CN111093777B - 用于防火和/或防热的碱性后发泡组合物 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于防火和/或防热的后发泡组合物，其具有0.5‑6重量％的惰性气体的推进剂成分，小于75重量％的碱金属和/或碱土金属的硅酸盐，作为耐火组分以防火和/或防热；溶剂介质，例如，水。本发明的性能特征在于，它除了惰性气体外还具有以0.1‑10重量％的量添加的助推气体或气体混合物组分，其大气沸点在20℃以下并且20℃的蒸气压在1‑5bar(绝对值)之间；并进一步包含0.5至20重量％的脂肪酸和/或脂肪醇和/或其盐，和/或它们的酯、和/或它们的醛和/或它们的酰胺，作为载体材料，适于捕获至少一部分的推进剂气体或气体混合物。

Description

用于防火和/或防热的碱性后发泡组合物

本发明的任务是一种用于防火和/或防热的碱性后发泡组合物，其包含作为推进剂的0.5-6％(重量)的惰性气体，最多75％(重量)的、选自碱金属和/或碱土金属硅酸盐的耐火成分，以及溶剂介质(如水)。

为了保持、保护环境和人力资产，并在多种场合下防止或减少损害，有必要扑灭火灾并防御其热效应。对于灭火，已知许多不同的材料和方法。

对于消防，在许多情况下，包括硅酸钠的硅酸盐物质用于灭火材料中。

例如，专利ZA200002234提出了一种方案，其中属于云母和蛭石类的固体硅酸盐用作阻燃剂粉末。在使用中，添加剂与原料形成碳质沉淀物，该沉淀物如暴露于热则膨胀，并因此具有绝热性能。在专利FR2078186中，已知一种组合物，其中使用硅酸钠或硅酸钾的水溶液以中和火。

对于这些溶液，使用硅酸盐是有利的，因为它们具有热固化特性，并因此在表面形成封闭层，且从而提高了阻燃效果。然而，缺点是，依据情况，在目标表面上施加熄灭材料也是困难的，甚至是危险的。常规灭火剂泡沫的稳定性非常低，并且稠度不允许在垂直表面上使用。

一种已知的方法是，其中将由液体和气态组分混合而成的泡沫置于适当位置并喷射至该区域中、甚至待保护表面上。在配置的材料混合并充分发泡后，物理和/或化学性质使其能够抵御火，并因此可燃材料与火焰分离。

登记专利CA2115922描述了一种泡沫，该泡沫是从浓缩物通过用水稀释、并通过空气泡沫喷嘴形成传统泡沫而获得的。

然而，这样的组合物具有一些缺点。一方面，由于原料的原因，该组合物是昂贵的；而在第二方面，良好构成并施加的泡沫不足够持久，并且在倾斜的表面上，特别是在邻近于垂直的表面上，粘得不好，向下滑动，并因此不能令人满意地保护表面免受火灾。

因此，这些泡沫不适合用于紧急情况下的绝热。

还已知专利说明书登记号US3,656-553，其公开了一种适合灭火的材料混合物，其包含硅酸盐化合物、产生泡沫的组分和气态物质。其中气态物质有助于灭火材料的施配以及其在灭火位置的发泡。然而，该组合物的显著缺点是它含有组分二溴六氟丙烷，它在灭火时高于200℃会形成危险的分解产物-二氧化碳、氟化氢、溴化氢，并且释放出呼吸时剧毒的化学物质，这意味着该组合物灭火时使用是不利的。

该组合物的另一缺点是在制备时，混入硅酸盐之后，由于pH值的碱性不足，硅酸盐开始胶凝化，随后沉淀并在短时间内形成固体沉淀物，其沉积在储存单元的底部。原因是硅酸钠在pH值低于11.5时开始胶凝化，并且随着pH的降低，该过程加速。在给定溶液的情况中，混合溶液的pH值约为10.9，这导致硅酸盐在24小时内沉淀。结果，泡沫溶液必须在混合约1小时内使用，因此它不能储存，为此，它不适于用作在内置灭火系统中定期搅拌并连续储存的灭火材料。

给定组合物的另一缺点是，它在施配后会在短时间内崩塌，失去液体含量并且在干燥后变得可燃，这在扑灭大火时尤其危险。

给定组合物的还一缺点是，当稀释时它失去了产生泡沫的能力，并因此不能用于灭火，此外，由于硅酸盐的胶凝化作用，它不能以浓缩物的形式生产。

给定方案的又一缺点是，它不适于用于扑灭沸点比水高的物质的火灾，例如食用油火灾，因为它会引起极大的飞溅和沸溢。

专利说明书登记号US3,609,074公开了一种灭火材料组合物，其包含物质Halon2402(C2F4Br2)二溴四氟乙烷。该物质的缺点是二溴四氟乙烷组分会破坏臭氧层。

该组合物的又一缺点是，组分的碱度不足以使得能够使用廉价生产、而没有腐蚀保护的碳钢储罐。

另一缺点是，在混入硅酸盐之后，由于这种组合物情况中也开始形成酸性pH沉淀，因此这种形式也不能长时间保存，并且由于该物质的触变性，其由于混合作用而变硬，因此它不能用作在内置灭火系统中时时储存并定期混合的灭火物质。

只能将物质略微稀释而仍然保持有效也被视作一个缺点。在稀释多至5至10倍的任何较大稀释的情况中，它会完全丧失其泡沫形成能力。因此，它不能以浓缩物形式生产，也不能以浓稠状态供应。

专利说明书登记号GB1,349,508公开了一种灭火材料组合物，在该方案中，对于该组合物的pH，推荐pH值为5至9，此外，它提出了使用CFC气体作为用于施配灭火材料的推进剂。

该给定方案的最大缺点之一是CFC推进剂气体会破坏臭氧层，因此可能无法合法使用。

与先前的方案类似的又一缺点是，在推荐的pH的情况中，溶液中的硅酸钠在已执行混合后开始胶凝化。这一事实一方面阻止了溶液以供稀释的浓缩物的形式被供应。另一方面，溶液中硅酸盐的沉淀形成沉积并引起灭火管道堵塞。由于这一事实，该组合物也不适合用于内置式即时泡沫灭火系统中。

被视为缺点的另一特征是，由于组合物含量的原因，由于热的作用产生了有毒的分解产物，这对参与灭火的人员造成的危害升高。

该方案的另一缺点是，由于硅酸盐的沉淀的原因，它不能作为浓缩物生产，而只能略微稀释。因此，运输困难。

专利说明书登记号FR961,899中公开的灭火组合物包含组分甲基溴和二氧化碳作为推进剂。该给定方案的显著缺点是，甲基溴是一种极危险的具有神经学作用的毒素，如果吸入会致命。此外，它破坏臭氧层，并且在其热分解过程中还会产生其他危险的化合物。

该组合物的又一显著缺点是，水溶性二氧化碳推进剂气体产生碳酸，这导致泡沫溶液中存在的硅酸盐立即沉淀。

还有一个缺点是，组合物中的皂苷不能确保溶液中合适的碱性pH水平，以使得硅酸盐保留在溶液中并防止沉淀物的产生，因此硅酸盐从溶液中沉淀和源自于此的破坏作用由此也无法避免。

专利说明书第EP1,561,777号的目标涉及一种耐火性极低的减少烟气排放的PUR泡沫，不能用作用于产生阻燃覆料的灭火材料。

创造根据本发明的后发泡组合物的目的是产生一种组合物，以克服已知的作用机理制成的常规材料的缺陷，使用有利成本的物质作为成分，其易于制备且还耐火，并且在表面上持久，以及稠度适于抵御火或热并在待保护的表面上提供长期的绝热和/或阻燃覆层。

后发泡组合物的发明基于以下认识：如果将已知的良好耐火的碱金属或碱土金属的硅酸盐溶液混入这样的可发泡载体材料中，将其在分子结构上键合，并且能够溶解在含有一些溶解的惰性气体的水中，并且来捕获并滞留一些进一步的烃类气体到溶液中，然后可以产生这样的液相和气相灭火和/或绝热材料并在压力下储存在容器中，其在施配时以以下方式产生大量的灭火泡沫：溶解在水中的惰性气体和溶解在载体中的烃类气体可随着环境压力的降低而膨胀-包括载体和耐火组分作为灭火泡沫的主要体积-而载体中的耐火组分会通过热而硬化并形成固体多孔、绝缘且耐热的材料，以保护表面免受热和火，并因此将解决该任务。

本发明的另一部分是，根据我们的研究结果，某些适当分子量的脂肪酸、脂肪醇和它们的盐、酰胺、酯、醛作为载体，一方面，能够在分子水平上键合以产生类凝胶的稳定结构，并且另一方面，在特殊情况下，它们可以溶于水，并因此可以与水形成溶液，其中包含某些硅酸盐和溶解的惰性气体，从而在压力下形成稳定的溶液，在该载体中，吸收烃类气体导致膨胀率增加，因此在现场该易于安全快速施配的溶液，由于载体溶液中大量的硅酸盐将具有出色的耐火性，由于烃类气体的发泡性能而将具有良好的膨胀率，由于该载体材料而将具有稳定的、持久的固体结构，通过最佳量的溶解在溶液中和混合在气相中的惰性气体而具有阻燃性(inflammability)，与传统的绝缘泡沫相比，该火绝缘泡沫更有效，并因此该目标是可实现的。

根据设定的目的，本发明涉及一种用于防火和/或防热的碱性后发泡组合物，其具有0.5-6wt％的惰性气体的推进剂成分，小于75wt％的碱金属和/或碱土金属的硅酸盐作为耐火组分以防火和/或防热，溶剂介质(如水)；以这种方式设置，它具有以0.1-10wt％的量添加的推进剂气体的助推气体或气体混合物组分，所述推进剂气体除了所述惰性气体外还包含脂肪烃，其大气沸点为20℃以下且20℃的蒸气压在1-5bar(绝对值)之间，并且进一步包含0.5至20wt％的脂肪酸和/或脂肪醇和/或其盐、和/或它们的酯、和/或它们的醛、和/或它们的酰胺，作为载体材料，适于捕获至少一部分的推进剂气体或气体的混合物；并且此外，它补充有至多18wt％的泡沫增强组分，该组分由有机或无机的皂形成碱(soap-formingbase)制成，所述泡沫增强组分的有机皂形成碱由三乙醇胺和/或二乙醇胺和/或单乙醇胺和/或吗啉和/或异丙醇胺、和/或氨基甲基丙醇、和/或氨基甲基丙二醇组成，而所述泡沫增强组分的无机皂形成碱由氢氧化钠和/或氢氧化钾组成。

在本发明的另一可能的实施方案中，所述助推气体的脂肪烃气体组分可以包含丙烷和/或正丙烷和/或异丙烷和/或丁烷和/或正丁烷和/或异丁烷和/或戊烷和/或正戊烷和/或异戊烷和/或新戊烷。

对于该后发泡组合物，当载体是硬脂酸和/或肉豆蔻酸和/或棕榈酸和/或月桂酸和/或其他C4-C36原子脂肪酸或脂肪醇和/或动物或植物来源的脂肪酸或其相关化合物时是有益的。进一步地，用于推进剂气体组分的惰性气体可以是氩气和/或氮气和/或氦气和/或氙气。

根据本发明的一可能的实施方案，耐火组分由硅酸钠和/或硅酸钾和/或硅酸铝和/或硅酸镁和/或硅酸锂和/或硅酸铯的水性溶液制成。

所述发泡后组合物的还一实施方案，所述泡沫增强组分部分地由表面活性剂和/或润湿剂和/或增粘物质制成。

在本发明的又一不同的实施方案中，所述泡沫增强组分的表面活性剂由以下中的至少一者组成：聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇硬脂酸酯、烷基多糖苷、硬脂酸钠、硬脂酸钾、聚乙二醇烷基醚、八乙二醇单十二烷基醚(octaetylene glycol monododecyl ether)、戊乙二醇单十二烷基醚、聚丙二醇烷基醚、葡糖苷烷基醚、癸基葡糖苷、月桂基葡糖苷、辛基葡糖苷、聚乙二醇辛基苯基醚、聚乙二醇烷基醚、月桂酸甘油酯、聚山梨酸酯、椰油酰胺MEA、椰油酰胺DEA，椰油酰胺十二烷基氧化物、聚乙氧基化牛脂胺、聚氧乙烯，硬脂基醚。

在所述发泡后组合物的又一实施方案中，所述泡沫增强组分的润湿剂由甘油和/或乙二醇和/或丙二醇和/或丁二醇和/或山梨糖醇中的至少一者制成，并且所述泡沫增强组分材料的增粘物质是以下中的一些：羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、羟丁基甲基纤维素、烷基二醇、聚丙烯酸、烷基改性的纤维素聚合物、瓜尔豆胶、黄原胶、琼脂、海藻酸、阿拉伯胶、角叉菜胶、淀粉。

根据本发明的后发泡组合物提供许多优点。它们中最重要的是，尽管它是由易于获得、价格合理的组分制备，但它即使在垂直表面上也形成高稠度且良好附着的泡沫，并且受到给定的载体材料分子结构和耐火组分和推进剂气体的物理特性的影响，它是不易燃的，且如果暴露于热则形成固体陶瓷结构，在高达810℃的温度下保持其特性，从而使耐火硬质防护物覆盖物体。

其进一步的优点在于，该组合物不仅可用于灭火，而且可用于绝缘，它也可在紧急情况下立即使用。

在对烃类进行灭火的情况中，这也被认为是一个重大优势，喷洒在燃烧的液态烃上的该泡沫形成薄层流动，在热金属表面均匀分布并对热金属表面具有良好的附着力，例如，因此它可以抑制烃类储集器侧壁附近的燃烧。此外，在液态烃的表面上也可以形成保护层，因此，火焰不能破坏泡沫。

应该提到的一个重要优点是，该组合物是碱性的，因此它对黑色金属没有腐蚀性，不会侵蚀或溶解金属容器的材料，因此可以安全地长期保存。

该泡沫是环保友好的，且使用后易于擦去。

可引入材料中的烃类的量可以略微减少，在这种情况下，会产生膨胀比很小的、非常高耐火的泡沫，这与以长久稳定结构(长达数天)的载体材料中的常规的惰性气体推进泡沫不同，同时在完全脱水后，通过硅酸盐添加剂的作用连续提供耐火和绝缘性能。

本发明的进一步的优点是，由于溶液中的硅酸盐与火接触的原因，已施配的绝缘泡沫具有水蒸气的排放，这大大减少了泡沫的损坏量，因此通过实验证明了所获得泡沫的绝缘特性、耐久性和耐火性远优于常规泡沫。

本发明的另一主要优点是，与常规泡沫相反，由于载体材料的稳定结构，即使在储存一周后，所获得的泡沫也不出现任何水滴。由于这个原因，似乎适合于熄灭这样的沸腾液体：由于从泡沫中析出水而具有严重沸腾的危险的液体。

在用于绝热的情况中，由于其组成，它可以很好地以10cm的层厚度粘附在垂直表面且不会滑落，因此可以认为是显著优点。使用附加的耐火组分，尽管载体组分的比率较低，但泡沫的耐久性仍达到6-12小时。某些组合物具有无限的耐久性，这意味着它可以保持体积直到完全脱水，在保留了极其耐用的结构之后，让人联想到具有软粉笔稠度的海绵。它具有进一步的优点，它在使用后可提供长时间的保护。

该组合物的环境优势在于，它是可生物降解的，因此在施用于森林大火的情况中，施用后不会污染环境。

可以评估经济效益，因为与已知的灭火剂材料相比，其阻燃效果优越，能够保护内部和外部价值、自然环境、植被，并且在防御工作完成后将产生较低的较小恢复成本。根据本发明的后发泡组合物的作用机理如下。惰性气体和烃类气体(诸如，推进剂气体)在瓶中保持压力，以确保将组合物施配到预期的目的地。载体释放出可溶的烃类气体和水滴溶解的惰性气体，从而使液体膨胀并产生直立的泡沫。

依据耐火组分的比率，这种泡沫保持质地和含水量长达6-24小时。随着热量到达泡沫，耐热硅酸盐组分被活化。强热量导致载体的水分蒸发，然后硅酸盐结合的水从泡沫蒸发，留下了蜂窝状结构，这是一种良好的热绝缘体，能够保护物体。高于约350℃时形成陶瓷保护层，而泡沫内部的泡沫的水分朝向干外壳向外迁移。为此，外壳迅速变厚，泡沫的内部将成为空的。外壳防御高达810℃。

推进剂气体的惰性气体含量负责气体混合物的阻燃性，因此溶解在泡沫材料中并留在瓶中的烃类气体不能达到可燃浓度。通过将额外的惰性气体填充到瓶中，大部分可燃气体会溶解，残留在瓶中的气态混合物的组合物将基于分压形成。

由于该组合物中烃类气体-惰性气体混合物的作用机理，本发明的后发泡组合物非常适于针对固体物品的火灾以及烃罐的火灾。

以下，对本发明的后发泡组合物的实例进行详细说明。应当注意的是，所公开的组合物并未占据所有可能的组分，但是它们在相应组分中的相关化合物基本显示出在组合物中相同的效果。

制备泡沫组合物，首先由用作载体的脂肪酸或脂肪醇及它们的盐、酯、或醛、酰胺制成水溶液。在载体材料溶解期间，水被加热至载体的熔点，并且溶液通过皂化和水解来制备。

为此，可以使用众所周知的制皂的碱(NaOH、KOH)或其他皂形成材料(例如，三乙醇胺)。

之后，可以将耐火硅酸盐添加剂溶解在制备的皂溶液中。

将溶液冷却增稠并变成凝胶稠度，其可以根据需要用已知的工业增稠剂(例如，羧甲基纤维素钠、黄原胶等)进一步胶凝化。发泡，并且组合物的水滴性质可以通过添加少量的表面活性剂材料(例如，聚乙二醇)来进一步地略微改善。

1.组合物制备实施例：

在给定的组合物中，将170g水加热至70℃以上，然后添加22g硬脂酸作为载体、10g泡沫增强成分的三乙醇胺的皂形成有机碱，并在硬脂酸溶解后停止加热。随后混合4g泡沫增强成分的羧甲基纤维素的增粘物质。将溶液冷却至接近0℃的温度，并通过添加100g冰稀释。

然后将4g聚乙二醇硬脂酸酯、12g聚乙二醇粉末添加至冷却的溶液作为表面活性剂泡沫增强成分，并剧烈搅拌而形成均匀的白色团块。

然后，依据所需的耐火程度，在剧烈搅拌下将至多100g(在本例中70g)的硅酸钠溶液添加至所获得的团块。然后，为了避免进一步增稠，添加155g的冰和/或水，并将混合物保持在接近0℃的温度。最后，30分钟后，通过添加更多一些水稀释至达可流动的稠度。然后将获得的液体混合物填充到装有阀的耐压瓶中，该瓶预先抽空至0.05bar(a)以下，然后密封。

在瓶子填充该特定混合物后，用5g每千克的异丁烷烃类推进剂材料成分与作为惰性推进剂气体的氩气进行超填(fill over)，直至气瓶压力不超过设计压力、但达到20bar的最小压力。

混合物充分摇匀，并因此使成品组合物可供使用。通过铺展该特定组合物，我们发现，如果施加在木块上，2厘米厚的泡沫层即使在9分钟后也已经提供了足够的保护免受直接的汽油火灾。

2.组合物制备实施例：

如下所述，由食用油、煎炸脂油甘油三酯制备的组合物的示例性形式。将330g用过的煎炸油和108g硬脂酸混合作为载体，并将混合物加热至70℃以上的温度，继续加热并搅拌直至硬脂酸溶解。

同时，将266g水、以及28g氢氧化钾和17g氢氧化钠，作为泡沫增强成分的无机皂形成碱，装入由适当材料制成的容器中，并且，除继续混合组分外，还加热至约80℃。

然后将两种混合物合并并均匀混合。然后，在剧烈搅拌下，添加560g硅酸钠溶液作为耐火成分，且其次，添加3200g水。将所得的低粘度溶液冷却至约5℃的温度。

然后将所获得的液体混合物填充到装有阀的耐压瓶中，该瓶预先被抽空到0.05bar(a)以下，然后密封。

在瓶子由该特定混合物填充至2/3部分后，用20g每千克的异丁烷的烃类推进剂材料成分与作为惰性推进剂气体的氩气进行超填，直至气瓶压力不超过设计压力、但达到20bar的最小压力。

混合物充分摇匀，并因此使成品组合物可供使用。铺展该特定组合物后，我们发现，复合材料依据环境温度固化。按照耐火性，与前一实施例组合物相比，它达到了较低的水平。

3.组合物制备实施例：

在实施例的第三形式中，将9克十六烷基硬脂醇(C14-C16)和6克肉豆蔻酸作为载体与100克水混合，并加热至56℃以上，直到醇熔化，并在水表面上形成油层。

然后在继续搅拌下，加入三乙醇胺作为有机皂形成碱，直到油层完全溶解。在我们的案例中，它约消耗了8克。然后，将3g聚乙二醇硬脂酸酯作为表面活性剂和50g硅酸钠溶液作为耐火组分进行混合，然后添加大约1克的甲基纤维素的增粘添加剂，并将该溶液充分混合。

然后将获得的液体混合物冷却并填充到装有阀的耐压瓶中，预先抽空至低于0.05bar(a)，然后密封。

在瓶中填充该特定混合物至2/3部分后，用10g每千克的异丁烷烃类推进剂材料成分与作为惰性推进剂气体的氮气进行超填，直至气瓶压力不超过设计压力、但达到20bar的最小压力。

随后，成品后发泡组合物可供使用，施加后，其具有膨胀比约为4，形成高粘、稳定的层并以高达约1cm厚的层粘附至表面。耐火性极好，即使在直接火焰中也没有变化。泡沫材料很好地漂浮在烃类流体(例如，汽油)的表面上，并且不溶于其中。

4.组合物制备实施例：

在实施例的第二形式中，将约20克月桂酸作为载体混入200克水中，然后加热至60℃以上，并混合2至3g氢氧化钾作为无机皂形成碱，直至油层溶解。然后将10克的聚乙二醇硬脂酸酯作为表面活性剂和100g硅酸钠溶液作为耐火组分进行混合，然后将4克甲基纤维素和15克黄原胶作为增粘添加剂添加到该溶液并充分混合。

然后将所获得的液体混合物冷却并填充到装有阀的耐压瓶中，该瓶预先抽空至低于0.05bar(a)，然后密封。

在瓶用该特定混合物填充至2/3部分后，用10g每千克的丙烷烃类推进剂材料成分与作为惰性推进剂气体的氩气进行超填，直至气瓶压力不超过设计压力、但达到最小压力20bar。

施加后，该特定组合物完全硬化，适合用刀切割，具有弹性的稠度，并具有出色的阻燃性能。密度约为0.3g/cm3。泡沫材料很好地漂浮在烃类流体(例如，汽油)表面上，并且不溶于其中。

将所得液体混合物的另一样品进一步用每千克基础材料500g水来稀释，并填充到与第一样品相同的瓶中。

混合物充分摇匀，并因此使成品组合物可供使用。在铺开该特定组合物之后，发现在施加该组合物之后，其类似于搅打的奶油稠度并且具有优异的阻燃性能。泡沫材料很好地漂浮在烃类流体(例如，汽油)表面上，并且不溶于其中。

5.组合物制备实施例：

在实施例的第三形式中，将约10克十六烷基-硬脂醇(C14-C16)和10g硬脂酸镁作为载体混入200g水中，然后加热至80℃以上。然后，混合2-4g氢氧化钾的无机皂形成碱的泡沫改进成分，直到载体完全溶解。然后混入约100克硅酸钠作为耐火成分和5克黄原胶的增粘剂，并且将溶液冷却并用约50克冰稀释。

然后将所获得的液体混合物填充到装有阀的耐压瓶中，该瓶预先被抽空到低于0.05bar(a)，然后密封。

在瓶中填充该特定混合物至2/3部分后，用10g每千克的丙烷烃类推进剂材料成分与作为惰性推进剂气体的氩气进行超填，直至气瓶压力不超过设计压力、但达到最小压力20bar。

混合物充分摇匀，并因此使成品组合物可供使用。铺展该特定组合物之后，产生了厚的奶油状泡沫，其膨胀比约为10。该泡沫的阻燃性也非常好。泡沫材料很好地漂浮在烃类流体(例如，汽油)表面上，并且不溶于其中。

6.组合物制备实施例：

在实施例的第四形式中，将约21克硬脂酸甲酯作为载体添加到137克水，并加热到约60℃以上。然后，将载体熔化并在液体表面上形成油层。然后将2-3g氢氧化钾无机皂形成碱混合到热液体中，直到载体完全溶解。然后添加73克硅酸钠作为耐火组分并充分搅拌。

溶液突然变稠，因此添加150克冰和水，直到完全冷却。液体呈糊状质地。

然后将所获得的液体混合物填充到装有阀的耐压瓶中，该瓶预先被抽空到低于0.05bar(a)，然后密封。

在瓶中填充该特定混合物至2/3部分后，用20g每千克的异丁烷烃类推进剂材料成分与作为惰性推进剂气体的氩气进行超填，直至气瓶压力不超过设计压力、但达到最小压力20bar。

混合物充分摇匀，并因此使成品组合物可供使用。施加后产生的厚的奶油状泡沫，膨胀比约为10。该泡沫的阻燃性良好。泡沫材料很好地漂浮在烃类流体(例如，汽油)表面上，并且不溶于其中。

在施加泡沫之后，它是完全平衡的、温和的、奶油状的，没有发现溶液中包括颗粒。所获得的泡沫的耐火性和耐久性良好。

7.组合物制备实施例：

在实施例的第五形式中，将约8克的硬脂酸甲酯和8克十六烷基硬脂醇作为载体组分添加到165克水，并加热到约60℃以上。然后，将载体熔化并在液体表面上形成油层。然后混入2g氢氧化钾作为无机皂形成碱，直到载体完全溶解。然后添加80克硅酸钠作为耐火组分并充分搅拌。通过添加122克冰和水将液体冷却至接近0℃的温度。然后混入5g聚乙二醇硬脂酸酯作为表面活性剂泡沫增强成分、4g甲基纤维素和25g羧甲基纤维素溶液作为增粘组分。

在该第7组合物的第一应用实例中，然后将所获得的液体混合物填充到装有阀的耐压瓶中，该瓶预先被抽空到低于0.05bar(a)，然后密封。

在瓶中填充该特定混合物至2/3部分后，添加60g每千克异丁烷烃类推进剂材料成分。

在第7组合物的第二应用实例中，以相同的方式将液体混合物填充到瓶中，然后通过填充阀将20g每升的异丁烷烃类推进剂成分添加到该混合物。最后，再用氩气作为惰性推进剂气体超填，直至气瓶压力不超过设计压力、但达到最小压力20bar。

混合物充分摇匀，并因此使成品组合物可供使用。

在施加第一例之后获得了奶油状泡沫，其膨胀比约为10。该泡沫具有低耐火性。

在第二例中所获得的泡沫具有更坚实的奶油稠度，其膨胀比约为12。该泡沫具有高耐火性。然后我们发现，超过最佳烃含量，则泡沫的所有性能都明显下降。

当应当迅速产生大量有成本效益、耐用、均质、高膨胀比、耐火和良好的绝热泡沫时，根据本发明的后发泡组合物可在所有情况下广泛使用，并且可用于长时间对抗火灾和/或热量的影响。

Claims (15)

1.一种用于防火和/或防热的碱性后发泡组合物，其具有0.5-6wt％的惰性气体的推进剂成分，小于75wt％的碱金属和/或碱土金属的硅酸盐，作为耐火组分以防火和/或防热；溶剂介质，如水；其特征在于，它具有以0.1-10wt％的量添加的所述推进剂气体的助推气体或气体混合物组分，其大气沸点为20℃以下且20℃的蒸气压在1-5bar(绝对值)之间，其中所述推进剂气体除所述惰性气体外还包含脂肪烃；并且进一步包含0.5至20wt％的脂肪酸和/或脂肪醇和/或其盐、和/或它们的酯、和/或它们的醛、和/或它们的酰胺，作为载体材料，适于捕获至少一部分的推进剂气体或气体的混合物；并且

此外，它补充有最多18wt％的泡沫增强组分，该组分由有机或无机的皂形成碱制成，所述泡沫增强组分的有机皂形成碱由三乙醇胺和/或二乙醇胺和/或单乙醇胺和/或吗啉和/或异丙醇胺、和/或氨基甲基丙醇、和/或氨基甲基丙二醇组成，而所述泡沫增强组分的无机皂形成碱由氢氧化钠和/或氢氧化钾组成。

2.根据权利要求1所述的碱性后发泡组合物，其特征在于，所述助推气体组分的所述脂肪烃气体组分可为丙烷、和/或正丁烷、和/或异丁烷、和/或正戊烷、和/或异戊烷、和/或新戊烷。

3.根据权利要求1或2所述的碱性后发泡组合物，其特征在于，所述载体是C4-C36原子脂肪酸或脂肪醇、和/或动物或植物来源的脂肪酸或其相关化合物。

4.根据权利要求1或2所述的碱性后发泡组合物，其特征在于，所述载体是硬脂酸、和/或肉豆蔻酸、和/或棕榈酸、和/或月桂酸、和/或动物或植物来源的脂肪酸或其相关化合物。

5.根据权利要求1或2所述的碱性后发泡组合物，其特征在于，用于推进剂气体组分的所述惰性气体是氩气、和/或氮气、和/或氦气、和/或氙气。

6.根据权利要求1或2所述的碱性后发泡组合物，其特征在于，所述耐火组分由硅酸钠、和/或硅酸钾、和/或硅酸钙、和/或硅酸铝、和/或硅酸镁、和/或硅酸锂、和/或硅酸铯的水溶液制成。

7.根据权利要求3所述的碱性后发泡组合物，其特征在于，所述耐火组分由硅酸钠、和/或硅酸钾、和/或硅酸钙、和/或硅酸铝、和/或硅酸镁、和/或硅酸锂、和/或硅酸铯的水溶液制成。

8.根据权利要求1或2所述的碱性后发泡组合物，其特征在于，泡沫增强组分部分地由表面活性剂、和/或润湿剂、和/或增粘物质制成。

9.根据权利要求3所述的碱性后发泡组合物，其特征在于，泡沫增强组分部分地由表面活性剂、和/或润湿剂、和/或增粘物质制成。

10.根据权利要求6所述的碱性后发泡组合物，其特征在于，泡沫增强组分部分地由表面活性剂、和/或润湿剂、和/或增粘物质制成。

11.根据权利要求7所述的碱性后发泡组合物，其特征在于，泡沫增强组分部分地由表面活性剂、和/或润湿剂、和/或增粘物质制成。

12.根据权利要求8所述的碱性后发泡组合物，其特征在于，所述泡沫增强组分的表面活性剂由以下中的至少一者组成：聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇硬脂酸酯、烷基多糖苷、硬脂酸钠、硬脂酸钾、聚乙二醇烷基醚、八乙二醇单十二烷基醚、戊乙二醇单十二烷基醚、聚丙二醇烷基醚、葡糖苷烷基醚、聚乙二醇辛基苯基醚、聚乙二醇烷基醚、月桂酸甘油酯、聚山梨酸酯、椰油酰胺MEA、椰油酰胺DEA、椰油酰胺十二烷基氧化物、聚乙氧基化牛脂胺、聚氧乙烯、硬脂基醚。

13.根据权利要求12所述的碱性后发泡组合物，其特征在于，烷基多糖苷是癸基葡糖苷、月桂基葡糖苷、或辛基葡糖苷。

14.根据权利要求8所述的碱性后发泡组合物，其特征在于，所述泡沫增强组分的所述润湿剂由甘油、和/或乙二醇、和/或丙二醇、和/或丁二醇、和/或山梨糖醇中的至少一者制成。

15.根据权利要求8所述的碱性后发泡组合物，其特征在于，所述泡沫增强组分材料的增粘物质由以下中的至少一者组成：羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、羟丁基甲基纤维素、烷基二醇、聚丙烯酸、烷基改性的纤维素聚合物、瓜尔豆胶、黄原胶、琼脂、海藻酸、阿拉伯胶、角叉菜胶、淀粉。