DE1921928A1 - Feuerbekaempfungsschaeume - Google Patents

Description

Case MD-21019/210^0/21386/

2145O/2145I

IMPERIAL CiIEMICAL INDUSTRIES LTD,, London_s Grossbritannien

Prioritäten

29ο4-1968, 7*5 = 1968, 27-9-1968, 25-10c1968, 25 * 10,1968 Grossbritannien

Die .Erfindung-bezieht sich auf neue. Zusammensetzungen zur Herstellung von wässrigen Schäumen,, die sich zum Aufbringen auf brennende Materialien ₉ insbesondere brennende Flüssig-ice?,ten.j wie 3 ,B, Kohlenwasssrstof!"brennstoffe., eignen, um die .Flammen auszulöschen und eine Wiederentzündung zu verhindern.

Es ist bekannt., wässrige Schäume bei der Feuerbekämpfung entweder alleine oder" gemeinsam mit fein verteilten trockenen Peuerlöschehemikalienp wie ζ 3 c Natrium- und Kaliumbicarbonat,, au verwenden, Die letzteren löschen Flammen, wenn sie in der Verb renn ungss one verteilt werden,, aber eine Wiederentzündung ist immer möglich,, so lange eine freiliegende Oberfläche des Brennstoffs verbleibt„ Um dies zu verhindern» ist es nützlich,, die Oberfläche rait einem Schaum abzudecken., der, wenn er . kontinuierlich und unter den örtlich herrschenden Bedingungen stabil iatj, die Wahrscheinlichkeit einer. Wiederentzündung stark redus:leren kann",,

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Unter den bekannten Schäumen für diesen Zweck gibt es solche auf der Basis von Materialien, die sich von Proteinen ableiten.., und diese wurden .oft als Protei-nschäume beschrieben., Sie sind nicht unwirksam und verhältnismäßig billig* aber sie .
müssen in dicken, schweren Schichten ausgebreitet werden, die leicht durchbrochen werden- Da Proteinschäume nicht leicht
fließen, besitzen sie keine "Selbstheilungseigenschaften",.. _: weshalb durch einen Bruch der Schaumschicht frische Flächen
des Brennstoffs freigelegt werden^, die sich wieder entzünden. ■ können, Proteinschäume werden oft durch bestimmte fein zerteilte chemische Pulver, die zum Löschen von Flammen verwendet werden.;, unstabil gemacht und sinken zusammen, insbesondere .
wenn diese Chemikalien mit gewissen freifließenden oder .das
Zusammenbacken verhindernden MIttel,, wie zJB° Silicon·©,be- _; handelt worden sind,

!Zur Feuerbekämpfung sind auch Schäume auf-der Baals, von ■· ... ; oberflächenaktiven Mitteln, die Perfluoroalky!gruppen_;im , Molekül enthalten, bekannt» Solche -Schäume sind in Gegenwart·. von mit Sillconen beschichteten pulverförmiger! Materialien,.."-wie z.B. Natrium- und Kaliumbicarbonate stabil$. breiten sieh . rasch aus und bilden sich rasch nach einem Bruch zurück.

Es wurde nunmehr gefunden, daß gewisse f Uiorhalb ige ober-. . flächenaktive Mitt-ei, die sich von TetrafiuoroäthylenoL'gomereri ableiten, in wässrigen Lösungen. Leicht geschäumt werde.!?.:.können-, wobei Schäume gebildet werden, die.eine gute Stabilität-:, eine gute. Verträglichkeit- mit fein zerteilten Feuerloschcheuiikaliena wis ζ Bo Natriumbicarbonatj eine hohe Widerstandsfähigkeit - . gegenüber den Angriff durch Flammen oder durch brennende
Brennstoffe und gute Fließeigenschaften ^be.r den Qberf^äefea;; von. Kohlenwassersboffbrennstoffen,aufweisen,,- ■ ;. ^?.^v-■-.·- " >C

Es wui'de .auch ige.fur.iden>. daß sin-ige oberflächenakulve Mittel.: ■■ ■ die sicto-ivon-ver^vieigten TebrafluoroäthjrlenöLig.öniersri ablel» ■-■ fcen und- Verzweigte Perf luorogruppen. enthalten, bssonders"- -" '· wirksam sind, wenn sie. in Schäume eingearbeitet wer den,, dire ^ ans anderen schaumerxeugenden Materialien erhalten worden sind.

Die Schäume werden hierdurch beweglicher gemacht, wodurch sie größere Abdichtungs- und Wiederabdichtungselgenschaften aufweisen und sich rascher über einer Oberfläche ausbreiten, wobei trotzdem die thermische Stabilität bewahrt oder sogar ge« steigert und die Widerstandsfähigkeit gegenüber Verbrennung erhöht wird, wenn sie mit Kohlenwasserstoffbrennstoffen und Feuer * bei denen mit Wasser mischbare Lösungsmittel, wie zJ_s Alkohole _s beteiligt sindj in Berührung kommen. Die Schäume werden auch bei einem Kontakt mit trockenen chemischen pulverförmlgen Feuerlöschmittel stabiler gemacht= Ein weiterer Vorteil des Zusatzes der oberflächenaktiven Mittel . die sich von Oligomeren ableiten, besteht darin, daß sie den Schäumen eine erhöhte Toleranz gegenüber Brennstoffen., insbesondere gegenüber Benzin- erteilen-

So wird gemäß der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Feuerlöschschäumen vorgeschlagen,- welches dadurch ausgeführt wird* daß man eine wässrige Zusammensetzung schäumt* die ein oberflächenaktives Kittel enthält, welches sich von einem verzweigten Oligomer von Tetrafluorethylen (CqFj,) ableitet, worin η eine Ganszahl von mindestens k ist.

Es wird weiterhin eine Zusammensetzung zur Herstellung eines Peuerbekämpfungssohaums vorgeschlagen, die mindestens ein oberflächenaktives Mittel , das sieh von einem versueigten Oligomer von Tetrafluoroäthylen (Cg^p')«. ableitet, worin η eine Ganzzahl von 'mindestens 4 ist,, und mindestens ein weiteres MIttel, das sich nicht von einem verzweigten Oligomer von TeUrafluoro.?vhyien ableitet, enthält«

Gemäß der Erfindung wird schließlich auch ein Verfahren zum Bekämpf r-n von Feuer vorgeschlagen * welches dadurch eusgeführt wird, de3 man auf das Feuer einen Schaum aufbringt, der aus einer wässrigen Zusammensetzung hergestellt wordan 13t, welche ein oberflächenaktives Mittel enthält., das sich von einen! verzweigten Oügoaier- von Tetrafluoroäthylen i^C2^4^n worin η eJiia Ganzzahl von -iKndestens k- ist ·

BAD ORiGtNAL 9 05 8 4 7 /0892

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■ - 4 -

Die verzweigten Oligomeren von Tetrafluoroäthylen können beispielsweise durch das in der britischen Patentschrift 1 082 127 beschriebene Verfahren hergestellt werden. Eine große Reihe der verschiedensten Strukturen kann hergestellt werdenj aber im allgemeinen sind alle Oligomeren hochverzweigte Perfluoroolefine„ Beispielsweise hat die Fluorokohlenwasserstoffgruppe in C,₀F,g0.CgH , von weichere sich die oberflächenaktiven pentameren Oxybenzolmittel ableiten, vermutlich die folgende Struktur
C₂F₅^ OF,

CP, -C-C = C-

C₂P₅ CP₃

In ähnlicher Weise leitet sich die Fluorokohlenwasserstoff« gruppe in CgP₁COoCgHf- vom Tetramer der folgenden Struktur ab"

CP₂CP,

CF₅

Im Falle von Hexamerderivaten basieren die Strukturen auf einer Anzahl von gemischten Isomeren des Hexaraers» Anzeichen fUr die Struktur dieser beiden Isomeren des Hexamers stimmen ' mit den folgenden Strukturen übereins

^{2 5}\ % ² / 3

CP, ^-C-C-CP

^C2^P.

-C -C= CF.CF,

Die oberflächenaktiven Mittel der- vorliegenden Erfindung werden aus den Tet^af 1 iorcatnylenoligomer-en durch die verschiedensten chemische- IlHälrtj.onen erhalten, -.-elche alle darauf !iinausli?UiHn.- g-;c .'.·.;η^c;'r.e hydrcpiii Ie Gruppen an das

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BAD

Kohlenstoffgerüst des Oligomers zu knüpfen« Bei gewissen Reaktionen, beispielsweise bei denen, die in den britischen Patentschriften 1 130 822 und 1 1*8 486 beschrieben sind., nehmen ."Nukleophile, die reaktionsfähige Wasserstoff atome oder andere reaktionsfähige Atome enthalt en _s Fluor, vom Oligomermolekül weg und· stellen eine covalente Bindung zwischen dem Oligoraer und dem Nukleophil her.

In anderen britischen Patentanme!düngen, beispielsweise die Anmeldungen 3*252/66 (entsprechend der deutschen Patentanmeldung P 16 68 252.3) und 2361/67 sind Reaktionen beschrieben, durch welche die Oligoraerstruktur modifiziert wird; der nukleophile Angriff entfernt einige Kohlenstoff·= und Fluoratome, und es wird beobachtet, da3 der resultierende Oligomerrest., nicht nur kleiner ist, sondern auch ein oder mehrere Wasserstoffatome enthält, welche an die restlichen Kohlenstoffatome gebunden sind« . .

Die oberflächenaktiven Mittel dieser Erfindung gehören zu den in den obigen Anmeldungen beschriebenen Mitteln oder sind mit den darin beschriebenen Produkten verwandt oder leiten sich davon ab und können anionischem kationische, arophotere oder neutrale hydrophile Gruppen enthalten» Beispielsweise kann das oberflächenaktive Mittel C_n-F_1nOCv-H₁.SO-Na, welches als

10 19 O 4 2

7?etrafluoroäthylenpentameroxybenzolnatriumsülfonat besehrieben werden kann* durch eine Reaktion zwischen Pentamer (C₀F₁,),- und NaOCgHhSQ₁₅Na hergestellt werden, wobei das Produkt und Natriumflorld entsteht. Es kann auch dadurch hergestellt werden, daß man Pentamer und Phenol in Gegenwart einer Base umsetzt, wobei C_1nF_1nOCz-Hj- erhalten wird 5 letzteres mit

LV iy Q ρ

Oleum sulfoniert, um C^W₁JOC^E^SQJHl herzustellen, und dieses dann mit einem Natriumalkali neutralisiert« Sowohl ?Tetramer als auch Hexamer können mit Phenol reagieren, um

₁ r-QC/riL, bswo C₁₀F₀^OC_nHr- herzustellen,, vjoraus die SuIfon-ο 15 op- la 43 ο 5
säuren und deren Natriurnsalze in ähnlicher Weise hergestellt; werden können ο Die entsprechenden Kalium=--und Lithium, Ammonium oder Tetraalky!ammoniumsalze können auf dem gleichen oder einem ähnlichen Weg hergestellt werden, Pia Säureh oder die

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entsprechenden Säurechloride können mit geeigneten Diaminen, wie z,B= aliphatischen Diaminen mit 1 bis 6 Kohlenstpffatpraen, umgesetzt werden, um eine Amidgruppierung an einem Endendes Diamins herzustellen, worauf das freie Amin anschließend quaternisiert wird, um ein kationisches Zentrum herzustellen. Beispielsweise können Verbindungen der Formel - -■

aus Oligomeroxybenzolsulfonsäurechloriden und aliphatischen Aminen hergestellt werden* In solchen Verbindungen kann η gleich 4, 5 oder 6 sein, kann m 1 bis 6, vorzugsweise 3, .sein, können X_s Y und Z gleicn oder verschieden sein und Alkylgruppen₅ vorzugsweise Methyl™ oder Äthy!gruppen _} darstellen und kann A irgendein Anion sein* vorzugsweise ein union, das von einer Quaternierungsreaktion stammt. . ,

Quaternisierungsreaktiori kann mit einem Alkylhalogenid, vorzugsweise einem Älkylbromid oder ~joaid_#oder einem Alky!sulfat ₃ vorzugsweise Dimethy!sulfat _s. ausgeführt werden« Anschließend können gegebenenfalls die Anionen ausgetauscht werden, und deshalb können die oberflächenakcivan Mitt.el alle Anionen enthalten, die eine ausreichende Löslichkeit in Waseigr er*·. lauben»

Beispiele für oberflächenaktive Verbindungen für die Verwendung als Schäumungsmittel, die aus den entsprechenden Oligomer/ Oxybenzolsulfonsäuren oder —Säurechloriden hergestellt werden können, sind :

CoP^cOCgH^SO^N^, abgeleitet vom Tetramer Cg^p^g

abgeleitet vom Pentamer C_1nPp₀

\ abgeleitet vom Pentame*» Q_rQl vom Hexamer C-. pHpii -

Die Umsetzung von Oligoineren mit den Methy!estern von Natrium-P"hydroxybenJ5oesäure_? und die Hydrolyse des Produkts, um Oli-gomeroxybenzoesSure herzustellen, sind ebenfalls in der brit-isohen Pa tent sehr if · 1 130 822 beschriebe??.. Von solchen

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Oxybenzoesäurederlvaten des Tetramers- Pentamers oder Hexamers kann eine große Reihe von oberflächenaktiven Mitteln hergestellt werden, beispielsweise Salze der Formel

worin η 4, 5 oder 6 1st. M kann ein Alkalimetall, vorzugsweise Natrium» Kalium oder Lithium, die Ammoniuragruppe, Tetraalkylamraonium, vorzugsweise Tetramethyl-oder Tetraäthy!ammonium, oder irgendeine andere basische Gruppe se5.n_f die dazu fähig 1st, Salze mit Benzoesäuren zu bilden, wie ζ,B₀ eine aliphatische Amlnogruppe oder eine Pyrldinlumgruppe.

Andere oberflächenaktive Mittel können aus den Oligomeroxybenzoesäuren dadurch hergestellt werden, daß man die Carbonsäure (oder gegebenenfalls das Säurechlorid) mit Molekülen umsetzt, die eine H-N-Gruppe,vorzugsweise eine primäre oder sekundäre Amlnogruppe, enthalten. So können die Ollgomeroxybenzamidderivate gegebenenfalls hergestellt werden, und wenn die auf diese Welse addierten Moleküle hydrophile Gruppen, wie z.B. Carbonsäuren oder Carbonsäuresalze zusätzlich zu den H-N-Oruppen enthalten, dann werden oberflächenaktive Verbindungen ohne weitere Reaktion hergestellt. Beispielsweise können Verbindungen aus Aminosäuren der Formel

hergestellt werden, worin L eine Alkylgruppe 1st und M ein Wasserstoffatom, ein Alkallmetallatom oder eine Ammoniumgruppe .oder eine Tefcraalkylammoniumgruppe sein kann,

Alternativ können hydrophile Gruppen durch anschließende Reaktionen angeknüpft werden, beispielsweise durch Quaternielerung der freien Amlnogruppe, wenn ein aliphatisches Diamin verwendet wird, um Verbindungen der allgemeinen Formel

herzustellen, worin m eine kleine Ganzzahl, vorzugsweise 1 bis 6, sein kann, X_s Y und Z. welche gleich oder verschieden sein können, Allcylrruppan", vorzug.svtfeifie !!ethyl- oder Äthyl gruppen.* sind, und A^ ein Anion sein ..kann.- dss aus eier Quaternislerungsrec'-Uctio·.!; die oben ang«K.f)-eri v.'urde. erhelti.n

,90 98 A 7/0892 ^

sein kann.

Die freien Aminogruppen eines Di a rains können in eine aaipholy tische Gruppe umgewandelt werden,und zwar»durch Reaktion mit einem beta-Lacton, vorzugsweise beta-Prpplolacton, wodurch Verbindungen der Formel >

oder C_2n* ^₁OC ^SQ₂HIl(CH₂) JX*(XY)CH₂CH₂COO"* hergestellt werden können, worin η und m die oben angegebenen Definitionen besitzen und XY Alkylgruppen, vorzugsweise Methyl oder Äthyl,sein können.

Das Oxybenzolderivat kann selbst eine b*aische Gruppe eein, wie z.B. die Gruppe -OCgH^CH₂NXY (worin X, Y Wasserstoff oder Alkyl sein können), und kann an den Ollgomerrest duroh Ähnliche Reaktionen gebunden werden, wie sie weiter oben be- . schrieben wurden. Hydrophile Gruppen können an das basische Ende durch Quaternlslerung der -HXfHOfruppe oder duroh Uaaetcung mit einem Lacton gebunden werden, um Verbindungen der Formel

oäer ^F^

herssuatellen, worin n, X, Y, Z und Ä die oben angegebenen Bedeutungen besitztn. Beiepiele für Verbindungen, die als oberflächenaktiv· Mittel verwendet werden, welche aus den Tetrafluorottthyltopentamer duroh die beschriebenen Reaktionen gebildet werden, sind : .

Analoge Verbindungen können tn allen Fällen aus dem T et raser und den Hexamer von Tetrafluoroäthylen, sofern dies gewünscht wird,hergestellt werden.

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6 * β _ν L 4 6 * * ν

In der britischen Patientschrift 1 148 486 sind Haaktionen zwischen Tetrafluoroäthylenoligomeren und Aminen beschrieben, bei denen HF abgespalten wird, um Verbindungen der Formel Cg ^iLn^iN^ herzustellen, in denen X und Y gleich oder verschieden sein können und Wasserstoff,- Alkyl- oder Arylgruppen sind« Wenn einmal ein basisches Derivat des Oligomers hergestellt, worden ist, dann können oberflächenaktive Mittel durch ähnliche Reaktionen erzeugt werden, wie sie oben für die Oligomerphenolderivate beschrieben worden sind, welche in einer basischen stickstoffhaltigen Gruppe endigen.

Verbindungen der. allgemeinen Formel C₂ F₂, ,R * worin R eine hydrophile. Gruppe ist, können aus einem Diamin gemäß der obigen Vorschrift/aus einem Glykol durch eine analoge Reaktion hergestellt werden.

Das Diamin kann beispielsweise ein aliphatisehes Diamin NH₅(CH₀) NXY sein, welches in hydrophile Gruppen der Formel

-NH(CH₂)_mN⁺ (XYZ) A" oder -NH (CK₂)_mN⁺(XY)CH₂CH₂COO"* worin m zwischen 1 und 6 liegt, umgewandelt werden können.

XYZ können gleich oder verschieden sein und können aus Wasserstoff und Alkylgruppen, vorzugsweise Methyl- oder Äthylgruppen ausgewählt werden«,

A ist ein Anion, das aus der Quatemisierungsreaktion erhalten wird, vorzugsweise Bromid oder Jodid..

Wenn ein Glykol an das Oligomer gebunden ist, dann kann die hydrophile Natur der Gruppe R beispielsweise durch Kondensation von Ä'thylenglykol oder Polyäthylenglykol erhalten werden» Hierdurch können oberflächenaktive Mittel aus dem Tetramer, Pentamer und Hexamer der Formel

hergestellt werden, worin ζ der Polimerisationsgrad des SthylenglykolSj, vorzugsweise eine Ganzzahl von 1 bis 20, ist und T eine Endgruppe, vorzugsweise Methyl oder Hydroxyl, ist

J JJ

f QJ I

. - 10 -

Die Reaktionen zwischen Pentaraer und Alteliaefealissilfiten oder-bisulfiten, die in der britischen Patentanmeldung beschrieben sind,können dazu verwendet werden* oberflächen-» aktive Derivate des Tetrafluoroäthylenpentasers herzustell'en₀ welche die allgemeine Formel C-HF^g.SO₅S aufweisen.,

Die Gruppe R kann Wasserstoff _a ein Metall, «ie g.B= ein metall, oder ein stickstoffhaltiges Ion, wie S=B=, Ammonium oder TetraalkylaaHHonium,seino Die Struktur der^luorkohlenstoffkette besitzt anscheinend die Form CC₂F₅>₂ (CF₃) CCH = C(CF₅)

worin ein ungesättigtes Kohlenstoffatom eis Wasserstoffatom und nicht ein Fluoratora oder ein fluoriertes Alkylradikal trägt= '.'■■

Beispiele für oberflächenaktive Mittel, die zur Herstellung von Schäumen verwendet werden können, sind s

C₉HF₁₆SO-Na⁺

·9Γΐ€>^ν3

[K⁺(C₂H,

Die SuIfonsäure C_QHF_l6S0-xH kann als Zwlschenproätdct verwendet werden, um andere oberflächenaktive Verbindungen dtirah ähnlicfee Verfahren herzustellen, wie sie für Oxybenzolsulfonsäure beschrieben sind. Beispielsweise können hergestellt werden, welche die allgemeine Forme!

besitzen, worin R¹ Wässerstoff oder eine Alkjlgruppe weise Methyl oder Äthyl, sein kann und R' eine Gruppe ist, die beispielsweise durch Quatemisierung eines Stickstoffatome, neutral is ierung mit Alkali itgs einer Garbo» säure oder SuIfonsäure oder durGh Polymerisation -wan Itbgrien glykol gebildet isto ^ ψ^Λ

Beispiele für Verbindungen, die hergestellt werden können, sind die folgenden Verbindungen :

Eine Reaktion "von Pentamer mit Alkallen, die lh der britischen Patenten 1:"-ng 3361/67 beschrieben 1st, kann verwendet werden, um oberflI-ei.enaktlve MIttel herzustellen, die die Formel CgF₁₅GHpCo - Q aufweisen, worin Q eine hydrophile Gruppe ist. In dieser; Verbindungen ist die Struktur der verwitlicih wie folgt :

CF_ - C-

2 5

Das oberflächenaktive Mittel kann beispielsweise eine Carbonsäure (wcim Q eine Hydroxylgruppe ist), ein Sain einer Carboneüuft (beispielsweise ein Hstr umsalz oder Kaliumsalz, ein Ammonluasalz oder ein quaternär^ - AotBonluissalz), ein Amid (wenn Q, eine Aainogruppe ist) oder ein H-subEt-liulerteö Amid sein. Alternativ kann Q eine veresternde Gruppe sein., ^ie ein· hydrophile Einheit enthält, wie s 43· eine Pg iiojQ-metLy lenket te, eine Polyoxyäthylenkette oder eine Alky!gruppe, die'ein kationlsohes oder anlonlschee ZentruE enthält.

Beispiele für Verbindungen, die sich von CgF₃,JCHg .COOH ableiten, die zur Herstellung von SehKuasen verwendet werden können, find : .

C₆F₁₅CH₂COO^-IIa⁺ oder

CgF

und Verbindungen der Formel ;

if

worin α eine Ganzzahl von 1 bis 6, vorzugsweise >, 1st,

XYZ Alkylgruppen sind» die gleich oder verschieden sein können

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^ 12 -

und vorzugsweise Methyl oder Äthyl sind,- IC -ein das sich von. einer. Qiuaternisierungsreaktionableitefc, und Verbindungen der Formel : .- - j' ; : ·. - .-;

welche durch die Quaternisierung von

erhalten werden können, worin L eine Alky!gruppe, vorzugsweise Methyl oder Äthyl ist, und Ä eine Gruppe 1st, welche ein Anion werden kann, vorzugsweise Bromid, Jodid oder ÄTky!sulfat.

Bei der Herstellung der wässrigen Schäume aus irgendwelchen der obigen Oligomerderivaten, können oberflächenaktive Mittel einzeln oder als Mischung verwendet werden. Mischungen sind oftmals brauchbar, um die maximalen erwünschten Schaumeigen-* schäften herzustellen« Gegebenenfalls können Sehaüraverbesserer in die Lösungen der oberflächenaktiven Mittel eingearbeitet werden, wie ZcB₃ Celluloseäther, Alkalicarboxymethyleeliurösen, Polyalkylenoxyde, Polyalkylenglykole, hydrolisierte Proteine, löslichgemachte Leime und synthetische, kein Fluor enthaltende chemische oberflächenaktive Mittel und Schaumverstärkeiic Bei der Verwendung von Schäumen gegen Feuer wird eine konzentrierte Lösung der oberflächenaktiven Mittel und der Schaumverbesserer oftmals am Ort des Feuers verdünnt, wobei irgendein zweckmäßiger- zur Verfügung stehender Vlasservorrat verwendet wird. Alle die hier angegebenen schäumbaren Zusammensetzungen können mit jeglichem natürlichen Wasser, einschließlich Seewasser, verdünnt werden,

Bei der Herstellung von Schäumen werden die auf Oligomeren "'·'" basierenden oberflächenaktiven Mittel zv/eckmärigerweise in ■ ^:;:U!1 wässrigen Lösungen mit Konzentrationen von 0,10 bis 5 Gew.-jf,'"^'" vorzugsweise 0,25 bis 1,0 Gew,-^ bezogen'auf die Zusammen- " Setzung unmittelbar vor Jen: Schäumen verwendet, Eine zweckmäßige Konzentration e:i.ii3s" Schaumverbesserers ist Oi05 bis '"'"""" IyO Gevi.-fi; bezogt.! axV' i?.e Zus&uimensetz.urtg vor dem Schäumen-Zur Erzeugung "des? Sohaums·" v:ann üie Lösung mit einem nichtbrennbaren Gas, vh' 3 ζ-.T. ;^v"St^fi-ckstoff oder- einem Fluorkob.len-

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BAD OFBGINAL

stofftreibmittel, aufgeblasen oder lediglich beispielsweise jnit einem sich drehenden Propeller oder einem Schneebesen bewegt werden. Die Erfindung ist nicht auf diese Bereiche beschränkt, da oftmals konzentriertere Lösungen hergestellt werden»

Bei Zusammensetzungen, bei denen das auf Oligomer basierende oberflächenaktive Mittel gemeinsam mit einem weiteren Mittel zur Herstellung eines Feuerbekärapfungsschaums anwesend ist, kann das andere Mittel sich beispielsweise von einem Protein, einem modifizierten Protein, einer hydrophilen makromolekularen Verbindung (gegebenenfalls auf Cellulose basierend) oder einem synthetischen oberflächenaktiven Mittel abgeleitet sein. Das weitere Schäummittel, wenn es sich von einem Protein ableitet.,, kann beispielsweise Leime, stabilisierte Derivate von Albuminen oder Globulinen oder hydrolisierte Derivate von proteinhaltigen Materialien, wie ζ.Β. Blut, Sojabohnen oder Keratin, enthalten. Das weitere Schäumungsmittel, wenn es sich hauptsächlich von synthetischen Materialien ableitet, kann beispielsweise Seifen, Ammonium- oder Matriumlaurylsulfat, Ammoniumoder Natriumlauryläthersulfate, Alkylbenzolsulfonate, Alkylnaphthalinsulfonate enthalten und kann irgendein Feuerbekämpfungsansatz sein, der auf diesen Materialien basiert.,

Schäume, die aus irgendwelchen der makromolekularen Verbindungen, die oben beschrieben wurden, wie x.B. Proteinderivate, hergestellt werden, sind oftmals verhältnismäßig steif , sie können aber durch die Anwesenheit anderer oberflächenaktiver Mittel mobiler gemacht werden, und wenn das andere oberflächenaktive. Mittel eine Verbindung auf der Basis von Ollgomeren von Tetrafluoräthylen ist, wie oben angegeben, dann werden die Feuerlöscheigenschaften der Schäume verbessert.

Das Schäumungsmittel, das sich nicht von verzweigten Oligomeren von Tetrafluoroäfchylen-ableitet, wird oftmals für Feuerbekämpfungszwecke mit einer Konzentration in Wasser zwischen 0,1 und 6,0 Gew.-^, gewöhnlich zwischen 0,5 und 2,5 Gew.-^, bezogen auf den Schäumungsbestandteil, verwendet, wenn das

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■ . - 14 genannte Mittel auf einem Protein basierte

Oberflächenaktive Mittel, die auf Tetrafluoroathylenoligomeren gemäß der Erfindung basieren, können den wässrigen Lösungen vor dem Schäumen mit einer Konzentration zwischen 0,001 und 0,1 Gew„-#, vorzugsweise zwischen 0,01 und 0,05 Ge.w.-#, zugegeben werden. Zusammensetzungen, die konzentrierte Schäume dieser Lösungen mit oder ohne Wasser sind, können für eine Verdünnung mit Wasser vor der . Erzeugung des Schaums fertiggestellt werden«

Beispiele für die oberflächenaktiven Mittel , welche die Eigenschaften von nicht auf Fluorokohlenwasserstoffen basierenden Feuerbekämpfungsschäumen verbessern, sind die folgenden Verbindungen: C₁₀F₁₉OC₆H₄SO^Na⁺

C₉HP₁₆SOjNHj

Wenn das nicht auf einem Fiuorokohlenwasserstoff basierende Schäummittel sich von einem Protein oder einem modifiziert2 Protein ableitet, dann enthält das zugesetzte oberflächenaktive Mittel vorzugsweise eine anionische Gruppe- die an den Tetrafluoroäthylenoligomerrest gebunden ist, wie a,B, eine anionische Gruppe, wie ■ -.

^cio^Fi9^o<W°5
^\U >9^HP16^SOS '"

oder

In "den schäumbaren Zusammensetzungen, die ein auf einera

£ i b Q 9 0 9 81* 7 / 0 8 9 2

ORfGfNAL INSPECTED

r · · f

• t ·

.-* 15 -

Oligoffler basierendes oberflächenaktives Mittel und ein weiteres üblicherweise feet der Herstellung von Feuerbekämpfungssehäumen verwendetes Mittelenthalten* kann das weitere Mittel eine Fluorokohlenstpffketteenthalten ,.die sieh nicht von verzweigten Tetrafluoroäthylenoligomeren ableitet * Diese chemischen Fluoromittel leiten sieh gewo'hnllQh von Verfeiridungep afc? die geradkettlge oder im wesentlichen geradkettige Perfluoroalkylgruppen mit.^ bis 12 Kohlenstoffatomen in der Länge enthalten, wie z.B.*

H-C₇F₁₅CONH(CH₂),N⁺(CH₅)₂CH₂CH₂C00

abgeleitet von Perfluprpoetansäiire, 11-C₇P₁₅COOH, und

abgeleitet von Perflüoro-n-oetansulfansäure n*-O_QF, „SO,H und (CH,)gCF-(CP₂)₅C00~[NHjJ und CP₅CP(CP₂),-CdO NH^ abgeleitet von w-Trlfluoromethylperfluorö-n^petänsäure.

Die gesamte Konzentration an fluorhaltigen oberflächen- aktiven Mitteln in der wässrigen Zusammensetzung, die ge schäumt werden soll, beträgt in geeigneter Weise 0,1 bis 5 Gew.-£, vorzugsweise 0,25 bis 1,0 Gew.-56, aber konzentriert ere Lösungen bis zu 50 % können hergestellt werden, die sich zum Verdünnen eignen. Das Gewichtsverhältnls, im Gemisch aus diesen«Mitteln, deren Moleküle sich vpn Tetrafluoroäthylenoligomeren ableiten, zu den Mitteln, deren Moleküle Fluoro- alkylgruppen enthalten, die sich nicht von verzweigten Tetrafluoroäthylenoligomeren ableiten5 liegt zwischen 100 :.1 bis 1 : 1, vorzugsweise zwischen 20 : 1 bis,5 : 1. ,

Die Schäume, die oberflächenaktive Mittel enthalten, die sich von verzweigten Tetrafluoroäthylenpligoinereii'alDiei-ten. , die hierin beschrieben sind, besitzen, wie beobachtetjviurde, verbesserte Eigenschaften, die für Feuerlcs.chzwecke von Wert sind. Zusätzlich zu.den Verbesserungen in der Beweglichkeit des Schaums, welche durch des auf Oligomer basierende ober-·

<3 S . t

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flächenaktive Mittel hervorgerufen wird, wurden Schlagverbesserungen Im Vermögen des Schauras, Flammen zu widerstehen, beobachtet. Auch wird die Schäumungskraft vieler Schäumungsmittel, die bei.der Feuerbekämpfung verwendet werden, stark durch die Anwesenheit von Benzin oder anderen Kohlenwasserst offbrennstoffen, insbesondere heißes brennendes Benzin, beeinträchtigte Die Schäume und die schäumbaren Zusammensetzungen gemäß der Erfindung besitzen eine besonders gute Benzinverträglichkeit und zeigen somit ein stark verbessertes Feuerlöschverhalten gegenüber Benzinfeuer, irn Vergleich zu anderen Schäumen, die keine Fluorochemikalien enthalten.

Die Schäume und die schäumbaren Zusammensetzungen, die hierin angegeben sind, sind auch mit' trockenen chemischen Feuerlöschmitteln verträglich, wie z.B. Feuerlöschzusammensetzungen, die Natriumbicarbonat, Kaliumbicarbonat, Ammoniumphosphat, Kaliumchlorid, Kaliumsulfat oder diejenigen Feuerlöschzusamraensetzungen, die den Gegenstand der britischen Patentanmeldung 49366/66 bilden, enthalten.

Die trockenen pulverförmlgen Löschmittel verhindern oftmals nicht die Wiederentziindung von heißen Feststoffen In ein Feuer, und die erfindungsgemäßen Schäume können aufgebracht werden, um die heißen Feststoffe abzudecken und eine mögliche WIederentzUndung zu verhindern. Somit bilden Schäume, die oberflächenaktive Mittel auf Tetrafluoroäthylenoligomerbasis enthalten, und zwar entweder als Hauptbestandteil oder als sekundär modifizierenden Bestandteil zu anderen Schäumen, ein brauchbares ergänzendes Feuerlöschsystem zum Angriff mit trockenen pulverförmigen Lösohmitteln.

Die Erfindung.. w4,rd durch die folgenden Beispiele näher erläutert . in denen die Teile und Prozentangaben in Gewicht ausgedrückt sind, sofern nichts anderes angegeben 1st.

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Beispiele

Die Eintaxierung der oberflächenaktiven Mittel, die sich von Tetrafluaroäthylenoligomeren ableiten, für die Verwendung als Feuerbekämpfungsschäume oder als Zusätze für Feuerbekämpfungsschäume wurde dadurch ausgeführt _s daß die folgenden fünf Eigenschaften der Testschäume bestimmt wurden ;

(1) Schäumungskraft und Sch'äumungsstabilität

(2) Vermögen, Flammen zu widerstehen

(3) Beweglichkeit des Schaums und Wiederabdichteigenschaften (k) Verträglichkeit mit Benzin

(5) Verträglichkeit mit feinverteilten Feuerlöschtroekenpulvern ο

(a) Die Schäumungskraft und die Schäumungsstabilität wurden dadurch bestimmt, daß die "Viertelablaufzeit" gemessen wurde (das ist die Zeit in Sekunden, die erforderlich ist, das 25 % des ursprünglichen Flüssigkeitsgehalt des Schaums» der durch Schäumen von 100 ml einer Lösung auf eine 8-fache Aus·= dehung erhalten worden ist, abläuft, und sich als Flüssigkeit an der Unterseite des Schaums sammelt)„

(b) Das Vermögen'j, Flammen zu widerstehen wurde dadurch gemessen, daß die "Rückbrennzeit" gemessen wurde (das ist die Zeit in Sekunden, die erforderlich ist, das ein gegebenes Volumen Schaum, welches einer Bensinflamme ausgesetzt wird, zusammenbricht oder verschwindet), Die- Vorrichtung zum Messen der"Rückbrennzeit" besteht aus einer kreisförmigen Messingschale von 20,3 cm Durchmesser und 5*1 cm Tiefe, die in zwei gleiche Räume geteilt Ist, und zwar durch eine vertikale Trennwand., die entlang dem Durchmesser angeordnet ist. Der obere Rand der Trennwand liegt in der gleichen Ebene als der Rand der Schale, aber ihr unterer Rand endet 3*2 mm oberhalb des Bodens der Schale, 500 ml Bengin werden in die Schale eingegossen, und . ein Raum wird gleichmäßig mit einer Sehaumsehicht auf dem Benzin bis zum Rand gefüllt» Das Benzin-1:yi anderen Raum wird darm angezündet., Somit erhält man ein festes Volumen Schaum, das einer annähernd konstanten Wärme·= quelle ausgesetzt ist; Die Zeit, die erforderlich ist, bis

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. - 18 -

der Schaum vollständig verschwindet* und das Benzin in beiden Räumen gleichmäßig brennt, ist die "Mckbrennaeit" _β

(c) Die Beweglichkeit der Schäume waFde durch visuelle Beobachtung bestimmt und auch dadurch« daß die Scherfestigkeit der unter Identischen Bedingungen hergestellten Schäume verglichen wurde«

(d) Die Verträglichkeit gegenüber Benzin wurde teilweise dadurch bestimmt, daß das Verhalten beim "RUekbrernitest" beobachtet wurde, wobei eine verbesserte "RUckbrennzelt" eine verbesserte Verträglichkeit gegenüber Wärme und gegenüber heißem Benzin anzeigte.(Siehe auch den we Lter unten stehenden Test f)

(e) Die Verträglichkeit der aus Fliioröohemlkalien allein© erzeugten Schäume mit reinsert eilten Feuerlösehpulvern wird empirisch gemessen, indem 3 g Mafcriuiablcarbonat, welches mit in der Technik bekannten Verbindungen oberf lächenbetianäelt worden ist, wie ζ,Β« mit Stearaten, Bainit taten und Siiiconen,

2
aus 232 cm Schaum aufgebracht werden said beobachtet ob der Schaum zusammensinkt oder niefisfe. (Siehe auch Test g}„ (f} Die Verträglichkeit !alt Benzin msröe auch durch den folgenden Test geraessen,

22er Schaum wurde an der Unterseite einer 3enzinsäure von 15*2 cm bis 30_s^ cm Höhe eingespritzt und in einer turbulenten Weise durch das Benzin hindurohgeffftefe.j wobei er beim Aufsteigen Benzin aufnahm« Der ao ä@p Qfeerseite der Oberfläche des Benzins ankommende Schaum enfetiielfc etwas Bensin^ und zwar in einer Konzentration, die von eier Höhe der Säure abhing, durch welche der Schaum aufgestiegen war= Der verunreinigte Schaum wurde gesammelt miß. in zwei Portionen geteilt.

(1) Ein Teil wurde in eine Stahlpfanne von 10_a2 cm Durchmesser gegossen, und eine Flamae Kurde in die MÜie der

fläche des Schaums gehalten, und das Brennverhalten Miar&e aufgezeichnet.

(2) Der andere Teil wurde gefroren* in einem Mörser pulver! siert und erwärmen gelassen, die Benzin- und Wasserptiasen trennten sich, und der Prozentantail Benzin wurde gemessenο

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(g) Das Vermögen mit oder ohne trockenen pulverförmiger! Feuerlöschmitteln Flammen zu widerstehen,, wurde dadurch be° stimmt, daß die Zeit, bis der Schaum zerstört war_s in der folgenden Weise gewessen wurde, der als "Indoor Powder Compatibility Test" bezeichnet wird.

550 ml eines für Motoren geeigneten Benzins wurden in eine offene Stahlpfanne eingebracht» die die Abmessungen von 25,4 cm χ 12_f7 cm aufwiesen und 5#1 cd tief war, die ein vertikales Netz enthielt* das in 25,4- mm Nähe von einer Seite der Pfanne angeordnet war und sich vertikal zum Boden der Pfanne erstreckte. Die Trennwand bestand aus einem Stahltrapes von I₉O fern Maschenweite.

Der Schaum für den Test wurde in den großen Hau® gegoseen, 10 g Feuerlöschpulver wurden dann auf derj Schaum aufgebrachte Bas Benzin wurde entzündet, und die Zeit für die vollständige Schaumzerstörung wurde als "Rückbrennzeit" bezeichnet. Das Verfahren nurds wiederholt, aber es wurde kein Pulver zugesetzt, und die < JZeit für die vollständige Schaumzerstörung wurde wieder gemessen.-

(h) Ein Test des britischen VerteidigungstninisteriiHES (Specification DEP 1420} wurde ebenfalls verwendet* uro. die allgemeine Feuerbekampfungswirksam^eit dex Schäume zn demonstrieren.

226,7 g Pulver werden lib er die Oberfläche von 22,7 1 Benzin verbreitet, das sich ir. einer Pfanne von C,91 si Durchmesser und 10,2 em Tiefe befindet. Das Benzin wird angezftedet, und 50 see brennen gelassen, bevor der Schaum mit einer Geschwindigkeit von 1,58 1 Flüssigkeit je Minute (0_f05 gal/eq.ft./min) aufgebracht wird« Der Schaum mit einem Äusdehnungsveriiältnls von 8 wird aus einer Z> #igen Lösung von Proteinkonzentx-at (entsprechend 1 $ Protein) hergestellt. Er wird aus einer 7,14 am! Durchmesser aufweisenden Düse Z_skk m vom Sentrutn des Feuers plaziert *unc so gerichtet, daß er., in das Zentrum der Pfanne fällt. Drei Strahlungsmesser werden um das Feuer angeordnet, um die Streiilungsintensität zu messenc Das Feuer

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■wird als unter Kontrolle gebracht angesehen, wenn seine Intensität auf 10 % desjenigen Werts verringert ist* der am Ende der 60.see dauernden Vorbrennzeit erhalten wird= (j) Die Wlederabdiohteigenschaften in Gegenwart eines auf.. Oligorner- basierenden oberflächenaktiven Mittels wurden durch den folgenden-Test demonstriert.

Am Ende des oben angegebenen Tests wurde eine kleine Fläche des Brennstoffs (annähernd 15-2 χ 15*2 cm) durch Öffnen der ScliRurndecke freigelegte Der Brennstoff wurde wieder angezündet und die Schaumdecke breitete sich über den freigelegten Brennstoff aus. wobei die Flammen ausgelöscht wurden. Dies trat in Abwesenheit eines auf Ollgoraer basierenden Oberflächenmittels nicht auf»

Beispiel 1

Verschiedene oberflächenaktive Mittel, die sich von Tetrafluoroäthylenoligoineren ableiteten, wurden als 0,5 #ige (Gewicht) wässrige Lösungen hergestellt,, und die erhaltenen Feuerlöscheigenschaften sind in Tabelle 1 gezeigt. Hydroxypropylcellulose wurde einigen der Lösungen zugesetzt, wie es in Tabelle 1 ange·= geben ist und zwar mit ainer Konzentration von 0,05

BAD ORIGINAL

90 9 8 Uli 0892

Tabelle 1

Oberflächenaktives Mittel

^C8^F15^0C6^H4^S03^Na*

(CE₅)

3 3^L

	U
	Φ
g	Φ
3	W
	to
»d	φ
O	Si
03	U

J« nein

:ΐ«

nein

Test	H	Test	I	Test	ι
(a? .	660	(b)		(e)
O	420		Ά °		"(ff /Il
« 0)	132	Φ O
H OJ	Ι8θ	JU- ©
Q)U	162	ja -P ω	^4 Cj
-p 3 £	120	Jbd-H O 6) β
	120	JJ25 N τ'ϊ
(Dr-i	120		gut
	120	435	gut
	390	gut
210	?ehr gut
38ο	gut
18Ο	gut
28ο	gut
210	gut j
195	gut I
210

Tabelle 2 und Tabelle 3 neigen die Resultate der Feuerlösch· tests für oberflächenaktive Mittel, die zu einem 2 $igen Proteinschaum zugesetzt worden sind» Die Konaent^aticn der FLuorverbindung war 0,02 $

	Tabelle 2	Teat '(a) Viertelab laufzeit	Test (b) RUckbrenn· zeit
Schaumlösung	chemiaehes Fluoro- ober s! läohenrait t e 1	5 9	?. 1/4 3 3/4 ■
Protsii"	nichts	6	2 1/2
	C10P19OC6H4SO^a-4-	10	3
	C10F10OC6H11COO-Na+

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Tabelle 3

Benzinverträglichleeitstest (f)

	Schaum	Benzin- aufnahme	Brenncharakteristiken
1,3 %	Protein alleine	10	Brennt leicht, nach 20 sec erlöscht
	Il	15	1 nach 30 see erlöscht
	II	30	r verbrannt bis zur Zerstörung
1,3 £ 0,02.51	Protein +	LO	Wollte nicht zünden
It	Il Il ti Il	25	Schwierig zu zünden, nach 5 see erlöscht
Il	Il Il I? 11	30	11 " " nach 15 see erlöscht

Tabelle 4

Indoor Powder Compatibility Test (g)

O f"»V^ ö I IYYi	Zeit bis zur vollständigen 2:erstörung min	Mit NaHCO3-Feuer löschpulver
O Vl ICi WIi	Vergleich ohne Pc.lver	1,5
1S3 % Protein alleine	3,5	9,25
'' ■{- 0,02 % CgF, (.OCzTH4SOrNa+	10,0	10,0
11 + 0,02 % C1nF10OC^Hi1SO-XNa	ie?75	6,25
" + 0,02 % C12F2^,OC6H4SO"Na+	7,0
" i- 0*02 % C10F19OC6H4COO-Na*'"	7,0	1,25
1 % Naphthallnsulfonsäurebasls	1,5
1 % Naphthalinsuifonsäurebasis + 0,002 % C10F19OC6H4SO^Na r		< 1/2 min
1,3 % Protein alleine ä	<l/2 rrdn	7,0
" -f- 0,02 % C10F1-OCgH4SO^Na+ 2£	7,0
Lösungen in Seewasser		3,25
1,3- % Protein alleine	10,C	13,0
" + 0,02 % C10F1POC6H4SO^Na+	13,5
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s Benzin, welches 10 % industriellen methylierten - Sprit enthält.

Tabelle 5 Allgemeine Feuerbekämpfungswirksamkeltstest(h)undf jY

Schaum	Zeit bis zur Erzielung einer 9/10 Kontrolle see	mit NaHCO,- Feuer1öscnpulver
Protein alleine 1,0 % Protein + 0,03 ^ C8F15OC6H^SOjNa* n + 0,03 % C10Pig0C6H1,S0^Nii + + 0,02 % C12F25OC6H4SOjNS	Ice in Pulver	210 80 75 125
90 80 70 100

Beispiel 3

Die Resultate der Feuerbekärapfungstests mit Schäumen, die aus 0,25 #igen wässrigen Lösungen des oberflächenaktiven Mittels CqHF,gSO^Na gemeinsam mit einem Schaumverbesserer erhalten wurden, sind in Tabelle 6 gezeigt.

Der Effekt'des gleichen oberflächenaktiven Mittels mit einer Konzentration von 0,02 % auf einem 1,3 #>igen Proteinschaum ist in Tabelle 7 gezeigt

Tabelle 6

jSchaumverbesserer •Konzentration 1 0,01 Gew,-$

HydroxypropyicelIuLose jPolyäthylenoxyd

Test (aj Viertelablauf zeit see

Teat (bj
Rünkbrenn-=
zeit see

U'C

Test te/· I Pulverver- J träglichVcelt J

ja

.1=3

98^7/089

Tabelle 7

Schaum	Test (a) Viertelab laufzeit min	Test (b) Rückbrenn- zeit min
Protein Protein + (CgPc)2 (CP,)CCH « C(CF-J)SDiNa^	10 I T	1,5 3,0

tabelle 8 Benzinverträglichkeitstest(f)

Schaum	Benzin- abnähme	Brenneigenschaften
1,3 % Protein alleine 1,3 Ji Protein je f\ frtO Ol. ■ f^ XS ι ϊ ^VKJ Λ; f*tfi\S + U|UC J© ^V/pIlj- /p yl/If-jr /VrfUn η	10 30 10 30	Brennt leicht, nach 20 see erlöscht " brennt bis zur Zerstörung Schwierig zu zünden, nach 15 see erlöscht n nach 45 see erlöscht

Tabelle Indoor Powder Compatibility Test (g)

Schaum	Zelt bis zur vollstänfltgen Zerstörung min	Mit NaHCO, Feuerlösch pulver
1,3 % Protein alleine 1,3 Ji Protein -C- 0,02 % (C2P5)2(CF,]CCH=C(CP3) SO^Na4"	Vergleich (kein Pulver)	1,5
3,5 6,0

Die Resultate von Feusrbslcämpfungskests mit Schäumen, die aus 0,25 Jßigen wässrigen Losungen von oberflächenaktiven Mitteln

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der allgemeinen Formel CgF₃-, CHgCO-X hergestellt sind, sind in Tabelle 10 gezeigt. Ein Schaumverbesserer, Hydroxypropylcellulose wurde zugesetzt, und zwar in einer Konzentration, wie es-in Tabelle 10 gezeigt ist. .

Der Effekt von 0,02 Gew<,-$ der gleichen oberflächenaktiven Mittel auf einem 1,3 # Proteinschaum ist in den Tabellen 11, 12 und 13 gezeigt.

Tabelle 10
0,25 $ige wässrige Lösungen

oberflächenaktives Mittel	Sc'aauraver- besserer Konzentrat ion Gew c-%	Viertelab= laufzeit sec
(C2F5)g CCP,)CCH2COO(CHgCH2O)6CHgCHgOCH CH2CH2OOO"	0,05 Si 0 0,25 % 0,25 #	I60 100 50 20

Tabelle 11

Schaum	Viertalablauf zeit see	Rlickbrenn- zeIt min
Protein Protein Ψ (CoF^)0(CP,)CCHpCOO Na+	10 7*5	1,5 2,0

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• - .26 -

Tabelle 12 Benzinverträglichkeitstest (f)

Schaum	Benzinauf nahme %	Brenncharakteristik
1,3 % Protein alleine It " + 0,02 % (C2F5)2(CF^) CCH2COO Na*5" tt It ti If tt	10 30 10 30	Brennt leicht, nach 20 see erlöscht " brennt bis zur Zerstörung Schwierig zu zünden, nach 30 see er löscht " " nach 45 see erlöscht

Tabjelle_jL2 Indoor Powder Compatibility Test (g)

Schaum	Ze"it bis zur vollständigen Zerstörung min	,mit NaHCO, FeuerlÖscnpulvei
1,3 % Protein alleine " Ψ 0,02 % (C2F }2CCF3)CCH2COO"Na4	Vergleich, (kein Pulver)	1,5
3,5 (5,0

Eine Proteinlösung (1,3 Gew.~$) wurde mit und ohne einer zugesetzten Konzentration von O₅02 Gew.»^ eines jeden der oberflächenaktiven Mittel geschäumt,

C₆P₁₅CH₂CGO^-Na⁺" '

^C10^F19^0G6^H4^S03^Na

de?¹ Test (c) wurde gesondert auf jeden der Schau;:;»,¹-, ange wendet O

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Die geschäumte Proteinlösung mit dem zugesetzten oberflächenaktiven Mittel ergab einen steilen Schaum mit einem schwachen Vermögen zu fließen. Die Schäume* die aus der Proteinlösung hergestellt worden waren, welche 0,02 Gew.=# der oberflächenaktiven Mittel enthielt, waren weniger steif und flössen leichter. Die Scherfestigkeit des Proteinschaums war annähernd 3-mal so groß wie die Scherfestigkeit der Proteinschäume, die das chemische Pluorooberflächenmittel enthielten«

Beispiel 6

Zusammensetzungen wurden hergestellt, die Gemische aus den zwei oberflächenaktiven Mitteln enthielten, wobei eines eine gerade Perfluoroalky!kette (n-C^P^) und eine eine verzweigte Perfluorokohlenstoffkette (C₁₀F₁Q) wie folgt enthielt:

(1) 90 Gew,-# C₁₀F₁₉OC₆H₄SO^Na*

10 Gew. -% n-C₇F₁₅CONH(CH₂)-N⁺ (CH,)

(2) 90 Gew.-# CJ^₀F₁₉OC₆H₄CONH(CH₂J-^ 10 Gew.-£ H-C₇F₁₅CONH(CHg)₃N'¹'(CB₃)

Beide Gemische hatten eine gute Verträglichkeit mit fein zerteiltem Natrlumbicarbonat, das mit bekannten freifließer.den Mittel, wie z.B, Siliconen oder Stearaten, behandelt worden ware Die Viertelablaufzeiten (a) und die Rückbrennzeiten (b) wurden «für wässrige-Lösungen gemessen, die 0,02 Gew.,~£ des Gemischs und 0,05 Gew.-56 einer HydroxypropylceTlulose als Schaumverbesserer enthielt. Die Resultate sind in Tabelle 14 angegeben»

Tabelle 14

Oberflächenaktives Mittel

TesfTla'J ä

Viert e r.eit see

Zusammensetzung (l)
Zusammensetzung (2)
η - O₇F. _CCONH CH₀ Y,tf^{" ^

F O /*\ *""* λ T *-i*i*

840 120 24C

420

VnjT5'T~

Test (to; Rückbrenn-zeit see

450 195 225

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE

   Ι« Verfahren zur Herstellung eines Feuerbekämpfungs-. schaums,, dadurch gekennzeichnet« daß man eine wässrige Zusammensetzung schäumt, die ein oberflächenaktives Mittel enthält, welches sich von einem verzweigten Oligomer von Tetrafluoroäthylen (^C2^F.'Pn ^ableitefc* worin η eine Ganzzahl von mindestens 4 ist ο

   2c Verfahren nach Anspruch l_s dadurch gekennzeichnet, daß sich das Mittel vom Tetramer, Pentamer oder Hexamer von Tetrafluoroäthylen ableitet ο

   3c Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel verzweigte Perfluoroalkeny!gruppen enthält»

   4« Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel verzweifste Perfluoroalkylgruppen enthält«

   5ο Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel mindestens ein Wasserstoffatom enthält, das an ein Kohlenstoffatom eines Radikals gebunden ist, das sich vom Tetraf luoroäthylenoligorner ableitet.

   6ο Verfahren nach Anspruch Ss dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel eine Sulfonsäuren die sich vorn Pentamer ableitet und die Formel C_oKP_1/CS0_vH aufweist oder e;in Salz der genannten Säure 1st <,

   7* Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Salz das Katrium- oder Kaliumsalz ist.

   8= Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel ein Sul^onamiö ist., das sich vom Pentamer ableitet, das die Formes I CqHF₁^SOpKR¹R² besitzt, worin R¹ Wasserstoff oder sine Alley !gruppe ist und R eine hydro-

   909847/0 8.92

   BAD ORIQIWAL -

   phile Gruppe 1st

   9ο Verfahren nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel sich vom Pentaraer ableitet und die Formel CgP,-,CHoCO-Q. ableitet, worin Q eine hydrophile Gruppe ist»

   ΙΟ« Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel eine Carbonsäure, die sich vom Pentamer ableitet und die Formel CgF,,CH₂C00H aufweist, oder ein Salz der genannten Säure ist«

   Ho Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das SaIa das Natrium·= oder Kaliumsalz ist«

   12., Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß Q die Gruppe NH(CH₂^N⁴*(XYZ). A~ ist, worin m eine Ganzzahl von 1 bis 6 ist, X., Y und Z, welche gleich oder verschieden sein können, Methyl- oder Äthylgruppen sind, . und "A° ein Anion ist, das sich von einer Quaternisierungsreaktion ableitet=

   IJo Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß Q die Gruppe -NH(CH₂kN*(Ca₃J₂-CH₂CHgCOO" -ist.

   14= Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,- daß Q die Gruppe -0-CHgCHgN⁺(C₂Hk)₂-L A" ist., worin L eine Methy oder Äthylgruppe ist und A ein Brom·= oder Jodatom ist =

   15ο Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß Q die Gruppe -Q-(CH₀-CH₀-O)₁₁-CH_x ist, worin ζ : 1 bis 20

   C. C. Zi 2

   bedeutet *

   16. Verfahren nach Anspruch 3.* dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel eine mit Perfluoroalkenyloxybenaol parasubstituiertes Derivat der Formel ^cp_r ^p4_n.i°~^c6^H4^C0~^{R odar}

   %Λη-1^Ο~°6^Η4^5Ο2"^Η ist, worin R eine hydrophile Gruppe it:t und η 4, 5 oder 6 ist.

   90984770892

   ■ - 30 -

   17· Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß R eine Gruppe -0"M*⁴" ist, worin M ein Wasserstoffatom, ein Alkalimetallatom oder eine Ammoniumgruppe oder eine Tetraalkylamtnoniumgruppe 1st»

   18a Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß M ein Natrlumatom oder Kaliumatom ist=

   19« Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß R eine Gruppe -NH(CH₂) N*(XYZ) A" ist, worin m eine Ganzzahl von 1 bis 6,ist, X, Y und Z,die gleich oder verschieden sein können, Methyl» oder A'thy!gruppen sind und A" ein Anion ist,

   2Oo Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß A ein Brom- oder Jodatom ist,

   21, Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet_s daß das Mittel C₁₀F₁₉OC₆H₄CONH (CH₂)^N⁺(CHL)₅ (CH₅SO₄)" ist»

   22, Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß R die Gruppe -NH(CHg)₅-N^(CH J₂-CHpCH₂COO" ist,

   2jJ„ Verfahren nach Anspruch 16₅ dadurch gekennzeichnet, daß R eine Gruppe -N(L)CH₂COO^M¹* ist, worin L eine Alkyl-

   gruppe ist und M ein Wasserstoffatom, ein Alkalimetallatom_s eine Ammoniuragruppe oder eine Tetraalkylammoniumgruppe ist,

   24c Verfahren nach Anspruch 2J>, dadurch gekennzeichnet, daß R die Gruppe -N(CH₅)CH₂C0G~M ist, worin M ein Natrium-

   oder Kallumatom ist,

   25ο Verfahren nach Anspruch ~5₃ dadurch gekennzeichnet.; daß das Mittel ein mit Perfluoroalkenyloxybenzol parasubstituierfees Derivat der Formel ^c2n^F4n=l^0C6^H4^CH2^N>^^Z^ ^A" ^lst* ^worln η 4, 5 oder 6 ist., X₁ Y und Z₃ welohe gleich oder verschieden sein können, Methyl- oder Äthylgruppen sind_p und A™ ein Anion ist

   909847/0892

   26o Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet _s daß A ein Brom- oder Jodatom ist„

   27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel C₁₀P₁QOC₆H^CH₂N⁺(XYZ) A" ist, worin X, Y und Z, welche gleich oder verschieden sein können, Methyl- oder Äthylgruppen sind, und A ein Brom- oder Jodatom ist.

   28. Verfahren nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel eine Verbindung der Formel ^cPn^F4n-l^{R isti worl}-ⁿ η 4, 5 oder 6 ist und R ein Radikal ist, das sich von einem Diamin oder einem Glykol ableitet.

   29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet,.daß R eine Gruppe -NH(CH₂) N⁺(XYZ) A" ist, worin m eine Ganzzahl von 1 bis 6 ist, X, Y und Z, welche gleich oder verschieden sein können, Methyl- oder Äthylgruppen sind, und A" ein Anion ist.

   30» Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet!, daß A ein Brom- oder Jodatom ist„

   31 ο Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel C₁₀F₁ NH(CH₂J₃N⁺(CH₃J₃ A" ist, worin A ein Brom oder Jodatom istc

   32. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß R eine Gruppe -NHCH₀) N⁺(L)₀-CH₀CH₀COO" ist. worin m eine

   Ganzzahl von 1 bis 6 1st und L eine Alky!gruppe ist„

   33· Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß R die Gruppe -NH(CH₂)^-N⁺(CH, J^CHgCHgCOO" ist»

   3¹K Verfahren nach Anspruch 28* dadurch gekennzeichnet, daß R eine Gruppe -0(CH₀CH₀O) CH, ist, worin ζ 1 bis 20 bedeutet,

   C.' G. Z ~/

   9 0 9 8 A 7 / 0 8 9 2

   35· Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Konzentration des oberflächenaktiven Mittels 0,1 bis 5 Gew„-#, bezogen auf die wässrige Zusammensetzung beträgt <>

   36» Verfahren nach Anspruch 35* dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtkonzentration des Mittels 0,25 bis 1,0 GeWo-#, bezogen auf die wässrige Zusammensetzung, beträgt»

   37 ο Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die wässrige Zusammensetzung auch einen Schaumverbesserer enthält»

   38» Verfahren nach Anspruch 37* dadurch gekennzeichnet, daß der Schaumverbesserer Hydroxypropylcellulose oder ein Polyäthylenoxyd ist_c

   39. Verfahren nach Anspruch 37 oder 38, dadurch gekennzeichnet, daJJ die Konzentration des Schaumverbesserers 0,05 bis 1,0 -Si, bezogen auf die wässrige Zusammensetzung, beträgt.

   40» Schäumbare wässrige Zusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens ein oberflächenaktives Mittel nach einem der Ansprüche 16 oder I9 bis 30 oder 32 bis 34 enthält.

   41c Zusammensetzung nach Anspruch 40_f dadurch gekennzeichnet _t daß die Gesamtkonzentration des oberflächenaktiven Mittels 0,1 bis 5 GeWo-^, bezogen auf die wässrige Zusammensetzung beträgt .-

   42» Zusammensetzung nach Anspruch 41-, dadurch gekennzeichnet.· daß die Gesamtkonzentration des oberflächenaktiven Mittels 0,2.5 bis 1,0 Gew„-#, bezogen auf die v/ässrige Zusammensetzung, beträgt.

   9098^7/0892

   45, Zusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, daß sie folgendes enthält s (I)- mindestens ein oberflächenaktives Mittel, das sich von einem verzweigten Oligomer von Tetrafluoroathylen (C₂Pw) 'ableitet, iforin η eine Ganzzahl von mindestens 4 ist, und (2) mindestens ein weiteres Mittel, das sich nicht von einem verzweigten Oligomer von Tetrafluoroathylen ableitet, zur Herstellung eines Feuerlöschschaums„

   44ο Zusammensetzung nach Anspruch 43* ι dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Mittel ein Mittel ist, das auf einem Proteinoder modifizierten Protein basierte

   45= Zusammensetzung nach Anspruch 43 j, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Mittel eine Perfluoroalkylverbindung mit 4 bis Kohlenstoffatomen ist»

   46ο Zusammensetzung nach Anspruch 43. dadurch gekennzeichnet* daß das weitere Mittel ein Derivat von Perfluoro-n-octansäure oder Perf luoro~n=>octansulf onsäure ist,

   47 ο Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 45 oder 46_S dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis derjenigen Mitteln., die sich von verzweigten Oligomereri ableiten, zu den weiteren Mitteln, die sich nicht von verzweigten Oligorneren ab leiten j, zwischen 1 : 1 und 100 : 1. Liegt -

   48, Zusammensetzung nach Anspruch 47 j> dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis 5 s 1 bis 20 :1 beträgt»

   49ο Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 45 bis 48,-dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel., das sieh von einem verzweigten Oligomer"ableitet, eine Verbindung nach einem der Ansprüche 5 bis 8 ist«

   50» Verfahren nach einem der Ansprüche 43 bis 48,, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel, das sich von einem verzweigten Oligoraer ableitet* eine Verbindung nach Anspruch 4 oder nach einem der Ansprüche 9 bis 15 Ist-

   90 98477 0892

   . - 34 -

   51- Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 43 bis 48, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel, das sich von einem verzweigten Oligomer ableitet, eine Verbindung nach Anspruch 3 oder nach einem der Ansprüche l6 bis 27 1st.

   52=, Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 43 bis 48, dadurch gekennzeichnet_s daß das Mittel, das sich von einem verzweigten Oligomer ableitet, eine Verbindung nach einem
   der Ansprüche 28 bis 34 ist.

   53« Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 43 bis 52, dadurch gekennzeichnet, daß sie auch V/asser enthält«

   54ο Zusammensetzung nach Anspruch 53* dadurch gekennzeichnet, daß sie eine wässrige Zusammensetzung ist., die zum Schäumen fertig ist ο

   55« Verfahren zum Erzeugen eines Peuerlöschschaums,, dadurch gekennzeichneta daß man eine wässrige Zusammensetzung nach Anspruch 54 schäumt =

   560 Verfahren zum Bekämpfen von Feuer _s dadurch gekennzeichnet , daß man auf das Feuer einen Schaum aufbringt_a der aus einer wässrigen Zusammensetzung erhalten -worden ist* viie
   sie in einem der Ansprüche 1 bis 39 definiert ist.

   57» Verfahren zum Bekämpfen von Feuer-, dadurch gekennzeich·= net, daß man auf das Feuer einen Schaum aufbringt _g der aus einer wässrigen Zusammensetzung nach Anspruch 55 erhalten worden ist ο

   PATENTANWÄLTE DR-ING-H-FINCKE₁DIPL-INaH-BOHR

   DIPL-ING. S. STAEGER

   9Q98A7/0892