sulfonaten, en geëthoxyleerde derivaten daarvan. Amfotere oppervlakteactieve stoffen die toepasselijk zijn in de onderhavige samenstelling omvatten, maar zijn niet beperkt tot, oppervlakteactieve stoffen die in dezelfde molecule, amino- en carboxy-, sulfon- en zwavelesterhelften, zoals amineoxiden, aminopropionaten, sultaïnes, sulfobetaïnes, alkylsulfobetaïnes, alkylbetaïnes, alkylaminobetaïnes, dihydroxyethylglycinaten, imidazolineacetaten, imidazolinepropionaten, en imidazolinesulfonaten, omvatten.

Bij voorkeur omvat de genoemde samenstelling 0,50 tot 10,00 % in gewicht van een niet-ionische oppervlakteactieve stof, 0,50 tot 10,00 % in gewicht van een anionische oppervlakteactieve stof, en 0,25 tot 10,0 % in gewicht van een amfotere oppervlakteactieve stof. De genoemde combinatie biedt uitstekende brandbestrijdende eigenschappen, mobiliteit, visco-elasticiteit en schuimstabiliteit aan de samenstelling, terwijl de genoemde samenstelling een minimaal gevaar vormt voor het milieu en/of de menselijke gezondheid. Bij voorkeur omvat de genoemde samenstelling 2,50 tot 6,00 % in gewicht van een niet-ionische oppervlakteactieve stof, 2,50 tot 6,00 % in gewicht van een anionische oppervlakteactieve stof, en 0,10 tot 2,50 % in gewicht van een amfotere oppervlakteactieve stof.

De onderhavige uitvinding in een vierde aspect biedt een werkwijze voor de productie van een polymeerverbinding met de algemene formule (I) of met de algemene formule (II). De werkwijze volgens de onderhavige uitvinding is gebaseerd op de reactiviteit van de aminefuncties van polyethyleenimines die verschillende molecuulgewichten hebben.

Volgens een uitvoeringsvorm reageren de genoemde aminefuncties met reactieve verbindingen van de volgende klassen: - monofunctionele verbindingen zoals alkyltosylaten, polyethyleenglycol methylether tosylaten, epoxiden, acylchloriden en/of alkylisocyanaten; - difunctionele verbindingen zoals ethylmonochlooracetaat, di-tosylaten, dicarboxylzuurchloriden, di-epoxiden en/of di-isocyanaten; - natriummonochlooracetaat, acrylzuur, bèta-propiolacton, 1,3-propaansulton en / of 1,4-butaansulton.

Volgens een uitvoeringsvorm omvat de werkwijze de volgende stappen: a. het voorzien van een polyethyleenimine met formule (CH2-N(-CH2-CH2- NH2)-CH2-CH2-NH-CHz)n.2, omvattende een veelvoud aan reactieve NHz- groepen, b. het reageren van de genoemde polyethyleenimine met een glycidylether met de algemene formule (III), een tosylaat met de algemene formule X- O-Ts, een acylchloride met de algemene formule CI-C(=0)-C1-C12-alkyl, een isocyanaat met de algemene formule O=C=N-C1-C12-alkyl, of combinaties daarvan, 7 vo” X 0 (III) waarbij X een deel is dat is geselecteerd uit de groep van lineair of vertakt C2-C15-alkyl, CH3-O-(C2-alkyl-O)r-C2-alkyl, C3-C15-cycloalkyl, C6-C15- aryl, lineair of vertakt C2-C15-alkyl-C(=O), C4-C18-alkyl-NH-C(=O), trimethoxysilaan-C3-alkyl, polydimethyl-siloxaan-C3-alkyl, en combinaties daarvan,

c. optioneel, het reageren van het reactieproduct van stap b met een diglycidylether met de algemene formule (IV), een di-tosylaat met de algemene formule Ts-O-(CH2-CH2-O)r-Ts, een dicarboxylzuurchloride met de algemene formule CI-C(=0)-(CH2)r-C-(=0)-CI of CI-C(=0)-(0- CH2-CH2)r-C-(=0)-CI, een di-isocyanaat met de algemene formule O=C=N-(CH2)r-N=C=0, of combinaties daarvan, oo Tg \/ hf 5 VV) waarbij Y een deel is dat is geselecteerd uit de groep van CH2-C(=0), lineair of vertakt (C2-C3-alkyl-O)r, lineair of vertakt C2-C15-alkyl, lineair of vertakt (C2-C3-alkyl-O)r, (O=)C-C2-C8-alkyl-C(=0), (O=)C-NH-C4- C8-alkyl-NH-C(=0O), bisfenolA, C3-alkyl-polydimethylsiloxaan-C3-alkyl, waarbij r een geheel getal is tussen 3 en 10, en combinaties daarvan, en d. het reageren van het reactieproduct van stap b en c met een verbinding die is geselecteerd uit de groep van natriumchlooracetaat, acrylzuur, bèta- propiolacton, 1,3-propaansulton, en combinaties daarvan.

De synthesewijze die is gekozen, is erg veelzijdig, aangezien de structuur van de resulterende polymeerverbindingen gemakkelijk kan worden gemoduleerd volgens de eigenschappen die men wenst te verkrijgen met het fluorvrije blusschuim.

Volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding heeft de genoemde polyethyleenimine een molecuulgewicht van tussen 800 en 25000 Da.

Het genoemde glycidylether is bij voorkeur geselecteerd uit de groep van 2- ethylhexyl glycidyl ether, octyl glycidyl ether, decyl glycidyl ether, dodecyl glycedyl ether, tetradecyl glycidyl ether, glycidyl neodecanoaat, en combinaties daarvan.

Gebruikt in fluorvrije brandblussamenstellingen maken de lange op koolwaterstoffen gebaseerde ketens geënt op de polyethyleenimineprecursorpolymeren via monoepoxideverbindingen van het glycidische type het mogelijk de brandblussamenstelling betere schuimbaarheid, mobiliteit en visco-elasticiteit te geven.

Het doel is de resulterende polymeerverbinding een amfifiel karakter te geven, waarbij het uitstekende schuimeigenschappen van de resulterende polymeerverbinding in op water gebaseerde samenstellingen biedt.

Omwille van de genoemde amfifiele aard van de polymeerverbinding is het mogelijk de totale hoeveelheid koolstofhoudende oppervlakteactieve stoffen in schuimformuleringen, of meer in het bijzonder, blusschuim te verminderen, terwijl nog steeds uitstekende stroom- en bevochtigingskenmerken van de samenstellingen waarin het wordt gebruikt, worden verkregen.

In een uitvoeringsvorm van de werkwijze is het genoemde diglycidylether geselecteerd uit de groep van neoptentyl glycol diglycidyl ether, 1-4-butanediol diglycidyl ether, 1,6-hexanodiol diglycidyl ether, polypropyleneglycol diglycidyl ether, en combinaties daarvan. De introductie van een crosslinkingmiddel via glycidische diepoxideverbindingen laat aan de polymeren volgens de uitvinding toe een oleofobe barrière binnen het schuim te vormen, hetgeen de contaminatie door niet-polaire vloeistoffen zoals koolwaterstoffen voorkomt. Deze barrière vertraagt ook de decantatie van het schuim en verbetert dus de stabiliteit ervan op het oppervlak van niet-polaire vloeistoffen zoals koolwaterstoffen.

Een verdere of een andere uitvoeringsvorm van de werkwijze omvat het reactieproduct van stap b dat wordt gereageerd met een glycidyl ether-terminus propyl-polydimethylsiloxaan of propyl-trimethoxysilaan alvorens stap c uit te voeren. De introductie van een siloxaan- of silaansegment via mono-epoxiden van het — glycidische type binnen de macromoleculaire structuur van de polymeren volgens de uitvinding geeft een beter vloeibaarheid en een betere spreiding van het schuim op het oppervlak van niet-polaire vloeistoffen zoals koolwaterstoffen. De aanwezigheid van silaan en/of siloxaan geeft uitstekende alcoholbestendige eigenschappen aan de resulterende polymeerverbinding volgens de onderhavige uitvinding. De verbinding produceert een dampafdichtingsfilm die snel spreidt over koolwaterstofoppervlakken om een snelle controle en blussing te bieden. Op polaire solventen, in het bijzonder in combinatie met een gompolymeer zoals xanthaangom, wordt een onoplosbaar polymeermembraan gevormd tussen het brandend oppervlak en het schuim, hetgeen het schuim beschermt en de afbraak ervan voorkomt. Bijgevolg zijn de brandblussamenstelling en de polymeerverbinding zoals hier opgenomen, in het bijzonder doeltreffend voor het blussen en beveiligen van brandbare koolwaterstof- en polaire solventbranden. Het reactieproduct van stap b of c wordt, volgens een verdere of een andere uitvoeringsvorm, gereageerd met een diglycidyl ether-terminus propyl- polydimethylsiloxaan alvorens stap d uit te voeren. De genoemde reactie draagt bij tot het verlagen van oppervlaktespanning en verbetert de schuimstabiliteit, terwijl een gecrosslinkte polymeerverbinding met verbeterde brandbestrijdende eigenschappen wordt verkregen.

In stap b wordt de genoemde polyethyleenimine gereageerd met het glicidyl ether met de algemene formule (II) bij een temperatuur tussen 45,0 en 80,0°C. Volgens een uitvoeringsvorm wordt het polyethyleenimine gereageerd met het glycidyl ether in de aanwezigheid van butyldiglycol of propyleenglycol. Butyldiglycol of propyleenglycol worden toegevoegd aan het polyethyleenimine bij een temperatuur tussen 45,0 en 60,0 °C. Butyldiglycol of propyleenglycol worden bij voorkeur toegevoegd bij een temperatuur tussen 45,0 en 55,0 °C, meest bij voorkeur bij 50,0°C. Er wordt opgemerkt dat de reactie mogelijk licht exotherm is en dat na het toevoegen van het glycidyl ether, de reactie bij voorkeur plaatsvindt bij een temperatuur tussen 60,0 en 80,0 °C gedurende 30 tot 90 minuten. In een meer voorkeur dragende uitvoeringsvorm, na additie van het glycidyl ether, vindt de genoemde reactie plaats bij 70,0°C gedurende 60 minuten. Het reactieproduct van stap c wordt gereageerd met het diglycidyl ether met de algemene formule (IV) in stap c bij een temperatuur tussen 60,0 en 80,0°C gedurende 30 tot 90 minuten. Volgens een voorkeur dragende uitvoeringsvorm vindt de genoemde reactie plaats bij een temperatuur van 70,0°C gedurende 60 minuten. In stap d wordt het reactieproduct van stap c gereageerd met natriumchlooracetaat, bèta-propiolacton of 1,3-priopiosulton bij een temperatuur tussen 75,0 en 85,0°C gedurende 30 tot 90 minuten. Het genoemde natriumchlooracetaat, bèta- propiolacton of 1,3-propiosulton volgens een uitvoeringsvorm wordt toegevoegd als een waterige oplossing aan het reactiemengsel. De reactie vindt bij voorkeur plaats bij 75,0 tot 80,0°C gedurende 60 minuten. In een verdere of een andere uitvoeringsvorm wordt een polymeerverbinding volgens het eerste aspect van de onderhavige uitvinding geproduceerd door de werkwijze zoals hier is beschreven. De uitvinding zal verder beschreven worden door de volgende niet-limitatieve voorbeelden die de uitvinding verder illustreren, en die niet zijn bedoeld, en niet mogen worden geïnterpreteerd als zijn een beperking van het bereik van de uitvinding.

VOORBEELDEN De onderhavige uitvinding zal nu verder geïllustreerd worden met verwijzing naar de volgende voorbeelden.

Voorbeeld 1 Dit voorbeeld illustreert de productie van een polymeerverbinding volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. Productie van de genoemde verbinding omvat de volgende stappen: a. 250 mmol polyethyleenimine met een molecuulgewicht van ongeveer 800 Da wordt ingebracht in een reactie die uitgerust is met een refluxcondensator en een roerder, butyldiglycol wordt toegevoegd en de reactor wordt verwarmd tot 50,0 °C, b. 250 mmol dodecyl en / of tetradecyl glycidyl ether wordt toegevoegd aan de reactor, waarbij de genoemde reactor wordt verwarmd bij 70,0 °C gedurende 1 uur, c. 25 mmol polypropyleenglycol diglycidyl ether wordt toegevoegd aan de reactor, waarbij de genoemde reactor wordt verwarmd bij 70,0 °C gedurende 1 uur, d. een waterige oplossing van 1,25 mol natriummonochlooracetaat wordt langzaam toegevoegd aan de reactor (de reactie is exotherm), waarbij de genoemde reactor wordt verwarmd bij 75,0 tot 80,0 °C gedurende 1 uur.

Een polymeer wordt verkregen in de vorm van een viskeuze vloeistof met een brekingsindex van ongeveer 1,35, een pH van ongeveer 10,2 en een oppervlaktespanning van ongeveer 24,6 mN/m. De verkregen polymeerverbinding is geschikt voor gebruik in een brandblussamenstelling, waarbij het de genoemde samenstelling uitstekende brandbluseigenschappen, een goede mobiliteit, visco- elasticiteit en schuimstabiliteit biedt. Voorbeeld 2 Een polymeerverbinding die geschikt is voor gebruik in een brandblussamenstelling volgens de onderhavige uitvinding wordt verkregen door de volgende stappen:

a. 18,5 mmol polyethyleenimine met een molecuulgewicht van ongeveer 1300 Da wordt ingebracht in een reactie die uitgerust is met een refluxcondensator en een roerder, propyleenglycol wordt toegevoegd en de reactor wordt verwarmd tot 50,0 °C, b. 9,2 mmol octyl en / of decyl glycidyl ether wordt toegevoegd aan de reactor, waarbij de genoemde reactor wordt verwarmd bij 70,0 °C gedurende 1 uur, c. 18,5 mmol polypropyleenglycol diglycidyl ether wordt toegevoegd aan de reactor, waarbij de genoemde reactor wordt verwarmd bij 70,0 °C gedurende 1 uur, d. een waterige oplossing van 1,85 mol natriummonochlooracetaat wordt langzaam toegevoegd aan de reactor (de reactie is exotherm), waarbij de genoemde reactor wordt verwarmd bij 75,0 tot 80,0 °C gedurende 1 uur.

Een polymeer wordt verkregen in de vorm van een viskeuze vloeistof met een brekingsindex van ongeveer 1,44, een pH van ongeveer 9,2 en een oppervlaktespanning van ongeveer 29,4 mN/m. De verkregen polymeerverbinding is geschikt voor gebruik in een brandblussamenstelling, waarbij het de genoemde samenstelling uitstekende brandbluseigenschappen, een goede mobiliteit, visco- elasticiteit en schuimstabiliteit biedt.

Voorbeeld 3 Dit voorbeeld illustreert de productie van een polymeerverbinding volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. Productie van de genoemde verbinding omvat de volgende stappen: a. 125 mmol polyethyleenimine met een molecuulgewicht van ongeveer 2000 Da wordt ingebracht in een reactie die uitgerust is met een refluxcondensator en een roerder, butyldiglycol wordt toegevoegd en de reactor wordt verwarmd tot 50,0 °C, b. 250 mmol dodecyl en / of tetradecyl glycidyl ether wordt toegevoegd aan de reactor, waarbij de genoemde reactor wordt verwarmd bij 70,0 °C gedurende 1 uur, c. 12,7 mmol polypropyleenglycol diglycidyl ether wordt langzaam toegevoegd aan de reactor (de reactie is exotherm), waarbij de genoemde reactor wordt verwarmd bij 70,0 °C gedurende 1 uur,

d. een waterige oplossing van 1,25 mol natriummonochlooracetaat wordt toegevoegd aan de reactor, waarbij de genoemde reactor wordt verwarmd bij 75,0 tot 80,0 °C gedurende 1 uur. Een polymeer wordt verkregen in de vorm van een viskeuze vloeistof met een brekingsindex van ongeveer 1,46, een pH van ongeveer 10,2 en een oppervlaktespanning van ongeveer 25,6 mN/m. De verkregen polymeerverbinding is geschikt voor gebruik in een brandblussamenstelling, waarbij het de genoemde samenstelling uitstekende brandbluseigenschappen, een goede mobiliteit, visco- elasticiteit en schuimstabiliteit biedt.

Voorbeeld 4 Een polymeerverbinding die geschikt is voor gebruik in een brandblussamenstelling volgens de onderhavige uitvinding wordt verkregen door de volgende stappen: a. 12 mmol polyethyleenimine met een molecuulgewicht van ongeveer 25000 Da wordt ingebracht in een reactie die uitgerust is met een refluxcondensator en een roerder, propyleenglycol wordt toegevoegd en de reactor wordt verwarmd tot 50,0 °C, b. 251 mmol dodecyl en / of tetradecyl glycidyl ether wordt toegevoegd aan de reactor, waarbij de genoemde reactor wordt verwarmd bij 70,0 °C gedurende 1 uur, c. 36 mmol polypropyleenglycol diglycidyl ether wordt langzaam toegevoegd aan de reactor (de reactie is exotherm), waarbij de genoemde reactor wordt verwarmd bij 70 °C gedurende 1 uur, d. een waterige oplossing van 2,73 mol natriummonochlooracetaat wordt langzaam toegevoegd aan de reactor (de reactie is exotherm), waarbij de genoemde reactor wordt verwarmd bij 75,0 tot 80,0 °C gedurende 1 uur.

Een polymeer wordt verkregen in de vorm van een viskeuze vloeistof met een brekingsindex van ongeveer 1,44, een pH van ongeveer 9,4 en een oppervlaktespanning van ongeveer 27,5 mN/m. De verkregen polymeerverbinding is geschikt voor gebruik in een brandblussamenstelling, waarbij het de genoemde samenstelling uitstekende brandbluseigenschappen, een goede mobiliteit, visco- elasticiteit en schuimstabiliteit biedt. Aangezien de polymeerverbinding van voorbeeld 4 een polyethyleenimine met een hoger molecuulgewicht gebruikt als een startmateriaal, heeft de resulterende polymeerverbinding een aanzienlijk grotere gecrosslinkte structuur dan de verbinding die beschreven staat in voorbeelden 1, 2 en 3. Het gebruiken van de verbinding van het onderhavige voorbeeld in een brandblussamenstelling zou daarom een dichter en iets meer gestabiliseerd schuim bieden. Voorbeeld 5 Een polymeerverbinding die geschikt is voor gebruik in een brandblussamenstelling volgens de onderhavige uitvinding wordt verkregen door de volgende stappen: a. 170 mmol polyethyleenimine met een molecuulgewicht van ongeveer 2000 Da wordt ingebracht in een reactie die uitgerust is met een refluxcondensator en een roerder, propyleenglycol wordt toegevoegd en de reactor wordt verwarmd tot 50,0 °C, b. 172 mmol dodecyl en / of tetradecyl glycidyl ether wordt toegevoegd aan de reactor, waarbij de genoemde reactor wordt verwarmd bij 70,0 °C gedurende 1 uur, c. 9,0 mmol (3-glycidyloxypropyl)-trimethoxysilaan wordt toegevoegd aan de reactor, waarbij de genoemde reactor wordt verwarmd bij 70,0 °C gedurende 1 uur, d. een waterige oplossing van 1,7 mol natriummonochlooracetaat wordt langzaam toegevoegd aan de reactor (de reactie is exotherm), waarbij de genoemde reactor wordt verwarmd bij 75,0 tot 80,0 °C gedurende 1 uur.

Een polymeer wordt verkregen in de vorm van een viskeuze vloeistof met een brekingsindex van ongeveer 1,46, een pH van ongeveer 10,5 en een oppervlaktespanning van ongeveer 30,5 mN/m. De verkregen polymeerverbinding is geschikt voor gebruik in een brandblussamenstelling, waarbij het de genoemde samenstelling uitstekende brandbluseigenschappen, een goede mobiliteit, visco- elasticiteit en schuimstabiliteit biedt. Voorbeeld 6 Een polymeerverbinding die geschikt is voor gebruik in een brandblussamenstelling volgens de onderhavige uitvinding wordt verkregen door de volgende stappen:

a. 63 mmol polyethyleenimine met een molecuulgewicht van ongeveer 2000 Da wordt ingebracht in een reactie die uitgerust is met een refluxcondensator en een roerder, butyldiglycol wordt toegevoegd en de reactor wordt verwarmd tot 50,0 °C, b. 203 mmol dodecyl en / of tetradecyl glycidyl ether wordt toegevoegd aan de reactor, waarbij de genoemde reactor wordt verwarmd bij 70,0 °C gedurende 1 uur, c. 45 mmol polyethyleenglycol diglycidyl ether 70 °C gedurende 1 uur, 19,5 mmol poly(dimethylsiloxaan diglycidyl ether 70 °C gedurende 1 uur, d. een waterige oplossing van 618 mmol natriummonochlooracetaat wordt langzaam toegevoegd aan de reactor (de reactie is exotherm), waarbij de genoemde reactor wordt verwarmd bij 75,0 tot 80,0 °C gedurende 1 uur.

Een polymeer wordt verkregen in de vorm van een viskeuze vloeistof met een brekingsindex van ongeveer 1,42, een pH van ongeveer 10,0 en een oppervlaktespanning van ongeveer 33,4 mN/m. De verkregen polymeerverbinding is geschikt voor gebruik in een brandblussamenstelling, waarbij het de genoemde samenstelling uitstekende brandbluseigenschappen, een goede mobiliteit, visco- elasticiteit en schuimstabiliteit biedt.

Voorbeeld 7 Een polymeerverbinding die geschikt is voor gebruik in een brandblussamenstelling volgens de onderhavige uitvinding wordt verkregen door de volgende stappen: a. 0,36 mol polyethyleenimine met een molecuulgewicht van ongeveer 1300 Da wordt ingebracht in een reactie die uitgerust is met een refluxcondensator en een roerder, de reactor wordt verwarmd tot 50,0 °C, b. 0,36 mol dodecyl en / of tetradecyl glycidyl ether wordt langzaam toegevoegd aan de reactor (de reactie is exotherm), waarbij de genoemde reactor wordt verwarmd bij 70,0 °C gedurende 2 uur, c. 0,36 mol ethylmonochlooracetaat wordt langzaam toegevoegd bij 70°C (de reactie is exotherm), en verwarmd bij 80 tot 90°C gedurende 3 uur, d. een waterige oplossing van 1,08 mol natriummonochlooracetaat wordt langzaam toegevoegd aan de reactor (de reactie is exotherm), waarbij de genoemde reactor wordt verwarmd bij 75,0 tot 80,0 °C gedurende 3 uur.

Een polymeer wordt verkregen in de vorm van een viskeuze vloeistof met een brekingsindex van ongeveer 1,41, een pH van ongeveer 10,5 en een oppervlaktespanning van ongeveer 35,3 mN/m.

De verkregen polymeerverbinding is geschikt voor gebruik in een brandblussamenstelling, waarbij het de genoemde samenstelling uitstekende brandbluseigenschappen, een goede mobiliteit, visco- elasticiteit en schuimstabiliteit biedt.

Voorbeeld 8 De onderstaande tabel toont een verscheidenheid aan combinaties van helften X, Y en Z die de polymeerverbinding volgens de onderhavige uitvinding voorzien van uitstekende brandbluseigenschappen. helftX helft Y OO belftZ 1 octyl-0-CH2-CH(-OH)-CH2 en/of - acetyl decyl-O-CH2-CH(-OH)-CH2 2 dodecyl-O-CH2-CH(-OH)-CH2 - acetyl en/of tetradecyl-O-CH2-CH(- OH)-CH2 3 neodecyl-O-CH2-CH(-OH)-CH2 - acetyl 4 _ 2-ethylhexyI-O-CH2-CH(-OH)- (CH2)4 acetyl CH2 5 dodecyl-O-CH2-CH(-OH)-CH2 CH2-CH(-OH)-CH2-O- acetyl en/of tetradecyl-O-CH2-CH(- bisfenolA-O-CH2-CH(-OH)- OH)-CH2 CH2 6 neodecyl-O-CH2-CH(-OH)-CH2 CH2-CH(-OH)-CH2-(0- acetyl CH2-CH(-CH3)-O)r-CH2- CH(-OH)-CH2 waarbij r = 8-10 7 octyl-O-CH2-CH(-OH)-CH2 en/of CH2-CH(-OH)-CH2-(0- acetyl decyl-O-CH2-CH(-OH)-CH2 CH2-CH(-CH3)-O]r-CH2- CH(-OH)-CH2 waarbij r = 8-10 8 octyl-0-CH2-CH(-OH)-CH2 en/of CH2-CH(-OH)-CH2-[O- acetyl decyl-O-CH2-CH(-OH)-CH2, CH2-CH(-CH3)-O]r-CH2- dodecyl-O-CH2-CH(-OH)-CH2 CH(-OH)-CH2 waarbij r = en/of tetradecyl-O-CH2-CH(- 8100 008 OH)-CH2 9 dodecyl-O-CH2-CH(-OH)-CH2 - acetyl en/of tetradecyl-O-CH2-CH(- OH)-CH2 en propyl- polydimethylsiloxaan-O-CH2- CH(-OH)-CH2 10 dodecyl-O-CH2-CH(-OH)-CH2 en CH2-CH(-OH)-CH2-O- acetyl / of tetradecyl-O-CH2-CH(-OH)- propyl CH2 polydimethylsiloxaan- propyl-O-CH2-CH(-OH)- CH2 11 C8-alkyl-C(=O) (O=)C-C4-aklyl-C(=0) propionyl 12 C8H17-NH-C(=0)- CH2-CH(-OH)-CH2-(0- acetyl CH2-CH(-CH3)-O)r-CH2- CH(-OH)-CH2 waarbij r = 8-10 13 CH3-0-(C2-alkyl-0)10-C2-alkyl - 1-propyl-3- hydroxy- sulfonzuur 14 dodecyl (O=)C-NH-C6-alkyl-NH- acetyl C(=0) 15 octyl-O-CH2-CH(-OH)-CH2 en/of C2-alkyl-(O-C2-alkyl)5 1-propyl-2- decyl-O-CH2-CH(-OH)-CH2 hydroxy-3- sulfonzuur Voorbeeld 9 De onderstaande tabel toont een typische fluorvrije formulering bevattende twee polymeren volgens uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding, en bruikbaar als een wateradditief in brandblussers voor het bestrijden van branden van klasse A en B. component % in gewicht water 81,0 - 61,0 glycolether 0,0 - 0,5 biopolymeer 0,0 - 0,3 suikerverbinding 10,0 - 20,0 antigelmiddel 1,0 -3,0 polymeerverbinding volgens de 0,2 - 1,0 uitvinding A polymeerverbinding volgens de 0,6 - 3,0 uitvinding B niet-ionische oppervlakteactieve stof 3,0 — 5,0 amfotere oppervlakteactieve stof 0,5 - 1,0 anionische oppervlakteactieve stof 4,0 — 5,0 bufferoplossing 0,0 - 0,1 corrosiebestrijdend middel 0,0 - 0,2 schuimstabiliseerder 0,0 - 0,2 De brandblussamenstelling levert een stabiel schuim op met uitstekende brandbestrijdende eigenschappen, zonder de nood aan gefluoreerde oppervlakteactieve stoffen of gefluoreerde polymeren.

De genoemde samenstelling wordt als milieuvriendelijker beschouwd dan andere samenstelling die momenteel bekend zijn.

De brandbestrijdende samenstelling is in het bijzonder geschikt voor het bestrijden van branden van klasse A en B.

Voorbeeld 10 De onderstaande tabel toont typische fluorvrije schuimconcentraten bevattende polymeren volgens de uitvinding en bruikbaar bij 1 % en 3 % in water voor het bestrijden van koolwaterstofbranden. component 1% concentraat 3% concentraat (% in gewicht) (% in gewicht) water 3,7 70,9 suikerverbinding 8,5 2,3 glycerine 8,0 1,4 polyethyleenglycol 9,5 1,4 anionische oppervlakteactieve stof 8,0 1,9 niet-ionische oppervlakteactieve stof 8,0 3,0 amfotere oppervlakteactieve stof 6,0 2,3 polymeerverbinding volgens de uitvinding 48,0 16,6 bufferoplossing 0,1 0,1 corrosiebestrijdend middel 0,2 0,1

Claims

CONCLUSIES

1. Polymeerverbinding met de algemene formule (I)

X Z | “ 7 >

N N N 2

H H n-2 (I) of met de algemene formule (IT)

VT NN HN NH, HN. \ VA Y Z x / / / 7 7 7

N N N SNS TS Tg

H H n'-2 (II) waarbij - X een deel is dat is geselecteerd uit de groep van lineair of vertakt C2-C15- alkyl, CH3-O-(C2-alkyl-O)r-C2-alkyl, C2-C15-alkyl-0-CH2-CH(-OH)-CH2, C3- C15-cycloalkyl-O-CH2-CH(-OH)-CH2, C6-C15-aryIl-O-CH2-CH(-OH)-CH2, lineair of vertakt C2-C15-alkyl-C(=O), C4-C18-alkyl-NH-C(=O), trimethoxysilaan-C3- alkyl-O-CH2-CH(-OH)-CH2, polydimethylsiloxaan-C3-alkyl-O-CH2-CH(-OH)-CH2, en combinaties daarvan, - Y een deel is dat is geselecteerd uit de groep van CH2-C(=O), lineair of vertakt (C2-C3-alkyl-O)r, lineair of vertakt CH2(-OH)-CH-CH2-O-C2-C15-alkyl-O-CH2- CH(-OH)-CH2, lineair of vertakt CH2(-OH)-CH-CH2-O-(C2-C3-alkyl-O)r-CH2- CH(-OH)-CH2, (O=)C-C2-C8-alkyl-C(=O), (O=)C-NH-C4-C8-alkyl-NH-C(=0), CH2-CH(-OH)-CH2-O-bisfenolA-O-CH2-CH(-OH)-CH2, CH2-CH(-OH)-CH2-O-C3- alkyl-polydimethylsiloxaan-C3-alkyl-0-CH2-CH(-OH)-CH2, en combinaties daarvan, - Z een deel is dat is geselecteerd uit de groep van C1-C5-alkyl-C(=0)-OH, C1- C5-alkyl-S(=0)2-OH, en combinaties daarvan, en - waarbij r een geheel getal is van 3 tot 10, - waarbij n-2, n’-2 gehele getallen zijn van 1 tot 40.

2. Polymeerverbinding volgens conclusie 1, waarbij X een deel is dat is geselecteerd uit de groep van 2-ethylhexyl-0-CH2-CH(-OH)-CH2, octyl-O-CH2-CH(-OH)-CH2, decyl-O-CH2-CH(-OH)-CH2, dodecyl-O-CH2-CH(-OH)-CH2, tetradecyl-O-CH2- CH(-OH)-CH2, neodecyl-O-CH2-CH(-OH)-CH2, trimethoxysilaan-C3-alkyl-O- CH2-CH(-OH)-CH2, polydimethylsiloxaan-C3-alkyl-0-CH2-CH(-OH)-CH2, en combinaties daarvan.

3. Polymeerverbinding volgens conclusie 1 of 2, waarbij Y een deel is dat is geselecteerd uit de groep van CH2(-OH)-CH-CH2-O-CH2-CH(-CH3)2-CH2-O- CH2-CH(-OH)-CH2, CH2(-OH)-CH-CH2-O-C4-C6-alkyl-O-CH2-CH(-OH)-CH2, (O- CH2-CH(-CH3)-O)r, (O-CH2-CH2-O)r, waarbij r begrepen is tussen 8 en 10, CH2- CH(-OH)-CH2-O-bisfenolA-O-CH2-CH(-OH)-CH2, CH2-CH(-OH)-CH2-O-C3- alkylpolydimethyl-siloxaan-C3-alkyl-0-CH2-CH(-OH)-CH2, en combinaties daarvan.

4. Polymeerverbinding volgens een der voorgaande conclusies 1-3, waarbij Z is geselecteerd uit de groep van C1-C2-alkyl-C(=0)-OH, C3-alkyl-S(=0)2-0H, en combinaties daarvan.

5. Gebruik van een polymeerverbinding volgens een der voorgaande conclusies 1 tot 4 bij de productie van een brandblussamenstelling.

6. Gebruik volgens conclusie 5, waarbij de genoemde brandblussamenstelling een fluorvrije samenstelling is voor het blussen van branden van klassen A en / of B.

7. Brandblussamenstelling omvattende een of meerdere polymeerverbindingen volgens een der conclusies 1 tot 4.

8. Brandblussamenstelling volgens conclusie 7, waarbij de genoemde samenstelling vrij is van fluor.

9. Brandblussamenstelling volgens conclusie 7 of 8, waarbij de genoemde polymeerverbindingen een concentratie hebben tussen 0,10 en 60,0 m% van de totale samenstelling.

10. Brandblussamenstelling volgens een der voorgaande conclusies 7 tot 9, waarbij de genoemde samenstelling ten minste twee verschillende polymeerverbindingen omvat volgens een der conclusies 1 tot 4, waarbij de genoemde polymeerverbindingen beide aanwezig zijn in een concentratie tussen 0,05 en 30,00 Mm%.

11.Brandblussamenstelling volgens een der voorgaande conclusies 7 tot 10, waarbij de genoemde samenstelling ten minste drie verschillende polymeerverbindingen volgens een der conclusies 1 tot 4 omvat.

12. Brandblussamenstelling volgens een der voorgaande conclusies 7 tot 11, waarbij de genoemde samenstelling ten minste één oppervlakteactieve stof omvat gekozen uit de groep van niet-ionische oppervlakteactieve stoffen, anionische oppervlakteactieve stoffen en amfotere oppervlakteactieve stoffen.

13.Brandblussamenstelling volgens conclusie 12, waarbij de genoemde samenstelling 0,50 tot 10,00 M% van een niet-ionische oppervlakteactieve stof, 0,50 tot 10,00 m% van een anionische oppervlakteactieve stof, en 0,50 tot 10,50 m% van een amfotere oppervlakteactieve stof omvat.

14. Werkwijze voor de productie van een polymeerverbinding met algemene formule (I)

X Z | 5 7 >

N N N Sy UA 2

H H n-2 (I) of met algemene formule (II) NT 2 NN HN. NH IN X z / / / / 7 7 7

N N N SNS TS Sy US

H H n°2 (11) omvattende de volgende stappen:

a. het voorzien van een polyethyleenimine met formule (CH2-N(-CH2-CH2- NH2)-CH2-CH2-NH-CHz)n.2, omvattende een veelvoud aan reactieve NHz- groepen, b. het reageren van de genoemde polyethyleenimine met een glycidylether met de algemene formule (III), een tosylaat met de algemene formule X- O-Ts, een acyl chloride met de algemene formule CI-C(=0)-C1-C12-alkyl, een isocyanaat met de algemene formule O=C=N-C1-C12-alkyl, of combinaties daarvan, D (III) waarbij X een deel is dat is geselecteerd uit de groep van lineair of vertakt C2-C15-alkyl, CH3-O-(C2-alkyl-O)r-C2-alkyl, C3-C15-cycloalkyl, C6-C15- aryl, lineair of vertakt C2-C15-alkyl-C(=O), C4-C18-alkyI-NH-C(=0O), trimethoxysilaan-C3-alkyl, polydimethyl-siloxaan-C3-alkyl, en combinaties daarvan, c. optioneel, het reageren van het reactieproduct van stap b met een diglycidylether met de algemene formule (IV), een di-tosylaat met de algemene formule Ts-O-(CH2-CH2-O)r-Ts, een dicarboxylzuurchloride met de algemene formule CI-C(=0)-(CH2)r-C-(=0)-CI of CI-C(=0)-(0- CH2-CH2)r-C-(=0)-CI, een di-isocyanaat met de algemene formule O=C=N-(CH2)r-N=C=0, of combinaties daarvan, T7 Poe Q (IV) waarbij Y een deel is dat is geselecteerd uit de groep van CH2-C(=0), lineair of vertakt (C2-C3-alkyl-O)r, lineair of vertakt C2-C15-alkyl, lineair of vertakt (C2-C3-alkyl-O)r, (O=)C-C2-C8-alkyl-C(=0), (O=)C-NH-C4- C8-alkyl-NH-C(=0O), bisfenolA, C3-alkyl-polydimethylsiloxaan-C3-alkyl, waarbij r een geheel getal is tussen 3 en 10, en combinaties daarvan, en d. het reageren van het reactieproduct van stap b of c met een verbinding die is geselecteerd uit de groep van natriumchlooracetaat, bèta- propiolacton, acrylzuur, 1,3-propaansulton, en combinaties daarvan.

15.Werkwijze volgens conclusie 14, waarbij het genoemde glycidylether is geselecteerd uit de groep van 2-ethylhexyl glycidyl ether, octyl glycidyl ether,

decyl glycidyl ether, dodecyl glycedyl ether, tetradecyl glycidyl ether, glycidyl neodecanoaat, en combinaties daarvan.

16. Werkwijze volgens conclusie 14 of 15, waarbij het genoemde diglycidylether is geselecteerd uit de groep van neoptentyl glycol diglycidyl ether, 1-4-butanediol diglycidyl ether, 1,6-hexanodiol diglycidyl ether, polypropyleneglycol diglycidyl ether, en combinaties daarvan.

17.Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies 14 tot 16, waarbij het reactieproduct van stap b wordt gereageerd met op glycidyether eindigend propyl-polydimethylsiloxaan of propyl-trimethoxysilaan alvorens stap c uit te voeren.

18.Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies 14 tot 17, waarbij het reactieproduct van stap b of c wordt gereageerd met op glycidyether eindigend propyl-polydimethylsiloxaan alvorens stap d uit te voeren.

19.Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies 14 tot 18, waarbij het genoemde polyethyleenimine wordt gereageerd met het glycidylether met de algemene formule (III) in stap b bij een temperatuur tussen 60,0 en 80,0 °C gedurende 30 tot 90 minuten.

20. Werkwijze volgens een der conclusies 14 tot 19, waarbij het reactieproduct van stap b wordt gereageerd met het diglycidyl ether met algemene formule (IV) in stap c bij een temperatuur tussen 60,0 en 80,0 °C gedurende 30 tot 90 minuten.

21.Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies 14 tot 20, waarbij het reactieproduct van stap c wordt gereageerd met natriumchlooracetaat, bèta- propiolacton of 1,3-priopiosulton in stap d bij een temperatuur tussen 75,0 en 85,0 °C gedurende 30 tot 90 minuten.

22.Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies 14 tot 21 voor de productie van een polymeerverbinding volgens een der conclusies 1 tot 4.