DE2559189A1 - FLUORINE COMPOUNDS - Google Patents
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Description
Case 61-9738/9837/GC 716/721 Deutschland Case 61-9738 / 9837 / GC 716/721 Germany
Fluorierte VerbindungenFluorinated compounds
609828/1043609828/1043
CIBA-GEIGY AG, CH-4002 Basel V j»L ^"v*"7—"i "χ ί ILI I *CIBA-GEIGY AG, CH-4002 Basel V j »L ^" v * " 7 -" i "χ ί ILI I *
1 25591831 2559183
Die nachstehend beschriebene Erfindung beiiifft neuartige, perfluoralkyigruppenhaltige Tenside. Die Bedeutung der Tenside liegt darin, daß sie als Netzmittel, Emulgatoren, Lösungsvermittler und/oder Dispergiermittel wirken. Tenside hat man zwar aus vielen Verbindungsklassen hergestellt, doch sind in jüngerer Zeit Perfluoralkylgruppen (R^) enthaltende Tenside bekannt geworden. Rf-substituierte Tenside sind besonders wertvoll, da sie bekanntlich die Oberflächenspannung von Flüssigkeiten mehr als irgendein anderes Tensid vermindern. Beispielsweise kann man mit fluorierten Tensiden Oberflächenspannungen in Wasser von weniger als 17 dyn/cm erhalten, während nicht-fluorierte Kohlenwasserstoffanaloge die Oberflächenspannung des Wassers nur auf etwa 30 dyn/cm vermindern. Aus diesem Grund haben fluorierte Tenside in so verschiedenartigen Gebieten wie Emulsionspolymerisationen, selbstpolierenden Bohnerwachsen, der Galvanotechnik, Korrosionshemmstoffen , Anstrichmitteln und Feuerbekämpfungsmitteln Anwendung gefunden.The invention described below relates to novel, perfluoroalkyl group-containing surfactants. The importance of surfactants is that they act as wetting agents, emulsifiers, solubilizers and / or dispersants. Although surfactants have been produced from many classes of compounds, surfactants containing perfluoroalkyl groups (R ^) have recently become known. R f -substituted surfactants are particularly valuable because they are known to reduce the surface tension of liquids more than any other surfactant. For example, with fluorinated surfactants, surface tensions in water of less than 17 dynes / cm can be obtained, while non-fluorinated hydrocarbon analogues reduce the surface tension of the water to only about 30 dynes / cm. For this reason, fluorinated surfactants have found use in fields as diverse as emulsion polymerizations, self-polishing floor waxes, electroplating, corrosion inhibitors, paints and fire-fighting agents.
Verschiedene fluorierte, amphotere und kationenaktive Tenside sind aus U.S. Patenten 2 764 602, 3 555 089 und 3 681 413 und deutschen OffenlegungsSchriften 2 120 868, 2 127 232, 2 165 057 und 2 315 326 bekannt geworden. Obwohl die Verbindungen der vorliegenden Erfindung ebenfalls R-,-Gruppen enthalten, unterscheiden sie sich wesentlich von den in den oben angeführten Patenten offenbarten Tensiden.Various fluorinated, amphoteric and cationic surfactants are known from U.S. Patents 2,764,602, 3,555,089 and 3 681 413 and German disclosure documents 2 120 868, 2 127 232, 2 165 057 and 2 315 326 became known. Although the compounds of the present invention also contain R-, groups contain, they differ significantly from the surfactants disclosed in the patents cited above.
Zur Herstellung der erfindungs gemäß en Tenside in Betracht kommende Zwischenprodukte sind in U.S. 3 471 518, worin die Anlagerung von R~-Alkylenthiolen an Maleinsäure undIntermediate products suitable for preparing the surfactants of the invention are disclosed in U.S. 3,471,518 wherein the addition of R ~ -alkylenethiols to maleic acid and
60 98 28/104360 98 28/1043
Maleinate beschrieben ist, und in U.S. 3 706 787, worin die Anlagerungsprodukte von Rf-Thiolen an Dialkyl- und Monoalkylmaleinate beschrieben sind, angegeben. Die deutsche Offenlegungsschrift 2 219 642 offenbart R~-Alkylenthiol-anlagerungsprodukte mit Dialkylaminoalkylacrylaten und -methacrylaten; diese Verbindungen sind kationen-aktive Tenside und besitzen keinen 1,2-Dicarbonsäureanteil. Währendalle fluorierten amphoteren Tenside des bisherigen Standes der Technik durch Quaternisierung eines entsprechenden tertiären Amins mit einem Alkylierungsmittel, wie Laktonen, Sultonen oder halogenierten Säuren, synthetisiert werden, stellt man die erfindungsgemäßen amphoteren Tenside durch eine einfache Ringöffnungsreaktion ohne Verwendung von möglicherweise karzinogenen Alkylierungsmitteln her. Die erfindungsgemäßen Tenside sind hervorragende Netzmittel, besonders bei der kombinierten Anwendung mit anderen fluorierten und nicht-fluorierten Tensiden. Weiterhin lassen sie sich viel wirtschaftlicher und sicherer herstellen.Maleinate is described, and in US 3,706,787, which describes the addition products of R f -thiols to dialkyl and monoalkyl maleate are given. German Offenlegungsschrift 2 219 642 discloses R ~ -alkylenethiol addition products with dialkylaminoalkyl acrylates and methacrylates; these compounds are cation-active surfactants and do not contain any 1,2-dicarboxylic acid. While all fluorinated amphoteric surfactants of the prior art are synthesized by quaternizing a corresponding tertiary amine with an alkylating agent such as lactones, sultones or halogenated acids, the amphoteric surfactants according to the invention are produced by a simple ring-opening reaction without the use of possibly carcinogenic alkylating agents. The surfactants according to the invention are excellent wetting agents, especially when used in combination with other fluorinated and non-fluorinated surfactants. Furthermore, they can be manufactured much more economically and safely.
Gegenstand vorliegender Erfindung sind neuartige fluorierte Verbindungen, welche vorzugsweise amphoter oder kationen-aktiv sind und gute oberflächenaktive Eigenschaften besitzen, sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung, Die fluorierten Verbindungen entsprechen den FormelnThe present invention relates to novel fluorinated compounds, which are preferably amphoteric or are cation-active and have good surface-active properties, and a process for their preparation, The fluorinated compounds correspond to the formulas
R.-R1-^- (CH ) -CH COOH T R.-R 1 - ^ - (CH) -CH COOH T
f 2 y j · If 2 y j · I
—COX-Q—COX-Q
und deren Isomerand its isomer
- 3 -6098 28/1043- 3 -6098 28/1043
y-cii-cox- Q ττ y-cii-cox- Q ττ
-CH C C-CH C C
Y 1 > Y 1>
~Q III~ Q III
worin R,, geradkettiges oder verzweigtes Perfluoralkyl mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen oder solches durch Perfluoralkoxy mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen substituiertes Perfluoralkyl, wherein R ,, straight-chain or branched perfluoroalkyl with 1 to 18 carbon atoms or such perfluoroalkyl substituted by perfluoroalkoxy with 2 to 6 carbon atoms,
R verzweigtes oder geradkettiges Alkylen mit 1 bis 12
Kohlenstoffatomen, Alkylenthiοalkylen mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen,
Alkylenoxyalkylen mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen
oder Alkyleniminoalkylen mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen,
worin das Stickstoffatom als dritten Substituenten Wasserstoff oder Alkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen
enthält,
y 1 oder Null,R branched or straight-chain alkylene with 1 to 12 carbon atoms, alkylene thioboalkylene with 2 to 12 carbon atoms, alkyleneoxyalkylene with 2 to 12 carbon atoms or alkyleneiminoalkylene with 2 to 12 carbon atoms, in which the nitrogen atom contains hydrogen or alkyl with 1 to 6 carbon atoms as the third substituent,
y 1 or zero,
X Sauerstoff oder -NR, worin .R Wasserstoff, Niederalkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen oder Hydroxyalkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist , oder X zusammen mit Q einen Piperazinring bildet, undX is oxygen or -NR, in which .R is hydrogen, lower alkyl having 1 to 6 carbon atoms or hydroxyalkyl having 1 to 6 carbon atoms is, or X forms a piperazine ring together with Q, and
Q eine stickstoffhaltige Gruppe darstellt, ausgewählt unter (l) einer unterQ represents a nitrogen-containing group selected from (l) one of
_ 4 609828/1043 _ 4 609828/1043
(la)(la)
(Ib)(Ib)
-und • R' -and • R '
(lc)(lc)
ausgewählten aliphatischen Aminogruppen worinselected aliphatic amino groups wherein
R für lineares oder verzweigtes Alkylen mit 2 Ms 12 Kohlenstoffatomen, durch Sauerstoff oder Schwefel unterbrochenes lineares oder verzweigtes Alkylen mit bis zu 60 Kohlenstoff-R for linear or branched alkylene with 2 Ms 12 carbon atoms, linear or branched alkylene interrupted by oxygen or sulfur with up to 60 carbon
atomen oder hydroxyl-substituiertes Alkylen, wobei R vorzugsweise geradkettiges oder verzweigtes Alkylen mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen ist,atoms or hydroxyl-substituted alkylene, where R is preferred is straight-chain or branched alkylene with 2 to 5 carbon atoms,
k für 1 oder Null, mit der Einschränkung, daß k 1 ist, wenn X Sauerstoff ist,k is 1 or zero, with the proviso that k is 1 when X is oxygen,
Rr und R unabhängig voneinander je für Wasserstoff, eine Alkylgruppe oder substituierte Alkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, eine Phenylgruppe, eine alkyl- oder halogensubstituierte Phenylgruppe mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen, Polyäthoxy- oder Polypropoxygruppe mit 2 bis 20 Alkoxyeinheiten, mit der Einschränkung, daß R^ und R nicht Wasserstoff sind, wenn X Sauerstoff ist, und wobei Alkyl mit 1 bis 5Rr and R independently of one another each represent hydrogen, an alkyl group or substituted alkyl group with 1 to 20 carbon atoms, a phenyl group, an alkyl or halogen substituted one Phenyl group with 6 to 20 carbon atoms, polyethoxy or polypropoxy group with 2 to 20 alkoxy units, with the proviso that R ^ and R are not hydrogen when X is oxygen and where alkyl is 1 to 5
_ 5 — BQ982B/1043_ 5 - BQ982B / 1043
Kohlenstoffatomen, Diejiyl, Hydroxyl, Carboxyl, Halogen, Alkylen-dialkylphosphonat wie Methylen-diäthylphosphonat oder eine GruppeCarbon atoms, diejiyl, hydroxyl, carboxyl, halogen, Alkylene dialkyl phosphonate such as methylene diethyl phosphonate or a group
-N-N
als Substituenten an Alkyl, und Methyl, Halogen oder Hydroxylas substituents on alkyl, and methyl, halogen or hydroxyl
-z. als Substituenten an Phenyl in Frage kommen und R^ und R -z. as substituents on phenyl come into question and R ^ and R
vorzugsweise Alkylgruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffen sind, A ^ für ein beliebiges Anion, welches ein Ammoniumsälz der Formel NH^A0^bildet und sich von Alky!halogeniden, Benzoloder Chlorbenzolsulfonatestern von Alkylalkoholen und Methyl- und Aethylsulfaten ableitet, wobei A vorzugsweise Cl ^, Br ,are preferably alkyl groups with 1 to 4 carbons, A ^ for any anion which forms an ammonium salt of the formula NH ^ A 0 ^ and is derived from alkyl halides, benzene or chlorobenzenesulfonate esters of alkyl alcohols and methyl and ethyl sulfates, where A is preferably Cl ^ , Br,
CH^CH0OSO,© oder CHxOSO,Θ ist, 3 2 3 3 3CH ^ CH 0 OSO, © or CH x OSO, Θ is, 3 2 3 3 3
R-^ für Wasserstoff, eine Alkylgruppe oder Hydroxyalkylgruppe,
Aralkyl oder Gruppen der Formel -(CHp) -COO-Alkyl, wobei
besagte Alkylgruppe 1 bis 18 Kohlenstoffatome aufweist und R-7 vorzugsweise Methyl, Aethyl, Propyl, Butyl oder Benzyl
ist, und
G ^ für eine unter den GruppenR- ^ for hydrogen, an alkyl group or hydroxyalkyl group, aralkyl or groups of the formula - (CHp) -COO-alkyl, wherein said alkyl group has 1 to 18 carbon atoms and R- 7 is preferably methyl, ethyl, propyl, butyl or benzyl, and
G ^ for one among the groups
; -(CH2)3SO3 0·,; - (CH 2 ) 3 SO 3 0 ·,
-CH- COO und -C-COO-CH- COO and -C-COO
1 I! 1 I!
• CH2-COOH CH-COOH• CH 2 -COOH CH-COOH
ausgewählte Gruppe, worin η 1 bis 5 ist, steht; (2) unterselected group wherein η is 1 to 5; (2) under
609828/i"ü43609828 / i "ü43
(2a) -R -N^Y(2a) -R -N ^ Y
(2b) -R2-n0 Y ΑΘ xma (2b) -R 2 -n 0 Y Α Θ xma
• I5 • I 5
(2c)(2c)
ausgewählten cyclischen Aminogruppen, worin Y eine Diradikalgruppe der Formeln:selected cyclic amino groups, in which Y is a diradical group of the formulas:
-(CH2)4-, -(CH2)5-, -(CH2)2-0-(CH2)2- und- (CH 2 ) 4 -, - (CH 2 ) 5 -, - (CH 2 ) 2 -0- (CH 2 ) 2 - and
-(CH2)-CH-N-(CH2)2-, worin R2, R5, i3und G^die oben-R? R8 - (CH 2 ) -CH-N- (CH 2 ) 2 -, where R 2 , R 5 , i3 and G ^ have the above-R? R 8
angegebene Bedeutung haben, und 7 Rhave given meaning, and 7 R
R und R unabhängig Wasserstoff oder eine Niederalkyl- oder Hydroxy-niederalkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellen, mit der Einschränkung, daß R nicht Wasserstoff sein darf, wenn X Sauerstoff ist; (3) unter -R and R independently hydrogen or a lower alkyl or represent hydroxy-lower alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, with the proviso that R is not hydrogen may be when X is oxygen; (3) under -
(3b)(3b)
undand
609828/1043609828/1043
(3c)(3c)
-(R2)- (R 2 )
ausgewählten aromatischen Aminogruppen undselected aromatic amino groups and
(4) unter ia Zb (4) under ia Zb
(4a)(4a)
(4b)(4b)
(4c)(4c)
ausgewählten ring-kondensierten aromatischen Aminogruppen, worin Z Halogen oder Methyl und a + b eine ganze Zahl von 0-3 ist; undselected ring-fused aromatic amino groups, wherein Z is halogen or methyl and a + b is an integer from 0-3; and
(5) einer heterocyclischen Aminogruppe der Formel (5a) -(R2)k-E(5) a heterocyclic amino group of the formula (5a) - (R 2 ) k -E
(5b)(5b)
609828/1043609828/1043
(5c) -(R^)k-E^-i worin k eins oder Null und(5c) - (R ^) k -E ^ -i where k is one or zero and
E unter N-Hydroxyalkyl- oder N-Aminoalkyl-substituiertem Pyrrolyl, Pyrazolyl, Imidazolyl, Triazolyl, Indolyl oder Indazolyl oder durch Hydroxyalkyl und Aminoalkyl ringsubstituiertem Pyridazinyl, Pyrimidinyl, Pyrazinyl oder Chinoxalinyl ausgewählt wird.E under N-hydroxyalkyl- or N-aminoalkyl-substituted Pyrrolyl, pyrazolyl, imidazolyl, triazolyl, indolyl or indazolyl or ring-substituted by hydroxyalkyl and aminoalkyl Pyridazinyl, pyrimidinyl, pyrazinyl or quinoxalinyl is selected.
Gegenstand vorliegender Erfindung sind weiterhin wässrige filmbildende Konzentrate zur Feuerlöschung oder -verhütung durch Unterdrückung der Verdampfung brennbarer Flüssigkeiten, sowie ein Verfahren zur Feuerbekämpfung (Löschung oder Verhütung), in welchem diese Konzentrate angewandt werden.The present invention also relates to aqueous film-forming concentrates for extinguishing fires or -Prevention by suppressing the evaporation of flammable liquids, as well as a method of fire fighting (Deletion or prevention) in which these concentrates are used.
Die durch die obigen Formeln I und II dargestellten Verbindungen, wobei Q die Konstitutionen (la), (2a), (3a), (4a) oder (5a) besitzt, liegen in Lösung in Form ihrer inneren Salze der allgemeinen FormelnThe compounds represented by the above formulas I and II, where Q represents the constitutions (la), (2a), (3a), (4a) or (5a) are in solution in the form of their internal salts of the general formulas
R^-R-S-(CH_) -CH COO®R ^ -R-S- (CH_) -CH COO®
. 2 y I © Ia CH- COX-QH. 2 y I © Ia CH- COX-QH
- - ' und- - ' and
) -CH-COX-OH) -CH-COX-OH
vor und stellen daher amphotere Tenside dar.and are therefore amphoteric surfactants.
Verbindungen der Formel III erhält man durch Imidierung von Verbindungen der Konstitutionen I und II mitCompounds of the formula III are obtained by imidating compounds of the constitutions I and II with
— 9 — G O 9 8 2 δ / i υ 4 3 - 9 - GO 9 8 2 δ / i υ 4 3
X = -NH- durch Erhitzen, entweder als solche oder in Lösung, auf eine Temperatur im Bereich von 50 bis I50 C oder vorzugsweise auf eine Temperatur von etwa IGG0C. Die erfindungsgemäßen Verbindungen, in welchen Q die Konstitutionen (la), (2a), (3a), (4a) oder (5a) hat, werden aus Malein- Gder Itaconsäureanhydriden, Perfluoralkylgruppen enthaltenden Thiolen und einem Polyamin oder Aminoalkohol hergestellt. Typischerweise stellt man sie in zwei Stufen her: zuerst erfolgt die Umsetzung von Maleinsäureanhydrid oder Itacionsäureanhydrid mit einer äquimolaren Menge entweder eines mindestens eine tertiäre Aminogruppe enthaltenden Alkohols, oder eines mindestens eine weitere primäre, sekundäre oder tertiäre Aminogruppe enthaltenden primären oder sekundären ■ Amins unter Bildung eines intermediären ungesättigten Halbesters bzw. Halbamid.s der Konstitutionen.:^X = -NH- by heating, either as such or in solution, to a temperature in the range from 50 to 150 C or preferably to a temperature of about IGG 0 C. The compounds according to the invention in which Q the constitutions (Ia), ( 2a), (3a), (4a) or (5a) are prepared from maleic, itaconic anhydrides, perfluoroalkyl-containing thiols and a polyamine or amino alcohol. They are typically prepared in two stages: first, maleic anhydride or itacionic anhydride is reacted with an equimolar amount of either an alcohol containing at least one tertiary amino group or a primary or secondary amine containing at least one other primary, secondary or tertiary amino group to form a intermediate unsaturated half-ester or half-amide of the constitutions: ^
CO(P
HC CO (P
HC
c bzw. c or
COX-QHCOX-QH
2 I Θ 2 I Θ
CH2-COa-QHCH 2 -COa-QH
worin X die oben angegebene Bedeutung hat und Q die Konstitutionen (la), (2a), (3a), (4a) oder (5a) besitzt.where X has the meaning given above and Q has the constitutions (la), (2a), (3a), (4a) or (5a).
Verbindungen dieser Konstitution sind in der Literatur als Comonomere zur Vinylpolymerisation beschrieben, beispielsweise in U.S. 2 821 521Compounds of this constitution are described in the literature as comonomers for vinyl polymerization, for example in U.S. 2,821,521
- 10 609828/1043 - 10 609828/1043
I' © ■I '© ■
CH-CONH(CH ):i (CHO0 HCH-CONH (CH): i (CHO 0 H
N-(3-Dimethylaminopropyl)maleinsäureamid.N- (3-Dimethylaminopropyl) maleic acid amide.
Bei Verbindungen, in denen X -N-CH-, oder -N-C OHC For compounds in which X -N-CH-, or -NC O H C
i 3 »25i 3 »25
und Q -CH2CH2-N(CH3)2 ist, erfolgt Ringschluß des Zwischenprodukts unter Bildung einer Verbindung der Konstitution:and Q is -CH 2 CH 2 -N (CH 3 ) 2 , the intermediate is cyclized to form a compound of the constitution:
CH.
3 CH.
3
S CH.COO^S CH.COO ^
H [ 2H [2
^=•0
N^ = • 0
N
CH3 (oder -C2H5)CH 3 (or -C 2 H 5 )
Dies sind neue Verbindungen, und ihre Konstitutionen wurden durch NMR und die Abwesenheit aciden Wass er Stoffs bestätigt.These are new compounds, and their constitutions were established by NMR and the absence of acidic water confirmed.
Statt das Zwischenprodukt aus dem Anhydrid durch Ringöffnung herzustellen, kann man andere Synthesewege beschreiten, wie zum Beispiel Umesterung oder Umamidierung eines Malein-, Fumar- oder ItaPonsäureniederalkylhalbesters.Instead of producing the intermediate product from the anhydride by ring opening, other synthetic routes can be used, such as, for example, transesterification or transamidation of a maleic, fumaric or itaPonic acid lower alkyl half-ester.
Die Synthese der neuen Tenside vervollständigt man in einer zweiten Reaktionsstufe, während deren das perfluoralkylsubstituierte Thiol durch Basenkatalyse an die Doppelbindung des Zwischenproduktes angelagert wird. DieseThe synthesis of the new surfactants is completed in a second reaction stage, during which the perfluoroalkyl-substituted Thiol is added to the double bond of the intermediate by base catalysis. These
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6 0 9 8 2b/ 10436 0 9 8 2b / 1043
Reaktion verläuft normalerweise bei Zimmertemperatur, außer wenn sich ein Zwischenprodukt des oben beschriebenen cyclischen Typs bildet; in diesem Fall findet die Anlagerung des Thiols nur bei Temperaturen von 85°C und darüber statt.The reaction normally proceeds at room temperature, except when there is an intermediate of the cyclic described above Type forms; in this case, the addition of the thiol takes place only at temperatures of 85 ° C and above.
Andererseits kann man den Syntheseweg umkehren und
das R~-Thiol durch Basenkatalyse oder einen Radikalmechanismus an das ungesättigte cyclische Anhydrid oder dessen Niederalkylhalbester
anlagern. Das Zwischenprodukt wird dann mit einem mindestens eine tertiäre Aminogruppe enthaltenden
Alkohol oder einem mindestens eine weitere primäre, sekundäre oder tertiäre Aminogruppe enthaltenden primären oder sekundären
Amin umgesetzt, wobei man das gewünschte Produkt
erhält. Wegen der hohen Ausbeute und Reinheit des Produkts wird der erste Syntheseweg bevorzugt.On the other hand, one can reverse the synthesis route and
add the R ~ thiol to the unsaturated cyclic anhydride or its lower alkyl half ester by base catalysis or a radical mechanism. The intermediate is then mixed with at least one tertiary amino group containing
Alcohol or a primary or secondary amine containing at least one further primary, secondary or tertiary amino group reacted, with the desired product
receives. Because of the high yield and purity of the product, the first synthetic route is preferred.
Die Monoester lassen sich leicht durch Umsetzung
deräquimolaren Menge eines ungesättigten cyclischen Anhydrids
und des Aminoalkohols, entweder unverdünnt oder in Lösung,
synthetisieren. Die Monoamide kann man durch Umsetzung
äquimolarer Mengen eines ungesättigten cyclischen Anhydrids mit einem Polyamin bei einer Temperatur unter 5O0C in einem
Lösungsmittel herstellen. In Frage kommen Lösungsmittel wie Methyläthylketon, Diäthylenglykoldimethyläther, Dimethylformamid,
Tetrahydrofuran, Perchloräthylen, 1,1,1-Trichloräthan,
Dichlormethan, Dioxan, Dimethylsulfoxyd und N-Methylpyrrolidon. Wie im kanadischen Patent 828 195 näher beschrieben,
sind die Amide ferner in Wasser oder einem Gemisch aus Wasser und einem oben angeführten Lösungsmittel durchThe monoesters can be easily converted through
the equimolar amount of an unsaturated cyclic anhydride and the amino alcohol, either undiluted or in solution,
synthesize. The monoamides can be obtained by implementing
produce equimolar amounts of an unsaturated cyclic anhydride with a polyamine at a temperature below 5O 0 C in a solvent. Solvents such as methyl ethyl ketone, diethylene glycol dimethyl ether, dimethylformamide, tetrahydrofuran, perchlorethylene, 1,1,1-trichloroethane, dichloromethane, dioxane, dimethyl sulfoxide and N-methylpyrrolidone are possible. As described in more detail in Canadian Patent 828 195, the amides are also in water or a mixture of water and a solvent listed above
G098 28/G098 28 /
Zusatz des Anhydrids zur wässrigen Lösung des Amins herstellbar. The anhydride can be added to the aqueous solution of the amine.
Die Anlagerung des FU-substituierten Thiols an die Monoester und Monoamide wird in Lösung oder unverdünnt bei einer Temperatur zwischen 20 und 100°C durchgeführt. In Betracht kommende Lösungsmittel sind Alkohole wie Methanol, Aethanol, n-Propanol, Isopropanol, n- und Isobutanol, Amylalkohol, n-Hexanol, Cyclohexan, Benzylalkohol usw.; Aether wie Dimethyläther, Methyläthyläther, Diäthyläther, Di-npropyläther, Diisopropyläther, Methyl-n-butyläther, Aethyln-butylather, Aethylenglykoldimethyläther, Divinyläther, D.iallyläther, Tetrahydrofuran usw.; Ketone wie Aceton, Methyläthylketon, Methyl-n-propylketon, Diäthylketon, Hexanon-2, Hexanon-3» Methyl-t-butylketon, Di-n-propylketon, Diisopropylketon, Diisobutylketon, Chloraceton, Diacetyl, Acetylaceton, Mesityloxyd, Cyclohexanon usw.; N-Methylpyrrolidon, Dimethylformamid, Acetonitril, Benzol, Chlorbenzol, Chloroform, Methylenchlorid, Tetrachlorkohlenstoff, Dioxan, Nitrobenzol, Toluol usw.. Man kann ferner Wasser oder ein Gemisch von Wasser und irgendeinem der vorhergehenden Lösungsmittel einsetzen.The addition of the FU-substituted thiol to the monoesters and monoamides occurs in solution or undiluted carried out at a temperature between 20 and 100 ° C. In Solvents to be considered are alcohols such as methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n- and isobutanol, amyl alcohol, n-hexanol, cyclohexane, benzyl alcohol, etc .; Ethers such as dimethyl ether, methyl ethyl ether, diethyl ether, di-npropyl ether, Diisopropyl ether, methyl n-butyl ether, ethyl n-butyl ether, Ethylene glycol dimethyl ether, divinyl ether, D.iallyl ether, tetrahydrofuran, etc .; Ketones such as acetone, Methyl ethyl ketone, methyl n-propyl ketone, diethyl ketone, Hexanone-2, hexanone-3 »methyl-t-butyl ketone, di-n-propyl ketone, Diisopropyl ketone, diisobutyl ketone, chloroacetone, diacetyl, acetylacetone, mesityl oxide, cyclohexanone, etc .; N-methylpyrrolidone, Dimethylformamide, acetonitrile, benzene, chlorobenzene, chloroform, methylene chloride, carbon tetrachloride, Dioxane, nitrobenzene, toluene, etc. It is also possible to use water or a mixture of water and any of the foregoing Use solvent.
Methanol, Aethanol, Isopropanol,Methanol, ethanol, isopropanol,
Diäthylenglykolmonomethyläther oder Diäthylenglykolmethylbutyläther sowie Wasser enthaltende Lösungsmittelgemische werden bevorzugt. Wenn es erforderlich ist, für eine Folgereaktion, beispielsweise Quaternisierung mit Propansulton, den Alkohol zu entfernen, wird ein Gemisch aus N-Methylpyrrolidon und einem niedrigsiedenden Alkohol wie MethanolDiethylene glycol monomethyl ether or diethylene glycol methyl butyl ether and solvent mixtures containing water are preferred. If it is necessary for a follow-up reaction, For example, quaternization with propane sultone to remove the alcohol, a mixture of N-methylpyrrolidone and a low boiling alcohol such as methanol
809828/1043809828/1043
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bevorzugt. Da die Mal eins äuremono ester oder Maleinsäuremonoamide bereits eine Aminogruppe enthalten, entfällt der Zusatz weiteren Amins als Katalysator für die Thiolanlagerung.preferred. Since the times one acid mono ester or maleic acid monoamides already contain an amino group, there is no need to add any further amine as a catalyst for the addition of thiols.
Die so erhaltenen neuen Tenside sind in Wasser oder Wasser/Hilfslösungsmittelgemischen ohne weiteres löslich, und die Lösungen sind im wesentlichen neutral. In verdünnter wässriger Lösung bilden die tertvAminoalkylmonoester und -monoamide polymere Aggregate,was zu sehr hohen Viskositäten führt; diese gelartigen Lösungen lassen sich durch Zusatz eines Hilfslösungsmittels wie Butylcarbitol oder eines nicht-ionogenen Hilfstensids wie eines, äthoxylierten Alkylphenole leicht aufbrechen.The new surfactants obtained in this way are readily soluble in water or water / auxiliary solvent mixtures, and the solutions are essentially neutral. In dilute aqueous solution, the tertiary aminoalkyl monoesters and -monoamide polymeric aggregates, resulting in very high viscosities leads; These gel-like solutions can be by adding an auxiliary solvent such as butyl carbitol or a non-ionic auxiliary surfactant such as an ethoxylated alkylphenol break up easily.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen, worin Q den Konstitutionen(lb und c), (2b und c), (3b und c), (4b und c) und (5b und c) entspricht, stellt man durch Quaternisierung der wie oben beschrieben dargestellten amphoteren Tenside her.The compounds according to the invention in which Q corresponds to the constitutions (lb and c), (2b and c), (3b and c), (4b and c) and (5b and c) is obtained by quaternizing the amphoteric surfactants prepared as described above.
Die Quaternisierungsreaktion kann man in Gegenwart oder Abwesenheit eines indifferenten Lösungsmittels ausführen. Als Lösungsmittel sind Diäthyläther, Acetonitril, Dimethylformamid, N-Methylpyrrolidon usw. geeignet.The quaternization reaction can be carried out in the presence or absence of an inert solvent. Diethyl ether, acetonitrile, dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, etc. are suitable as solvents.
Die Temperatur für die Umsetzung ist nicht kritisch und kann sich je nach der Reaktionsfähigkeit des Quaternisierungsmittels auf O0C bis etwa 150°C belaufen.The temperature for the reaction is not critical and can range from 0 ° C. to about 150 ° C., depending on the reactivity of the quaternizing agent.
Bei Verwendung eines indifferenten Lösungsmittels fallen die erhaltenen quartären Ammoniumverbindungen häufig als Feststoffe an. Sie lassen sich leicht abtrennen, waschen und trocknen. Aus einer Lösung kann man die Prö-If an inert solvent is used, the quaternary ammonium compounds obtained fall often as solids. They are easy to detach, wash and dry. One solution can be used to
6 0 9 8 2 8/6 0 9 8 2 8 /
dukte, wie dem Fachmann bekannt, durch Zusatz eines Nichtlösungsmittels isolieren. Gewünschtenfalls kann man die Produkte durch Umkristallisieren aus einem geeigneten Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch weiter reinigen. Als viskose Flüssigkeiten erhaltene Produkte können durch Extraktion mit einem geeigneten Lösungsmittel weiter gereinigt werden.products, as known to those skilled in the art, by adding a nonsolvent isolate. If desired, the products can be obtained by recrystallization from a suitable one Further clean the solvent or solvent mixture. Products obtained as viscous liquids can through Extraction can be further purified with a suitable solvent.
Wenn der Aminoalkohol ein Diol oder ein mindestens drei Aminogruppen, wovon mindestens zwei primär oder sekundär sind, enthaltendes Polyamin ist, kann man es mit zwei Mol Malein- oder ItaQonsäureanhydrid und zwei Mol R~-Alkylenthiol umsetzen, so daß Bis-R^-alkylenthiobernsteinsäurehalbamide, -haibester und -succinimide entstehen, die sich durch die FormelnIf the amino alcohol is a diol or at least three amino groups, of which at least two are primary or secondary are, containing polyamine, you can do it with two moles of maleic or ItaQonsäureanhydrid and two moles of R ~ -alkylenethiol convert so that bis-R ^ -alkylenethiosuccinic acid half-amides, -haibester and -succinimide arise, which are represented by the formulas
Rf-R -S-(CH2) -CH-COOKR f -R -S- (CH 2 ) -CH-COOK
CH2COXCH 2 COX
und deren Isomer bzw.and its isomer or
-T-T
-J 2-J 2
worin T eine zweiwertige stickstoffhaltige Gruppe bedeutet, ausgewählt unterwherein T is a divalent nitrogen-containing group selected from
- 15 609828/ 1 043- 15 609828/1 043
(D - R2 .n (D - R 2. N
V,-V, -
2 /^2 / ^
(2) -R -N H N-R(2) -R -N H N-R
v/v /
(3)(3)
worin R für das Triradikal eines aliphatischen Kohlenwasserstoffs mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 3 bis 5 Kohlenstoffen, steht, darstellen lassen. Ein Beispiel für Formel (3) ist das 3-Pyridylpropan-l,3-diradikal.wherein R is the tri-radical of an aliphatic hydrocarbon having 3 to 10 carbon atoms, preferably 3 to 5 carbons, can be represented. An example of formula (3) is 3-pyridylpropane-1,3-diradical.
Wenn X in den Formeln I und II Sauerstoff ist, leitet sich Q von tertiäre Aminogruppen enthaltenden Alkoholen der FormelWhen X in formulas I and II is oxygen, Q is derived from alcohols containing tertiary amino groups the formula
(D .R3 (D .R 3
H0-R2-NH0-R 2 -N
worin R^ und R die oben angegebene Bedeutung haben, ab.wherein R ^ and R have the meaning given above, from.
Beispiele zur Erläuterung der oben angeführten Alkohole sind .Examples to illustrate the alcohols listed above are.
HO-CH2-CH2-N(CH3) .HO-CH 2 -CH 2 -N (CH 3 ).
HO-CH2-CH2-N(C2H5)HO-CH 2 -CH 2 -N (C 2 H 5 )
HO- (CH2J3-N (CH3)HO- (CH 2 J 3 -N (CH 3 )
HO-HO-
HO-(CH2) 3-N (C3H7) 2 HO- (CH 2 ) 3 -N (C 3 H 7 ) 2
- 16 -- 16 -
60 9828/104360 9828/1043
KO-(CH2) 4-N (CH3) HO-(CH2)5-N(CH3) HO-(CH2)6-N(CH3) HO (CH2)8-N(CH3^ HO(CH2)10-HO(CH2)12-N(CH3) KO- (CH 2 ) 4 -N (CH 3 ) HO (CH 2 ) 5 -N (CH 3 ) HO- (CH 2 ) 6 -N (CH 3 ) HO (CH 2 ) 8 -N (CH 3 ^ HO (CH 2 ) 10 -HO (CH 2 ) 12 -N (CH 3 )
HO-CH-CH N(CH ) CH3 HO-CH-CH N (CH) CH 3
mit χ + y = 3-25 und ζ = ϊ-20with χ + y = 3-25 and ζ = ϊ-20
HO-CH0CIi-K (phenyl) ai_CH,OH HO-CH2CH2-Il (tolyl) CH2CH2OH HO-CH-CH9-N(phenyl)CHnCH-OHHO-CH 0 Cli-K (phenyl) ai_CH, OH HO-CH 2 CH 2 -Il (tolyl) CH 2 CH 2 OH HO-CH-CH 9 -N (phenyl) CH n CH-OH
CH3 (CK2CH2O) HCH 3 (CK 2 CH 2 O) H
HOCH2CH2-N-CH CH OHHIGH 2 CH 2 -N-CH CH OH
°°2Β5°° 2 Β 5
OC2H5 OC 2 H 5
Cyclische Verbindungen der FormelCyclic compounds of the formula
(2) H0-R2-N Y(2) H0-R 2 -NY
worin R und Y die oben angegebene Bedeutung haben, stellen eine weitere Gruppe tert.-aminohaltiger Alkohole dar.in which R and Y have the meanings given above represents another group of tert-amino-containing alcohols.
Beispiele zur Erläuterung der oben angeführten Alkohole sindExamples to illustrate the alcohols listed above are
HO (CH2) 2 N HHO (CH 2 ) 2 NH
■0■ 0 Γ~\Γ ~ \
HO(CH0) _—N H OHO (CH 0 ) _ -NHO
Η0 (CH2} 3 "~ Νν Η .Ν- {CH2} 3°Η Η0 (CH 2 } 3 "~ Ν ν Η . Ν - {CH 2 } 3 ° Η
CH.CH.
Noch v/eitere Klassen von tert.-Aminogruppen enthaltenden Alkoholen haben die FormelnEven further classes of alcohols containing tertiary amino groups have the formulas
ho-r!;ho-r !;
oderor
(4)(4)
HO-RHO-R
(5) H0(R2)k-E(5) H0 (R 2 ) k -E
worin R, Z, E, a, b und k die oben angegebene. Bedeutung wherein R, Z, E, a, b and k are those given above. meaning
haben. ·to have. ·
Erläuternde Beispiele solcher Alkohole sind 2-, 3- und 4-(2'-Hydroxyäthyl)pyridin , 3-Methyl-4-(2f-hydroxyäthyl)pyridin , 2-Methyl-4-(2'-hydroxyäthyl)pyridin ,Illustrative examples of such alcohols are 2-, 3- and 4- (2'-hydroxyethyl) pyridine, 3-methyl-4- (2 f -hydroxyethyl) pyridine, 2-methyl-4- (2'-hydroxyethyl) pyridine,
2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7- und 8-(2'-Hydroxyäthyl)-2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7- and 8- (2'-hydroxyethyl) -
chinolin undquinoline and
3-Pyridyl-l,5-p entandi öl.3-pyridyl-1,5-p entandi oil.
Wenn X in den Formeln I oder II -NR ist, kann eineWhen X in formulas I or II is -NR, a
solche Gruppe sich von einem mindestens eine weitere Aminogruppe enthaltenden, primären oder sekundären Amin ableiten.such group are derived from a primary or secondary amine containing at least one further amino group.
Derartige Amine können durch die Formel (D Such amines can be given by the formula (D
worin R bis R und k die oben angegebene Beutung haben, dargestellt werden.where R to R and k have the meaning given above, being represented.
Beispiele zur Erläuterung der oben .angeführten Amine sindExamples to explain the amines listed above are
(CII2) 2N(CII 2 ) 2 N
- 19 609828/Ί 043- 19 609828 / Ί 043
(CH2J8N(C3H7)(CH 2 J 8 N (C 3 H 7 )
CH,NH(CH_J .N(CH_JO CH, NH (CH_J .N (CH_J O
OO Z HZ H J Z J Z
NH0 (CH0J ,,N (C0H-J0 Z Zo ZoZ NH 0 (CH 0 J ,, N (C 0 HJ 0 Z Zo ZoZ
CH3NH(CH2J3N(CH3J2 H2N(CH2J 2Ν(CH2CH2OH)CH 3 NH (CH 2 J 3 N (CH 3 J 2 H 2 N (CH 2 J 2 Ν (CH 2 CH 2 OH)
CH3NH-N(CH JCH 3 NH-N (CH J
- 20- 20th
6 09828/10436 09828/1043
Eine weitere Klasse mindestens eine weitere Aminogruppe enthaltender,primärer und sekundärer Amine sind heterocyclische Verbindungen der FormelnAnother class of primary and secondary amines containing at least one further amino group are heterocyclic ones Connections of the formulas
(2) HN-(R2)-N Y oder(2) HN- (R 2 ) -NY or
HN H ' N-R5
worin R, R , Rr und Y die oben angegebene Bedeutung haben.HN H 'NR 5
wherein R, R, Rr and Y have the meaning given above.
Erläuternde Beispiele obiger Amine sind N-(2f-Aminoäthyl) piperidin, N-(2'-Aminoäthyl)morpholin, N-(4'-Aminobutyl)piperidin, N-(2'-Aminoäthyl)-pyrrolidin, N-Methylpiperazin, Piperazin und N-(2-Hydroxyäthyl)piperazin.Illustrative examples of above amines are N- (2 f -Aminoäthyl) piperidine, N- (2'-aminoethyl) morpholine, N- (4'-aminobutyl) piperidine, N- (2'-aminoethyl) pyrrolidine, N-methylpiperazine, Piperazine and N- (2-hydroxyethyl) piperazine.
Noch weitere Klassen mindestens eine weitere Aminogruppe enthaltender primärer und sekundärer Amine sind
aromatische heterocyclische Verbindungen mit Fünf- und Sechsringen, einschließlich
(3) . - · /a (4) · 2b ' 2a.Still other classes of primary and secondary amines containing at least one other amino group are aromatic heterocyclic compounds having five and six membered rings, including
(3). - · / a (4) · 2b '2a.
(5) H2N(R2)k-E(5) H 2 N (R 2 ) k -E
- 21
6098 28/1043- 21st
6098 28/1043
worin R, R , Z, E, a und b die oben angegebene Bedeutungwherein R, R, Z, E, a and b have the meaning given above
haben und ν eine ganze Zahl von 0 bis 12 ist.and ν is an integer from 0 to 12.
Erläuternde Beispiele der oben angeführten Amine sind 2-Aminomethylpyridin, 2-(2'-Aminoäthyl)pyridin, 3-(2J-Aminoäthyl)pyridin, 3-Aminomethylpyridin, 2,6-Dichlor-3-aminomethylpyridin, 2-Methyl-3- (2' -aminoäthyl)pyridin, 3_(4I-Aminobutyl)pyridin, 4-Aminomethylpyridin, 4-(2f-Aminoäthyl) pyridin, 2-Aminopyridin, 3-, 4-, 5-oder 6-Methyl-2-aminopyridine, 3-,4-, 5-oder 6-Chlor-2-aminopyridine, 3-Aminopyridin, 2-Chlor-6-methyl-3-aminopyridin, 4-Aminopyridin, Dichlor-4-aminopyridine, 2-Aminopyrimidin, 2-, 3-» 4-, 5-, 6-, 7- und 8-(4'-Aminobutyl)chinoline, 2-, 3-» 4-, 5-, 6-, 7- und 8-(3«-Methylaminopropyl)chinoline, 2, 3, 4, 5, 6, 7 oder 8-Aminochinoline, Chloraminochinoline, Methylaminochinoline, Guanin und Adenin.Illustrative examples of the above mentioned amines are, 2- (2'-aminoethyl) pyridine, 3- (2 J -Aminoäthyl) pyridine 2-aminomethylpyridine, 3-aminomethylpyridine, 2,6-dichloro-3-aminomethylpyridine, 2-methyl-3 - (2 '-aminoethyl) pyridine, 3_ (4 I- aminobutyl) pyridine, 4-aminomethylpyridine, 4- (2 f -aminoethyl) pyridine, 2-aminopyridine, 3-, 4-, 5- or 6-methyl-2 -aminopyridines, 3-, 4-, 5- or 6-chloro-2-aminopyridines, 3-aminopyridines, 2-chloro-6-methyl-3-aminopyridines, 4-aminopyridines, dichloro-4-aminopyridines, 2-aminopyrimidines, 2-, 3- »4-, 5-, 6-, 7- and 8- (4'-aminobutyl) quinolines, 2-, 3-» 4-, 5-, 6-, 7- and 8- (3 «-Methylaminopropyl) quinolines, 2, 3, 4, 5, 6, 7 or 8-aminoquinolines, chloraminoquinolines, methylaminoquinolines, guanine and adenine.
Verbindungen der Formeln I, II oder III, worin Q die Konstitution (Ib), (2b),(3b) oder (4b) hat, sind aus den entsprechenden Aminen durch Quaternisierung mit Verbindungen der Konstitution Compounds of the formulas I, II or III in which Q has the constitution (Ib), (2b), (3b) or (4b) are obtained from the corresponding amines by quaternization with compounds of the constitution
R5A,
worin B? und A die oben angegebene Bedeutung haben, abgeleitet.R 5 A,
where B? and A have the meaning given above.
Als Verbindungen der Formel R5A eignen sich solche, in denen R-^ eine Alkylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen darstellt und A ein beliebiges Anion ist, welches ein Ammoniumsalz der Formel NH/<3a" mit einer Wasserlöslichkeit von mindestens 1% bildet. Als Beispiele von R^A kommen Methyl-, Aethyl-, Propyl-, Isopropyl, Butyl-, Isobutyl-,Suitable compounds of the formula R 5 A are those in which R- ^ represents an alkyl group with 1 to 18 carbon atoms and A is any anion which forms an ammonium salt of the formula NH / <3a "with a water solubility of at least 1%. Examples of R ^ A are methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl,
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seki-Butyl-, Hexyl-, Oktyl-, Aeth.ylh.exyl-, Decyl-, Dodecyl-, Tetradecyl-, Hexadecyl- und Oktadecylchloride, -bromide und -jodide, Benzylchlorid, Halogenalkansäureester und Halogenalkyl-alkyläther in Betracht.seki-butyl-, hexyl-, octyl-, Aeth.ylh.exyl-, decyl-, dodecyl-, Tetradecyl, hexadecyl and octadecyl chlorides, bromides and -iodides, benzyl chloride, haloalkanoic acid esters and haloalkyl-alkyl ethers into consideration.
Normalalky!halogenide, d. h. n-Propyl, n-Butyl, n-Oktyl oder n-Hexadecyl,werden bevorzugt. Ebenfalls kommen die Toluol-, Benzol- und Chlorbenzolsulfonatester von Methyl-, Aethyl-, Propyl-, Butyl- und ähnlichen -alkoholen sowie Methyl- und Aethylsulfat in Frage. Bei Verwendung von Methyl- oder Aethylsulfat (RpSO/) wird gewöhnlich ein Gemisch von RSO* -Normal alkyl halides, d. H. n-propyl, n-butyl, n-octyl or n-hexadecyl are preferred. Also come the toluene, benzene and chlorobenzenesulfonate esters of methyl, ethyl, propyl, butyl and similar alcohols as well as methyl and ethyl sulfate in question. When using methyl or Ethyl sulfate (RpSO /) is usually a mixture of RSO * -
undand
SOSO
CIICOOH CH2COX-QCIICOOH CH 2 COX-Q
als Anion A im erfindungsgemäßen Produkt vorliegen. Mineralsäuren wie HCl, HBr, HJ, HJPO, und HpSO. sowie organische Säuren wie Essig-, Ameisen- und Acrylsäure sind ebenfalls verwendbar.present as anion A in the product according to the invention. Mineral acids such as HCl, HBr, HJ, HJPO, and HpSO. as well as organic Acids such as acetic, formic and acrylic acid can also be used.
Verbindungen der Formeln I, II und III, in denenQ die Könstitutim (ic), (2c), (3c), (4c) oder (5c) hat, leiten sich in ähnlicher Weise durch Quaternisierung mit (a) Hal-R6-COOHCompounds of the formulas I, II and III, in which Q has the institutes (ic), (2c), (3c), (4c) or (5c), are derived in a similar manner by quaternization with (a) Hal-R 6 - COOH
worin Hai für Chlor, Brom oder Jod steht und R eine Alkylengruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen oder eine Gruppewhere Hal stands for chlorine, bromine or iodine and R is an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms or a group
-CH--CH-
I
CH2COOH I.
CH 2 COOH
-C--C-
I!I!
CH-COOHCH-COOH
darstellt,represents
- 23 -- 23 -
809828/104 3809828/104 3
(b) R10-CHCH2C0 ' oder(b) R 10 -CHCH 2 C0 'or
ß-Laktoneß-lactones
(c) CH2CH2-SO2 (c) CH 2 CH 2 -SO 2
CH2 0CH 2 0
PropansultonPropane sultone
worin R für Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1 bis Kohlenstoffatomen steht, aus den entsprechenden Aminen ab. Die bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen eingesetzten Perfluoralkylthiole sind der Fachwelt wohlbekannt. Beispielsweise sind Thiole der Formel RJl -SH in einer Reihe von U.S. Patenten einschließlich 2 894 991»wherein R is hydrogen or an alkyl group having 1 to carbon atoms, from the corresponding amines. The perfluoroalkylthiols used in the preparation of the compounds according to the invention are known to those skilled in the art well known. For example, thiols of the formula RJ1 are -SH in a number of U.S. Patents including 2,894,991 »
2 961 470, 2 965 677, 3 088 849, 3 172 190, 3 544 663 und2 961 470, 2 965 677, 3 088 849, 3 172 190, 3 544 663 and
3 655 732 beschrieben.3 655 732.
So offenbart U.S. Patent 3 655 732 Merkaptane der FormelThus, U.S. U.S. Patent 3,655,732 mercaptans of the formula
Rf-R1-SHR f -R 1 -SH
worin R für Alkyl en mit 1 bis 16 Kohlenstoffatomen und R~ für Perfluoralkyl steht, und lehrte daß Halogenide der Formel Rf-R -hai wohlbekannt sind; Umsetzung von R~J mit Aethylen unter.radikalischen Bedingungen ergibt R^(CH0CH0) J, während Umsetzung von RJDH0J mit Aethylen RXH0(CH0CH0) Jwherein R is alkylenes of 1 to 16 carbon atoms and R ~ is perfluoroalkyl, and taught that halides of the formula R f -R -hai are well known; Reaction of R ~ J with ethylene under radical conditions gives R ^ (CH 0 CH 0 ) J, while reaction of RJDH 0 J with ethylene RXH 0 (CH 0 CH 0 ) J
J.C. X c. C- C- SL JC X c. C- C- SL
ergibt, wie weiterhin in U.S. Patenten 3 088 849, 3 145 222, 2 965 659 und 2 972 638 gelehrt wird.as further stated in U.S. Patents 3,088,849, 3,145,222, 2,965,659, and 2,972,638.
U.S. Patent 3 655 732 offenbart ferner Verbindungen der FormelU.S. U.S. Patent 3,655,732 also discloses compounds of the formula
Rf-R'-X-R"-SHR f -R'-XR "-SH
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worin R1 und R" Alkylen mit 1 bis 16 Kohlenstoffatomen bedeuten, wobei die Summe der Kohlenstoffatome in R1 und R" 25 nicht übersteigt; Rf ist Perfluoralkyl mit 4 bis 14 Kohlenstoffatomen und X ist -S- oder -NR1", wobei R!" Wasserstoff oder Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist.wherein R 1 and R "denote alkylene having 1 to 16 carbon atoms, the sum of the carbon atoms in R 1 and R" not exceeding 25; R f is perfluoroalkyl of 4 to 14 carbon atoms and X is -S- or -NR 1 ", where R ! " Is hydrogen or alkyl of 1 to 4 carbon atoms.
U.S. Patent 3 544 663 lehrt, daß man das MerkaptanU.S. U.S. Patent 3,544,663 teaches that one can use the mercaptan
RfCH2CH2SHR f CH 2 CH 2 SH
worin R„ Perfluoralkyl mit 5 bis 13 Kohlenstoffatomen darstellt, durch Umsatz des Perfluoralkylalkylenjodids mit Thioharnstoff oder durch Anlagerung von HpS an ein perfluoralkylsubstituiertes, seinerseits durch Dehydrohalogenierung des Halogenids Rf-CH2CH2-hal erhaltenes Aethylen (Rf-CH=CH2) herstellen kann.wherein R "represents perfluoroalkyl with 5 to 13 carbon atoms, by reaction of the perfluoroalkylalkylene iodide with thiourea or by addition of HpS to a perfluoroalkyl- substituted ethylene, in turn obtained by dehydrohalogenation of the halide R f -CH 2 CH 2 -hal (R f -CH = CH 2 ) can produce.
Die Umsetzung des Jodids Rf-R -J mit Thioharnstoff mit nachfolgender Hydrolyse zum Merkaptan Rf-R -SH stellt den bevorzugten Syntheseweg dar. Die Reaktion ist sowohl auf lineare als auch auf verzweigtkettige Jodide anwendbar. Zahlreiche wertvolle Perfluoralkoxyalkyljodide der allgemeinen FormelThe reaction of the iodide R f -R -J with thiourea with subsequent hydrolysis to the mercaptan Rf-R -SH is the preferred synthetic route. The reaction is applicable to both linear and branched-chain iodides. Numerous valuable perfluoroalkoxyalkyl iodides of the general formula
(CF3)2CF0 CF2CF2(CH2CH2)mJ(CF 3 ) 2 CF0 CF 2 CF 2 (CH 2 CH 2 ) m J.
worin m 1-3 ist, sind in der am 24. April 1968 eingereichten australischen Anmeldung 36 868 beschrieben.where m is 1-3 are described in Australian application 36,868 filed April 24, 1968.
Hierbei sind Thiole der FormelHere are thiols of the formula
RfCH2CH2SHR f CH 2 CH 2 SH
worin R£ Perfluoralkyl mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen bedeutet, besonders bevorzugt. Diese Rf-Thiole sind aus R^CH2CH2J und Thioharnstoff in sehr hohe Ausbaute herstellbar.where R £ is perfluoroalkyl having 6 to 12 carbon atoms, particularly preferred. These R f thiols can be produced in very large amounts from R ^ CH 2 CH 2 J and thiourea.
609828/10609828/10
^F. _CH CH-SH^ F. _CH CH-SH
C12F25CH2CH2SH C 12 F 25 CH 2 CH 2 SH
sind erläuternde Beispiele von bevorzugten Perfluoralkylalky 1 enthi öl en.are illustrative examples of preferred perfluoroalkylalkyl 1 contain oils.
Als Perfluoralkylalkylenthiöle sindAs perfluoroalkylalkylene thiols are
C10P21CH2CH2SH C 10 P 21 CH 2 CH 2 SH
sowie deren Gemische ganz besonders bevorzugt.and mixtures thereof are very particularly preferred.
Als bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Tenside verwendbare, ungesättigte, cyclische Dicarbonsäureanhydride kommen Maleinsäureanhydrid sowie alkyl- und halogensubstitutierte Maleinsäureanhydride wie Citraconsäureanhydrid und Chlor- und Dichlormaleinsäureanhydride in Frage. Itacon- und Maleinsäureanhydrid werden bevorzugt, und ganz besonders Maleinsäureanhydrid.Unsaturated, cyclic dicarboxylic acid anhydrides which can be used in the preparation of the surfactants according to the invention come maleic anhydride as well as alkyl- and halogen-substituted maleic anhydrides such as citraconic anhydride and chloro- and dichloromaleic anhydrides in question. Itaconic and maleic anhydride are preferred, and most particularly Maleic anhydride.
Wie oben erwähnt, sind die erfindungsgemäßen Verbindungen wirksame Tenside und können daher für alle, Tenside erfordernde Anwendungen eingesetzt werden. Der Fachmann würdeAs mentioned above, the compounds according to the invention are effective surfactants and can therefore be used for all surfactants required applications are used. The professional would
6 0 9828/ fo 4 3~6 0 9828 / fo 4 3 ~
diese Tenside selbstverständlich wie Tenside des Standes der Technik verwenden. Speziell ist das vorliegende Tensid beispielsweise als Netzmittel in Beschichtungen, Wachsen, Emulsionen und Anstrichmitteln anwendbar. Als Präparation mit weiteren nicht-fluorierten Tensiden stellen sie besonders wertvolle Feuerbekämpfungsmittel dar. Ein besonderer Vorteil dieser Tenside ist ihre niedrige Toxizität für im Wasser lebende Organismen.these surfactants, of course, as well as prior art surfactants use. The present surfactant is especially useful, for example, as a wetting agent in coatings, waxes, emulsions and Paints applicable. They are particularly valuable as a preparation with other non-fluorinated surfactants Fire-fighting agents. A particular advantage of these surfactants is their low toxicity for those living in water Organisms.
Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Verbindungen, worin Q die Konstitution (la), (2a), (3a), (4a) und (5a) hat, besteht darin, daß sie ohne den Schritt einer die Verwendung von karzinogenen Alkylierungsmitteln wie ß-Laktonen und Propansultonen erfordernden, speziellen Quaternisierungsreaktion hergestellte, amphotere Tenside sind. Bei vorbekannten amphoteren Tensiden ist ein solcher Quaternisierungsschritt notwendig. Besonders wertvoll sind die erfindungsgemäßen Verbindungen bei der Herstellung wässriger Präparationen zur Feuerbekämpfung, vor allem bei der Anwendung in Zusammenstellung mit nicht-fluorierten Tensiden. Derartige . Präparationen besitzen überlegene Eigenschaften bei der Kohl enwasserstof feuerbekämpfung.A particular advantage of the compounds according to the invention in which Q has the constitution (la), (2a), (3a), (4a) and (5a) is that it has without the step of using carcinogenic alkylating agents such as β-lactones and amphoteric surfactants which require special quaternization reactions and require propane sultones are. Such a quaternization step is necessary in the case of previously known amphoteric surfactants. Are particularly valuable the compounds according to the invention in the production of aqueous preparations for fire fighting, especially in use in combination with non-fluorinated surfactants. Such. Preparations have superior ones Properties in hydrocarbon fire fighting.
Bevorzugte erfindungsgemäße Tenside sind die amphoteren Tenside der Formeln Ia und Ha, worin Q die Konstitution (la), (2a) ader (3a) besitzt. Besonders bevorzugt sind . diejenigen, worin Rf lineares Perfluoralkyl mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen, R Aethylen und y null darstellt. Ganz besonders bevorzugte Tenside sind solche, worin X für NRPreferred surfactants according to the invention are the amphoteric surfactants of the formulas Ia and Ha, in which Q has the constitution (la), (2a) or (3a). Are particularly preferred. those in which R f is linear perfluoroalkyl of 6 to 12 carbon atoms, R is ethylene and y is zero. Very particularly preferred surfactants are those in which X is NR
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steht und Q der Konstitution (la) entspricht, wobei R für geradkettiges Alkylen mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen steht und Rand Q corresponds to the constitution (la), where R stands for straight-chain Is alkylene having 2 to 5 carbon atoms and R
-z L-z L
Wasserstoff, Methyl oder Aethyl und R^ und R Methyl oder Aethyl bedeuten.Hydrogen, methyl or ethyl and R ^ and R methyl or Mean ethyl.
Es ist weiterhin wohlbekannt, daß man mit Gemischen verschiedener Typen von R„-Tensiden, wie beispielsweise nichtionogenen und anionen-aktiven R „-Tensiden, für sich oder zusammen mit üblichen Kohlenwasserstoff-hilfstensiden, wie durch Bernett und Zisman (J. Phys. Chem. 6^5, 448, (1961)) berichtet, synergistische Oberflächenspannungseffekte erzielt.It is also well known that one can use mixtures of different types of R "surfactants, such as, for example, nonionic and anion-active R "surfactants, alone or together with common auxiliary hydrocarbon surfactants, such as through Bernett and Zisman (J. Phys. Chem. 6 ^ 5, 448, (1961)) reported that synergistic surface tension effects achieved.
Ferner offenbaren Tuve et al. in U.S. 3 258 423 die Verwendung wässriger Lösungen bestimmter R~-Tenside oder R.p-Tensidgemische für sich oder zusammen mit Lösungsmitteln und weiteren Zusätzen als wirksame Feuerbekämpfungsmittel. Auf der Grundlage der Befunde von Tuve et al. sind zahlreiche weitere, verschiedene R^-Tensidsysteme enthaltende Feuerbekämpfungsmittel bekanntgeworden, wie in U.S. 3 315 325 und 3 772 195 offenbart.Furthermore, Tuve et al. in U.S. 3,258,423 the use of aqueous solutions of certain R ~ surfactants or R.p surfactant mixtures alone or together with solvents and other additives as effective fire fighting agents. Based on the findings of Tuve et al. are numerous other fire-fighting agents containing various R ^ surfactant systems became known as in U.S. 3,315,325 and 3,772,195.
R--Tenside enthaltende Feuerbekämpfungsmittel wirken in zwei Richtungen:R - Fire-fighting agents containing surfactants work in two directions:
a. In der Form von Schäumen verwendet man sie als primäre Feuerbekämpfungsmittel.a. In the form of foams, they are used as primary fire fighting agents.
b. Als Dämpfeabschlußmittel verhindern sie eine Neuzündung von Brennstoffen und Lösungsmitteln.b. As a dampener, they prevent re-ignition of fuels and solvents.
Gerade diese zweite Eigenschaft gibt den fluorchemischen Feuerbekämpfungsmitteln ihre große Ueberlegenheit über alle anderen bekannten Feuerbekämpfungsmittel.It is precisely this second property that gives fluorochemical fire-fighting agents their great superiority all other known fire fighting agents.
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Solche Rp-Tensidfeuerbekämpfungsmittel sind allgemein als AFFF (d. h. Aqueous Film Forming Foams [Wässrige filmbildende Schäume]) bekannt. Die Wirkung der AFFF-Mittel kommt dadurch zustande, daß die R„-Tenside die Oberflächenspannung wässriger Lösungen soweit erniedrigen, daß die Lösungen unpolare und mit Wasser nicht mischbare Lösungsmittel benetzen und sich darauf ausbreiten, obwohl derartige Lösungsmittel leichter als Wasser sind; sie bilden eine Sperre für Brennstoff- oder Lösungsmitteldampf, wodurch die Flammen schnell gelöscht und Neuzündung und Wiederentflammung verhindert werden. Das zur Erzielung einer spontanen Spreitung von zwei nicht mischbaren Phasen notwendige Kriterium ist von Harkins et al., J. Am. Chem. 44, 2 665 (1922) angegeben worden. Das Maß für die Neigung zu spontaner Spreitung wird wie folgt durch den Spreitungskoeffizienten (SK) definiert:Such Rp surfactant fire fighting agents are common known as AFFF (i.e., Aqueous Film Forming Foams). The effect of the AFFF funds comes about because the R "surfactants increase the surface tension Reduce aqueous solutions to such an extent that the solutions are non-polar and water-immiscible solvents wet and spread on, although such solvents are lighter than water; they form a barrier for fuel or solvent vapor, which quickly extinguishes the flames and reignites and reignites be prevented. The criterion necessary to achieve a spontaneous spreading of two immiscible phases is of Harkins et al., J. Am. Chem. 44, 2665 (1922). The measure of the tendency to spontaneous spreading becomes like is defined by the spreading coefficient (SK):
SK = Ya - Tb - Yg wobei SK = SpreitungskoeffizientSK = Ya - Tb - Yg where SK = spreading coefficient
Ya = Oberflächenspannung der unteren flüssigen Phase Yb = Oberflächenspannung der oberen wässrigen Phase Yg = Grenzflächenspannung zwischen der wässrigenYa = surface tension of the lower liquid phase Yb = surface tension of the upper aqueous phase Yg = interfacial tension between the aqueous phase
oberen und der unteren flüssigen Phase.upper and lower liquid phase.
Bei positivem SK sollte sich die Tensidlösung spreiten und Filmbildung eintreten. Je höher der SK, umso größer ist die Spreitungsneigung. Dies erfordert die kleinstmögliche wässrige Oberflächenspannung und die niedrigste Grenzflächenspannung, wie man sie mit Gemischen aus einem oder mehreren bestimmten Rf-Tensiden und üblichen Kohlenwasserstofftensid-If the SK is positive, the surfactant solution should spread and film formation should occur. The higher the SK, the greater the tendency to spread. This requires the lowest possible aqueous surface tension and the lowest interfacial tension, as can be achieved with mixtures of one or more specific R f surfactants and conventional hydrocarbon surfactants.
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gemischen erzielt.mixing achieved.
Handelsübliche AFFF-Mittel werden heutzutage vornehmlich in sogenannten 6%- und 3%-Ώο si er systemen verwendet. 6% bedeutet, daß man 6 Teile eines AFFF-Mitteis und 94 Teile Wasser (Süßwasser, Meerwasser oder Brackwasser) vermischt oder dosiert und am jeweiligen Bedarfsort mittels üblicher Schaumerzeugungsgeräte zur Anwendung bringt. In ähnlicher Weise mischt man ein AFFF-Mittel zur ^-Dosierung derart, daß 3 Teile dieses Mittels und 97 Teile Wasser vermischt und zur Anwendung gebracht werden.Commercially available AFFF funds are nowadays mainly used in so-called 6% and 3% safe systems. 6% means that 6 parts of an AFFF agent and 94 parts of water (fresh water, sea water or brackish water) are mixed or dosed and applied at the respective location by means of conventional foam generating devices. In a similar manner, an AFFF agent for the dosage is mixed in such a way that 3 parts of this agent and 97 parts of water are mixed and applied.
Zur Zeit werden AFFF-Mittel überall dort eingesetzt, wo- die Gefahr von Brennstoff- oder Lösungsmittelfeuern besteht und besonders wo kostspielige Einrichtungen zu schützen sind. Man kann sie auf vielseitige Art zur Anwendung bringen, allgemein unter Verwendung der üblichen tragbaren Schaumdüsen an handgehaltenen . Schläuchen, jedoch auch nach anderen Methoden wie mit Sehwingturmschaumdüsen, Tauchspritzgeräten (iPetroleumtanklager), ortsfesten nicht-ansaugenden Regnersystemen (chemische Betriebszonen, Raffinerien), Unterflügel- und HangardeckenüberfIutungssystemen, in der Leitung eingebauten Dosiersystemen (Induktionsdosiergeräte), oder aerosolartigen Abgabegerät ei, wie man sie im Hause oder in Fahrzeugen anwenden würde. AFFF-Mittel werden als Feuererstickungsmittel für Feuer der Klasse A wie Holz-, Textilstoff-, Papier-, Gummi- oder Kunststoff euer oder Feuer der Klasse B wie brennbare Lösungsmittel-, Benzin»-, Gas- oder Fettfeuer, besonders die letzteren, empfohlen. Bei richtigerAFFF funds are currently being used wherever where there is a risk of fuel or solvent fires and especially where expensive facilities are to be protected. They can be used in a variety of ways, generally hand-held using the usual portable foam nozzles. Hoses, but also according to others Methods such as with Sehwingturm foam nozzles, immersion spraying devices (petroleum tank farms), stationary non-aspirating sprinkler systems (chemical operating zones, refineries), under wing and hangar overflow systems, built into the pipe Dosing systems (induction dosing devices), or aerosol-like dispensing devices, such as those used in the home or in vehicles would apply. AFFF agents are used as fire asphyxiants for class A fires such as wood, textile, paper, Rubber or plastic yours or class B fire like flammable solvent, gasoline, gas or grease fires, especially the latter, recommended. With correct
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Anwendung j für sich oder zusammen mit chemischen Trockenlöschmitteln (Doppelsystemen) erzeugen sie einen Dämpfe abdeckenden Schaum mit erstaunlicher schützender Wirkung.Use j on its own or together with dry chemical extinguishing agents (Double systems) they produce a vapor-covering foam with an amazing protective effect.
Allgemein haben AFFF-Mittel bei der Bekämpfung von Brennstoffeuern ein neues Richtmaß aufgestellt und übertreffen bei weitem die Leistung irgendwelcher früher verwendeter Proteinschäume. Jedoch erfüllt die Leistung der heutigen handelsüblichen AFFF-Mittel noch nicht die letzten von der Industrie gestellten Forderungen. Der sehr hohe Preis der AFFF-Mittel schränkt breitere Anwendung ein, und es ist daher absolut notwendig, wirksamere AFFF-Mittel, die zur Erzielung der gleichen Wirkung weniger Fluorchemikalien benötigen, zu entwickeln. Weiterhin ist es unumgänglich, die . Nebeneigenschaften der gegenwärtig verfügbaren AFFF-Mittel zu verbessern. Die neuen AFFF-Mittel sollten: a) einen niedrigeren Toxizitätsgrad (Vergiftung von Fischen)ist ein sehr wesentlicher Punkt überall dort, wo AFFF-Mittel in größeren Mengen abgegeben werden und wo die Möglichkeit der Kontaminierung von Vorflutern (Flüsse und Seen) durch solche Mittel besteht; dies ist ein wichtiges Problem in Prüfständen, wo AFFF-Mittel oft angewandt werden); b) geringeren chemischen Sauerstoffbedarf (COD); gute biologische Abbaubarkeit (um die Aktivität von Mikroorganismen in biologischen Reinigungssystemen nicht zu behindern); c) weniger korrosive Eigenschaften, so daß sie in leichtbehältern aus Aluminium und nicht aus schweren korrosions-Jüreien Legierungen verwendet werden können; d) verbesserteIn general, AFFF agents have set a new benchmark in fuel control and far outperform any previously used protein foams. However, the performance of today's commercial AFFF funds does not yet meet the latest industry demands. The very high price of AFFFs limits their wider application and it is therefore imperative to develop more effective AFFFs that require fewer fluorochemicals to achieve the same effect. Furthermore, it is inevitable that the. To improve minor properties of currently available AFFF funds. The new AFFF products should: a) a lower degree of toxicity (poisoning of fish) is a very important point wherever AFFF products are released in large quantities and where there is the possibility of contamination of receiving waters (rivers and lakes) by such means consists; this is an important problem in test beds where AFFF funds are often used); b) lower chemical oxygen demand (COD) ; good biodegradability (so as not to hinder the activity of microorganisms in biological cleaning systems); c) less corrosive properties so that they can be used in light containers made of aluminum rather than heavy corrosion-resistant alloys; d) improved
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langfristige Lagerstabilität; e) gute Verträglichkeitseigenschaften mit üblichen chemischen Trockenlöschmitteln; f) verbesserte dämpfeabschließende Leistung und Dichtungsgeschwindigkeit; und am wichtigsten: g) so hohe Leistungsfähigkeit besitzen, daß sie die Anwendung der AFFF-Mittel in 1%-Dosiersystemen oder darunter anstelle der Verwendung von 3 und 6%-Dosiersystemen ermöglichen würden. Dies bedeutet, daß 1 Teil eines AFFF-Mittels mit 99 Teilen Wasser vermischt oder verdünnt werden kann. Die Bedeutung derartiger hochleistungsfähiger Konzentrate liegt darin, daß die Lagerbedürfnisse für die AFFF-Mittel stark vermindert würden oder, im Fall wo Lagerinstallationen bestehen, die Kapazität für verfügbares Feuerbekämpfungsmittel stark erhöht würde. AFFF-Mittel für 1%-Dosiersysteme sind daher von großer Wichtigkeit überall dort, wo die Lagerkapazität beschränkt ist wie auf küstennahen OeIbohrtürmen, küstennahen Kernkraftwerken, städtischen Feuerwehrfahrzeugen usw.. Die heute von einem AFFF-Mittel erwartete Leistung ist in den meisten Ländern offiziell festgelegt (beispielsweise U.S. Navy MiÜtary Specification MIL-F-24 385 mit späteren Ergänzungen).long-term storage stability; e) good compatibility properties with common chemical dry extinguishing agents; f) improved vapor sealing performance and sealing speed; and most importantly, g) have such high performance that they would allow the AFFF agents to be used in 1% dosing systems or below instead of using 3 and 6% dosing systems. This means that 1 part of an AFFF agent can be mixed or diluted with 99 parts of water. The importance of such high performance concentrates is that the storage needs for the AFFF resources would be greatly reduced or, in the case of storage installations, the capacity for available fire fighting agent would be greatly increased. AFFF funds for 1% dosing systems are therefore of great importance wherever storage capacity is limited, such as on coastal oil rigs, coastal nuclear power plants, urban fire engines, etc. The performance expected from an AFFF device today is officially established in most countries (e.g. US Navy MiÜtary Specification MIL-F-24 385 with later additions).
Die beschriebenen neuartigen erfindungsgemäßen AFFF-Mittel sind, verglichen mit den heutigen AFFF-Mitteln, nicht nur in Hinsicht auf die primären Leistungsmerkmale, wie der benötigten Zeit, um das Feuer unter Kontrolle zu bringen, der Löschzeit und des Wiederentflammwiderstandes, überlegen, sondern zusätzlich ermöglichen sie wegen ihrer sehr hohen Wirksamkeit auch eine Anwendung in 1%-Dosiersystemen. Weiterhin bietenThe novel AFFF agents according to the invention described are, compared to today's AFFF funds, not only in terms of the primary performance characteristics, such as the needed time to bring the fire under control, the extinguishing time and the re-ignition resistance, but rather In addition, because of their very high effectiveness, they can also be used in 1% dosing systems. Continue to offer
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sie vom Standpunkt der Oekologie und Wirtschaftlichkeit wünschenswerte Nebeneigenschaften.they are desirable secondary properties from the standpoint of ecology and economy.
Wie oben angegeben, betrifft die vorliegende Erfindung weiterhin wässrige filmbildende Konzentrate zur Feuerlöschung oder -verhütung durch Unterdrückung der Verdampfung brennbarer Flüssigkeiten, welche ausAs indicated above, the present invention further relates to aqueous film-forming concentrates for Fire extinguishing or prevention by suppressing the evaporation of flammable liquids, which from
A) 0,5 bis 25 Gew.-% einer fluorierten Verbindung (Tensid) einer der Formeln I bis III,A) 0.5 to 25 wt -.% Of a fluorinated compound (surfactant) one of the formulas I to III,
B) 0,1 bis 5 Gew.-% eines anionen-aktiven fluorierten Tensids,B) 0.1 to 5% by weight of an anion-active fluorinated surfactant,
C) 0,1 bis 25 Gew.-% eines ionogenen nicht-fluorchemischen Tensids,C) 0.1 to 25% by weight of an ionogenic non-fluorochemical Surfactants,
D) 0,1 bis 40 Gew.-% eines nicht-ionogenen nicht-fluorchemischen Tensids,D) 0.1 to 40% by weight of a non-ionic non-fluorochemical Surfactants,
E) 0 bis 70 Gew.-% Lösungsmittel undE) 0 to 70 wt -.% Solvent and
F) Wasser, um den Rest auf 100% aufzufüllen, bestehen.F) Water to make up the remainder to 100%.
Um wirksame Zusammensetzungen zu bilden, muß ein Gemisch der verschiedenen Tenside Oberflächenspannungen von weniger als etwa 26 dyn/cm erreichen. Jede Komponente (A) bis (E) kann aus einer bestimmten Verbindung oder aus einem Gemisch von Verbindungen bestehen.In order to form effective compositions, a mixture of the various surfactants must have surface tensions of achieve less than about 26 dynes / cm. Each component (A) to (E) can consist of a specific compound or of a Mixture of compounds exist.
Die obige Zusammensetzung stellt ein Konzentrat dar, welches, wie oben angegeben, bei Verdünnung mit Wasser durch Bildung eines Schaumes, der sich als zäher Film auf der Oberfläche der brennbaren Flüssigkeit ablagert, deren weitere Verdampfung verhindert und so das Feuer löscht, eine hochwirksame Formulierung zur Feuerbekämpfung bildet. The above composition is a concentrate which, as stated above, when diluted with water by Formation of a foam, which is deposited as a tough film on the surface of the flammable liquid, its further Prevents evaporation and thus extinguishes the fire, forms a highly effective formulation for fire fighting.
Sie stellt ein bevorzugtes Feuerlöschmittel für FeuerIt is a preferred extinguishing agent for fires
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von "brennbaren Lösungsmitteln, insbesondere für Kohlenwasserstoffe und polare Lösungsmittel geringer Wasserlöslichkeit, dar, besonders für:of "flammable solvents, especially for hydrocarbons and polar solvents of low water solubility, especially for:
Kohlenwasserstoff brennstoffe - wie Benzin, Heptan,. Toluol, Hexan, Flugzeugbrennstoff, VMP-Naphtha, Cyclohexan, Terpentin und Benzol; Hydrocarbon fuels - such as gasoline, heptane ,. Toluene, hexane, aviation fuel, VMP naphtha, cyclohexane, turpentine and benzene;
polare Lösungsmittel geringer Wasserlöslichkeit - wie Butylacetat, Methylisobutylketon, Butanol und Aethylacetat, und polare Lösungsmittel hoher Wasserlöslichkeit - wie Methanol, Aceton, Isopropanol, Methylethylketon, Aethylcellosolve und so weiter. polar solvents of low water solubility - such as butyl acetate, methyl isobutyl ketone, butanol and ethyl acetate, and polar solvents of high water solubility - such as methanol, acetone, isopropanol, methyl ethyl ketone, ethyl cellosolve and so on.
Man kann sie gleichzeitig oder nacheinander zusammen mit flammenunterdrückenden chemischen Trockenpulvern wie Natrium— oder Kaliumbicarbonat, Ammoniumdihydrogenphosphat, COp-Gas vmter Druck oder Purple K, wie in sogenannten Doppelmittelsystemen, anwenden. Das Verhältnis chemischen Trockenpulvers zu AFFF-Mittel könnte 4,5 bis 13,6 kg chemisches Trockenpulver auf 7,5 bis 37,853 1 AFFF-Mittel in der Anwendungskonzentration betragen (d. h. nach Dosierung auf 0,5%, 1%9 3%, 6% oder 12%). Als typisches Beispiel könnte man 9 kg eines chemischen Trockenpulvers und 18,9 1 AFFF-Mittel anwenden. Die erfindungsgemäße Zusammensetzung ließe sich auch zusammen mit hydrolysieren Protein- oder Fluorproteinschäumen verwenden.They can be used simultaneously or one after the other together with flame-suppressing chemical dry powders such as sodium or potassium bicarbonate, ammonium dihydrogen phosphate, COp gas under pressure or Purple K, as in so-called double agent systems. The ratio of chemical dry powder to AFFF agent could be 4.5 to 13.6 kg of chemical dry powder to 7.5 to 37.853 1 AFFF agent in the application concentration (ie after dosing to 0.5%, 1% 9 3%, 6 % or 12%). As a typical example, one could use 9 kg of a dry chemical powder and 18.9 liters of AFFF agent. The composition of the invention could also be used in conjunction with hydrolyzed protein or fluoroprotein foams.
Die Schäume der vorliegenden Erfindung fallen weder zusammen, noch gehen sie anderweitige nachteilige Reaktionen mit einem Trockenpulver wie Purple-K-Pulver (P-K-P) ein.The foams of the present invention do not collapse or otherwise detrimentally react with a dry powder such as Purple-K powder (P-K-P).
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Purple-K-Pulver ist die übliche Bezeichnung für ein Kalium-Mcarbonat-Feuerlöschmittel, welches fließfähig ist und sich leicht als Pulverwolke über brennbare Flüssigkeits- und sonstige Feuer streuen läßt.Purple-K powder is the common name for a potassium carbonate fire extinguishing agent, which is flowable and easily forms a powder cloud over flammable liquids and other Lets spread fire.
Normalerweise verdünnt man das Konzentrat mit Wasser unter Verwendung eines Dosiersystems wie beispielsweise eines 3%— bzw. 6%-Dosiersystems, in welchem 3 Teile bzw. 6 Teile Konzentrat mit 97 bzw. 94 Teilen Wasser vermischt werden. Diese hochverdünnte wässrige Zusammensetzung wird dann zum Löschen und Beherrschen des Feuers eingesetzt.Normally, the concentrate is diluted with water using a metering system such as a 3% or 6% metering system in which 3 parts and 6 parts of concentrate are mixed with 97 and 94 parts of water, respectively. This highly diluted aqueous composition is then used to extinguish and control the fire.
Die Komponente (B) ist.ein fluoriertes, anionen-aktives Tensid. Die Konstitution dieser Tenside im einzelnen ist nicht kritisch, und man kann diese unter Zusammensetzungen auswählen, in welchen das fluoraliphatische Tensid eine der FormelComponent (B) is a fluorinated, anion-active Surfactant. The individual constitution of these surfactants is not critical, and these can be selected from compositions in which the fluoroaliphatic surfactant has one of the formula
worin R~ für einen fluorierten, gesättigten einwertigen nichtaromatischen Rest mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen, in dem die Kettenkohlenstoffatome nur durch Fluor-, Chlor- oder Wasser-" stoffatome mit nicht mehr als.einem Wasserstoff- oder Chloratom auf je zwei Kohlenstoffatome substituiert sind und in dem ein nur an Kohlenstoffatome gebundenes, zweiwertiges Sauerstoff- oder dreiwertiges Stickstoffatom in der Cferüstkette vorliegen kann, 0 , worin m die Zahl 0 oder 1 ist, für eine aus Alkylen-, Sulfonamidoalkylen- oder Carbonamidoalkylenresten bestehende, mehrwertige Verknüpf gruppe und Z für eine aus anionischen Resten bestehende, wasserlöslichmachende, polarewhere R ~ is a fluorinated, saturated monovalent non-aromatic radical having 3 to 20 carbon atoms, in which the Chain carbon atoms only through fluorine, chlorine or hydrogen atoms with no more than one hydrogen or chlorine atom are substituted on two carbon atoms and in that of a divalent oxygen or trivalent nitrogen atom in the Cferüstkette that is only bound to carbon atoms 0, in which m is the number 0 or 1, for one of alkylene, sulfonamidoalkylene or carbonamidoalkylene radicals existing, polyvalent linking group and Z for a water-solubilizing, polar one consisting of anionic radicals
- 35 609828/1043 - 35 609828/1043
Gruppe steht, entsprechende wasserlösliche fluoraliphatische Verbindung darstellt.Group stands, represents corresponding water-soluble fluoroaliphatic compound.
-CO2" und -SO ~ sind als anionische Gruppen bevorzugt. Um geeignete Löslichkeitseigenschaften zu erzielen, sollte das anionen-aktive Tensid 30-65% an Kohlenstoff gebundenes Fluor enthalten. Das anionen-aktive Tensid kann als freie Säure oder deren Salz mit einem Alkalimetall, Ammonium oder substituiertem Ammonium vorliegen.-CO 2 "and -SO ~ are preferred as anionic groups. In order to achieve suitable solubility properties, the anion-active surfactant should contain 30-65% fluorine bonded to carbon. The anion-active surfactant can be used as a free acid or its salt with a Alkali metal, ammonium or substituted ammonium are present.
Die unten angegebenen Säuren und ihre Alkalimetallsalze sind erläuternde Beispiele für in den erfindungsgemäßen •Zusammensetzungen verwendbare FU-anionen-aktive Tenside. Die in Klammern angegebenen Patentnummern beziehen sich auf Patentschriften, worin die jeweilige Verbindungsklasse in weiteren Einzelheiten offenbart ist, hin. Auf diese Patentschriften wird hiermit ausdrücklich hingewiesen. Carbonsäuren und deren Salze The acids given below and their alkali metal salts are illustrative examples of FU-anion-active surfactants which can be used in the compositions according to the invention. The patent numbers in brackets relate to patent specifications in which the respective class of compounds is disclosed in more detail. Reference is hereby expressly made to these patents. Carboxylic acids and their salts
R4XCOH ' (Scholberg et al. J. Phys.R 4 XCOH '(Scholberg et al. J. Phys.
Chem. 57, 923-5 (Ϊ953)Chem. 57, 923-5 (А953)
' R£iCH2'l-20COOH (DT λ 91β 669^' R £ iCH 2'l-20 COOH ( DT λ 91β 669 ^
RfO (CF2) 2_2ÜCOOH (DT 2 132 164)R f O (CF 2 ) 2 _ 2Ü COOH (DT 2 132 164)
RfO (CF2)2_20(CH2)2_20COOH (DT 2 132 164)R f O (CF 2 ) 2 _ 20 (CH 2 ) 2 _ 20 COOH (DT 2 132 164)
RfO(CH2)l-20COOH " (US 3 409 647) N (C2H5) CH2COOH (US 3 258 423) R f O (CH 2 ) 1-20 COOH "(US 3 409 647) N (C 2 H 5 ) CH 2 COOH (US 3 258 423)
(F 1 531 902) CF2COOH (F 1 537 922)(F 1 531 902) CF 2 COOH (F 1 537 922)
- 36 609828/1043 - 36 609828/1043
R 0[CF(CF ) CF O] CF(CF-)CON(CH0)CH0COOHR 0 [CF (CF) CF O] CF (CF-) CON (CH 0 ) CH 0 COOH
(US 3 798 265)(US 3 798 265)
(C2F5J2(CF3)CCH2COOH ' (GB 1 176 493)(C 2 F 5 J 2 (CF 3 ) CCH 2 COOH '(GB 1 176 493)
C10F19OC6H4CONiCH3)CH2COOli ^GB λ 27° 662^ C 10 F 19 OC 6 H 4 CONiCH 3 ) CH 2 COOli ^ GB λ 27 ° 662 ^
Rf (CH2J1-3SCH(COOh)CII2COOH . (US 3 706 787)R f (CH 2 J 1-3 SCH (COOh) CII 2 COOH. (US 3,706,787)
R-(CH0). .„S (CH0J1 .-COOII (DT 2 239 709;
f 2 1-12 2 1-17 us 3 172 90OR- (CH 0 ). . "S (CH 0 J 1. -COOII (DT 2 239 709;
f 2 1-12 2 1-17 us 3 172 90O
RfSO3H (US 3 475 333)R f SO 3 H (US 3,475,333)
R,C,H,SO,H (DT 2 I34 973)R, C, H, SO, H (DT 2 I34 973)
Rf(CH2J1-20SO3H (DT 2 309 365)Rf (CH 2 J 1-20 SO 3 H (DT 2 309 365)
R-SO0NHCHnC Al,SO_H (DT 2 315 326)R-SO 0 NHCH n C Al, SO_H (DT 2 315 326)
RfSO2N(CH3) CC2H4O)l-20SO3H (Süd-Afr. 693 583) R f SO 2 N (CH 3 ) CC 2 H 4 O) l-20 SO 3 H (South-Afr. 693 583)
RfCH2CH2OCH2CH2CH2SO3H (Kan. 842 252)R f CH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 CH 2 SO 3 H (Kan. 842 252)
. RfOC6H4SO3H ' (DT 2 23Ο 366). R f OC 6 H 4 SO 3 H '(DT 2 23Ο 366)
C12F23OC6H4SO3H (DT 2 240 263)C 12 F 23 OC 6 H 4 SO 3 H (DT 2 240 263)
(C2F5J3CO (CH2) 3SO3H (GB 1 153 854)(C 2 F 5 J 3 CO (CH 2 ) 3 SO 3 H (GB 1 153 854)
CF3(C2F5J2CO(CH2J3SO3H (GB 1 153 854)CF 3 (C 2 F 5 J 2 CO (CH 2 J 3 SO 3 H (GB 1 153 854)
(C2F5J2(CF3)CCH-C(CF3)SO3H (GB 1 206 596)(C 2 F 5 J 2 (CF 3 ) CCH-C (CF 3 ) SO 3 H (GB 1 206 596)
RfOCF (CF3) CF2OCF (CF3)COiJHCH2SO3H (US 3 798 265)R f OCF (CF 3 ) CF 2 OCF (CF 3 ) COiJHCH 2 SO 3 H (US 3 798 265)
Phosphonate, Phosphate und verwandte PhosphorderivatePhosphonates, phosphates and related phosphorus derivatives
sowie deren Salzeand their salts
"Rf PO (OH)2 (Rf)2PO(OH) · (DT 2 110 767)"R f PO (OH) 2 (R f ) 2 PO (OH) · (DT 2 110 767)
R4-SO0N(Et)C0H-OPO(OHJ0 (DT 2 125 836)R 4 -SO 0 N (Et) C 0 H-OPO (OHJ 0 (DT 2 125 836)
Rf CH2OPO (OH) - (DT 2 I58 66I)R f CH 2 OPO (OH) - (DT 2 I58 66I)
- 37 6 09828/ 1043- 37 6 09828/1043
C8F150C6H4CH2P0(0H)2 (DT 2 215 387) C 8 F 15 0C 6 H 4 CH 2 P0 (0H) 2 (DT 2 215 387)
Rf0C6H4CH2P0(QH)2 (DT 2 2^0 366)R f 0C 6 H 4 CH 2 P0 (QH) 2 (DT 2 2 ^ 0 366)
RfSO2N (CH3) C2H4OSO3H (DT 1 621 107)R f SO 2 N (CH 3 ) C 2 H 4 OSO 3 H (DT 1 621 107)
RfC5H4OH ■ (US 3 475 333)R f C 5 H 4 OH ■ (US 3 475 333)
Rf (CH2)l-20S2°3Na ' (DT 2 115 139) R f (CH 2 ) l-20 S 2 ° 3 Na '(DT 2 115 139)
(DT 2 115 139)(DT 2 115 139)
RfS02H (US 3 562 156)R f S0 2 H (US 3 562 156)
Der durch Umsetzung von 1,3-Propansulton mit einem Perfluoralkylthiol der FormelThe reaction of 1,3-propane sultone with a Perfluoroalkylthiol of the formula
Rf-Ri-S- (CH2J3SO3 ZR f -Ri-S- (CH 2 J 3 SO 3 Z
worin R- und Z die oben angegebene und R die unten angegebene Bedeutung haben, gebildete Verbindungstyp wird als fluoriertes anionen-aktives Tensid der Sulfonatklasse besonders bevorzugt.where R- and Z are those given above and R are those given below Have meaning, the type of compound formed is particularly preferred as the fluorinated anion-active surfactant of the sulfonate class.
Die bei der Herstellung der Sultone eingesetzten Perfluoralkylthiole sind dem Stand der Technik wohlbekannt. Beispielsweise sind Thiole der Formel RJl -SH in zahlreichen " U.S. Patenten, einschließlich 2 894 991, 2 961 470, 2 965 677,3 088 849, 3 172 190,3 544 663 und 3 655 732 beschrieben. The perfluoroalkylthiols used in the manufacture of the sultones are well known in the art. For example, thiols of the formula RJl -SH are in numerous " U.S. Patents including 2,894,991, 2,961,470, 2,965,677.3,088,849, 3,172,190.3,544,663, and 3,655,732.
So offenbart U.S. Patent 3 655 732 Merkaptane der FormelThus, U.S. U.S. Patent 3,655,732 mercaptans of the formula
worin R für Alkylen mit 1 bis 16 Kohlenstoffatomen und Γ für Perfluoralkyl steht, und lehrt, daß Halogenide der Formel Rf-R -hai wohlbekannt sind; Umsetzung von Rf J mitwherein R is alkylene of 1 to 16 carbon atoms and Γ is perfluoroalkyl, and teaches that halides of the formula Rf-R -hai are well known; Implementation of R f J with
- 38 6 09828/104 3·- 38 6 09828/104 3
Aethylen unter radikalischen Bedingungen ergibt R-(CH2CH2) J,Ethylene under radical conditions gives R- (CH 2 CH 2 ) J,
während ■ Umsetzung von RfCHpJ mit Aethylen zuduring ■ implementation of R f CHpJ with ethylene
RfCHp(CHpCH2) J führt, wie weiterhin in U.S. PatentenR f CHp (CHpCH 2 ) J leads as continued in US patents
3 088 849, 3 145 222, 2 965 659 und 2 972 638 gelehrt3,088,849, 3,145,222, 2,965,659, and 2,972,638
U.S. Patent 3 655 732 beschreibt fernerhin Verbiradungender FormelU.S. U.S. Patent 3,655,732 also describes Verbiradungender formula
R^-R3--X-R"-SHR ^ -R 3- -XR "-SH
worin R und R" für Alkylen mit 1 bis 16 Kohlenstoffatomen, wobei die Summe der Kohlenstoff atome in R und R" 25 nicht übersteigt, Rf für,Perfluoralkyl mit 4 bis 14 Kohlenstoffatomen und X für -S- oder -NR1"- mit R"1 gleich Wasserstoff oder Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, stehen.wherein R and R "for alkylene with 1 to 16 carbon atoms, the sum of the carbon atoms in R and R" does not exceed 25, R f for, perfluoroalkyl with 4 to 14 carbon atoms and X for -S- or -NR 1 "- where R " 1 is hydrogen or alkyl having 1 to 4 carbon atoms.
Der bevorzugte Syntheseweg zur Darstellung des Merkaptans R~-R -SH ist die Umsetzung des Jodids R~-R -J mit Thioharnstoff mit nachfolgender Hydrolyse. Die Reaktion ist sowohl auf lineare als auch auf verzweigtkettige Jodide anwendbar. Zahlreiche wertvolle Perfluoralkoxyalkyljodide der allgemeinen FormelThe preferred synthetic route for the preparation of the mercaptan R ~ -R -SH is the implementation of the iodide R ~ -R -J with thiourea with subsequent hydrolysis. The response is to both linear and branched chain iodides applicable. Numerous valuable perfluoroalkoxyalkyl iodides the general formula
(CF3)2CF0 CF2CF2(CH2CH2)ffiJ worin m 1-3 ist, sind in US Patent 3 514 487 beschrieben.(CF 3 ) 2 CF0 CF 2 CF 2 (CH 2 CH 2 ) ffi J where m is 1-3 are described in U.S. Patent 3,514,487.
Hierunter werden die Thiole der FormelBelow are the thiols of the formula
RfCH2CH2SHR f CH 2 CH 2 SH
worin Rf für Perfluoralkyl mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen steht, besonders bevorzugt. Diese Rf-Thiole lassen sich in sehr hoher Ausbeute aus R^CH2CH2J und Thioharnstoff herstellen.where R f is perfluoroalkyl having 6 to 12 carbon atoms, particularly preferred. These R f thiols can be prepared in very high yield from R ^ CH 2 CH 2 J and thiourea.
09828/10^1 "09828/10 ^ 1 "
Die Komponente (C) als ionogenes, nicht-fluorchemisches, wasserlösliches Tensid wählt man unter anionenaktiven, kationen-aktiven oder amphoteren Tensiden aus, wie in den in Rosen et al., Systematic Analysis of Surface-Active Agents, Wiley-Interscience, New York (2. Auflage, 1972), Seiten 485-544, zu findenden Listen, auf welche hiermit ausdrücklich hingewiesen wird, wiedergegeben.Component (C) as an ionic, non-fluorochemical, water-soluble surfactant is selected from among anion-active, cation-active or amphoteric surfactants, as described in Rosen et al ., Systematic Analysis of Surface-Active Agents , Wiley-Interscience, New York (2nd edition, 1972), pages 485-544, lists to be found, which are hereby expressly referred to, reproduced.
Besonders zweckmäßig verwendet man amphotere oder anionen-aktive fluorfreie Tenside, da diese gegenüber den Effekten der fluoraliphatischen Tensidstruktur oder gegenüber der Ionenkonzentration in der wässrigen Lösung verhältnismäßig unempfindlich und außerdem in einem breiten Bereich relativer Löslichkeiten verfügbar sind, was die Auswahl geeigneter Materialien erleichtert.It is particularly useful to use amphoteric or anion-active fluorine-free surfactants, since these over against the Effects of the fluoroaliphatic surfactant structure or opposite relatively insensitive to the ion concentration in the aqueous solution and also in a broad range relative solubilities are available, which facilitates the selection of suitable materials.
Der HauptgeSichtspunkt in der Auswahl bevorzugter ionogener nicht-fluorchemischer Tenside liegt darin, daß sie bei Konzentrationen von 0,01-0,3 Gew.-% eine Grenzflächenspannung unterhalb 5 dyn/cm aufweisen. Sie sollten weiterhin bei ihrer Anwendungskonzentrationen hohe Aufschäumungsgrade besitzen, bei in der Praxis vorkommenden Anwendungs- und Lagertemperaturen wärmestabil, säure- und alkalifest, biologisch leicht abbaubar, besonders für im Wasser lebende Organismen ungiftig, in Wasser leicht dispergierbar, gegen hartes oder Meerwasser unempfindlich und mit anionen-aktiven oder kationen-aktiven Systemen verträglich sein, Schutzüberzüge auf Werkstoffen bilden, pH-unempfindlich sowie handelsüblich undThe main point of view in choosing more preferred ionogenic non-fluorochemical surfactants is that they have an interfacial tension below 5 dynes / cm at concentrations of 0.01-0.3% by weight. You should continue high degrees of foaming at their use concentrations have, at application and storage temperatures occurring in practice, heat-stable, acid- and alkali-resistant, biological Easily degradable, especially non-toxic for organisms living in water, easily dispersible in water, against hard or sea water must be insensitive and compatible with anion-active or cation-active systems, protective coatings Form on materials, pH-insensitive as well as commercially available and
- 40 - '- 40 - '
Ö09828/1043Ö09828 / 1043
billig sein.to be cheap.
Gemäß dem bei Schwartz et al., Surface Active Agents, Wiley-Interscience, N.Y., 1963 zu findenden Einordnungsschema, auf welches hiermit ausdrücklich hingewiesen wird, werden anionen-aktive und kationen-aktive "lensiäe erstens nach der Art ihrer löslichmachenden oder hydrophilen Gruppe und zweitens nach der Bindungsweise der hydrophilen und hydrophoben Gruppen, d. h. direkt oder indirekt, und wenn indirekt nach der Art der Bindung, beschrieben.According to the classification scheme to be found in Schwartz et al., Surface Active Agents , Wiley-Interscience, NY, 1963, which is hereby expressly referred to, anion-active and cation-active "lenses" are firstly classified according to the type of their solubilizing or hydrophilic group and second, according to the way in which the hydrophilic and hydrophobic groups are bonded, ie directly or indirectly, and if indirectly, according to the type of bond.
Die Beschreibung amphoterer Tenside als eine ausgeprägte chemische Kategorie beruht darauf, daß sie sowohl anionische als auch kationische Gruppen enthalten und je nach ihrem isoelektrisehen pH-Bereich und dem Grad der Ladungstrennung spezielles Verhalten aufweisen.The description of amphoteric surfactants as a distinct chemical category is based on the fact that they contain both anionic and cationic groups and, depending on their isoelectric pH range and the degree of charge separation, exhibit special behavior.
Typische anionen-aktive Tenside umfassen Carbonsäuren, Schwefelsäureester, Alkansulfonsäuren, alkylaromatische -Sulfonsäuren und Verbindungen mit anderen anionischen hydrophilen Funktionen, beispielsweise Phosphate und Phosphonsäuren, Thiosulfate, Sulfinsäuren usw.Typical anion-active surfactants include carboxylic acids, sulfuric acid esters, alkanesulfonic acids, alkylaromatic ones -Sulfonic acids and compounds with other anionic hydrophilic Functions such as phosphates and phosphonic acids, thiosulfates, sulfinic acids, etc.
Wegen ihrer hydrolytischen Stabilität und leichten Zugänglichkeit werden Carbon- oder Sulfonsäuren bevorzugt. Als erläuternde Beispiele für anionen-aktive Tenside seien genannt:Because of their hydrolytic stability and easy accessibility, carboxylic or sulfonic acids are preferred. Illustrative examples of anion-active surfactants are:
C12H25OSO3Na
AlkyldiphenyiätherdisulfonatdinatriumsalzC 12 H 25 OSO 3 Na
Alkyl diphenyl ether disulfonate disodium salt
/•1 _ / • 1 _
609828/1043609828/1043
Q η Q SL 0 » / 1 Π L 'S Q η Q SL 0 »/ 1 Π L 'S
Von einem äthoxylierten C-, q -, 2- Alkohol abgeleitetes Sulfobernsteinsäurehalbesterdinatriumsalz Natrium-alpha-o1efinsulfonate )C2H4SO3NaSulfosuccinic acid half-ester disodium salt derived from an ethoxylated C-, q-, 2 -alcohol, sodium alpha-olefin sulfonate) C 2 H 4 SO 3 Na
C11H23CON(CH3)CH2CO2NaC 11 H 23 CON (CH 3 ) CH 2 CO 2 Na
Typische katlonen-aktive Klassen umfassen Aminsalze, quartäre Ammoniumverbindungen und weitere stickstoffhaltige sowie stickstoffreie Basen, z. B. Phosphonium, Sulfonium und Sulfoxonlum; weiterhin auch den Spezialfall der Aminoxyde, welche man unter sauren Bedingungen als kationenaktiv ansehen kann.Typical cation-active classes include amine salts, quaternary ammonium compounds and other nitrogen-containing and nitrogen-free bases, e.g. B. phosphonium, sulfonium and sulfoxonium; also the special case of amine oxides, which are known to be cationic under acidic conditions can view.
Aus Gründen der Stabilität und leichten Zugänglichkeit bevorzugt man Aminsalze, quartSre Ammoniumverbindungen und andere Stickstoff basen. Im Hinblick auf Korrosion sind kein Halogenid enthaltende kationen-aktive Verbindungen bevorzugt. Als erläuternde Beispiele für katlonen-aktive 'Tenside, seien genannt: Bi s(2-hydroxyäthyl)talg-aminoxyd hydriertes Dimethyltalg-aminoxyd Is ο stearylimldazollnlumätho sulfat Koko sylimidazoliniumätho sulfat Lauroylimidazoliniumätho sulfat [C12H25OCH2CH(CH)CH2N(CH3)CH2CH2OH)2]+For reasons of stability and easy accessibility, preference is given to amine salts, quaternary ammonium compounds and other nitrogen bases. In view of corrosion, cation-active compounds not containing halide are preferred. Illustrative examples of cation-active surfactants are: Bi s (2-hydroxyethyl) tallow amine oxide hydrogenated dimethyl tallow amine oxide is ο stearylimldazollnlumethosulfate coco sylimidazolinium ethosulphate lauroylimidazolinium ethosulphate [C 12 H 25 OCH 2 CH (CH) 2 CH 2 CH (CH 3 ) CH 2 CH 2 OH) 2 ] +
CH^SO,~CH ^ SO, ~
[C17H35CONH(CH2) N(CH )2CH2CH20H] NO3-[C 17 H 35 CONH (CH 2 ) N (CH) 2 CH 2 CH 2 OH] NO 3 -
- 42 6098 2-8/1043- 42 6098 2-8 / 1043
Amphotere nicht-fluorchemische Tenside schließen Verbindungen ein, welche im gleichen Molekül die folgenden Gruppen enthalten: Amino und Carboxyl, Amino und Schwefelsäureester, Amino und Alkansulf ons äur e, Amino und aromatische Sulfonsäure sowie verschiedene Kombinationen basischer und saurer Gruppen, sowie den Spezialfall der Aminimide.Amphoteric non-fluorochemical surfactants include compounds which, in the same molecule, have the following Groups contain: amino and carboxyl, amino and sulfuric acid esters, amino and alkanesulphonic acids, amino and aromatic Sulphonic acid and various combinations of basic and acidic groups, as well as the special case of aminimides.
Bevorzugt sind diejenigen nicht-fluorchemischen amphoteren Verbindungen, welche Amino- und Carboxyl- oder Sulfogruppen enthalten, sowie die Aminimide.Preferred are those non-fluorochemical amphoteric compounds which are amino and carboxyl or Contain sulfo groups, as well as the aminimides.
Aminimid-tenside sind in Chemical Reviews Band 73» Nr. 3 (1973) beschrieben, worauf hiermit ausdrücklich hingewiesen wird. Allgemein sind dies Carboxaminimide der allgemeinen Formeln:Aminimide surfactants are described in Chemical Reviews Volume 73 »No. 3 (1973), which is hereby expressly pointed out. In general, these are carboxaminimides of the general formulas:
Or1 -O l ς M --+/ ο * " - + /* /* R(H}n**C"N~\~R Oder R(H)n-C-N-N-CHR4-C OHOr 1 -O l ς M - + / ο * "- + / * / * R (H} n ** C " N ~ \ ~ R or R (H) n -CNN-CHR 4 -C OH
Sulfonylaminimide der allgemeinen Formeln:Sulfonylaminimides of the general formulas:
R(H) SO N-N-R oder R(H) SO0N-N-CHR -C—-OHR (H) SO NNR or R (H) SO 0 NN-CHR -C-OH
V . · V VV. · V V
Aminocyanimide, Aminonitroimide oder funktionell substituierte Aminimide, wie in U.S. 3 499 032, U.S. 3 485 806 und GB 1 181 218, auf welche hiermit ausdrücklich hingewiesen wird, beschrieben.Aminocyanimides, aminonitroimides or functionally substituted Aminimides, as described in U.S. 3,499,032, U.S. 3 485 806 and GB 1 181 218, which are hereby expressly referred to is described.
Unter den oben erwähnten Aminimiden bevorzugt manAmong the above-mentioned aminimides, preferred are
60982876098287
25531,8325531.83
ganz besonders die Carboxaminimide wegen der Kombination der unten angeführten, äußerst wünschenswerten oberflächenaktiven Eigenschaften:especially the carboxaminimides because of the combination the extremely desirable surface-active properties listed below:
a) sie"sind hochoberfiächenaktiv und besitzen in niedrigen Konzentrationen sehr kleine Grenzflächenspannungen und liefern daher Filme mit einem außerordentlich hohen Spreitungskoeffizienten; a) they "are high surface active and have low Concentrations of very low interfacial tensions and therefore produce films with an extremely high spreading coefficient;
b) sie sind amphoter und daher mit jeder Art von Fluortensid - ■anionen-aktiv , kationen-aktiv. niehtionogen oder amphoter - verträglich;b) they are amphoteric and therefore with any type of fluorosurfactant - ■ anion-active, cation-active. Non-ionogenic or amphoteric - compatible;
c) sie sind bei in der Praxis vorkommenden Anwendungs- und Lagertemperaturen wärmestabil;c) they are heat-stable at application and storage temperatures occurring in practice;
d) sie sind säure- und alkalifest;d) they are acid and alkali resistant;
e) sie sind biologisch abbaubar und ungiftig;e) they are biodegradable and non-toxic;
f) sie sind leicht in' Wasser dispergierbar;f) they are easily dispersible in water;
g) sie sind starkschäumend bei nur mäßiger Empfindlichkeit gegen Wasserhärte;g) they are highly foaming with only moderate sensitivity to water hardness;
h) sie sind billig und handelsüblich.h) they are cheap and commercially available.
Als erläuternde Beispiele nicht-fluorchemischer
amphoterer Tenside seien genannt: Kokosfettbetain (CO2")
Kokosylamidoäthylhydroxyäthylcarboxymethylglycinbetain Kokosylamidoammoniumsulfonsäurebetain
Cetylbetain (C-Typ)
Ein SulfonsäurebetainderivatIllustrative examples of non-fluorochemical amphoteric surfactants are: coconut fatty betaine (CO 2 ") coconut oil amidoethylhydroxyethylcarboxymethylglycine betaine coconut amidoammonium sulfonic acid betaine cetyl betaine (type C)
A sulfonic acid betaine derivative
C13H27CONN(CH3)2CH2CH0HCHC 13 H 27 CONN (CH 3 ) 2 CH 2 CH 0 HCH
- 44 609828/1043- 44 609828/1043
25591392559139
27
C15H31CONN(CH3) 27
C 15 H 31 CONN (CH 3 )
MN(CH3)2CH2CHOKCH3
NIJ (CH3) 2CH2CHOHCH3
IW (CH3)3
(CH3)3MN (CH 3 ) 2 CH 2 CHOKCH 3 NIJ (CH 3 ) 2 CH 2 CHOHCH 3 IW (CH 3 ) 3
(CH 3 ) 3
H CK OCH CO, Jv '2 2 2 2 H CK OCH CO, Jv ' 2 2 2 2
'- XILCO^ Na 2 2 '- XILCO ^ Na 2 2
Ein Kokosderivat des obigen KokosbetainsA coconut derivative of the above coconut betaine
C12-l4H25-29te2CH2CH2C00" (Triäthanolammoniumsalz ) C 12 -14 H 25-29 te 2 CH 2 CH 2 C00 "(triethanolammonium salt)
+/CHXILCO-- ^ 2 2 2+ / CHXILCO-- ^ 2 2 2
Die nicht-ionogene nicht-fluorchemische Tensidkomponente. (D) wird in die wässrigen Feuerb ekämpf ungs zusammensetzungen hauptsächlich als Stabilisator und Lösungsvermittler, für die Zusammensetzungen, besonders bei Verdünnung mit hartem oder Meerwasser, einverleibt. Die nichtionogenen Verbindungen wählt man hauptsächlich aufgrund ihrer hydrolytischen und chemischen Stabilität, lösungsvermittelnden und emulgierenden Eigenschaften (z.B, nach HLB-Werten, hydrophil/lipophiles Gleichgewicht)» Trübungspunkt bei hohen Salzkonzentrationen, Giftigkeit und Verhalten beim biologischen Abbau. In zweiter Linie erfolgt die Auswahl imThe non-ionic, non-fluorochemical surfactant component. (D) is used in the aqueous fire fighting compositions mainly as a stabilizer and solubilizer, for the compositions, especially when diluted with hard or sea water, incorporated. The non-ionic compounds are chosen mainly on the basis of them hydrolytic and chemical stability, solubilizing and emulsifying properties (e.g. according to HLB values, hydrophilic / lipophilic balance) »cloud point at high salt concentrations, toxicity and behavior at biodegradation. Secondly, the selection is made in
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Hinblick auf den Aufsehäumungsgrad, die Schaumvlskosltät, die Schaumentwässerung, Oberflächenspannung, Grenzflächenspannung und Netzeigenschaften.With regard to the degree of expansion, the foam viscosity, foam drainage, surface tension, interfacial tension and network properties.
Erfindungsgemäß verwendbare, typische Klassen nichtionogenerTenside umfassen Polyoxyäthylenderivate von Alkylphenolen, linearen oder verzweigten Alkoholen, Fettsäuren, Merkaptanen, Alkylaminen, Alkylamiden, Acetylenglykolen, Phosphorverbindungen, Glukosiden sowie Fetten und Oelen. Weitere nicht-ionogene Verbindungen sind AmInoxyde, Phosphinoxyde und von Polyoxyäthylen- und/oder PoIyoxypropyleneinheiten enthaltenden Blockpolymeren abgeleitete nicht-ionogene Verbindungen.Typical classes of nonionic surfactants which can be used according to the invention include polyoxyethylene derivatives of alkylphenols, linear or branched alcohols, fatty acids, mercaptans, alkylamines, alkylamides, acetylene glycols, Phosphorus compounds, glucosides as well as fats and oils. Other non-ionic compounds are amine oxides, Phosphine oxides and of polyoxyethylene and / or polyoxypropylene units containing block polymers derived non-ionic compounds.
Man bevorzugt Polyoxyäthylenderivate von Alkylphenolen, linearen oder verzweigten Alkoholen und Glukosiden sowie Blockpolymere aus Polyoxyäthylen und Polyoxypropylen, wobei die zwei erstgenannten ganz besonders bevorzugt sind.Polyoxyethylene derivatives of alkylphenols are preferred, linear or branched alcohols and glucosides as well as block polymers of polyoxyethylene and polyoxypropylene, the first two mentioned are very particularly preferred.
Als erläuternde Beispiele von nicht-ionogenen nicht-fluorchemischen Tensiden seien genannt:Illustrative examples of non-ionic, non-fluorochemical surfactants are:
Oktylphenol (EO)g 1Q (EO)15 Octylphenol (EO) g 1Q (EO) 15
Nonylphenol (EO)g ■Nonylphenol (EO) g ■
Lauryläther
Stearyläther
Sorbitanmonolaurat (EO)p0 Lauryl ether
Stearyl ether
Sorbitan monolaurate (EO) p 0
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Dodecylmerkaptan (EO)-, q Blockcopolymer aus (EO) (PO). C11H23CON(C2H4OH)2 Dodecyl mercaptan (EO) -, q block copolymer from (EO) (PO). C 11 H 23 CON (C 2 H 4 OH) 2
2525th
XCH2CH2O)7H χ + y = 25XCH 2 CH 2 O) 7 H χ + y = 25
ANMERKUNG: EO bzw. PO wie oben eingesetzt bedeuten wiederkehrende Aethylen- bzw. Propylenoxydeinheiten. Die Komponente (E) ist ein Lösungsmittel, das als NOTE: EO or PO as used above mean recurring ethylene or propylene oxide units. The component (E) is a solvent which is used as
Frostschutzmittel, oder Schaumstabilisator wirkt oder als Brechungsindexabwandlungsmittel dient, damit die Dosiersysteme unter Praxisbedingungen geeicht werden können .Antifreeze or foam stabilizer acts or acts as a refractive index modifier, so that the dosing systems can be calibrated under practical conditions.
Dies ist kein wirklich unumgänglicher Bestandteil der erfindungsgemäßen Zusammensetzung, da man hochwirksame AFFF-Konzentrate in Abwesenheit eines Lösungsmittels erhalten kann. Vielmehr ist dies eines der unerwarteten und ungewöhnlichen Merkmale dieser Erfindung, da Zusammensetzungen des Standes der .Technik in der Regel den Einsatz eines verhältnismäßig hohen Prozentgehaltes an Lösungsmittel verlangen. Jedoch ist es auch bei den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen häufig vorteilhaft, ein Lösungsmittel anzuwenden, besonders wenn das AFFF-Konzentrat bei Frosttemperaturen zu lagern ist. Nützliche Lösungsmittel sind in U.S. Patenten 3 457 172, 3 422 011 und 3 579 446 und dem deutschen Patent 2 137 711 angegeben.This is not really an indispensable part of the invention Composition because highly effective AFFF concentrates can be obtained in the absence of a solvent. Rather, it is one of the unexpected and unusual features of this invention as compositions are known in the art usually require the use of a relatively high percentage of solvent. However, it is also with the Compositions according to the invention often advantageous to use a solvent, especially when the AFFF concentrate is to be stored at freezing temperatures. Useful solvents are disclosed in U.S. Patents 3,457,172, 3,422,011 and 3,579,446 and German patent 2,137,711.
Typische Lösungsmittel sind Alkohole und Aether wie Aethylenglykolmonoalkyläther, Diäthylenglykolmonoalkyläther,Typical solvents are alcohols and ethers such as ethylene glycol monoalkyl ethers, diethylene glycol monoalkyl ethers,
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Propyienglykolmonoalkylather} Dipropylenglykolmonoalkyläther, Triäthylenglykolmonoalkyläther, l-Butoxyäthoxy-2-propanol, Glyzerinj Diäthylcarbitol, Hexylenglykolj Butanol, t-Butanol, Isobutanol, Aethylenglykol sowie andere niedermolekulare Alkohole wie Aethanol oder Isopropanol, worin die Alkylgruppen 1-6 Kohlenstoffatome enthalten. Propyienglykolmonoalkylather} Dipropylenglykolmonoalkyläther, Triäthylenglykolmonoalkyläther, l-butoxyethoxy-2-propanol, Glyzerinj Diäthylcarbitol, Hexylenglykolj butanol, t-butanol, isobutanol, ethylene glycol, and other low molecular weight alcohols such as ethanol or isopropanol, wherein the alkyl groups contain 1-6 carbon atoms.
l-Butoxyäthoxy-2-propanol, Diäthylenglykolmonobutyläther oder Hexylenglykol werden als Lösungsmittel bevorzugt.l-butoxyethoxy-2-propanol, diethylene glycol monobutyl ether or hexylene glycol are preferred solvents.
Noch weitere gegebenenfalls in der Formulierung vorliegende Komponenten sind:Other components that may be present in the formulation are:
- Puffer einer weitgehend uneingeschränkten Art, beispielsweise Sörensens Phosphat- oder Mcllvaines Citiatpuffer.- Buffers of a largely unrestricted type, for example Sörensen's phosphate or Mcllvaines citiate buffer.
- Korrosionshemmstoffe uneingeschränkter Art, solange sie mit den übrigen Bestandteilen der Formulierung verträglich sind.- Corrosion inhibitors of an unlimited nature as long as they are compatible with the other components of the formulation.
- Chelatbildner uneingeschränkter Art, beispielsweise Polyaminopolycarbonsäuren, Aethylendiamintetraessigsäure, Citronensäure, Glukonsäure, Weinsäure, Nitrilotriessigsäure und Hydroxyäthyläthylendiamintriessigsäure, sowie deren Salzet - Unrestricted chelating agents, for example polyaminopolycarboxylic acids, ethylenediaminetetraacetic acid, citric acid, gluconic acid, tartaric acid, nitrilotriacetic acid and hydroxyethylethylenediamine triacetic acid, and their salts t
- Hochmolekulare Schaumstabilisatoren wie Polyäthylenglykol, Hydroxypropylcellulose oder Polyvinylpyrrolidon. - High molecular foam stabilizers such as polyethylene glycol, hydroxypropyl cellulose or polyvinylpyrrolidone.
Die erfindungsgemäßen Konzentrate sind bei jedem pH-Wert wirksame Feuerbekämpf ungszusammenseizungen, jsdoch stellt man im allgemeinen solche Konzentrate mit verdünnter Säure oder Alkali auf einen pH von 6 bis 9» und besonders bevorzugt auf einen pH von 7 bis 8,5, ein. Dafür können organische SäurenThe concentrates of the invention are with everyone Fire-fighting assemblies with effective pH value, however, are provided generally such concentrates with dilute acid or alkali to a pH of 6 to 9 »and particularly preferably a pH of 7 to 8.5. Organic acids can do this
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oder Mineralsäuren, wie Essigsäure, Oxalsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure usw., oder Metallhydroxyde oder Amine, wie Natrium- oder Kaliumhydroxyd, Triäthanolamin, Tetramethylammoniumhydroxyd usw., eingesetzt werden.or mineral acids such as acetic acid, oxalic acid, sulfuric acid, phosphoric acid etc., or metal hydroxides or amines, such as sodium or potassium hydroxide, triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide etc., can be used.
Wie oben erwähnt, stellen die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen Konzentrate dar, die man vor dem Einsatz als Feuerbekämpfungsmittel mit Wasser verdünnen muß. Obwohl wegen der Verfügbarkeit von Feuerlöschgeräten, welche das Konzentrat automatisch mit Wasser in solchen Verhältnissen vermischen können-, gegenwärtig die praktischsten und daher bevorzugten Konzentrationen besagter Zusammensetzung in Wasser 3% und 6% betragen, besteht kein Grund, warum man das Konzentrat nicht in niedrigeren Konzentrationen von 0,5% bis 3% oder in höheren Konzentrationen von 6% bis 12% einsetzen könnte. Dies ist lediglich eine Frage der Zweckmässigkeit, der Art des Feuers und der zur Löschung der Flammen erwünschten Wirksamkeit.As mentioned above, the compositions according to the invention are concentrates which must be diluted with water before use as a fire-fighting agent. Although due to the availability of fire extinguishers which can automatically mix the concentrate with water in such proportions, currently the most practical and therefore preferred concentrations of said composition in water are 3% and 6% , there is no reason why the concentrate should not be used in lower concentrations from 0.5% to 3% or in higher concentrations from 6% to 12%. This is only a question of the expediency, the type of fire and the effectiveness desired for extinguishing the flames.
Eine für ein 6%-Dosiersystem sehr nützliche AFFF-Konzentratzusammensetzung besteht ausA very useful AFFF concentrate composition for a 6% dispensing system consists
A) 1,0 bis 3»5 Gew.-% amphoteren fluorierten Tensids,A) 1.0 to 3 »5% by weight of amphoteric fluorinated surfactant,
B) 0,1 bis 2,5 Gew.-% anionen-aktiven fluorierten Tensids,B) 0.1 to 2.5% by weight of anion-active fluorinated surfactant,
C) 0,1 bis 4,0 Gew.—% ionogenen nicht-fluorchemischen Tensids,C) 0.1 to 4.0 wt -.% Non-ionic fluorochemical surfactant,
D) 0,1 bis 8,0 Gew.-% nicht-ionogenen nicht-fluorchemischen Tensids undD) 0.1 to 8.0 wt -.% Of non-ionic non-fluorochemical surfactant and
E) 0 bis 20 Gew.-% Lösungsmittel sowie genügend Wasser,um den Rest auf 100% aufzufüllen.E) 0 to 20% by weight solvent and enough water to make up the remainder to 100%.
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Die vorliegende Zusammensetzung läßt sich auch leicht aus einem aerosolartigen Behälter unter Verwendung eines üblichen inerten Treibmittels wie Freon 11» 12 oder 22 oder NpO, Np oder Luft dispergieren. Expansionsvolumina bis zu einer Höhe von 50, bezogen auf das Verhältnis Luft/Flüssigkeit, sind erreichbar.The present composition can also be easily dispensed from an aerosol-type container using a conventional inert propellants such as Freon 11 »12 or 22 or NpO, Np or air. Expansion volumes up to a height of 50, based on the air / liquid ratio, can be achieved.
Die amphoteren R~-Tenside der Komponente (A) sind die wichtigsten Elemente in diesem neuartigen AFFF-System.The amphoteric R ~ surfactants of component (A) are the most important elements in this novel AFFF system.
Diese amphoteren R,,-Tenside vermindern die Oberflächenspannungen der wässrigen Lösungen auf etwa 20 dyn/cm und wirken als Lösungsvermittler für die R^-Tenside des Typs B, welche zu der Mehrzahl der hervorragenden Eigenschaften der erfindungsgemäßen neuartigen AFFF-Mittel beitragen. Die anionen-aktiven R--Tenside der Komponente (B) wirken als Oberflächenspannungsverminderer für das amphotere Tensid der Komponente (A) (synergistische R--Tensidmischungen), welche die Oberflächenspannung auf 15-16 dyn/cm vermindern und gewöhnlich in viel niedrigerer Konzentration als die Rp-Tenside der Komponente (A) vorliegen. Weiterhin erhöhen die R~-Tenside der Komponente (B) die Spreitungsgeschwindigkeit der wässrigen AFFF-Filme auf Kohlenwasserst off brennstoff en und leisten einen wichtigen Beitrag an die ausgezeichnete Wiederabdichtungsfähigkeit des neuartigen AFFF-Mittels. Die ionogenen oder amphoteren Kohlenwasserstofftenside der Komponente (C) erfüllen eine Doppelfunktion. Sie wirken als Grenzflächenspannungsverminderer, indem sie die Grenzflächenspannung der die Komponenten (A) und (B) als R-,-These R ,, amphoteric surfactants reduce the surface tension of the aqueous solutions to about 20 dynes / cm and act as solubilizers for the R ^ surfactants of type B, which contribute to the majority of the excellent properties of the novel AFFF agents according to the invention. The anion-active R surfactants of component (B) act as a surface tension reducer for the amphoteric surfactant of component (A) (synergistic R - surfactant mixtures), which reduce the surface tension to 15-16 dynes / cm and usually in much lower concentration than that Rp surfactants of component (A) are present. Furthermore, the R ~ surfactants of component (B) increase the spreading speed of the aqueous AFFF films on hydrocarbon fuel en and make an important contribution to the excellent Resealability of the novel AFFF agent. The ionic or amphoteric hydrocarbon surfactants of component (C) fulfill a double function. They act as interfacial tension reducers by reducing the Interfacial tension of the components (A) and (B) as R -, -
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Tenside enthaltenden wässrigen R~-Tensidlösung von Grenzflächenspannungen von bis zu IO dyn/cm auf so niedrige Grenzflächenspannungen wie 0,1 dyn/cm reduzieren. Weiterhin wirken die Hilfstenside der Komponente (C) als Schäummittel, und durch Veränderung der Menge und Anteile der Hilfstenside der Komponente (C) kann man den Aufschäumungsgrad des neuartigen AFFF-Mittels variieren. Die nicht-ionogenen Kohlenwasserst off tenside der Komponente (D) im neuartigen AFFF-Mittel üben ebenfalls mehrfache Funktionen aus, indem sie als Lösungsvermittler für die R~-Tenside der Komponenten (A) und (B) mit schlechten Löslichkeitseigenschaften wirken. Weiterhin haben sie Stabilisatoreffekte, besonders für AFFF-Mittel/Meerwasser-vormischungen und beeinflussen auch die Schaurnstabilität des AFFF-Mittels und, wie weiter unten erläutert, die Schaumentwässerungszeit. Ebenfalls haben sie einen Einfluß auf die Viskosität der AFFF-Mittel, welche besonders im Fall von 1%-Dosiersystemen höchst kritisch ist. Die Lösungsmittel der Komponente (E) verwendet man in ähnlicher Weise als Lösungsvermittler für R«-Tenside, jedoch wirken sie gleichfalls als Schaumstabilisatoren, dienen als Brechungsindexabwandlungsmittel zur Eichung der Dosierung unter Praxisbedinungen, vermindern die Viskosität hochkonzentrierter AFFF-Mittel und wirken als Frostschutzmittel. Wogegen handelsübliche AFFF-Mittel zur 6%-Dosierung hohe Lösungsmittelgehalte von über 20% aufweisen, lehrtdiese Erfindung die Herstellung vergleichbarer Präparationen mit ausgezeichneter Leistungsfähigkeit bei Lösungsmittelgehalten, die bisAqueous R ~ surfactant solution containing surfactants can be reduced from interfacial tensions of up to 10 dynes / cm to as low as 0.1 dynes / cm. Furthermore, the auxiliary surfactants of component (C) act as foaming agents , and the degree of foaming of the novel AFFF agent can be varied by changing the amount and proportions of the auxiliary surfactants of component (C). The non-ionic hydrocarbon surfactants of component (D) in the new AFFF agent also have multiple functions in that they act as solubilizers for the R ~ surfactants of components (A) and (B) with poor solubility properties. Furthermore, they have stabilizer effects, especially for AFFF agents / seawater premixes and also influence the shower stability of the AFFF agent and, as explained below, the foam drainage time. They also have an influence on the viscosity of the AFFF agents, which is particularly critical in the case of 1% dosing systems. The solvents of component (E) are used in a similar way as solubilizers for R «surfactants, but they also act as foam stabilizers, serve as refractive index modifiers to calibrate the dosage under practical conditions, reduce the viscosity of highly concentrated AFFF agents and act as antifreeze agents. Whereas commercially available AFFF agents for 6% dosage have high solvent contents of over 20%, this invention teaches the production of comparable preparations with excellent performance at solvent contents of up to
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3?& heruntergehen können.3? & Go down.
Einige der in den AFFF-MitTelpriparationen vor- liegenden Lösungsmittel sind nur deshalb vorhanden, weil sie von der Rf-Tensidsynthese her in das Produkt eingeschleppt werden. Neben den Beiträgen, die die bisher angeführten Bestandteile an das Verhalten des neusn AFFF-Mittels leisten können, ist noch zu erwähnen, daß diese Kandidaten auch wegen Ihrer sehr geringen Giftigkeit ausgewählt wurden, wie im Versuchsteil dieser Anmeldung gezeigt. Wie bereits erwähnt, können weitere Zusätze zu dein neuartigen AFFF-Mittel von Vorteil sein, wie:Some of the solvents present in the AFFF preparations are only present because they are introduced into the product by the R f surfactant synthesis. In addition to the contributions that the components listed so far can make to the behavior of the new AFFF agent, it should also be mentioned that these candidates were also selected because of their very low toxicity, as shown in the experimental part of this application. As already mentioned, other additives to your novel AFFF remedy can be beneficial, such as:
Korrosionshemmstoffe (zum Beispiel für den Fall, daß wässrige AFFF-Vormischlingen mehrere Jahre in unbeschichteten Aluminiumbüchsen gelagert v/erden). Corrosion inhibitors (for example in the event that aqueous AFFF premixes are stored in uncoated aluminum cans for several years).
Chelatbildner (wenn Vormischungen aus AFFF-Mitteln und sehr hartem Wasser für längere Zeiten gelagert werden). Puffersysteme (wenn ein bestimmter pH-Wert für längere Zeit aufrechterhalten werden muß). Chelating agents (when premixes of AFFF agents and very hard water are stored for long periods of time). Buffer systems (if a certain pH value has to be maintained for a longer period of time).
Frostschutzmittel (wenn AFFF-Mittel bei Frosttemperaturen gelagert und verwendet werden müssen). Antifreeze (if AFFF must be stored and used at freezing temperatures).
Polymere Verdickungsmittel (wenn wegen gewisser Forderungen des Dosiersystems, höhere Viskositäten der AFFF-Mittel/Wasservormischungen erwünscht sind), und. .so weiter. Polymeric thickening agents (if, due to certain requirements of the dosing system, higher viscosities of the AFFF agent / water premixes are desired), and. .so on.
Die heutigen handelsüblichen AFFF-Mittel sind nur in 6- und 3%-Dosiersystemen verwendbar. Die Zusammensetzung der vorliegenden AFFF-Mittel und die Mengenbereiche der verschiedenen aktiven Bestandteile dieser neuartigen AFFF-Today's commercially available AFFF agents can only be used in 6 and 3% dosing systems. The composition of the present AFFF agents and the quantity ranges of the various active ingredients of this novel AFFF-
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Mittel seien für 0,5 bis 12?S-Dosiersysteme ausgedrückt. Verdoppelt man die Konzentration einer Zusammensetzung für 6%-Dosierung, dann kann man ein solches Konzentrat für ein 3?&-Dosiersystem verwenden. Bei 6-facher Erhöhung der Konzentration eines solchen 6%-Dosiersystems kann man es dann ähnlich als l$i-Dosiersystem einsetzen. Wie Vergleichswerte im Versuchsteil zeigen v/erden, ist die Bereitung solcher 1%-Dosiersysteme hauptsächlich darum möglich,The mean is expressed for 0.5 to 12? S metering systems. Doubled one the concentration of a composition for 6% dosage, then one can use such a concentrate for one Use the 3? & Dosing system. With a 6-fold increase in Concentration of such a 6% dosing system can then be used Use similarly as a l $ i dosing system. Like comparison values in the experimental part show that the preparation of such 1% dosing systems is mainly possible because
A. weil die verwendeten neuartigen R~-Tenside eine höhere Wirksamkeit besitzen und daher geringere Mengen erfordern;A. because the new R ~ surfactants used have a higher Have effectiveness and therefore require smaller amounts;
B. weil die in den neuen AFFF-Mitteln erforderlichen, eher niedrigen Lösungsmittelmengen die vom Militär vorgeschriebenen Aufschäumungsverhältnisse erreichen.B. because those required in the new AFFF funds, rather low levels of solvent can achieve the expansion ratios required by the military.
Die Beispiele nehmen Bezug auf die in der Industrie und vor allem beim Militär gültigen Spezifikationen und auf unsere eigenen Prüfungen zur Beurteilung der Wirksamkeit der beanspruchten Zusammensetzungen. Mehr im einzelnen beziehen sich die Beispiele auf die folgenden Spezifikationen: Oberflächen- und Grenzflächenspannung - ASTM D-1331-56 Gefrierpunkt - ASTM D-1177-65The examples refer to the specifications valid in industry and especially in the military our own tests to assess the effectiveness of the claimed compositions. More in detail the examples relate to the following specifications: Surface and Interfacial Tension - ASTM D-1331-56 Freezing Point - ASTM D-1177-65
pH - ASTM D-1172pH - ASTM D-1172
Ziel: Messung der Fähigkeit einer fluorchemischen AFFF-Präparation (bei Endverbrauchskonzentration), einen Film über einer Cyclohexanoberfläche zu bilden und diese abzudichten. Objective : To measure the ability of an AFFF fluorochemical preparation (at end use level) to form a film over and seal a cyclohexane surface.
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Verfahren: Man pipettiert zehn ml Cyclohexan in eine in einer Evaporometerkttvette befindliche 48 mm Verdampfungsschale. Mit 1 000 cc pro Minute strömendes Helium spült die Cyclohexandämpfe aus der Küvette durch eine auf einem PE 257-Infrarotspektralphotometer (mit Zeitvorschub ausgerüstetes Regis trier inf rar otspektralphotometer) angebrachte 3 cm IR-Gaszelle. Die IR-Extinktion des Gasstromes im Gebiet von 2 850 cm~l wird kontinuierlich verfolgt, während Lösungen der Präparationen auf die Oberfläche aufgegossen werden. Das Aufgießen . der Präparationen auf die Cyclohexanoberfläche geschieht mit einer Geschwindigkeit von 0,17 ml pro Minute unter "Verwendung einer durch eine Spritzenpumpe angetriebenen 1 cc-Tuberkulinspritze mit einer 13 cm langen, Nummer-22-nadel, wobei die Nadel die Cyclohexanoberfläche eben berührt. Procedure : Ten ml of cyclohexane are pipetted into a 48 mm evaporation dish in an Evaporometerktvette. Helium flowing at 1,000 cc per minute flushes the cyclohexane vapors out of the cuvette through a 3 cm IR gas cell attached to a PE 257 infrared spectrophotometer (registered infrared spectrophotometer). The IR extinction of the gas stream in the area of 2,850 cm -1 is continuously monitored while solutions of the preparations are poured onto the surface. The infusion. The preparations on the cyclohexane surface are done at a rate of 0.17 ml per minute using a 1 cc tuberculin syringe driven by a syringe pump with a 13 cm long, number 22 needle, the needle just touching the cyclohexane surface.
Man schaltet die Spritzenpumpe ein, sobald sich die Extinktion für "unabgedichtetes" Cyclohexan eingestellt hat.
Der Moment, wo der allererste Tropfen der Formulierungslösung
auf die Oberfläche auf trifft, stellt die Zeit null dar.
Man notiert die Zeit für 50% Abdichtung und die Prozentabdichtung nach 30 Sekunden und nach 2 Minuten. Die Zeit
für 50% Abdichtung hängt mit der Filmausbreitungsgeschwindigkeit
(siehe unten), und die Prozentabdichtung nach 30 Sekunden
und 2 Minuten mit der Wirksamkeit und Leistungsfähigkeit des Films als Dampfsperre nahe zusammen.
Prüfung der Filmausbreitungsgeschwindigkeit The syringe pump is switched on as soon as the extinction for "unsealed" cyclohexane has been set. The moment when the very first drop of the formulation solution hits the surface represents the time zero. The time for 50% sealing and the percent sealing after 30 seconds and after 2 minutes are recorded. The time for 50% sealing is closely related to the rate of film expansion (see below), and the percent sealing after 30 seconds and 2 minutes is closely related to the effectiveness and performance of the film as a vapor barrier.
Checking the speed of film propagation
Ziel: Bestimmung der Geschwindigkeit, mit der ein AFFF-FiIm sich über eine Cyclohexanoberfläche ausbreitet. Objective : To determine the speed with which an AFFF film spreads over a cyclohexane surface.
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2 5 52 5 5
Verfahren; Man füllt eine 6 cm Aluminiumschale halbvoll mit Cyclohexan,und eine 50 μΐ Spritze mit einer 6$i-igen
Lösung der Testlösung. 50 μΐ der Lösung werden so schnell
und vorsichtig wie möglich entlang der Schalenwand so heruntergespritzt, daß die Lösung sanft auf die Cyclohexanoberfläche
fließt. Man bedeckt die Schale mit einer umgekehrten Petrischale und setzt am Schluß der Einspritzung eine Stoppuhr
in Gang. Man beobachtet die Ausbreitung des Films über die Oberfläche und hält die Stoppuhr in dem Moment an, wo
der Film die Oberfläche vollständig bedeckt, und notiert die abgelaufene Zeit.
Streichholzprüfuns Procedure ; A 6 cm aluminum dish is half-filled with cyclohexane, and a 50 μΐ syringe is filled with a 6% solution of the test solution. 50 μΐ of the solution are sprayed down the wall of the dish as quickly and carefully as possible so that the solution flows gently onto the cyclohexane surface. Cover the dish with an inverted Petri dish and start a stopwatch at the end of the injection. The spread of the film over the surface is observed and the stopwatch is stopped at the moment when the film completely covers the surface and the elapsed time is noted.
Match test
Ziel: Ungefähre Bestimmung der Abdichtungsfähigkeit eines AFFF-Films. Objective : To approximate the sealability of an AFFF film.
Verfahren: Man füllt eine Aluminiumwägeschale (58 χ
15 mm) mit Cyclohexan pro analysi zwei Drittel voll. Etwa 2 ml zu prüfender AFFF-Lösung werden vorsichtig auf die
Oberfläche gegossen. Man zündet ein hölzernes Streichholz an, und wenn das anfängliche Aufflammen des Streichholzes
nachgelassen hat, taucht man die Flamme schnell durch die abgedichtete Oberfläche hindurch und zieht es dann wieder
aus der Schale heraus. Die Flamme wird verlöschen. Man wiederholt dies mit weiteren Streichhölzern, bis man anhaltende
Zündung erreicht, und notiert die Anzahl verbrauchter Streichhölzer.
Feuerprüfungen Procedure : An aluminum weighing pan (58 15 mm) is filled two-thirds full with cyclohexane per analysi. About 2 ml of the AFFF solution to be tested is carefully poured onto the surface. You light a wooden match, and when the initial flare of the match has subsided, you quickly dip the flame through the sealed surface and then pull it back out of the bowl. The flame will go out. Repeat this with more matches until you achieve sustained ignition and note the number of matches used.
Fire tests
Der kritischste Test für die vorliegenden Zusammen-The most critical test for the present composite
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Setzungen besteht in praktischen Feuerprüfungen. Die Einzel-Settlement consists in practical fire tests. The single
p hexten der Verfahren für derartige Prüfungen an 2,60 m -,p hexes the procedure for such tests at 2.60 m -,
ρ ρρ ρ
4,647 m - und 117,0 m -Feuern sind in U.S. Navy Specification MIL- F-24385 und deren Ergänzungen angegeben.4,647 m and 117.0 m fires are in U.S. Navy Specification MIL-F-24385 and its additions indicated.
Verfahren; Man stellt Vorini schlingen der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen aus 0,5 bis 12%-Dosierkonzentraten und Leitungs- oder Meerwasser her, oder dosiert das AFFF-Mittel mit Hilfe eines in die Leitung eingebauten Dosiersystems. In jedem Fall wird die Testpräparation in der zweckmäßigen Gebrauchskonzentration angewandt. Procedure ; Vorini loops of the compositions according to the invention are produced from 0.5 to 12% dosage concentrates and tap or sea water, or the AFFF agent is dosed using a metering system built into the pipe. In each case, the test preparation is used in the appropriate concentration for use.
Die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen zum Löschen von Kohlenwasserstoffeuern wurdeThe effectiveness of the compositions according to the invention to extinguish hydrocarbon fires
wiederholt und reproduzierbar an 2,60 m -Benzinfeuern sowie an auf einer Rundscheibe von 12,19 m Durchmesserrepeated and reproducible on 2.60 m gasoline fires as well as on a circular disc with a 12.19 m diameter
aufgeführten 117,0 m -Feuern bewiesen. Die Prüfungen wurden häufig unter strengen Umgebungsbedingungen mit Windgeschwindigkeiten bis zu 16 km pro Stunde und bei vorherrschenden Sommertemperaturen bis 35°C ausgeführt. Alle Prüfungen der Leistungsfähigkeit am Feuer sowie ergänzende Prüfungen Schaumvermögen, Filmbildung, Abdichtungsfähigkeit, Filmausbreitungsgeschwindigkeit, Viskosität, Entwässerungszeit, Spreitungskoeffizient und Stabilität - bestätigten, daß die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen mehr leisteten als die AFFF-Zusammensetzungen des Standes der Technik.listed 117.0 m firing proved. The tests were often carried out under severe environmental conditions with wind speeds up to 16 km per hour and with prevailing summer temperatures up to 35 ° C. All exams of the Performance on fire as well as additional tests foaming capacity, film formation, sealing ability, film spreading speed, Viscosity, drainage time, spreading coefficient and stability - confirmed that the Compositions of the invention performed better than that Prior Art AFFF Compositions.
Die wichtigsten Kriterien zur Bestimmung der Wirksamkeit einer Feuerbekämpfungszusammensetzung sind:The main criteria for determining the effectiveness of a fire fighting composition are:
1. Kontrollzeit - Die erforderliche Zeit, um das Feuernach1. Checkout Time - The time required to finish the fire
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Anwendung des Feuerbekämpfungsmittels unter Kontrolle zu bringen oder es zu beherrschen.To bring the fire fighting agent under control or to master it.
2. Löschzeit - Die Zeit vom Beginn der Anwendung bis zur völligen Löschung des Feuers.2. Extinguishing Time - The time from the start of application until the fire is completely extinguished.
3. Wiederentflammungszeit - Die Zeit vom völligen Auslöschen der Flamme bis zur Neuzündung der Kohlenwasserstofflüssigkeit bei Anbringung einer offenen Flamme an die Oberfläche.3. Reignition Time - The time of the total Extinguish the flame until the hydrocarbon liquid reignites when applying an open flame to the surface.
4. Summierung der % Feuerlöschung - Bei der Löschung4. Addition of % fire extinguishing - When extinguishing
von 4,645-oder 117,05 m —Feuern registriert man die Summe der "Prozent Feuer gelöscht" — Werte in Abständen von 10, 20, 30 und 40 Sekunden» Die gegenwärtige Vorschrift für 4,645 m —Feuer erfordert eine "Summierung" von 225 oderWhen firing 4.645 or 117.05 m, the total is recorded the percent fire extinguished values at 10, 20, 30 and 40 second intervals »The current prescription for 15,000 feet — Fire requires a "total" of 225 or
größer, und für 117»O5 m —Feuer von 285 oder größer.larger, and for 117 »O5 m —fires of 285 or larger.
2,60 m ;—Feuerprüfung2.60 m; - fire test
Diese Prüfung wurde in einer aus 0,635 cm dickem Stahl hergestellten ebenen Rundpfanne von 1,83 m Durchmesser (2,60 Quadratmeter) mit 12,70 cm hohen Seiten, die während der Prüfungen etwa 6,35 cm Freibord ergeben, vorgenommen. Um Benzin auf einem Wassersubstrat zu halten, hatte die Pfanne keine Auslässe. Eine minimale Wassertiefe wurde eingehalten und diente nur dazu, völlige Bedeckung der Pfanne mit Brennstoff zu gewährleisten. Die Düse zur Anwendung des Mittels lieferte eine Strömungsgeschwindigkeit von 7,57This test was carried out in a flat round pan with a diameter of 1.83 m made from 0.635 cm thick steel (2.60 square meters) with sides that are 12.70 cm high, giving approximately 6.35 cm of freeboard during testing. To keep gasoline on a water substrate, she had Pan no outlets. A minimum water depth was maintained and only served to completely cover the pan to ensure with fuel. The nozzle for applying the agent provided a flow rate of 7.57
pro Minute bei 7>03 kg/cm Druck* Der Auslaß war durch einen "Flügelspitzen"-verteiler mit einer 3,175 mm breiten, 4,76 cm langen Kreisbogenöffnung modifiziert.per minute at 7> 03 kg / cm pressure * The outlet was through modified a "wing tip" manifold with a 3.175 mm wide, 4.76 cm long circular arc opening.
- 57 -- 57 -
b09828/lü43b09828 / lü43
Die Vormischlösung in Süßwasser oder Meerwasser, lag bei 210C - 5>5°C vor. Das Löschmittel bestand aus einem 6-Prozent- dosierkonzentrat oder einer gleichwertigen Menge in Süßwasser oder Meerwasser und die Brennstoffladung betrug 37»85 1 Benzin. Die gesamte Brennstoffladung wurde im Verlauf von 60 Sekunden in das eingedeichte Gebiet geschüttet, und der Brennstoff wurde innerhalb 60 Sekunden nach dem Ende der Brennstoffeinführung gezündet und 15 Sekunden lang vor Anwendung des Löschmittels frei brennen gelassen. Das Feuer wurde so schnell wie möglich dadurch gelöscht, daß man die Düse 1,07 bis 1,22 m über dem Boden aufwärts geneigt in einem solchen Abstand hielt, daß die nächstliegende Kante der Schaumform auf die nächstliegende Kante des Feuers fallen konnte. Nach Löschung des Feuers wurde die Löschzeit notiert, unter fortgesetzter Verteilung des Mittels über das Prüfungsgebiet, bis genau 11,36 Vormischung angewandt waren (90-Sekunden-Anwendungszeit).The premix solution in fresh water or sea water was at 21 0 C - 5> 5 ° C. The extinguishing agent consisted of a 6 percent dosage concentrate or an equivalent amount in freshwater or seawater and the fuel load was 37 »85 liters of gasoline. The entire load of fuel was poured into the diked area over 60 seconds, and the fuel was ignited within 60 seconds of the end of fuel injection and allowed to burn freely for 15 seconds before the extinguishing agent was applied. The fire was extinguished as quickly as possible by holding the nozzle at an angle of 1.07 to 1.22 meters upwards from the floor, at a distance such that the nearest edge of the foam mold could fall on the nearest edge of the fire. After the fire was extinguished, the extinguishing time was noted, continuing to distribute the agent over the test area until exactly 11.36 premix had been applied (90 second application time).
Die ¥iederentflammungsprüfung wurde innerhalb 30 Sekunden nach der 90-Sekunden-Lösungsanwendung begonnen» Man stellte eine beschwerte, mit 0,946 1 Benzin beladene Pfanne von 30,48 cm Durchmesser mit 5»08 cm Seitenwänden in die Mitte des Gebietes. Der Brennstoff in der Pfanne wurde eben vor dem Einstellen gezündet. Die Wiederentflammungszeit begann im Moment dieses Einstellens und endete, wenn 25 Pro-The flame retardancy test was completed within 30 Started seconds after the 90-second application of the solution. A weighted, 0.946 liter of gasoline was placed 30.48 cm diameter pan with 5 »08 cm sidewalls in the center of the area. The fuel in the pan was ignited just before setting. The reignition time started at the moment of this setting and ended when 25 pro
2
zent (0,65m ) der ursprünglich schaumbedeckten2
cent (0.65m) of the originally foam-covered
Brennstofffläche brannte. Als die große Testpfannenfläche Flämmen unterhielt, wurde die kleine Pfanne entfernt.Fuel surface burned. As the large test pan area Flaming entertained, the small pan was removed.
- 58 -- 58 -
6 0 9 8 2 8/10436 0 9 8 2 8/1043
117,Om2 — Feuerprüfung117, Om 2 - fire test
Diese Prüfung wurde auf einer ebenen runden Fläche (117,0 m2) durchgeführt.This test was carried out on a flat, circular surface (117.0 m 2 ).
Die Wassertiefe war das erforderliche Minimum, um völlige Bedeckung der eingedeichten Fläche mit Brennstoff zu gewährleisten. Die zum Anbringen des Mittels verwendete Düse war für die Abgabe von 189,27 1 pro Minute bei 7,07 kg/The water depth was the minimum required to completely cover the diked area with fuel to ensure. The nozzle used to apply the agent was designed to deliver 189.27 liters per minute at 7.07 kg /
cm ausgelegt.cm.
Die Lösung in Süßwasser oder Meerwasser hatte eine Temperatur von 200C - 5,50°C und enthielt 6,0 - 0,1% der erfindungsgemäßen Zusammensetzung. Der Brennstoff bestand aus 1 135,6 1 Benzin. Oberhalb Windgeschwindigkeiten von 16 km pro Stunde wurden keine Prüfungen ausgeführt. Die gesamte Brennstoffladung wurde so schnell wie möglich in das eingedeichte Gebiet geschüttet. Vor der Brennstoffeinführung für eine Prüfung wurde jeweils alles Löschmittel von der vorausgegangenen Prüfung aus dem eingedeichten Gebiet entfernt.The solution in fresh or sea water had a temperature of 20 0 C - 5.50 ° C and contained 6.0 - 0.1% of the composition of the invention. The fuel consisted of 1,135.6 liters of gasoline. No tests were carried out above wind speeds of 16 km per hour. The entire load of fuel was poured into the diked area as quickly as possible. Before the fuel was introduced for a test, all extinguishing agents from the previous test were removed from the diked area.
Innerhalb 2 Minuten nach beendeter Einführung des Brennstoffs wurde letzterer gezündet und vor Anwendung des Löschmittels 15 Sekunden frei brennen gelassen.Within 2 minutes after the end of the introduction of the fuel, the latter was ignited and before the application of the Let extinguishing agent burn freely for 15 seconds.
Das Feuer wurde so schnell wie möglich dadurch gelöscht, daß man die Düse 1,07 bis 1,22 m über dem Boden aufwärts geneigt in einem' solchen Abstand hielt, daß die nächstliegende Kante der Schaumform auf die nächstliegende Kante des Feuers fallen konnte.The fire was extinguished as quickly as possible by placing the nozzle 1.07 to 1.22 m above the ground inclined upwards at such a distance that the nearest edge of the foam mold was on top of the nearest Edge of the fire could fall.
Mindestens 85 Prozent des Feuers waren innerhalbAt least 85 percent of the fire was within
- 59 609828/1043 - 59 609828/1043
30 Sekunden zu löschen, und die "Prozent Feuer gelöscht"-Werte wurden notiert.30 seconds to extinguish, and the "percent fire extinguished" values were noted.
N-Γ3-(Dimethylamine»)propyl]-2- bzw. -3-(l,l,2,2—tetrahydroperfluordecylthio)suecinamidsäure N-Γ3- (Dimethylamine ») propyl] -2- or -3- (l, l, 2,2-tetrahydroperfluorodecylthio ) suecinamic acid
CH2COKH(CH2)3NH(CH3)2 bzw.CH 2 COKH (CH 2 ) 3 NH (CH 3 ) 2 or
UH(CH3)UH (CH 3 )
Man gibt Maleinsäureanhydrid (10,0 g;, 0,102 Mol) und ein Gemisch aus Aethylenglykoldimethyläther (100 g) und NjN-Dimethylformamid (60 g) in einen gerührten, unter Stickstoff gehaltenen und im Eisbad auf 10 C gekühlten Reaktionskolben. Im Verlauf einer halben Stunde wird 3-Dimethylaminopropylamin (10,4 g; 0,102 Mol) bei einer Umsetzungstemperatur von 10-15°C dazugetropft. Man rührt die entstandene weiße Suspension für eine Stunde bei Zimmertemperatur.Maleic anhydride (10.0 g; 0.102 mol) and a mixture of ethylene glycol dimethyl ether (100 g) and NjN-dimethylformamide (60 g) in a stirred, under nitrogen reaction flask kept and cooled to 10 ° C. in an ice bath. In the course of half an hour, 3-dimethylaminopropylamine becomes (10.4 g; 0.102 mol) was added dropwise at a reaction temperature of 10-15 ° C. The resulting white is stirred Suspension for one hour at room temperature.
Eine kleine Menge dieses Produktes wird getrocknet, mit Heptan gewaschen und 12 Stunden bei 3O0C im Vakuum getrocknet. Die Infrarotanalyse und NMR-Signale kennzeichnen eine Verbindung der Konstitution:A small amount of this product is dried, washed with heptane and dried for 12 hours at 3O 0 C in vacuo. The infrared analysis and NMR signals characterize a connection of the constitution:
- 60 6 09828/1043- 60 6 09828/1043
HCHC
IlIl
HC © HC ©
^CONH- (CH2) 3N (CH3) 2 ^ CONH- (CH 2 ) 3 N (CH 3 ) 2
N-(3~Dimethylaminopropyl)maleinsäureamid.N- (3 ~ dimethylaminopropyl) maleic acid amide.
Man gibt 1,1,2,2-Tetrahydroperfluordecylmerkaptan (49,0 g; 0,102 Mol) auf einmal dazu und rührt das entstandene Gemisch bei Zimmertemperatur für 64 Stunden. Die dicke Suspension wird filtriert, und die Feststoffe mit Aceton gewaschen und darauf bei Zimmertemperatur unter Vakuum (0,1 Torr) 18 Stunden getrocknet. Man erhält das Produkt als weißes Pulver von 61,2 g Gewicht (Ausbeute = 88,2?o) und Schmelzpunkt 123-128° mit langsamer Zersetzung (Gasentwicklung) über der Schmelze. Das Infrarotspektrum stimmt mit der Konstitution überein, insbesondere die Amidbande bei I65O cm~ in fester Phase und bei I66O cm"" in verdünnter Chloroformlösung, sowie die asymmetrischen bzw. symmetrischen Carboxylatdehnungsbanden bei I55O cm*" bzw. 1320 bis 1390 cm" Das NMR-Spektrum ist in Uebereinstimmung mit der Konstitution und gibt die folgenden Signale:1,1,2,2-tetrahydroperfluorodecyl mercaptan (49.0 g; 0.102 mol) is added all at once and the resulting mixture is stirred Mix at room temperature for 64 hours. The thick suspension is filtered and the solids with acetone washed and then dried at room temperature under vacuum (0.1 torr) for 18 hours. The product is obtained as a white powder weighing 61.2 g (yield = 88.2? o) and Melting point 123-128 ° with slow decomposition (gas evolution) above the melt. The infrared spectrum is right with the constitution, in particular the amide band at 1660 cm ~ in the solid phase and at 1660 cm "" in the dilute phase Chloroform solution, as well as the asymmetrical or symmetrical carboxylate elongation bands at 1550 cm * "or 1320 to 1390 cm" The NMR spectrum is in agreement with the constitution and gives the following signals:
2,68 ppm N-CH ; 1,8-2,1 NCH0CH0CK0N j —·* * ά. £ 2.68 ppm N-CH; 1.8-2.1 NCH 0 CH 0 CK 0 N j - · * * ά. £
"ICH ""I "
Die Oberflächenspannung (γ ) der wässrigen LösungThe surface tension (γ) of the aqueous solution
- 61 -- 61 -
ÜO9828/1043ÜO9828 / 1043
der oben genannten Verbindung beträgt 19,8 dyn/cm. In diesem und den folgenden Beispielen wird die Oberflächenspannung bei einer Konzentration von 0,1% in Wasser bei 25°C mit einem Du Nouy-Tensiometer gemessen.of the above compound is 19.8 dynes / cm. In this and the following examples are surface tension measured at a concentration of 0.1% in water at 25 ° C with a Du Nouy tensiometer.
N-Γ3-(Dimethylamine)propyl1~2- bzw. -3-(l,l>2,2-tetrahydroperfluoralkylthio)succinamidsäure N-Γ3- (Dimethylamine) propyl1 ~ 2- or -3- (l, l> 2,2-tetrahydropic fluoroalkylthio ) succinamic acid
IUCH ,,CH-SCHCOO-IUCH ,, CH-SCHCOO-
ι Q* ι Q *
CII9CONH (CII0)' NH (CH-) o CII 9 CONH (CII 0 ) 'NH (CH-) o
sovfie deren Isomerasfie their isomer
Man rührt Maleinsäureanhydrid (IQO g; 1,02 Mol) und N-Methylpyrrolidon (400 g) unter Inertgas in einem in Eis/ Salz-geraisch auf O0C gekühlten Reaktionskolben und versetzt tropfenweise bei 0-1O0C während 40 Minuten mit in N-Methylpyrrolidon (100 g) gelöstem 3-Dimethylaminopropylamin (106 g; 1,04 Mol). Die dunkelbraune Suspension rührt man 20 Minuten bei Zimmertemperatur und versetzt dann mit Methanol (800 g), worauf die entstandene leichtflüssige Suspension auf 45 C erhitzt wird. 1,1,2,2—Tetrahydroperfluoralkylmerkaptan (483 g; 0,94 Mol) (Geraisch von Verbindungen mit unterschiedlichen Alkylgruppen wie folgt: Cg-25%; Cg-50% und C10-25%) wird innerhalb 10 Minuten bei 45-50 C dazugegeben, was eine bernsteinfarbene Lösung ergibt, welche man 3 Stunden bei 45°C rührt. Die Vollständigkeit der Umsetzung wird durch das Verschwinden des Perfluoralkyläthylmerkaptans bis auf durchThe mixture is stirred maleic anhydride (IQO g; 1.02 mol) and N-methylpyrrolidone (400 g) under inert gas in an in ice / salt geraisch to 0 ° C cooled reaction flask and admixed dropwise at 0-1O 0 C for 40 minutes in N-methylpyrrolidone (100 g) dissolved 3-dimethylaminopropylamine (106 g; 1.04 mol). The dark brown suspension is stirred for 20 minutes at room temperature and then mixed with methanol (800 g), whereupon the resulting low-viscosity suspension is heated to 45.degree. 1,1,2,2-Tetrahydroperfluoroalkylmercaptan (483 g; 0.94 mol) (Geraisch of compounds with different alkyl groups as follows: Cg-25%; Cg-50% and C 10 -25%) is within 10 minutes at 45 -50 C was added, resulting in an amber-colored solution, which was stirred at 45 ° C for 3 hours. The completeness of the reaction is due to the disappearance of the perfluoroalkylethyl mercaptans
- 62 -- 62 -
6 0 9 8 2 8/10436 0 9 8 2 8/1043
GasChromatographie nachgewiesene Spurenmengen im Reaktionsgemisch bewiesen. Die Identität des Produkts bestätigt sich durch die Infrarotabsorption für die Amidfunktion bei I655 cm*" , und Carboxylat zeigt sich bei I56O cm~ und 1325-1400 cm" . Gaschromatographie ergibt drei Perfluoralkylsäureflächen, zwei Lösungsmittelflächen und den Merkaptanen zuzuschreibende Spurenflächen. Die erhaltenen NMR-Protonsignale ■ sind im wesentlichen mit denen aus Beispiel 1 identisch. Die Verbindung schmilzt bei 95° bis 115°C. Die Oberflächenspannung der wässrigen Lösung besagter Verbindung beträgt 17,7 dyn/cm.Gas chromatography demonstrated trace amounts in the reaction mixture. The identity of the product is confirmed by the infrared absorption for the amide function at 1655 cm * ", and carboxylate shows up at 1560 cm - and 1325-1400 cm ". Gas chromatography reveals three perfluoroalkyl acid areas, two solvent areas and the mercaptans attributable trace areas. The obtained NMR proton signals ■ are essentially identical to those from Example 1. The compound melts at 95 ° to 115 ° C. the The surface tension of the aqueous solution of said compound is 17.7 dynes / cm.
Nach der oben beschriebenen Vorschrift stellt man dem Beispiel 2 analoge Verbindungen aus Maleinsäureanhydrid und den angegebenen Ausgangsmaterialien her:According to the procedure described above, compounds analogous to Example 2 are prepared from maleic anhydride and the specified starting materials:
- 63 609828/ 1 0A3- 63 609828/1 0A3
Bsp:. Nr. Rf-Thiol Example :. No. R f -thiol
CD O CO OOCD O CO OO
33 11 v«#><***f*7s^'\rA v «#>< *** f * 7 s ^ '\ r A
CH,CH,
VerbindungCation-active
link
. 2 \
CH3 H 0 NN
. 2 \
CH 3
C2H5 2 2 λ · Ν
C 2 H 5
C8F17C2K4SH · /CH2-CH 19,4C 8 F 17 C 2 K 4 SH • / C H 2 -CH 19.4
K0N-CH0CH0CH0-N 0K 0 N-CH 0 CH 0 CH 0 -N 0
CH0-CH0 ' 2 2CH 0 -CH 0 '2 2
0CH0 2 2 0 CH 0 2 2
3 ' 17,9 .--3 '17.9 .--
H0N-CH0CH0-N COH 0 N-CH 0 CH 0 -N CO
CH3 .CH 3 .
N-Methyl"N-(2I-Nl >Nl-dimethylaminoathyl)-2- bzw. -3-(l>l,2 tetrahydroperfluoralkylthio)succinamidsäure N-methyl "N- (2 I -N l > N l -dimethylaminoethyl) -2- or -3- (l> l, 2 tetrahydroperfluoroalkylthio) succinamic acid
R CH CH S-CHCOO^R CH CH S-CHCOO ^
1 /7\ ^r 31/7 \ ^ r 3
• ^ / und Isomer• ^ / and isomer
CH0CON-CiI0CH0NHCH 0 CON-CiI 0 CH 0 NH
2I 22X 2 I 22 X
Rf ist ein Gemisch von C^F^ (25%), CgF17 (50%) und C10F21 (25%) .R f is a mixture of C ^ F ^ (25%), CgF 17 (50%) and C 10 F 21 (25%).
Man gibt gepulvertes Maleinsäureanhydrid (0,033 Mol, 3*24 g) portionenweise zu einer gekühlten Lösung von (N,Nf,Nt-Trimethyl)-äthylen-l,2-diamin (0,033 Mol, 3,47 g) in 6,7 g Wasser. Die Umsetzung wird unter Stickstoff durchgeführt und mittels Eisbad bei 10-200C gehalten. Nach beendeter Zugabe entfernt man das Bad und rührt das Reaktionsgemisch 1-2 Stunden bei Zimmertemperatur. Powdered maleic anhydride (0.033 mol, 3 * 24 g) is added in portions to a cooled solution of (N, N f , N t -trimethyl) -ethylene-1,2-diamine (0.033 mol, 3.47 g) in 6, 7 g of water. The reaction is carried out under nitrogen and held by means of an ice bath at 10-20 0 C. When the addition is complete, the bath is removed and the reaction mixture is stirred for 1-2 hours at room temperature.
Eine kleine Menge Lösung wird 12 Stunden im Vakuum bei 300C getrocknet. Man erhält ein trockenes,- weißes Pulver, dessen NMR-Signale eine Verbindung der Konstitution:A small amount of solution is dried in vacuo at 30 ° C. for 12 hours. A dry, white powder is obtained, the NMR signals of which are a compound of the constitution:
■ B3C \©/CH3■ B 3 C \ © / CH 3
N
I
c; N
I c;
kennzeichnen. Titrierbarer acider Wasserstoff liegt nicht vor.mark. Titratable acidic hydrogen is not available.
CHCH
- 65 609828/1043 - 65 609828/1043
Man versetzt die hellgelbe Lösung mit 2-Methyl-2,4-pentandiol
(20,13 g) und danach mit Perfluoralkyläthylmerkaptan (0,3135 Mol, 14,65 g). Die entstandene weiße
Suspension wird unter Rühren "bis zur Vollendung der Umsetzung (6,5 Stunden) auf 900C erhitzt. Man kühlt die klare hellgelbe
Lösung auf Zimmertemperatur und verdünnt mit Wasser
(23 g) auf 30% Feststoffe. Die trübe Lösung wird klarfiltriert (Asbestbausch mit 5 μ Porosität) und ergibt 66,5 g
(9314%) klare hellgelbe Lösung. Infrarotanalyse stimmt mit
der Konstitution überein. Die Oberflächenspannung (γ ) der wässrigen Lösung der obigen Verbindung beträgt 18,3 diyn/cm.The light yellow solution is mixed with 2-methyl-2,4-pentanediol (20.13 g) and then with perfluoroalkylethyl mercaptan (0.3135 mol, 14.65 g). The resulting white
The suspension is heated to 90 ° C. with stirring until the reaction is complete (6.5 hours). The clear, pale yellow solution is cooled to room temperature and diluted with water
(23 g) on 30% solids. The cloudy solution is filtered clear (asbestos wad with 5 μ porosity) and gives 66.5 g (93 1 4%) of a clear, light yellow solution. Infrared analysis is consistent with the constitution. The surface tension (γ) of the aqueous solution of the above compound is 18.3 diyne / cm.
Nach der obigen Vorschrift stellt man aus Maleinsäureanhydrid, RfC2H4SH und N,N-Dimethyl-N'-äthyl-äthylen-l,2-diamin
die Verbindung N-Aethyl-N-(2t-N'N-dimethylaminoäthyl)-
Z- bzw. -3-(l>l>2,2-tetrahydroperfluoralkylthio)succinamidsäure
her. Die Oberflächenspannung dieser Verbindung
beträgt 20,2 dyn/cm.After the above procedure is prepared from maleic anhydride, R f C 2 H 4 SH and N, N-dimethyl-N'-ethyl-ethylene-l, 2-diamine, the compound N-ethyl-N- (2 t -N'N -dimethylaminoethyl) - Z- or -3- (l>l> 2,2-tetrahydroperfluoroalkylthio) succinamic acid. The surface tension of this connection
is 20.2 dynes / cm.
N-(2-Dimethylaminoäthyl)-2- bzw. -3-(l>l»2,2-tetrahvdroperfluoralkylthio)suecinamidsäure N- (2-dimethylaminoethyl) -2- or -3- (l> l »2,2-tetrahydroper fluoroalkylthio) suecinamic acid
R^CH^CH^S-CHCOO^R ^ CH ^ CH ^ S-CHCOO ^
■ © /3 und Isomer■ © / 3 and isomer
j[iIICII„CH--N-Kj [iIICII "CH - N-K
k 2 2 \ k 2 2 \
Man gibt gepulvertes Maleinsäureanhydrid (0,033 Mol,Powdered maleic anhydride (0.033 mol,
609828/ 1043609828/1043
- 66 104' - 66 104 '
3,24 g) portionenweise zu der gekühlten Lösung von (N, N-Dimethyl)-äthylen~l,2-diamin (0,033 Mol, 2,90 g) in 6,7 g Wasser. Die Umsetzung wird unter Stickstoff durchgeführt und mittels Eis"bad "bei 10-2O0C gehalten. Nach beendeter Zugabe entfernt man das Bad, rührt das Reaktionsgemisch über Nacht bei Zimmertemperatur und versetzt die hellgelbe Lösung mit 2-Methyl-2,4-pentandiol (20,13 g) und danach mit Perfluoralkyläthylmerkaptan (0,3135 Mol, 14,65 g). Zur Vervollständigung (6,5 Stunden) wird die entstandene weiße Suspension unter Rühren auf 300C erwärmt. Man kühlt die hellgelbe Lösung auf Zimmertemperatur und verdünnt mit Wasser auf 30% Feststoffe. Man klarfiltriert durch einen Asbestbausch mit 5 μ Porosität und erhält 66,5 g (93,4%) klare hellgelbe Lösung. Die Oberflächenspannung der wässrigen Lösung obiger 'Verbindung beträgt 22,0 dyn/cm.3.24 g) in portions to the cooled solution of (N, N-dimethyl) -ethylene-1,2-diamine (0.033 mol, 2.90 g) in 6.7 g of water. The reaction is carried out under nitrogen and maintained at 10-2O 0 C by ice "bad". When the addition is complete, the bath is removed, the reaction mixture is stirred overnight at room temperature and 2-methyl-2,4-pentanediol (20.13 g) and then perfluoroalkylethylmercaptan (0.3135 mol, 14.65 g) are added to the light yellow solution ). To complete the process (6.5 hours), the resulting white suspension is heated to 30 ° C. with stirring. Cool the light yellow solution to room temperature and dilute to 30% solids with water. It is filtered clear through an asbestos wad with 5 μ porosity and 66.5 g (93.4%) of a clear, light yellow solution are obtained. The surface tension of the aqueous solution of the above compound is 22.0 dynes / cm.
Nach der oben beschriebenen Vorschrift stellt man dem Beispiel 10 analoge Verbindungen aus Maleinsäureanhydrid und den unten angegebenen Ausgangsmaterialien her:According to the procedure described above, compounds analogous to Example 10 are prepared from maleic anhydride and the starting materials given below:
- 67 6 09828/1043- 67 6 09828/1043
R^-ThiolR ^ thiol
-Kationen-aktive
Verbindung -Cation-active
link
Y0 ctyn/cmY 0 ctyn / cm
1111
C2H5 C 2 H 5
21,321.3
CJCJ
. cocn
. co
OOOO
1212th
C2H5 C 2 H 5
HN-CH0CH0CH0-N
I 2 2 2HN-CH 0 CH 0 CH 0 -N
I 2 2 2
C2H5 C 2 H 5
C2H5 C 2 H 5
CH. CH.CH. CH.
21,521.5
ro cn cn coro cn cn co
Beispiel Nummer Rf-Thiol Kati onen-akt ive Example number R f -Thiol Kati onen-aktiv
Verbindunglink
γ cL'yn/cmγ cL'yn / cm
1313th
RfC2H4SHR f C 2 H 4 SH
C2H5 C 2 H 5
18,818.8
1414th
1515th
RfC2H4SHR f C 2 H 4 SH
C8F17C2H4SH C 8 F 17 C 2 H 4 SH
..
C2H5 C 2 H 5
C2H5 C 2 H 5
NH.NH.
21,221.2
17,917.9
1616
C8F17C2H4SH CH2NH2 C 8 F 17 C 2 H 4 SH CH 2 NH 2
21,421.4
ro cn cn coro cn cn co
Beispiel Nummer Example number
Rf-Thiol Kationen-aktive Verbindung R f -thiol cation-active compound
γ dyn/cmγ dyn / cm
HN H N-CH3 HN H N-CH 3
C8F17C2H4SH C 8 F 17 C 2 H 4 SH
CH3NHCH2CH2CH2Nh2 CH 3 NHCH 2 CH 2 CH 2 Nh 2
■·.:. H2NCH2CH2CH2NH2 ■ ·.:. H 2 NCH 2 CH 2 CH 2 NH 2
17 2 °° • ^ CD17 2 °° • ^ CD
2- bzw.. -5-(l>l>2y2-Tetrah.ydroperfluordecylthio)bernsteinsäuremono—[2-(N,N-dimethyl)aminoäthylj-ester 2- or. -5- (l>l> 2 y 2-tetrahydroperfluorodecylthio) amber acid mono- [2- (N, N-dimethyl) aminoethyl] ester
j Q /2. und- Isomerj Q / 2. and isomer
Z 2 2 s. Z 2 2 s.
CH3 CH 3
Man versetzt Ν,Ν-Diinethylaminoäthanol (0,040S Mol, 3*64 g) in Aceton (10 g) bei 100C mit der Lösung von Maleinsäureanhydrid (0,0408 Mol, 4,00 g) in Aceton (15 g). Das Produkt fällt als aceton-unlösliches Harz aus. Nach 30 Minuten gibt man Methanol (20 g) dazu, wobei sich eine Dispersion, bildet. Man versetzt mit 1,1,2,2-Tetrahydroperfluordecylmerkaptan (0,0408 Mol, 19,6 g), wobei sich mit fortschreitender Reaktion eine klare Lösung bildet. Man läßt den Ansatz 24 Stunden bei Zimmertemperatur stehen. GC und DSC zeigen kein nichiumgesetztes Merkaptan. Trocknen der gelben Lösung im Vakuum ergibt ein hellgelbes Wachs. Die Ausbeute beträgt 26,5 g (98,5%).Ν, Ν-Diinethylaminoäthanol (0.040S mol, 3 * 64 g) in acetone (10 g) at 10 0 C with the solution of maleic anhydride (0.0408 mol, 4.00 g) in acetone (15 g). The product precipitates as an acetone-insoluble resin. After 30 minutes, methanol (20 g) is added, a dispersion being formed. 1,1,2,2-tetrahydroperfluorodecyl mercaptan (0.0408 mol, 19.6 g) is added, a clear solution forming as the reaction proceeds. The batch is left to stand at room temperature for 24 hours. GC and DSC show no unreacted mercaptan. Drying the yellow solution in vacuo gives a light yellow wax. The yield is 26.5 g (98.5%).
Die Oberflächenspannung (γ ) der wässrigen Lösung obengenannter Verbindung beträgt 16,3 dyn/cm.The surface tension (γ) of the aqueous solution of the above-mentioned compound is 16.3 dynes / cm.
Nach der oben beschriebenen Vorschrift stellt man dem Beispiel 22 analoge Verbindungen aus Maleinsäureanhydrid und den unten angegebenen Ausgangsmaterialien her:According to the procedure described above, compounds analogous to Example 22 are prepared from maleic anhydride and the starting materials given below:
- 71 609828/1043 - 71 609828/1043
It. ♦' It. ♦ '
Beispiel Nummer Example number
Rf-Thiol Kati onen-aktive Verbindung R f -thiol cation-active compound
γ "dyn/cmγ "dyn / cm
C8F17C2H4SH -N (CII2CH2OH) C 8 F 17 C 2 H 4 SH -N (CII 2 CH 2 OH)
KO-CH (CH3)-CH2N(C2H5)KO-CH (CH 3 ) -CH 2 N (C 2 H 5 )
19,0 17,819.0 17.8
CD
CO
ODCD
CO
OD
C8F17C2H4SH C 8 F 17 C 2 H 4 SH
17,417.4
2626th
C8FX7C2H4SH C 8 F X 7 C 2 H 4 SH
17,417.4
C8F17C2H4SH ?18H37 C 8 F 17 C 2 H 4 SH ? 18 H 37
-N ·-N ·
-(CH0CH9O) H 26,3- (CH 0 CH 9 O) H 26.3
χ + y β 15χ + y β 15
2828
"C6F13C2H4SH HO-CH0CH,-N-CH,CH _-0H 2 j 2 2 " C 6 F 13 C 2 H 4 SH HO-CH 0 CH, -N-CH, CH _ -OH 2 j 2 2
21,221.2
ro cn cn coro cn cn co
(DO CO(DO CO
2- bzw. -5-(l,l»2, 2, -Tetrahydroperfluordecylthio) bernsteinsäuremono—(2t-chinolinoäthyl)-e st er 2- or 5- (l, l '2, 2, -Tetrahydroperfluordecylthio) succinic acid mono- (2 t -chinolinoäthyl) -e he st
C0F CII ~CH_ S-CHCXXC 0 F CII ~ CH_ S-CHCXX
Isomerisomer
Man versetzt die gerührte Lösung von 2-(2-Hydroxyäthyl)~chinolin (0,0255 Mol, 4,2 g) in Dichlormethan (20 g) mit der Lösung von Maleinsäureanhydrid (0,0255 Mol, 2,5 g) in Dichlormethan (10 g), kühlt das Gemisch auf 00C ab und hält das Gemisch während der Zugabe bei -100C. Nach beendeter Zugabe entfernt man das Trockeneis/Aceton-bad und läßt das Reaktionsgemisch sich langsam auf 20 C erwärmen. Danach versetzt man mit 1,1,2,2-TetrahydroperfXuordecylmerkaptan (0,0255 Mol, 12,24 g). Die braune Lösung wird über Nacht bei Zimmertemperatur stehengelassen und dann 2 Stunden auf 26°C erwärmt. DSC und GC zeigen kein . nichtumgesetztes Merkaptan. Man trocknet die Lösung im Vakuum und erhält 18,2 g hellbraunes Pulver (94,8%).The stirred solution of 2- (2-hydroxyethyl) quinoline (0.0255 mol, 4.2 g) in dichloromethane (20 g) is mixed with the solution of maleic anhydride (0.0255 mol, 2.5 g) in dichloromethane (10 g), the mixture is cooled to 0 0 C and holding the mixture during the addition at -10 0 C. upon complete addition, removed heat the dry ice / acetone bath and the reaction mixture is slowly at 20 C. Then 1,1,2,2-tetrahydroperfXuordecylmercaptan (0.0255 mol, 12.24 g) is added. The brown solution is left to stand overnight at room temperature and then warmed to 26 ° C. for 2 hours. DSC and GC show none. unreacted mercaptan. The solution is dried in vacuo and 18.2 g of light brown powder (94.8%) are obtained.
Die Oberflächenspannung (γ ) der wässrigen Lösung obengenannter Verbindung beträgt 22 dyn/cm.The surface tension (γ) of the aqueous solution of the above-mentioned compound is 22 dyn / cm.
N,Nt-Bisr(n-propyl-5)-2- bzw. ~5-(l,l,2,2-tetrahydroperfluoroktylthio)succinamidsäure-monoamidoIpiperazinN, N t -Bisr (n-propyl-5) -2- or ~ 5- (l, l, 2,2-tetrahydroperfluorooctylthio) succinamic acid monoamido-ipiperazine
609828/104373 ~609828/1043 73 ~
2559Τ892559Τ89
6 13 2 2. j θ/ ^6 13 2 2. j θ / ^
nCKlICHnCHnCH0Ii H NHCH-CH-CH-IJCCH., 2η 2 2 2|iV_y 2 2 2^ 2 n CKlICH n CH n CH 0 Ii H NHCH-CH-CH-IJCCH., 2η 2 2 2 | iV _ y 2 2 2 ^ 2
und Isomer.and isomer.
fen versetzt eine mit Trockeneis/Isopropanol gekühlte Maleinsäureanhydridlösung (0,0510 Mol, 5,0 g) bei -10 bis O C tropfenweise mit l,4~Bis(3~aminopropyl)piperazin (0,0255 Mol, 5»1 g) in 10 g Aceton. Ein weißer Niederschlag scheidet sich sofort ab, und das Reaktionsgemisch wird eine Stunde bei 200C gerührt.A maleic anhydride solution (0.0510 mol, 5.0 g) cooled with dry ice / isopropanol is added dropwise at -10 to OC with 1.4-bis (3-aminopropyl) piperazine (0.0255 mol, 5 >> 1 g) in 10 g acetone. A white precipitate separates out immediately, and the reaction mixture is stirred at 20 ° C. for one hour.
Man versetzt mit 1,1,2,2-Tetrahydroperfluoroktylmerkaptan (0,0510 Mol, 19,27 g) und rührt den Ansatz 3 Tage bei Zimmertemperatur, bis DSC keine Spuren nichtumgesetzten Merkaptans mehr zeigt. Trocknen der bernsteinfarbenen Lösung im Hochvakuum ergibt 29^1 g gelbes Pulver (99% Ausbeute). 1,1,2,2-tetrahydroperfluorooctyl mercaptan is added (0.0510 mol, 19.27 g) and stir the batch for 3 days at room temperature until DSC shows no traces of unreacted Mercaptans shows more. Drying the amber-colored solution in a high vacuum gives 29 ^ 1 g of yellow powder (99% yield).
Das Infrarotspektrum stimmt mit der Konstitution überein.The infrared spectrum agrees with the constitution match.
Die Oberflächenspannung (γ ) der wässrigen Lösung obengenannter Verbindung beträgt 22 dyn/cm.The surface tension (γ) of the aqueous solution of the above-mentioned compound is 22 dyn / cm.
N-[3-(Pimethylamino)propyl]-2.- bzw. -3-(heptafluorisopro"Doxy~ 1,1,2,2-tetrahydroperf luoralkylthio) succinamidsäureN- [3- (Pimethylamino) propyl] -2.- or -3- (heptafluoroisopro "Doxy ~ 1,1,2,2-tetrahydroperfluoroalkylthio) succinamic acid
^,CFO(CF0) CH-CH-S-CH-COO® ^^, CFO (CF 0 ) CH-CH-S-CH-COO® ^
■^ 2. η 2 2 ι Qy ■ ^ 2. η 2 2 ι Qy
2 2 2 21^2 2 2 2 1 ^
und Isomerand isomer
- 74 -6Q9828/1CU3- 74 -6Q9828 / 1CU3
Man löst Maleinsäureanhydride (0,0255 Mol, 2,5 g) in 10 g Aceton und versetzt tropfenweise mit 3-Dimethylaminopropylamin (0,0255 Mol, 2,61 g) in 5 g Aceton derart, daß die Reaktionstemperatur bei 5-10 C gehalten wird. Mit fortschreitender Umsetzung bildet sich ein acetonunlösliches Harz; nach beendeter Aminzugabe versetzt man mit 10 g Methanol zur Bildung eines einheitlichen Gemisches.Maleic anhydrides (0.0255 mol, 2.5 g) are dissolved in 10 g of acetone and 3-dimethylaminopropylamine is added dropwise (0.0255 mol, 2.61 g) in 5 g of acetone in such a way that the reaction temperature is kept at 5-10 ° C. With advancing Reaction forms an acetone-insoluble resin; when the addition of amine is complete, 10 g are added Methanol to form a uniform mixture.
Man versetzt mit Heptafluorisopropoxy-l,l,2,2-tetrahydroperfluoralkylmerkaptan (0,0255 Mol, 14,60 g) und rührt das Reaktionsgemisch 2 Tage, bis DSC keine Spuren Merkaptan mehr zeigt. Trocknen der blaßgelben. Lösung im Vakuum ergibt 18,9 g weißes Pulver (95,9% Ausbeute).Heptafluoroisopropoxy-l, l, 2,2-tetrahydroperfluoroalkylmercaptan is added (0.0255 mol, 14.60 g) and stir the reaction mixture for 2 days until DSC shows no traces of mercaptan shows more. Drying the pale yellow. Solution in vacuo results 18.9 g of white powder (95.9% yield).
Die Infrarotanalyse stimmt mit der obigen Konstitution überein.The infrared analysis agrees with the above constitution.
N-[ 3-(Diniethylamino)propyl]-2- bzw. -3-(1,1*2,2-tetrahydroperfluoroktylthio)methylsuccinamidsaure N- [3- (Diniethylamino) propyl] - 2- or -3- (1,1 * 2,2-tetrahydroperfluorooctylthio ) methylsuccinamic acid
I ■I ■
CH-COOCH-COO
isomerisomer
Man versetzt die gekühlte Lösung von Itaconsäureanhydrid (0,025 Mol, 2,80 g) in 10 g Aceton bei 5-10°C mit '3-Dimethylamino-propylamin (0,25 Mol, 2,55 g) in 5 g Aceton. Es findet eine sofortige exotherme Reaktion statt, und hell-The cooled solution of itaconic anhydride is added (0.025 mol, 2.80 g) in 10 g of acetone at 5-10 ° C with 3-dimethylaminopropylamine (0.25 mol, 2.55 g) in 5 g of acetone. An immediate exothermic reaction takes place, and light-
~ 75 609828/10 43~ 75 609828/10 43
braunes Produkt fällt langsam aus. Zur Auflösung des Produktes setzt man 10 g Methanol zu und rührt das Reaktionsgemisch für eine Stunde.brown product slowly precipitates. To dissolve the product, 10 g of methanol are added and the reaction mixture is stirred for one hour.
Man versetzt mit 1,1,2,2-Tetrahydroperfluoroktylmerkaptan (0,025 Mol, 9,45 g) und rührt den Ansatz 2 Tage bei Zimmertemperatur. DSC zeigt kein nichtumgesetztes Merkaptan. Trocknen der klaren bernsteinfarbenen Lösung im Vakuum ergibt 14,0 g gelbes Wachs (94,6% Ausbeute).1,1,2,2-tetrahydroperfluorooctyl mercaptan (0.025 mol, 9.45 g) is added and the batch is stirred for 2 days at room temperature. DSC shows no unreacted mercaptan. Drying the clear amber solution in vacuo gives 14.0 g of yellow wax (94.6% yield).
Die Infrarotanalyse stimmt mit der obigen Konstitution überein.The infrared analysis agrees with the above constitution.
Dieses Beispiel erläutert die Herstellung von Sulfonaten durch Quaternisierung mit Propansulton.This example illustrates the preparation of sulfonates by quaternization with propane sultone.
Man löst 41,7 g (0,061 Mol) des gemäß Beispiel 1 hergestellten Tensids in der gleichen Menge Aceton, versetzt mit 7»45 g (0,06l Mol) Propansulton und rührt das Reaktionsgemisch 8 Stunden bei 500C j das IR-Spektrum weist eine starke neue Bande bei 1035 cm~ auf, was SuIfonatbildung anzeigt; eine C=0-Bande bei 1660 cm"" sowie Banden bei 1780 und 1710 cm deuten auf eine gewisse Imidbildung. Im IR-Spektrum sind keine Carboxylat- und Dimethylaminogruppen sichtbar, was allgemein mit der unten gezeigten Konstitution im Einklang steht. Das Produkt ist wachsartig fest und ergibt eine stark schäumende wässrige Lösung.Dissolve 41.7 g (0.061 mol) of the surfactant prepared according to Example 1 in the same amount of acetone, mixed with 7 "45 g (0,06l mole) propane sultone and the reaction mixture stirred for 8 hours at 50 0 C j, the IR spectrum has a strong new band at 1035 cm -1, indicating sulfonate formation; a C = 0 band at 1660 cm "" and bands at 1780 and 1710 cm indicate a certain imide formation. No carboxylate or dimethylamino groups are visible in the IR spectrum, which is generally in accordance with the constitution shown below. The product is waxy and solid and results in a strongly foaming aqueous solution.
- 76 -- 76 -
609828/10 43609828/10 43
2559T892559T89
CpF1 ..CH0CH0-S-C-COOHCpF ..CH 1 0 CH 0 -SC-COOH
CH-CON-CH0CH0CH0-N-CH0CH0CHnSO0 * H 222|Φ 2223CH-CON-CH 0 CH 0 CH 0 -N-CH 0 CH 0 CH n SO 0 * H 222 | Φ 2223
CH3 CH 3
und dessen Isomer .and its isomer.
Elementaranalyse: C μ α τ? Berechnet: 33,6 3,4 7,6 39,6Elemental analysis: C μ α τ? Calculated: 33.6 3.4 7.6 39.6
Gefunden: 33,1 3,5 8,0 38,7Found: 33.1 3.5 8.0 38.7
Die Oberflächenspannung (Ύο) der wässrigen Lösung obengenannter Verbindung beträgt 21,5 dyn/cm.The surface tension (Ύ ο ) of the aqueous solution of the above-mentioned compound is 21.5 dynes / cm.
Beim Erhitzen auf 1200C für 30 Minuten verändert sich ihr IR-Spektrum. Die Bande bei 1660 cm"~ verschwindet vollständig und die zwei Imid-banden bei 1780 und 1720 cm"" werden sehr starkj es liegt keine Carboxylat- und keine Dimethylamino-a.bsorption vor. Dieses IR~Spektrum steht im Einklang mit der Konstitution:When it is heated to 120 ° C. for 30 minutes, its IR spectrum changes. The band at 1660 cm "disappears completely and the two imide bands at 1780 and 1720 cm" become very strong. There is no carboxylate and no dimethylamino absorption. This IR spectrum is consistent with the constitution:
^n^ n
CH3 CH 3
SS. * * A~CH2CH2CH2SO3" * * A ~ CH 2 CH 2 CH 2 SO 3 "
2-<\ j 2 - <\ j
O 3 O 3
Die Oberflächenspannung (γ ) der wässrigen Lösung obengenannter Verbindung beträgt 22,5 dyn/cm.The surface tension (γ) of the aqueous solution of the above-mentioned compound is 22.5 dynes / cm.
Man wiederholt Beispiel 33 mit der FL>-substituierten Succinamidsäure aus Beispiel 16. Das SuIfonat (A) bildetExample 33 is repeated with the FL> -substituted Succinamic acid from Example 16. The sulfonate (A) forms
- 77 609828/ 1043- 77 609828/1043
sich leicht und stellt einen wachsartigen, braunen Peststof: dar. Beim Erhitzen findet Imidierung zur Verbindung der Konstitution (B) statt:easily and is a waxy, brown pest. When heated, imidation takes place to connect the Constitution (B) instead of:
C8F17CH2CH2-S-CH'C 8 F 17 CH 2 CH 2 -S-CH '
COOIICOOII
^ ΛΛΥΊΤΤ /~O T / /~~"\ \r'^ ΛΛΥΊΤΤ / ~ O T / / ~~ "\ \ r '
. CONH-CH-(OiP-- CH-CH0CH0SO^ (A). CONH-CH- (OiP-- CH-CH 0 CH 0 SO ^ (A)
** \——/ -w rf* J& O ** \ —— / -w rf * J & O
φ Hitze Oφ heat O
Die Oberflächenspannung (γ ) der wässrigen LösungThe surface tension (γ) of the aqueous solution
obengenannter Verbindung beträgt 19,1 dyn/cm.above compound is 19.1 dynes / cm.
Die IR-Analyse von (A) und (B) steht im Einklang mit den angegebenen Konstitutionen.The IR analysis of (A) and (B) is consistent with the stated constitutions.
Elementaranalyse von (B)'.Elemental analysis of (B) '.
Berechnet: 33,4Calculated: 33.4
Gefunden: 34,6Found: 34.6
Dieses Beispiel erläutert die Bildung R„-substituierten Succinimids aus der entsprechenden Succinamidsäure.This example illustrates the formation of R “-substituted groups Succinimides from the corresponding succinamic acid.
Die IR-Analyse der in Beispiel 1 hergestellten Verbindung zeigt eine starke Carboxylatbande bei I6OO cm"" undThe IR analysis of the compound prepared in Example 1 shows a strong carboxylate band at 160 cm "" and
609828 Π 3% 3" 609828 Π 3% 3 "
eine starke C=O-Bande bei 166O cm~l im Einklang mit den Konstitutionen:a strong C = O band at 1660 cm -1, consistent with the Constitutions:
C0Fn--CH0CH0-S-C-COO 8 17 2 2 jC 0 F n --CH 0 CH 0 -SC-COO 8 17 2 2 j
CH0-CO-N-CH0CH0CH0M(CH-) H HCH 0 -CO-N-CH 0 CH 0 CH 0 M (CH-) HH
oderor
C0Fn^-CH0CH0-S-C-COH-CH0CH CH N(CH^) 8 17 2 2 , 2 2^JC 0 F n ^ -CH 0 CH 0 -SC-COH-CH 0 CH CH N (CH ^) 8 17 2 2, 2 2 ^ J
Beim Erhitzen auf 1200C für 20 Minuten schäumt dieses Material schwach; es wird unlöslich in Wasser, löst sich aber in saurem wässrigen Medium. Seine IR-Analyse zeigt zwei starke, für cyclisches Imid charakteristische Banden bei 1780 und 1710 cm~ ., während die Banden bei 1600 und 1660 cm~l zu schwachen Schultern reduziert sind; starke} für die Dimethy1-aminogruppe charakteristische Absorption bei 2770 und 2820 cm~ liegt ebenfalls vor. Das Spektrum steht im Einklang mit der Konstitution:When heated to 120 ° C. for 20 minutes, this material foams weakly; it becomes insoluble in water but dissolves in acidic aqueous medium. Its IR analysis shows two strong bands characteristic of cyclic imide at 1780 and 1710 cm -1, while the bands at 1600 and 1660 cm -1 are reduced to weak shoulders; strong } absorption characteristic of the dimethyl amino group at 2770 and 2820 cm ~ is also present. The spectrum is consistent with the constitution:
H °
C8F17 CH2CH2 SCC CH3 H °
C 8 F 17 CH 2 CH 2 SCC CH 3
/N-CIUCIUCiU-N ' v J / N CIUCIUCiU N 'v J
CH-C^.CH-C ^.
N- (N', N-Dimethyl-3-aminopropyl) -2- (1,1,2,2-tetrahydroheptadecylfluorthiodecyl)succinimid« N- (N ', N-dimethyl-3-aminopropyl) -2- (1,1,2,2-tetrahydroheptadecylfluorothiodecyl) succinimide «
- 79 609828/10 43- 79 609828/10 43
Elementaranalyse für (B):Elemental analysis for (B):
C .NC .N
Berechnet; 33,4 4,1 Gefunden: 34 * 2 4,0Calculated; 33.4 4.1 Found: 34 * 2 4.0
Die nachfolgenden Beispiele beschreiben die Her~ stellung weiterer quartär er Derivate.The following examples describe the production of further quaternary derivatives.
Beispiel 3βExample 3β
Man löst 2,04 g(0,003 Mol) [2- bzw. ~3-(l,l,2,2-Tetrahydroperfluordecylthio)]~N,N-dimethyl(3-aminopropyl)-suGcinamidsäure (aus Beispiel 1) in 5 cm 35%-iger wässriger HCl, dampft die klare Lösung ein und trocknet den Rückstand im Vakuum (0,1 Torr) bei 800C für 12 Stunden, wobei man 2,1 g weißes Pulver folgender Konstitution erhält:2.04 g (0.003 mol) of [2- or .3- (l, l, 2,2-tetrahydroperfluorodecylthio)] -N, N-dimethyl (3-aminopropyl) -sucinamic acid (from Example 1) are dissolved in 5 cm 35% aqueous HCl, the clear solution evaporates and the residue is dried in vacuo (0.1 Torr) at 80 ° C. for 12 hours, giving 2.1 g of white powder of the following constitution:
C0F. ,.CH0CH0SCH-COOHC 0 F., .CH 0 CH 0 SCH-COOH
Ch2-CONH-CH2CH2CH2N(CH3) η ClCh 2 -CONH-CH 2 CH 2 CH 2 N (CH 3 ) η Cl
und Isomer.and isomer.
Die Oberflächenspannung (jq) der wässrigen Lösung obengenannter Verbindung beträgt 18,8 dyn/cm.The surface tension (j q ) of the aqueous solution of the above-mentioned compound is 18.8 dynes / cm.
Man schmilzt 2,04 g (0,003 Mol) bei 123-128°C schmelzender 2- bzw. -3-(l,l,2,2-TetrahydroperfluordecylthioJ-NjN-dimethylaminopropylsuccinamidsäure zusammen mit 0,43 g (0,003 Mol) Methyljodid in 10 g Isopropanol in einer Ampulle ein, erhitzt 3 Stunden, filtriert die blaßrosafarbene Suspension und trocknet, wobei man 1,6 g bei 205-2500C schmelzendes weißes Pulver folgender Konstitution erhält:2.04 g (0.003 mol) of 2- or -3- (l, l, 2,2-tetrahydroperfluorodecylthioJ-NjN-dimethylaminopropylsuccinamic acid, which melts at 123-128 ° C.) are melted together with 0.43 g (0.003 mol) of methyl iodide in 10 g of isopropanol in an ampoule, heated for 3 hours, filtered, the pale pink suspension and dried to give 1.6 g melting at 205-250 0 C a white powder following constitution is obtained:
6 0 9 8 2 8/16 0 9 8 2 8/1
Die Oberflächenspannung (γ ) der wässrigen Lösung obengenannter Verbindung beträgt 24,9 dyn/cm.The surface tension (γ) of the aqueous solution of the above-mentioned compound is 24.9 dynes / cm.
Man erhitzt 2,04 g (0,003 Mol) 2- bzw. -3-(l,l,2,2~ Tetrahydroperfluordecylthio)-N,N-dimethyl(3-aminopropyl)-succinamidsäure mit 0,38 g (0,003 Mol) Benzylchlorid in 10 g Aethanol unter Rückfluß, bis basisches tertiäres Amin nicht mehr nachweisbar ist. Die Lösung wird eingedampft und ergibt 2,17 g weißliche halbfeste Masse der Konstitution2.04 g (0.003 mol) of 2- or -3- (l, l, 2.2 ~) are heated Tetrahydroperfluorodecylthio) -N, N-dimethyl (3-aminopropyl) succinamic acid with 0.38 g (0.003 mol) of benzyl chloride in 10 g of ethanol under reflux, not until basic tertiary amine is more detectable. The solution is evaporated and gives 2.17 g of a whitish semi-solid mass of the constitution
'CH-C-0
j NCH2CH2CH2N(CH J2CH2-—\ Λ Cl* 'CH-C- 0
j NCH 2 CH 2 CH 2 N (CH J 2 CH 2 - \ Λ Cl *
CH-C^
OCH-C ^
O
• Die Oberflächenspannung (γο) der wässrigen Lösung obengenannter Verbindung beträgt 20,8 dyn/cm.• The surface tension (γ ο ) of the aqueous solution of the above-mentioned compound is 20.8 dynes / cm.
Man rührt 2,04 g (0,003 Mol) [2- bzw. -3-(l,l,2,2-Tetrahydroperfluordecylthio)]-N,N-dimethyl(3-aminopropyl)-succinamidsäure über Nacht mit 0,28 g (0,003 Mol) Chloressig säure in 30 g Wasser. Freies tertiäres Amin ist nicht nachweisbar. Zur Entschäumung setzt man 20 g Methanol zu und2.04 g (0.003 mol) of [2- or -3- (l, l, 2,2-tetrahydroperfluorodecylthio)] - N, N-dimethyl (3-aminopropyl) succinamic acid are stirred overnight with 0.28 g (0.003 mol) of chloroacetic acid in 30 g of water. Free tertiary amine cannot be detected. For defoaming, 20 g of methanol are added and
- 81 609828/1043 - 81 609828/1043
dampft die klare Lösung bei 6O0C im Vakuum ein,wobei man 2,1 g weißliches Wachs folgender Konstitution erhält:the clear solution is evaporated at 6O 0 C in a vacuum to obtain 2.1 g of whitish wax the following constitution:
C0F1n-CH0CH0SCH-CC 0 F 1n -CH 0 CH 0 SCH-C
OX/ <L /. , OX / <L /. ,
NCH0CH0CH0N(CH,) CH9COONCH 0 CH 0 CH 0 N (CH,) CH 9 COO
/ Z. A c. J Λ £· / Z. A c. J Λ £ ·
Die Oberflächenspannung (γ ) der wässrigen Lösung obengenannter Verbindung beträgt 17»4 dyn/cm.The surface tension (γ) of the aqueous solution of the abovementioned compound is 17 »4 dynes / cm.
Man löst 2,04 g (0,003 Mol) [2- bzw. -3-1,1,2,2-Tetrahydroperf luordecylthio ] -N, N-dimethyl ( 3-aminopropyl) succinamidsäure in 30 ml Aether und versetzt tropfenweise innerhalb 5 Minuten bei 150C mit der Lösung von 0,22 g (0,0031 Mol) ß-Propiolakton in 5 ml Aether. Das Gemisch wird 2 Stunden bei 30 C gerührt und der Aether am Rotationsverdampfer entfernt. Ausbeute: 2,2 g eines Produktes der Konstitution:2.04 g (0.003 mol) of [2- or -3-1,1,2,2-tetrahydroperf luordecylthio] -N, N-dimethyl (3-aminopropyl) succinamic acid are dissolved in 30 ml of ether and added dropwise within 5 minutes at 15 0 C with the solution of 0.22 g (0.0031 mol) of ß-propiolactone in 5 ml ether. The mixture is stirred for 2 hours at 30 ° C. and the ether is removed on a rotary evaporator. Yield: 2.2 g of a product of the constitution:
C0Fn-CH-CiLS-CH-COOH • ο X/ 2 2 jC 0 F n -CH-CiLS-CH-COOH • ο X / 2 2 j
N(CH3)2CH2-CH2COcN (CH 3 ) 2 CH 2 -CH 2 COc
und Isomer.and isomer.
Die Oberflächenspannung (ύο) der wässrigen Lösung obengenannter Verbindung beträgt 22,6 dyn/cm.The surface tension (ύ ο ) of the aqueous solution of the abovementioned compound is 22.6 dynes / cm.
- 82 -- 82 -
609828/1043609828/1043
Γ\|Γ \ |
r-tr-t
•ΗÖ
• Η
•Η α
• Η
CDCD
OFh
O
•Η• Η
OO
γ ^ 1 O
γ ^
CM CJ
CM
H CDH CD
fa
OCM
fa
O
-μ φ
-μ
-μ οÄ pl
-μ ο
CQCQ
H α
H
-P OÄ = cd
-PO
CQ -μ
CQ
- 83 609828/1043 - 83 609828/1043
Q)Q)
O
fa O
fa
Q) H H Q) HH
CMCM
CvJCvJ
(M(M
CJCJ
O O (MO O (M
Πα]Πα]
"ffi"ffi
O COO CO
K
O
(M K
O (M
O OO O
coco
CMCM
O CMO CM
O ΓΗO ΓΗ
ω οω ο
(M W O (M W O
O OO O
<Μ K O <Μ K O
O OO O
O COO CO
CM K O CM K O
O HO H
CMCM
Ua O H Ua OH
LPvLPv
0000
0 9828/0 9828 /
In Beispielen 41 bis 117 verwendete anionen-aktive fluorierte TensideAnion-active fluorinated surfactants used in Examples 41-117
co
VJl
II.
co
VJl
I.
Rf-TensidAnion-active s
R f surfactant
angegeben, aktivFormula - "100%, or how
specified, active
15% t-Butylalkohol/WasserR ^ COpK - 25% in 10% hexylene glycol /
15% t-butyl alcohol / water
COro
CO
-P-
u>O
-P-
u>
fluoralkylthiopropansulfonat
Rf = C6 C8 C10Sodium !, 1,2,2-tetrahydropic
fluoroalkylthiopropanesulfonate
R f = C 6 C 8 C 10
heptansäure 75 25 OPerfluoro
heptanoic acid 75 25 O
säure 4 87 9Perfluorononane
acid 4 87 9
dekansäure O 11,5 88,5Perfluorun
decanoic acid O 11.5 88.5
mit R- typisch als Gemisch von C6F13 (32%), (6%) sowie Spuren weiterer Homologenwith R typically as a mixture of C 6 F 13 (32%), (6%) and traces of other homologues
(62%) und(62%) and
Tabelle 3
In Beispielen 41 bis 117 verwendete ionogene (und amphotere) TensideTable 3
Ionic (and amphoteric) surfactants used in Examples 41-117
Ionogenes Typus A -Anionen-aktiv
Tensid K -Kationen-aktivIonic type A anion-active
Surfactant K cation-active
AM -Amphoter Name - Aktiv-% wie angegeben oder"100%AM - Amphoteric Name - Active% as stated or "100%
TrimethylaminlaurimidTrimethylamine laurimide
Partielles Natriumsalz der N-Lauryl-ß-iminodipropionsäure (30%)Partial sodium salt of N-lauryl-ß-iminodipropionic acid (30%)
N-Lauryl-myristyl-ß-aminopropionsäure (50%)
Kokosimidazoliniumäthosulfat
Dimethyl(2-hydroxypropyl)aminlaurimid Dimethyl(2-hydroxypropyl)aminmyristimid
Dimethyl(2-hydroxypropyl)aminpalmitimid
Trimethylaminmyristimid
Acylamidoammoniumsulfonsäurebetain (50%) Amphoteres dicarboxyliertes Laurinimidazolinium-ro
derivat (38%) cnN-Lauryl-myristyl-ß-aminopropionic acid (50%) coconutimidazolinium ethosulfate
Dimethyl (2-hydroxypropyl) amine laurimide, dimethyl (2-hydroxypropyl) amine myristimide, dimethyl (2-hydroxypropyl) amine palmitimide, trimethylamine myristimide
Acylamidoammonium sulfonic acid betaine (50%) Amphoteric dicarboxylated Laurinimidazolinium-ro derivative (38%) cn
Natriumsalz von äthoxyliertem Laurylalkohol- <·£> sulfat (27%) -^Sodium salt of ethoxylated lauryl alcohol <£> sulfate (27%) - ^
Dinatriumsalz der N-Lauryl-ß-iminodipropion- co säureDisodium salt of N-lauryl-.beta.-iminodipropion- co acid
00I.
00
C4
C5C3
C4
C5
K
AM. AT THE
K
AT THE
Tabelle 4
In Beispielen 41 bis 117 verwendete nichtionogene TensideTable 4
Nonionic surfactants used in Examples 41-117
Nichtionogenes NameNonionic name
Tensid Aktiv-% wie angegeben oder-ΊΟΟ^Surfactant active% as indicated or-ΊΟΟ ^
Dl Oktylphenoxypolyäthoxyäthanol (12) 99?oDl octylphenoxypolyethoxyethanol (12) 99? O
D2 Polyoxyäthylen-(23)-laurylätherD2 polyoxyethylene (23) lauryl ether
D3 Oktylphenoxypolyäthoxyäthanol (16) 70%D3 octylphenoxypolyethoxyethanol (16) 70%
D4 Oktylphenoxypolyäthoxyäthanol (10) 9956D4 octylphenoxypolyethoxyethanol (10) 9956
D5 Oktylphenoxypolyäthoxyäthanol (30) 70%D5 octylphenoxypolyethoxyethanol (30) 70%
D6 Nonylphenoxypolyäthoxyäthanol (20)D6 nonylphenoxypolyethoxyethanol (20)
D7 Nonylphenoxypolyäthoxyäthanol (30)D7 nonylphenoxypolyethoxyethanol (30)
DS Verzweigtes Alkoholäthoxylat (15)DS Branched Alcohol Ethoxylate (15)
Die Zahlen in Klammern bedeuten wiederkehrende Aethylen oxydeinheiten.The numbers in brackets mean recurring ethylene oxide units.
Tabelle 5
In Beispielen 41 bis 117 verwendete LösungsmittelTable 5
Solvents used in Examples 41-117
Lösungsmittel NameSolvent name
El . l-Butoxyäthoxy-2-propanolEl. 1-butoxyethoxy-2-propanol
E2 1-Butoxy-2-propanol/2- Methyl-2,4-E2 1-butoxy-2-propanol / 2- methyl-2,4-
pentandiol im Verhältnis 2:3pentanediol in a ratio of 2: 3
E3 DiäthylenglykolmonobutylätherE3 diethylene glycol monobutyl ether
E4 2-Methyl-2,4-pentandi ölE4 2-methyl-2,4-pentanedi oil
E5 Tetrahydrothi ophen-1,1-di oxydE5 Tetrahydrothiophen-1,1-dioxide
E6 AethylenglykolE6 ethylene glycol
- 87 609828/1043 - 87 609828/1043
TOTO
Beispiele 41 bis 44Examples 41 to 44
Die wie in Tabelle 6 angegeben zusammengesetzten AFFF-Mittel besitzen identische Zusammensetzungen, außer daß die R~-Gruppe im amplioteren PU-Tensid von einer reinen Perfluorhexylüber eine reine Perfluoroktyl- zu einer reinen Pe'rfluordecylgruppe sowie zu einem Gemisch von Perfluorhexyl, Perfluoroktyl und PerfTuordecyl im ungefähren Verhältnis 1:2:1 abgewandelt ist.The AFFF agents composed as shown in Table 6 have identical compositions except that the R ~ group in the amplified PU surfactant differs from a pure perfluorohexyl over a pure perfluorooctyl group to a pure perfluorodecyl group as well as a mixture of perfluorohexyl, Perfluorooctyl and PerfTuordecyl in approximate proportions 1: 2: 1 is modified.
Wie die Oberflächenspannungsdaten in Tabelle 6 zeigen, erhält man die niedrigsten Werte mit dem reinen Cg-Isomeren, gefolgt von dem amphoteren R~-Tensid mit gemischten R^-Gruppen. Andererseits erhält man die niedrigsten Grenzflächenspannungswerte mit dem Cg-Isomeren und dem R„-Isomerengemisch. Infolgedessen erzielt man den höchsten Spreitungskoeffizienten von 6,5 dyn/cm mit dem R^-Gemisch, R^-gemischte amphotere fluorierte Tenside des Typus A mit gemischten R„-Gruppen sind natürlich vom Standpunkt der Wirtschaftlichkeit her höchst wünschenswert.As the surface tension data in Table 6 show, the lowest values are obtained with the pure Cg isomers followed by the amphoteric R ~ surfactant with mixed R ^ groups. On the other hand, you get the lowest Interfacial tension values with the Cg isomer and the R n isomer mixture. As a result, you get the highest Spreading coefficient of 6.5 dynes / cm with the R ^ mixture, R ^ -mixed amphoteric fluorinated surfactants of type A with mixed R "groups are, of course, from the standpoint of Economic efficiency is highly desirable.
Wenn nicht anders angegeben, liegen die pH-Werte der Zusammensetzungen in diesem uniden folgenden Beispielen allgemein im Bereich von 7 bis 8,5.Unless otherwise indicated, the pH values of the compositions are in these two examples below generally in the range of 7 to 8.5.
- 88 -- 88 -
609828/1043609828/1043
CTj O CO OO CTj O CO OO
Wirkung des amphoteren FU-Tensids (Komponente A) und dessen HomologengehaltEffect of the amphoteric FU surfactant (component A) and its homolog content
Beispiel Nm. 41 bisExample Nm. 41 to
Verschiedene amphotere Rf-Tensidlösungen: (wie angegeben)Various amphoteric Rf surfactant solutions: (as indicated)
Anionen-aktives Rp-Tensid Bl: 0,29%Anion-active Rp surfactant Bl: 0.29%
Amphoteres Hilfstensid C2: 8,33% {'50% Feststoffe)Amphoteric auxiliary surfactant C2: 8.33% (50% solids)
Weiteres Hilfstensid C4: 0,83%Additional auxiliary surfactant C4: 0.83%
Nichtionogenes Hilfstensid P2: 2,08%Nonionic auxiliary surfactant P2: 2.08%
Lösungsmittel. . El: 5,00%Solvent. . El: 5.00%
Wasser RestWater rest
Beispiel Nr. 41 42 43Example no.41 42 43
R~-Tensid A6, 30% wie vorliegend 4,93 Rf-Tensid AY, 30% wie vorliegend 4,93R - surfactant A6, 30% as present 4.93 R f - surfactant AY, 30% as present 4.93
Rf-Tensid A8, 100% wie vorliegend 1,48R f surfactant A8, 100% as present 1.48
R^-Tensid Al, 30% wie vorliegend 4,93R ^ surfactant Al, 30% as in the present case 4.93
Oberflächenspannung2* dyn/cm 17,7 16,9 18,0 17,2 Grenzflächenspannung35 dyn/cm 0,9 1,7 1*7 0,9 Spreitungskoeffizient3* dyn/cm 6,0 6,0 4,9 6,5Surface tension 2 * dyn / cm 17.7 16.9 18.0 17.2 Interfacial tension 35 dyn / cm 0.9 1.7 1 * 7 0.9 Spreading coefficient 3 * dyn / cm 6.0 6.0 4.9 6.5
3€3 €
Mit destilliertem V/asser auf 3 Prozent verdünnt; Grenzflächenspannung gegen CyclohexanDiluted to 3 percent with distilled water; Interfacial tension against Cyclohexane
K5K5 cn cncn cn CDCD
oooo CDCD
Beispiele 45 bis 50Examples 45 to 50
Die in Tabelle 7 angeführten AFFF-Mittelzusammensetzungen sind identisch zusammengesetzt, mit Ausnahme der anionen-aktiven fluorierten Tenside des Typus B, welche von einer Perfluorhexyl- über eine Perfluoroktyl- zu einer Perfluordecylgruppe sowie Gemischen wie in Tabelle 2 definierten R^-Gruppen abgewandelt sind. Die niedrigsten Oberflächenspannungsdaten erhält man mit Perfluoroktyl-und eine gemischte Perfluoralkylgruppe enthaltenden nichtionogenen Tensiden des Typus B. Diese bevorzugten Zusammensetzungen zeigen ebenfalls die größte Filmausbreitungsgeschwindigkeit.The AFFF agent compositions listed in Table 7 have an identical composition, with the exception of the anion-active fluorinated surfactants of type B, which are from a perfluorohexyl via a perfluorooctyl to a perfluorodecyl group and mixtures as defined in Table 2 R ^ groups are modified. The lowest surface tension data obtained with perfluorooctyl and a mixed perfluoroalkyl group containing nonionic surfactants des Type B. These preferred compositions also show the greatest rate of film spreading.
Das wichtigste der in Tabelle 7 angegebenen Ergebnisse ist die Tatsache, daß ein kein anionen-aktives fluoriertes Tensid des Typus B enthaltendes AFFF-Mittel erheblich höhere Oberflächenspannungen, und daher einen niedrigeren Spreitungskoeffizienten, keine Filmabdichtungseigenschaften und zusätzlich eine sehr langsame Filmausbreitungsgeschwindigkeit aufweist.The most important of the results reported in Table 7 is the fact that a non-anion-active fluorinated AFFF agent containing type B surfactant significant higher surface tensions, and therefore a lower spreading coefficient, no film sealing properties and in addition has a very slow film spreading speed.
Beispiele 51 bis 57Examples 51 to 57
Die in Tabelle 8 wiedergegebenen Messungen der Oberflächeneigenschaften zeigen, daß wässrige Lösungen von amphoteren R~-Tensiden des Typus A niedrige Oberflächenspannungen, jedoch hohe Grenzflächenspannungen (gegen Kohlenwasserstoffe wie Cyclohexan gemessen) aufweisen, und solche wässrigen Lösungen daher negative Spreitungskoeffizienten besitzen. Der Zusatz amphoterer Hilfstenside des Typus C zu wässrigen Lösungen amphoterer R~-Tenside des Typus AThe measurements of the surface properties shown in Table 8 show that aqueous solutions of amphoteric R ~ surfactants of type A have low surface tensions, but have high interfacial tensions (measured against hydrocarbons such as cyclohexane), and such aqueous solutions therefore have negative spreading coefficients. The addition of amphoteric auxiliary surfactants of type C to aqueous solutions of amphoteric R ~ surfactants of type A
- 90 6 0 9 8 2 8/1043- 90 6 0 9 8 2 8/1043
ermöglicht es, die Grenzflächeneigenschaften zu erniedrigen und diese sehr hohen Spreitungskoeffizienten zu erzielen. Amphotere Hilfstenside des Typus C werden daher als Grenz« flächenspannungsverminderer bezeichnet, obwohl sie an andere Eigenschaften der AFFF-Mittel wie Schäumen, Stabilität usv/. einen Beitrag leisten. Beispiele 51 bis 56 zeigen, wie die Grenzflächenspannung einer 0,1-prozentigen wässrigen Lösung des amphoteren FU-Teiisids A5 durch den Zusatz der in Tabelle 3 angeführten, bevorzugten Fettsäure-aminimid-tenside des Typus C von 7>1 dyn/cm auf unter 1,0 dyn/cm reduziert wird; der Spreitungskoeffizient erhöht sich von -1,1 dyn/cm bis auf 5>6 d'yn/cm. Ein typisches nichtionogenes Tensid D4 ist viel weniger wirksam.makes it possible to lower the interface properties and to achieve these very high spreading coefficients. Amphoteric auxiliary surfactants of type C are therefore used as border " surface tension reducers, although they adhere to other properties of the AFFF agents such as foaming, stability, etc. contribute. Examples 51 through 56 show how the Interfacial tension of a 0.1 percent aqueous solution of the amphoteric FU part A5 by adding the in table 3 listed, preferred fatty acid aminimide surfactants of Type C is reduced from 7> 1 dyn / cm to below 1.0 dyn / cm; the spreading coefficient increases from -1.1 dyn / cm to 5> 6 dyn / cm. A typical non-ionic surfactant D4 is much less effective.
- 91 -- 91 -
609828/1043609828/1043
cn ο co cn o co
Wirkung des anionen-aktiven Rf~Tensids und dessen HomologengehaltEffect of the anion-active R f ~ surfactant and its homolog content
Beispiel Nrn. 45 bisExample nos. 45 to
Amphotere Rf-Tensidlösung '. . .Al: 4,93%' (30% Feststoffe)Amphoteric R f surfactant solution '. . .Al: 4.93% '(30% solids)
Anionen-aktives R^-Tensid Verschiedene:Anion-active R ^ surfactant Various:
Amphoteres Hilfstensid . . . .C2:Amphoteric auxiliary surfactant. . . .C2:
Weiteres amphoteres Hilfstensid C3:Another amphoteric auxiliary surfactant C3:
Nichtionogenes Hilfstensid D3:Nonionic auxiliary surfactant D3:
Lösungsmittel El: 5,00%Solvent El: 5.00%
0,29%0.29%
8,33% (30% Feststoffe)8.33% (30% solids)
1,66% (70% Feststoffe)1.66% (70% solids)
2,97% (70% Feststoffe)2.97% (70% solids)
Wasser Rs siWater Rs si
Anionen-aktives R.,-Tensid wie angegebenAnion-active R., Surfactant as indicated
R«-HomologR «homolog
Oberflächenspannung dyn/cm Grenzflächenspannung dyn/cm Spreitungskoeffizient" dyn/cmSurface tension dyn / cm Interfacial tension dyn / cm Spreading coefficient "dyn / cm
Filmausbreitungsgeschwindigkeit, Sek, WiederabdichtungseigenschaftFilm spread rate, sec, reseal property
45
ohne45
without
46 47 48 4946 47 48 49
B5B5
Cr B6
C8 Cr B6
C 8
B7 CB7 C
1010
Bl GemischBl mixture
5050
B3 GemischB3 mixture
19,5 18,1 17,5 17,7 17,719.5 18.1 17.5 17.7 17.7
1.0 0,6 1,2 1,7 1,01.0 0.6 1.2 1.7 1.0
4.1 5,9 5,9 5,2 5,84.1 5.9 5.9 5.2 5.8
17,5 1,0 6,117.5 1.0 6.1
sehr 13 5 38 9 langsamvery 13 5 38 9 slow
keine gut gut sclifedit gutno good good sclifedit good
5 gut5 good
35 Mit destilliertem Wasser auf 3 Prozent verdünnt; Grenzflächenspannung gegen
Cyclohexan 35 Diluted to 3 percent with distilled water; Interfacial tension against
Cyclohexane
Oberflächeneigenschaften von amphoteren Rp-Tensid-VamphoterenSurface properties of amphoteric Rp surfactant vamphoters
Hilfstensid-lösungenAuxiliary surfactant solutions
Amphotere R~-Tensidlösung A5: 0,1%Amphoteric R ~ surfactant solution A5: 0.1%
Hilfstenside - verschiedene 0,1$Auxiliary surfactants - various $ 0.1
Wasser ..... RestWater ..... rest
Beispiele 58 bis 63Examples 58 to 63
Die AFFP-Mittel mit einer wie in Tabelle 9 angeführten Zusammensetzung sind identisch mit Ausnahme verschiedener niehtionogener aliphatischer Hilfsteriside des Typus D. Vergleich der Oberflächenspannungs- und Grenzflächenspannungsdaten zeigt, daß man bis auf 0,5 eines dyn/cm fast identische Werte erhält und alle Proben ausgezeichnete Verträglichkeit mit Meerwasser aufweisen, während die einzige, kein nichtionogenes Kohlenv/asserstofftensid des Typus D enthaltende Probe bei Verdünnung mit Meerwasser und 10 Tagen Alterung bei 65 C einen starken Niederschlag ergibt.The AFFP agents with a composition as listed in Table 9 are identical with the exception of various non-ionogenic aliphatic auxiliary sterisides of type D. Comparison of the surface tension and interfacial tension data shows that almost identical values are obtained up to 0.5 of a dyn / cm and all samples have excellent compatibility with seawater, while the only sample that does not contain any nonionic carbon surfactant of type D results in heavy precipitation when diluted with seawater and aged for 10 days at 65 ° C.
- 94 809828/10 43- 94 809828/10 43
Zusammensetzung und Beurteilung von AFFF-Mitteln Beispiel Nrn. 58 bis 63Composition and assessment of AFFF funds Example Nos. 58 to 63
Amphotere Rf-Tensidlösung Al: 4,93% (30% Feststoffe)Amphoteric R f surfactant solution Al: 4.93% (30% solids)
Anionen-aktlves Rf-Tensid Bl: 0,29%Anion-active R f surfactant Bl: 0.29%
Amphoteres HilfstSnsid C2: 8,33% (30% Feststoffe)Amphoteric auxiliary sulfide C2: 8.33% (30% solids)
Weiteres amphoteres Hilfstensid C3: 1,66% (50% Feststoffe)Additional amphoteric auxiliary surfactant C3: 1.66% (50% solids)
Nichtionogenes Hilfstensid . . .Verschiedene : 2,08% (als 100% Feststoffe)Nonionic auxiliary surfactant. . .Miscellaneous: 2.08% (as 100% solids)
Lösungsmittel El: 5,00%Solvent El: 5.00%
Wasser RestWater rest
5858
60 61 6260 61 62
Niehtionogenes Hilfstensid wie angegeben ohne D3Nonionic auxiliary surfactant as indicated without D3
D6 D7D6 D7
Oberflächenspannung dyn/cm Grenzflächenspannung' dyn/cm Spreitungskoeffizient dyn/cm Verträglichkeit mit Meerwasser bei Verdünnung auf 6%, 10 Tage bei 65 CSurface tension dyn / cm Interfacial tension 'dyn / cm Spreading coefficient dyn / cm compatibility with sea water when diluted to 6%, 10 days at 65 C
6363
D8D8
Nieder
schlagstronger
Low
blow
Mit destilliertem Wasser auf 3% verdünnt; gegen CyclohexanDiluted to 3% with distilled water; against cyclohexane
GrenzflächenspannungInterfacial tension
Beispiele 64 bis ?8Examples 64 to? 8
AFFF-Mittei für 6-Frozent-dosierung sit einem Gehalt von. 2 C-ewichtsprozent verschiedener Lösungsmittel, jedoch sonst identischen, wie in Tabelle 10 angegebenen Zusammensetzungen werden mittels der Freiluftschaumprüfungsmethode zur Bestimmung der Scliaumsusbreitung einer 6—prozentigen Verdünnung der neuen AFFF-Mittel in synthetischem Meerwasser beurteilt. Wie die Daten in Tabelle 10 zeigen, kann man einfach durch Abwandlung des im AFFF-Mittel verwendeten Lösungsmitteltyps Ausbreitungsverhältnisse im Bereich von 4,0 (Schaum hoher Dichte) .bis 11 jO (Schaum niedrigerer Dichte) erhalten. Es ist sowohl vom ökologischen als auch vom wirtschaftlichen Standpunkt wichtig, daß man einen so breiten Schaumausbreitungsbereich mit so geringem (2 Prozent) Lösungsmittelgehalt erzielen kann«AFFF means for 6 percent dosage sit with a content of. 2 carbon percent by weight of different solvents, but otherwise identical compositions as given in Table 10, are assessed using the open-air foam test method to determine the spread of sclia of a 6 percent dilution of the new AFFF agents in synthetic seawater. As the data in Table 10 shows, simply by varying the type of solvent used in the AFFF agent, spreading ratios in the range of 4.0 (high density foam) to 11 jO (lower density foam) can be obtained. It is important from both an ecological and an economic point of view that one can achieve such a wide foam spread range with such a low (2 percent) solvent content «
- 96 -- 96 -
609828/1043609828/1043
O (O CDO (O CD
Zusammensetzung der AFFF-Mittel Beispiel Nrn. 64 bis 78Composition of AFFF agents Example Nos. 64 to 78
Amphotere R--Tensidlösung ........ Al:'Amphoteric R - surfactant solution ........ Al: '
Anionen-aktlves R~-Tensid ........ Bl:Anion-active R ~ surfactant ........ Bl:
Amphoteres Hilfstensid Cl:Amphoteric auxiliary surfactant Cl:
Nichtionogenes Hilfstensid . . Dl:Nonionic auxiliary surfactant. . Dl:
Lösungsmittel, verschiedene Solvents, various
Wasser water
3,07%
0,19%
3,00%
3,00%
2,00%
Rest3.07%
0.19%
3.00%
3.00%
2.00%
rest
Nr.No.
Lösungsmittelsolvent
Schaumausbreitung Foam spread
Beispiel Nr, LösungsmittelExample no, solvent
Schaumausbreitug Foam spread
ätherDiethylene glycol monobutyl
ether
Butoxy-2-propanol 11,0Butoxy-2-propanol 11.0
Dipropylenglykolmono- 510 äthylätherDipropylene glycol mono- 5 1 0 ethyl ether
ProOylenglykolmono- 4,1 äthylätherProylene glycol mono- 4.1 ethyl ether
2-Methyl-2,4-pentan- 6,2 diol2-methyl-2,4-pentane-6.2 diol
Propoxy-2-propanol 7,2Propoxy-2-propanol 7.2
Dipropylenglykol 4,0Dipropylene glycol 4.0
l-Butoxyäthoxy-2- 11,O propanol1-butoxyethoxy-2-11, O propanol
71 ■ Ν,Ν-Diinethylacetamid71 ■ Ν, Ν-diinethylacetamide
4,54.5
Beispiele 79 bis 82Examples 79 to 82
APPF-MIttel mit Zusammensetzungen me In Tabelle angegeben werden beurteilt "und mit einem handelsüblichen AFFF-MIttel, Light Water FC-200, in 2,60 m2-Feuerprtlfungen verglichen, ¥ie die Beherrschungszeit-, Löschzeit- und Wiederentflammungszeitdaten zeigen, erreicht man höhere Leistungen mit den neuen AFFF-Mtteln mit einem bis auf die Hälfte reduzierten Fluorgehalt im Produkt; verglichen mit FC-200 erreicht man etwa gleiche Beherrschungszeit, Lösch-.zeit und Wiederentflammungszeit mit dem AFFF-Mittel aus Beispiel 82, welches lediglich 0,8 Prozent Fluor, gegenüber 2,1 Prozent Fluor in FC-200, enthält. Diese Ergebnisse deuten auf die höhere Wirksamkeit der neuen AFFF-Mittel und auf die geringere Bedeutung der Schaumausbreitung als Leistungskriterion gegenüber besseren Filmeigenschaften.APPF agents with compositions indicated in the table are assessed and compared with a commercially available AFFF agent, Light Water FC-200, in 2.60 m 2 fire tests, ie the control time, extinguishing time and re-ignition time data are achieved higher performance with the new AFFF agents with a fluorine content in the product reduced by up to half; compared with FC-200, approximately the same control time, extinguishing time and re-ignition time are achieved with the AFFF agent from example 82, which is only 0.8 Percent fluorine, compared to 2.1 percent fluorine in FC-200. These results indicate the higher effectiveness of the new AFFF agents and the less importance of foam spreading as a performance criterion for better film properties.
- 98 -- 98 -
609828/1043609828/1043
Vergleichende Feuerprüfungsdaten5* für AFFF-MittelComparative fire test data 5 * for AFFF agents
Beispiel Nm. 79 bis 82Example Nm. 79 to 82
CD CD CO 00CD CD CO 00
Amphotere R~~Tensidlösung Nichtionogenes HilfstensidAmphoteric R ~~ surfactant solution Nonionic auxiliary surfactant
Al: Verschiedene ( 30% Feststoffe) Dl: Verschiedene (100 % Feststoffe)Al: Various ( 30% solids) Dl: Various (100% solids)
Anionen-aktives R~-Tensid Amphoteres Hilfstensid . Lösungsmittel .... . Wasser οAnion-active R ~ surfactant Amphoteric auxiliary surfactant. Solvents ..... Water ο
Bl: O,35°/oBl: 0.35 per cent
Cl: 2,25%Cl: 2.25%
E2: 6,25%E2: 6.25%
. . Rest. . rest
(auf Feststoffe bezogen) (100 % Feststoffe)(based on solids) (100% solids)
Nichtionogenes Tensid Dl, % wie vor
liegendR “surfactant Al,% as in the present case
Nonionic surfactant Dl,% as above
lying
1,808.40
1.80
1,507.00
1.50
1,205.60
1.20
1,004.66
1.00
Löschzeit, Sek.
Wiederentflammungszeit, Min.Control time, sec.
Deletion time, sec.
Reignition time, min.
44
8:1529
44
8:15
34
10:3030th
34
10:30
47
5:4534
47
5:45
51
4:5834
51
4:58
52
5:3033
52
5:30
Entwässerungszeit auf 25%, Min.Foam spread
Drainage time to 25%, min.
4:425.5
4:42
4:005.6
4:00
4:155.4
4:15
3:454.7
3:45
5:037.0
5:03
Mit Meerwasser auf 6% verdünnt, an 2,60 m -Feuer geprüftDiluted to 6% with sea water, tested on a 2.60 m fire
cn cn cocn cn co
Beispiele 83 bis 85Examples 83 to 85
AFFF-Mittel mit der in Tabelle 12 gezeigten Zusammensetzung sowie mit verschiedenen R^-Tensiden des Typus B und verschiedenen Lösungsmitteln des Typus E, oder mit gar keinemAFFF agents with the composition shown in Table 12 as well as with various R ^ surfactants of type B and various solvents of type E, or with none at all
Lösungsmittel, werden durch 2,60 m -Feuerprüfungen unter Verwendung einer Düse für 6,57 Liter pro Minute beurteilt. Wie die Prüfungsdaten in Tabelle 12 zeigen, erhält man mit kein Lösungsmittel enthaltenden AFFF-Mitteln Schäume hoher Dichte mit einer Schaumausbreitung unter 5 und sogar 3»7, während ein Lösungsmittelgehalt von 35 Prozent die Schaumausbreitung mit dieser AFFF-Mittelzusammensetzung bis auf 8,5 erhöhto Ein Vergleich mit dem handelsüblichen FC-200 zeigt, daß man in Beispiel 83 etwas bessere Löschzeiten erhält.Solvents, are assessed by 2.60m fire tests using a 6.57 liter per minute nozzle. As the test data in Table 12 shows, high-density foams with a foam spread of less than 5 and even 3-7 are obtained with no solvent-containing AFFF compositions, while a solvent content of 35 percent increases the foam spread with this AFFF composition up to 8.5 o A comparison with the commercially available FC-200 shows that gives slightly better extinguishing times in example 83rd
- 100 609828/1043 - 100 609828/1043
3535
Vergleichsfeuerprüfungsdaten35 für AFFF-Mittel Beispiel Nrn. 83 bisComparative fire test data 35 for AFFF agent Example Nos. 83 bis
O CD CO N."> COO CD CO N. "> CO
Amphotere Rf-Tensidlösung Al: 7,1 (30% Feststoffe)Amphoteric R f surfactant solution Al: 7.1 (30% solids)
Anionen-aktrves Rf-Tensid Verschiedene (100% Feststoffe)Anion-active R f Surfactant Various (100% solids)
Amphoteres Hiifstinsid Cl: 3,0Amphoteric Hiifstinside Cl: 3.0
Nichtionogenes Hilfstensid .... Dl: 3,0Nonionic auxiliary surfactant .... Dl: 3.0
Lösungsmittel VerschiedeneSolvent Various
Wasser . . ο . RestWater . . ο. rest
% wie vorliegend
Anionen-aktives R~-Tensid B4,
% wie vorliegend
Lösungsmittel E3Anion-active R f ~ surfactant Bl,
% as in the present case
Anion-active R ~ surfactant B4,
% as in the present case
Solvent E3
350.33
35
ohne0.33
without
ohne0.50
without
wasserSweet sea
water
v/asserSweet sea
v / ater
wasserSweet sea
water
wasserSüP sea
water
Wiederentflammungszeit, Min.
SchaumausbreitungDeletion time, sec.
Reignition time, min.
Foam spread
6:00 6:00
8,5 7,740 46
6:00 am 6:00 am
8.5 7.7
8:44 3:20
3,8 3,855 SUN
8:44 3:20
3.8 3.8
8:05 3:27
4,8 3,767 83
8:05 3:27
4.8 3.7
6:30 5:30
7,0 7,052 52
6:30 am 5:30 pm
7.0 7.0
Mit Süß- oder Meerwasser auf 6 Prozent verdünnt, an 2,60 m -Feuer geprüftDiluted to 6 percent with fresh or sea water, tested on a 2.60 m fire
ro cn cnro cn cn
Beispiele 86 bis 90Examples 86 to 90
Die AFFF-Mittel mit der in Tabelle 13 angegebenen Zusammensetzung werden durch 2,60 m -Feuerprüfungen beurteilt. Die Leistung dieser verschiedene Hilfstenside des Typus C enthaltenden AFFF-Mittel ergibt ausgezeichnete Beherrschungszeiten (bis auf 26 Sekunden herunter) und sehr kurze Löschzeiten (bis auf 37 Sekunden herunter), und zwei der Zusammensetzungen (Beispiele 88 und 90) löschen das Feuer bereitsThe AFFF agents with the composition given in Table 13 are assessed by 2.60 m fire tests. The performance of these AFFF agents containing various Type C auxiliary surfactants results in excellent control times (down to 26 seconds) and very short erase times (down to 37 seconds), and two of the compositions (Examples 88 and 90) already put out the fire
kurz nach Entfernung der in der 2,60 m -Feuerprüfung verwendeten Pfanne, was das überlegene Abdichtungsvermögen der neuen AFFF-Mittel im Vergleich zu im Handel erhältlichen Produkten aufzeigt.shortly after the pan used in the 2.60 m fire test was removed, demonstrating the superior sealing properties of the shows new AFFF agents compared to commercially available products.
- 102 609828/1043 - 102 609828/1043
Vergleichsfeuerprüfungsdaten3* für AFFF-Mittel
Beispiel Nrn. 86 bis 90Comparative fire test data 3 * for AFFF agents
Example nos. 86 to 90
Ionogene (und amphotere) Hilfstenside.
Nichtionogenes Hilfstensid
Lösungsmittel <· Amphoteric R ^ surfactant solution
Ionic (and amphoteric) auxiliary surfactants.
Nonionic auxiliary surfactant
Solvent <·
Bl:
Dl:
E :Al:
Bl:
Dl:
E:
0,35% (100% Feststoffe)
Verschiedene
1,2
6,0
Rest5 ρ9% (30% solids)
0.35% (100% solids)
Different
1.2
6.0
rest
C2Cl
C2
C2C3
C2
ClOCl
ClO
38
4:35 aus+ 26th
38
4:35 from +
Hilfstensid - 2% FeststoffeAuxiliary surfactant - 1% solids
Auxiliary surfactant - 2% solids
39
7:3126th
39
7:31
C2 Ch
C2
C9Cl '
C9
45
7:5633
45
7:56
5'-55 6.6
5'-55
Löschzeit, Sek.
Wiederentflammungszeit, Min.Control time, sec.
Deletion time, sec.
Reignition time, min.
5:195.9
5:19
3727
37
48
5:02 aus4"33
48
5:02 out of 4 "
O VO
VJlVJl VJl
O VO
VJl
Entwässerungszeit auf 25%, Min.Foam spread
Drainage time to 25%, min.
5:206.7
5:20
κ Mit Meerwasser auf 6% verdünnt, an 2,60 m -Feuern geprüft
+ Feuer vollständig gelöschtκ Diluted to 6% with sea water, tested on 2.60 m fires
+ Fire completely extinguished
cn cn cocn cn co
Ein AFFF-Mittel der in Tabelle 14 gezeigten Zusammensetzung wird an einem auf einer ebenen, mit 1,135 πι (300 Gallonen) Benzin beschickten Rundfläche von 12,19 mAn AFFF agent of the composition shown in Table 14 is at one on a level, with 1,135 πι (300 gallons) of gasoline filled 12.19 m round area
Durchmesser gelegten 117,05 m -Feuer unter Verwendung einer doppelt abgeschirmten Rockwool-FFF-Düse mit einem Ausstoß von 189,27 1 pro Minute beurteilt. Man erhält ausgezeichnete Schaumausbreitung von 9j0; das Feuer wird schnell gedämpft und v/ird innerhalb der eingedeichten Fläche fast völlig gelöscht. Die Wiederentflammung ist minimal, und die "Summierung der Prozent Löschung" übertrifft mit 320 bei weitem die Militärspezifikation F-24385 (Marine).Fire placed 117.05 m in diameter using a double-shielded Rockwool FFF nozzle with one discharge rated at 1 189.27 per minute. An excellent foam spread of 9j0 is obtained; the fire is quenched quickly and is almost completely erased within the diked area. The reignition is minimal, and the "Summation of percent erasure" exceeds 320 by far the military specification F-24385 (Navy).
- 104 -- 104 -
B0982 8/1Ü43B0982 8 / 1Ü43
FeuerprUtfung des bevorzugtm AFFF-Mittels in der 117,0 m -feuerprüfUngFire test of the preferred AFFF means in the 117.0 m fire test
Beispiel Nr. 91Example No. 91
Amphotere Rf-Tensidlösung Al: 5,93% (30% Feststoffe)Amphoteric R f surfactant solution Al: 5.93% (30% solids)
Anionen-aktives R--Tensid Bl: 0,35%Anion-active R surfactant Bl: 0.35%
Amphoteres Hilfstensid C2: 10,00% (30% Feststoffe)Amphoteric auxiliary surfactant C2: 10.00% (30% solids)
Weiteres amphoteres Hilfstensid . . .Cl: 0,50%Another amphoteric auxiliary surfactant. . .Cl: 0.50%
Nichtionogenes Hilfstensid Dl: 1,20%Nonionic auxiliary surfactant Dl: 1.20%
Lösungsmittel . El: 6,00%Solvents. El: 6.00%
Wasser ..<>... RestWater .. <> ... rest
Oberflächenspannung3* dyn/cm . 17,0Surface tension 3 * dyn / cm. 17.0
Grenzflächenspannung35 dyn/cm. ...... 1,4Interfacial tension 35 dynes / cm. ...... 1.4
SpreitungskoeffizLent3* dyn/cm 6,2Spreading coefficient 3 * dyn / cm 6.2
Leistung in der Feuerprüfung bei Me erwas server dünnung auf 6 Frozerfc Dämpfung und Wiederentflarrjnung ausgezeichnet "Summierung der Prozent Löschung " - 320Performance in the fire test at Me Erwas server thinning to 6 Frozerfc Excellent attenuation and reflow "Summation of percent extinction" - 320
Schaumausbreitung (189,27 1 pro Minute) ...... 9,0Foam spread (189.27 1 per minute) ...... 9.0
Entwässerung auf 25% 4:00Drainage to 25% 4:00
Entwässerung auf 50% 8:41Dehydration to 50% 8:41
κ Mit destilliertem Wasser auf 3% verdünnt; Grenzflächenspannung gegen Cyclohexanκ Diluted to 3% with distilled water; Interfacial tension against cyclohexane
- 105 !509828/1043 - 105! 509828/1043
Beispiele 92 Ms 96Examples 92 Ms 96
AFFF-Mittel der in Tabelle 15 gezeigten Zusammensetzungen werden als aerosol-abgegebene AFFF-Mittel an 2B-Feuern (Bezeichnung des Underwriters Laboratory) geprüft. Die Ergebnisse zeigen, daß die Zusammensetzungen zum Löschen der Feuer in kürzerer Zeit wirksamer sind als das eine oder andere der im Handel erhältlichen Mittel, d. h. Light Water FC-200 oder FC-206. Gemäß Beispiel 54 ist eine frostgeschützte Zusammensetzung ebenfalls als Löschmittel wirksam.AFFF agents of the compositions shown in Table 15 are tested as aerosol-released AFFF agents on 2B fires (name of the Underwriters Laboratory). The results show that the compositions are more effective in extinguishing fires in less time than either or other of the commercially available agents; d. H. Light Water FC-200 or FC-206. According to example 54 is a frost-protected Composition also effective as an extinguishing agent.
- 106 609828/ 1 043- 106 609828/1 043
H O -JHO -J
Zusammensetzung und Beurteilung aerosol-abgegebener AFFF-MittelComposition and assessment of aerosol-released AFFF agents
Beispiel Nrn. 92 bisExample nos. 92 to
4,9% wie vorliegend (30%Feststa£fe)
Anionen-aktives Rf-Tensid, % wie
vorliegend
Amphoteres Hilfstensid, % wie
vorliegend
Weiteres ionogenes Tensid, % wie
vorliegend
Nicht-ionogenes Hilfstensid, %
wie vorliegendAmphoteric fU surfactant solution
4.9% as in the present case (30% fixed rate)
Anion-active R f surfactant, % like
present
Amphoteric auxiliary surfactant,% like
present
Another ionic surfactant, % like
present
Non-ionic auxiliary surfactant, %
as present
Bl, 0,24
Cl, 3,0
Dl, 1,0A2
Bl, 0.24
Cl, 3.0
Dl, 1.0
B4, 0,34
Cl, 3,0
Dl, 1,0A2
B4, 0.34
Cl, 3.0
Dl, 1.0
B2, 1,1
C2, 5,0
C4, 0,5
Dl, IiB Al
B2, 1.1
C2, 5.0
C4, 0.5
Dl, IiB
B2, 1,1
C2, 5,0
C4, 0,5
Dl, 1,75Al
B2, 1.1
C2, 5.0
C4, 0.5
Dl, 1.75
EU 0,24
C2, 2,0
C4,0,5
Dl, 1,0A4
EU 0.24
C2, 2.0
C4.0.5
Dl, 1.0
teres wie angegeben1
Puffersalze, 0,2%, Typ wie
angegebenl> 3
Oberflächenspannung dyn/cm
Grenzflächenspannung dyn/cm
Spreitungskoeffizient dyn/cmSolvent E4, 3% +% white
teres as indicated 1
Buffer salts, 0.2%, type like
specified> 3
Surface tension dyn / cm
Interfacial tension dyn / cm
Spreading coefficient dyn / cm
18,7
0,9
5,0Fl
18.7
0.9
5.0
ϊ __
i
1F3
ϊ __
i
1
Fl
19,3
1,5
3,7E5, 20.0
Fl
19.3
1.5
3.7
18,1
1,9
3,6F2
18.1
1.9
3.6
19,6
1,7
3,3F4
19.6
1.7
3.3
4,0
4,715.9
4.0
4.7
4,5
3,816.3
4.5
3.8
Feuerleistungseigenschaften^ aus Aerosoldose an 2-B -Feuern bei Verdünnung aufFire performance properties ^ from aerosol cans on 2-B fires when diluted
Dauer der Abgabe, Sek. Schaumvolumen, Liter Beherrschungszeit, Sek. Löschzeit, Sek.Duration of delivery, sec. Foam volume, liter control time, sec. Deletion time, sec.
4343
6,7 20 546.7 20 54
Anmerkungen zu TabelleNotes on table
Die %-Lösungsmittelgehalt und %-Puffersalze sind für die eigentliche Aerosolladung nach Verdünnung des Konzentrats auf 6% angegeben; der Rest ist Wasser.The% solvent content and% buffer salts are given for the actual aerosol charge after diluting the concentrate to 6% ; the rest is water.
Der Aerosolbehälter ist eine Standarddose , die eine 430 Gramm-Ladung AFFF-Mittel sowie eine 48 Gramm-Ladung Dichlordifluormethan enthält.The aerosol container is a standard can that holds a 430 gram load of AFFF agent as well as a 48 gram load Contains dichlorodifluoromethane.
^Die Puffersalze sind Fl, Sörensen— Phosphat mit pH 7>5^ The buffer salts are Fl, Sörensen phosphate with pH 7> 5
F2, Sörensen—Phosphat mit pH 5»5
F3, Mcllvaine-Citrat/Phosphat bei pH 5,5
und
F4, Walpole-Acetat bei pH 5,5.F2, Sörensen phosphate with pH 5 »5 F3, Mcllvaine citrate / phosphate at pH 5.5 and
F4, Walpole Acetate at pH 5.5.
Mit destilliertem Wasser auf 6,0% verdünnt; Grenzflächenspannung gegen Cyclohexan«Diluted to 6.0% with distilled water; Interfacial tension against cyclohexane "
-^ Abgabezeit, Sek. - Zeit bis zur vollständigen Entleerung- ^ Dispensing time, sec. - Time to complete emptying
des Aerosols bei 21,1°Cof the aerosol at 21.1 ° C
Schaumvolumen, Liter - Gesamtschaumvolumen sofort nach derFoam volume, liters - total foam volume immediately after
AbgabeSubmission
Beherrschungszeit, Sek. - Zeit, zu der das Feuer unter Kontrolle ist, jedoch noch brennt Löschzeit, Sek. -Zeit bis zur völligen Löschung 2B-Feuer - Feuer auf 0,465 m2-FlächeControl time, sec. - time at which the fire is under control, but still burns. Extinguishing time, sec. - time until complete extinguishing 2B fire - fire on an area of 0.465 m 2
- 108 -- 108 -
609828/1043609828/1043
BEISPIELE 97 und 98EXAMPLES 97 and 98
AFFF-Mittel der in Tabelle 16 gezeigten Zusammensetzung werden mit im Handel erhältlichen AFFF-Mitteln sowohl des 6-Prozent- als auch des 3-Prozen1>-d osiertyps - Light Water FC-206 und FC-203 von 3M sowie Aer-O-Water 6 und 3 von National Foam - verglichen. Die Beispiele 97 und 98-demonstrieren beide weitaus überlegene Filmausbreitungsgeschwindigkeiten (Zeit bis zu 50 Prozent Abdichtung) sowie vollständigere und längerandauernde Abdichtungen als verfügbare AFFF-Mittel» Diese Faktoren sind für eine v/irksame AFFF-Zusammensetzung von grundsätzlicher Bedeutung.AFFF means the composition shown in Table 16 are used with commercially available AFFF agents both of the 6 percent as well as the 3 percent1> dosing type - Light Water FC-206 and FC-203 from 3M and Aer-O-Water 6 and 3 by National Foam - compared. Examples 97 and 98 demonstrate both far superior film spread rates (time up to 50 percent seal) as well more complete and longer lasting seals than available AFFF funds. These factors are effective AFFF composition of fundamental importance.
- 109 -- 109 -
609828/1043609828/1043
MOMO
Abdichtungseigenschaften von AFFF-Zusammensetzungen Beispiel Nrn. 97 undSealing Properties of AFFF Compositions Example Nos. 97 and
Amphotere R^-Tensidlösung Al: 5,0% (30% Feststoffe)Amphoteric R ^ surfactant solution Al: 5.0% (30% solids)
Anionen-aktives FU-Tensid Bl: 0,3%Anion-active FU surfactant Bl: 0.3%
Amphoteres Hilfstensid C2: 8,3% (30% Feststoffe)Amphoteric auxiliary surfactant C2: 8.3% (30% solids)
Weiteres ionisches Hilfstensid . .. VerschiedeneAnother ionic auxiliary surfactant. .. Different
Nichtionogenes Hilfstensid ....... VerschiedeneNonionic auxiliary surfactant ....... Various
Lösungsmittel .......El: 5>00%Solvent ....... El: 5> 00%
Beispiel Nr. 97Example No. 97
Aer-0-¥ater Aer-O-Water FC FC 98 ' 6 3 206 203Aer-0- ¥ ater Aer-O-Water FC FC 98 '6 3 206 203
Hilfstensid Cl 0,4Auxiliary surfactant Cl 0.4
Hilfstensid C4 — 0,4Auxiliary surfactant C4 - 0.4
Hilfstensid D3 3,0Auxiliary surfactant D3 3.0
Hilfstensid Dl — 2,1Auxiliary surfactant Dl - 2.1
AbdichtungTime up to 50% 5
seal
in 30 Sek.% Sealing 98
in 30 seconds
in 120' Sek.% Sealing "98
in 120 seconds
keitHelium flow velocity
speed
- 110 -- 110 -
609828/ 1 043609828/1 043
BEISPIELE 99 bis 103EXAMPLES 99-103
AFFF-Mittel der in Tabelle 17 gezeigten Zusammensetzungen v/erden FischtoxizitätsStudien an Pimephales promelas und Lepomis macrochiriis unterzogen. Wie die Ergebnisse. zeigen, besitzen die untersuchten AFFF-Mittel erheblich geringere Toxizität als die Kontrolle (Light Viater FC-200) und weisen zusätzlich einen erheblich geringeren chemischen Sauerstoffbedarf als die Kontrolle auf, vor allem wegen des niedrigeren Lösungsmittelgehaltes in den neuartigen AFFF-Mitteln.AFFF means the compositions shown in Table 17 v / earth fish toxicity studies on Pimephales promelas and Lepomis macrochiriis. Like the results. demonstrate, the investigated AFFF agents have significantly lower toxicity than the control (Light Viater FC-200) and show in addition, a significantly lower chemical oxygen demand than the control, mainly because of the lower Solvent content in the new AFFF funds.
- 111 609828/1043 - 111 609828/1043
Zusammensetzung und Beurteilung von APFF-Mitteln Beispiel Nrn. 99'bisComposition and assessment of APFF funds Example nos. 99'bis
CD O CO OO lsiCD O CO OO lsi
Typus + % wie -vorliegendAmphoteric R f surfactants
Type +% as -present
5,60Al
5.60
5,60A2
5.60
5,60A3
5.60
4,93Al
4.93
4,93A4
4.93
Bl, % wie vorliegendAnion-active R - surfactants
Bl, % as in the present case
vorliegend
Hilfstensid C2, % wie
vorliegend
Hilfstensid C3, % wie
vorliegend
Hilfstensid Dl, % wie
vorliegendAuxiliary surfactant Cl, % like
present
Auxiliary surfactant C2, % like
present
Auxiliary surfactant C3, % like
present
Auxiliary surfactant Dl, % like
present
1,503.00
1.50
1,503.00
1.50
1,503.00
1.50
1,66
2,088.33
1.66
2.08
1,66
2,088.33
1.66
2.08
6,0E2
6.0
6,0E2
6.0
6,0E2
6.0
5,0El
5.0
5,0El
5.0
34,0Butyl carbitol
34.0
Fischtoxizität ppm TL-,
(Pimethales promelas)TLe0
(Lepomis macro chirus )TL£gFish species
Fish toxicity ppm TL-,
(Pimethales promelas) TLe 0
(Lepomis macro chirus) TL £ g
303
190484
303
190
298
129700
298
129
327
124859
327
124
611
285
133 m *
611
285
133
182
69483
182
69
16 79
5 2049 312
16 79
5 20
cn cn cocn cn co
2559Ί892559Ί89
BEISPIELE 104 bis 108EXAMPLES 104-108
AFFF-Mittel zur 6-Proζent-dosierung mit Gehalten an verschiedenen Arten amphoterer Hilfstenside des Typus C und Typus D, aber sonst identischen Zusammensetzungen werden beurteilt. Die Vergleichsauswertungsdaten in Tabelle 18 zeigen, (a) daß 3-prozentige Lösungen der angeführten AFFF-Mittel Spreitungskoeffizienten zwischen 4,5 und 5,8 dyn/cm besitzen und (b) die Konzentrate an sich eine Fischtoxizität (Pimephales promelas) zwischen 114 und 524 ppm für TLj-q aufweisen, \ias zeigt, daß die angeführten AFFF-Mittel erheblich weniger toxisch als Light Water FC-200 mit einer TL1-Q von 79 ppm sind. Weiterhin zeigt Tabelle 18, daß die angeführten AFFF-Mittel einen erheblich niedrigeren chemischen und biologischen Sauerstoffbedarf (COD und BODj-) als FC-200 aufweisen.AFFF agents for 6 percent dosing with contents of different types of amphoteric auxiliary surfactants of type C and type D, but otherwise identical compositions, are assessed. The comparative evaluation data in Table 18 show (a) that 3 percent solutions of the listed AFFF agents have spreading coefficients between 4.5 and 5.8 dynes / cm and (b) the concentrates themselves have a fish toxicity (Pimephales promelas) between 114 and 524 ppm for TLj-q, \ ias shows that the AFFF agents listed are considerably less toxic than Light Water FC-200 with a TL 1 -Q of 79 ppm. Table 18 also shows that the AFFF agents listed have a significantly lower chemical and biological oxygen demand (COD and BODj-) than FC-200.
- 113 (3 09828/1043- 113 (3 09828/1043
Zusammensetzung von AFFF-Mitteln
Beispiel. Nrn. 104 bis 108Composition of AFFF funds
Example. Nos. 104 to 108
Amphotere R^-Tensidlösung Al: 4,93% ( 30% Feststoffe)Amphoteric R ^ surfactant solution Al: 4.93% (30% solids)
Anionen-aktives R^-Tensid... Bl: 0,29% (100% Feststoffe)Anion-active R ^ surfactant ... Bl: 0.29% (100% solids)
Amphoteres Hilfstinsid C2: 8,33% ( 30% Feststoffe)Amphoteric auxiliary inside C2: 8.33% (30% solids)
Weitere Hilfstenside VerschiedeneOther auxiliary surfactants Various
Lösungsmittel El: 5,00%Solvent El: 5.00%
Wasser RestWater rest
Hilfstensid C3, % wie vorliegend
Hilfstensid C4, % wie vorliegend
Hilfstensid Dl, % wie vorliegend
Hilfstensid D3> % wie vorliegendAuxiliary surfactant Cl,% as in the present case
Auxiliary surfactant C3,% as in the present case
Auxiliary surfactant C4,% as in the present case
Auxiliary surfactant Dl,% as in the present case
Auxiliary surfactant D3>% as in the present case
2,97~ 1.66
2.97
2,970.42
2.97
2,080.84
2.08
2,080.42
2.08
2,080.84
2.08
Grenzflächenspannung dyn/cm
Spreitungskoeffizient dyn/cmSurface tension dyn / cm
Interfacial tension dyn / cm
Spreading coefficient dyn / cm
1,5
5,118.0
1.5
5.1
1,6
5,817.2
1.6
5.8
1,9
4,518.2
1.9
4.5
1,4
5,218.4
1.4
5.2
1,3
4,918.4
1.3
4.9
4,0
4,715.9
4.0
4.7
(Pimephales promelas) TL,-n
IL99Fish toxicity, ppm TL-,
(Pimephales promelas) TL, - n
IL 99
294
198434
294
198
524
313880
524
313
318
211480
318
211
228
116447
228
116
114
82160
114
82
79
20312
79
20th
BOD, mg 02/LiterCOD, g 0 2 / g
BOD, mg 0 2 / liter
8760.19
876
1 0230.20
1 023
12 3000.28
12 300
10 0000.26
10,000
5 8300.25
5 830
15 6000.7
15 600
κ Mit destilliertem Wasser auf 3 % verdünnt; Grenzflächenspannung gegen Cyclohexanκ Diluted to 3% with distilled water; Interfacial tension against cyclohexane
Weitere optimierte AFFF-Mittel zur 6-Prozentdosierung, welche verschiedene Typen und Mengen amphoterer und nichtionogener Hilfstenside der Typen C und D, aber identische amphotere und anionen-aktive R~-Tenside der Typen A und B enthalten, werden "beurteilt. Die Vergleichsauswertungsdaten in Tabelle 19 zeigen, daß man Spreitungskoeffizienten im Bereich von 3,6 bis 5,1 dyn/cm erhält, während die Fischtoxizitätsdaten der AFFF-Mittelkonzentrate sich über einen Bereich von 294- bis zu über 1 000 ppm als TL1-Q für Piinephales promelas erstrecken. Eine TL von mehr als 1 000 ppm wird als ungiftig betrachtet, und Produkte wie die AFFF-Mittel der Beispiele 112 und 113 sind daher vom ökologischen »Standpunkt höchst wünschenswerte In Tabelle 19 wird ferner der chemische und biologische Sauerstoffbedarf (COD, BOD5) der Beispiele 70 bis 73 angeführt. Die sehr niedrigen COD-Werte von 0,19 bis 0,22 g Sauerstoff pro Liter ergeben sich hauptsächlich aus dem niedrigen Lösungsmittelgehalt der neuen AFFF-Mittel.Further optimized AFFF agents for 6 percent dosage, which contain different types and amounts of amphoteric and nonionic auxiliary surfactants of types C and D, but identical amphoteric and anion-active R ~ surfactants of types A and B, are assessed. The comparative evaluation data in Table 19 shows that spreading coefficients in the range from 3.6 to 5.1 dynes / cm are obtained, while the fish toxicity data of the AFFF agent concentrates extend over a range from 294 to over 1000 ppm as TL 1 -Q for Piinephales promelas A TL greater than 1,000 ppm is considered non-toxic, and products such as the AFFF agents of Examples 112 and 113 are therefore highly desirable from an environmental point of view. Table 19 also reports chemical and biological oxygen demand (COD, BOD 5 ) of Examples 70 to 73. The very low COD values of 0.19 to 0.22 g of oxygen per liter result mainly from the low solvent content of the new AF FF funds.
- 115 -- 115 -
609828/1043609828/1043
CD O CO OOCD O CO OO
Zusammensetzung und Beurteilung von AFFF-Mitteln Beispiel Nm. 109 bisComposition and assessment of AFFF funds Example Nm. 109 to
Amphotere R~-Tensidlösung Al:Amphoteric R ~ surfactant solution Al:
Anionen-aktlves Rf-Tensid . Bl:Anion-active R f surfactant. Bl:
Amphoteres Hilfstcsnsid und nicht-Amphoteric auxiliary substance and non-
ionogene Hilfstenside :ionic auxiliary surfactants:
Lösungsmittel El:Solvent El:
Wasser water
4,93% ( 30% Feststoffe) 0,29°/ (100% Feststoffe)4.93% (30% solids) 0.29 ° / (100% solids)
VerschiedeneDifferent
5,00%5.00%
Restrest
Hilfstensid C3, % wie vorliegend
Hilfstensid Dl, % wie vorliegend
Hilfstensid D2, % wie vorliegend
Hilfstensid D3, % wie vorliegendAuxiliary surfactant C2,% as in the present case
Auxiliary surfactant C3,% as in the present case
Auxiliary surfactant Dl,% as in the present case
Auxiliary surfactant D2,% as in the present case
Auxiliary surfactant D3,% as in the present case
1,66
2,088.33
1.66
2.08
1,66
2,978.33
1.66
2.97
1,66
2,088.33
1.66
2.08
0,755.66
0.75
0,755.66
0.75
Grenzflächenspannung dyn/cm
Spreitungskoeffizient dyn/cmSurface tension dyn / cm
Interfacial tension dyn / cm
Spreading coefficient dyn / cm
1,3
5,2'18.1
1.3
5.2
1,5
5,118.0
1.5
5.1
1,5 .
4,918.2
1.5.
4.9
2,5
4,018.1
2.5
4.0
2,8
3,618.2
2.8
3.6
4,0
4,715.9
4.0
4.7
(K-mephales promelas) TLrn
TL99Fish toxicity, ppm, TL-,
(K-mephales promelas) TLr n
TL 99
285
133611
285
133
294
198434
294
198
318
211480
318
211
/1 000
>1 000> 1,000
/ 1,000
> 1,000
>1 000
>1 000M 000
> 1,000
> 1,000
79
20312
79
20th
BOD, mg O/LiterCOD, g 0 / g
BOD, mg O / liter
8760.19
876
9060.22
906
5 6000.20
5 600
6 8300.19
6 830
15 6000.70
15 600
κ Mit destilliertem Wasser auf 3 % verdünnt; Grenzflächenspannung gegen Cyclohexanκ Diluted to 3% with distilled water; Interfacial tension against cyclohexane
cn cn cocn cn co
Man wählt ein AFFF-Mittel der für Beispiel 112 angegebenenZusammensetzung sowie Lösungen davon in synthetischem Meerwasser, um das schwach- oder nicht-korrosive Verhalten der neuen AFFF-Mittel aufzuzeigen. Gemäß U.S. militärischer Vorschrift MIL-F-24385 Ergänzung 8, 20. Juni 1974, ausgeführte Korrosionsprüfungen zeigen, wie in Tabelle 20 wiedergegeben, daß die an verschiedenen Metallen und Legierungen beobachtete Korrosion 10 bis 100 mal kleiner ist als die in MIL-F-24385, Ergänzung 8, vorgeschriebenen zulässigen Höchstwerte.One chooses an AFFF agent of the composition given for example 112 and solutions thereof in synthetic Sea water to show the weak or non-corrosive behavior of the new AFFF agents. According to U.S. more military Regulation MIL-F-24385 Amendment 8, June 20, 1974, shows corrosion tests performed as shown in Table 20 reported that the corrosion observed on various metals and alloys is 10 to 100 times smaller than that permitted in MIL-F-24385, Supplement 8 Maximum values.
- 117 f3 0 9 8 2 Ö / 1 0 4 3- 117 f3 0 9 8 2 Ö / 1 0 4 3
Durchschnitt average
Korrosion (Milligramm/dm.Tag)Corrosion (milligrams / dm. Day)
A. Metallstreifen für 38 Tage teilweise in Flüssigkeit bei 38 C eingetauchtA. Metal strips partially immersed in liquid at 38 C for 38 days
Verdünnung LegierungThinning alloy
Konzentrat ' Konzentrat 6% in Meerwasser
KonzentratConcentrate 'Concentrate 6% in sea water
concentrate
Kaltwalzstahl SAE 1010 Nichtrostender Stahl (CRES 304) Kupfernickel (90% Cu, 10% Ni)Cold rolled steel SAE 1010 Stainless steel (CRES 304) Cupronickel (90% Cu, 10% Ni)
Aluminium βΟβΙΤβAluminum βΟβΙΤβ
B. Metallstreifen bei gewöhnlicher Temperatur 60 Tage in der Flüssigkeit völlig eingetaucht (0,0254 mm/Jahr)B. Metal strips completely immersed in the liquid for 60 days at ordinary temperature (0.0254 mm / year)
Legierungalloy
90% in Meerwasser Kaltwalzstahl SAE 101090% in sea water cold rolled steel SAE 1010
90% in Meerwasser Kupfernickel (90% Cu, 10% Ni)90% in sea water cupronickel (90% Cu, 10% Ni)
90% in Meerwasser Monel90% in sea water Monel
90% in Meerwasser Bronze 905 (Milligramm)90% in sea water bronze 905 (milligrams)
C. Lokale Korrosion - 60 TageC. Local corrosion - 60 days
Gummiverkleidete Metallstreifen bei gewöhnlicher Temperatur 60 Tage in Flüssigkeit eingetauchtRubber-covered metal strips immersed in liquid at normal temperature for 60 days
Legierungalloy
KeineNo
CRES AFFF-Mittel Beispiel Nr.112 2)f CRES AFFF agent example # 112 2) f
0,160.16
0,20.2
0,420.42
0,240.24
0,20.2
0,590.59
-0--0-
Keine'
Löcher
bei 1OXNo'
Holes
at 1OX
Maximum maximum
Keine Löcher bei DXNo holes in DX
MIL-F-24385-Vorschrift Ergänzung (20. Juni 1974)MIL-F-24385 regulation amendment (June 20, 1974)
25 maximum 25 maximum 10 maximum25 maximum 25 maximum 10 maximum
Nicht angegebenNot specified
Nicht angegeben Nicht angegeben Nicht angegeben Nicht angegebenNot specified Not specified Not specified Not specified
Kein sichtbarerNot a visible one
LochfraßPitting
bei 10 X Vergroferongat 10 X Vergroferong
unverdünnt Durchschnitt aus 4 Versuchen·undiluted average of 4 attempts
BEISPIELE 115 bis 117EXAMPLES 115 through 117
Die AFFF-Mittel werden mit den gleichen Bestandteilen, jedoch in fortschreitend höheren Konzentrationen präpariert. Die Daten zeigen, daß man stabile und leistungsfähige Konzentrate für 3-Prozent- und sogar für 1-Prozent-dosierung herstellen kann. Sechs-prozent-dosierkonzentrate wie Aer-O-Water 6 der National Foam bzw. Light Water FC 200 mit einem Lösungsmittelgehalt von 18 Prozent bzw. ~$k Prozent enthalten soviel Lösungsmittel, daß sie nicht als 1-Prozent-dosierkonzentrate präparierbar sind.The AFFF agents are prepared with the same ingredients, but in progressively higher concentrations. The data show that stable, high-performance concentrates can be made for 3 percent and even 1 percent dosing. Six percent dosing concentrates such as Aer-O-Water 6 from National Foam or Light Water FC 200 with a solvent content of 18 percent or ~ $ k percent contain so much solvent that they cannot be prepared as 1 percent dosing concentrates.
- 119 609828/1043 - 119 609828/1043
cn ο <o cn ο <o
Formulierung hochkonzentrierter AFFF-Mittel Beispiel Nrn, 115 bisFormulation of highly concentrated AFFF agents Example nos, 115 bis
DosiertypusExample no,
Dosing type
6% 115
6%
Fest
stoffe %
Fixed
fabrics
3°/o116
3 ° / o
stoffeFixed
fabrics
1% 117
1%
stoffeFixed
fabrics
vor
liegend % like
before
lying
vor
liegend % like
before
lying
vor
liegend % like
before
lying
ro cn onro cn on
Claims (1)
k eins, R und R unabhängig voneinander Alkyl mit 1 bis 5 Kohlenstoffen, X Sauerstoff oder -NR-, worin R Wasserstoff oder Alkyl mit 1 bis 3 Kohlenstoffen ist, darstellen.3 4
k is one, R and R independently of one another are alkyl of 1 to 5 carbons, X is oxygen or -NR-, in which R is hydrogen or alkyl of 1 to 3 carbons.
und R unter Methyl, Aethyl, Propyl, Butyl und Benzyl ausgewählt wird.5
and R is selected from methyl, ethyl, propyl, butyl and benzyl.
£ 2 2 j ^3 R ,, CH o CH o SCHC0CK
£ 2 2 j ^ 3
2 2 3 \ /CH 0 CONH (CH 0 ) HN H
2 2 3 \ /
30. Verbindungen nach Anspruch 1 der Formeland their isomers, where R ~ consists of about 25% alkyl groups with 6 carbon atoms, about 50% of alkyl groups with 8 carbon atoms and about 25% of alkyl groups with carbon atoms.
30. Compounds according to claim 1 of the formula
31. Verbindung nach Anspruch 1 der Formeland isomers thereof, wherein R- consists of about 25% alkyl groups of 6 carbon atoms, about 50% of alkyl groups of 8 carbon atoms, and about 25% of alkyl groups of carbon atoms.
31. A compound according to claim 1 of the formula
worin R für ein aliphatisches Kohlenwasserstofftriradikal mit 3 bis 19, vorzugsweise 3 bis 5 Kohlenstoffatomen steht.Q
wherein R is an aliphatic hydrocarbon radical having 3 to 19, preferably 3 to 5 carbon atoms.
ftf there may be a chain,
ftf
Verknüpfungsgruppe steht, die Alkylen-, Sulfonamidoalkylen- und Carbonamidoalkylenreste umfaßt, und Z für eine anionische Reste umfassende, wasserlöslichmachende polare Gruppe steht, wiedergegeben ist;to, where m represents the number 0 or 1, for a multivalent ■
Is a linking group comprising alkylene, sulfonamidoalkylene and carbonamidoalkylene radicals, and Z represents a water-solubilizing polar group comprising anionic radicals;
A) 1,0 bis 3,5 Gew.-% eines amphoteren fluorierten Tensides,39. Composition according to claim 38, characterized in that it
A) 1.0 to 3.5 wt -.% Of an amphoteric fluorinated surfactant,
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4937243A (en) * | 1986-12-24 | 1990-06-26 | Beecham Group P.L.C. | Thiol carboxylic acid derivatives and their use as colagenase inhibitors |
EP1466903A1 (en) * | 2003-02-24 | 2004-10-13 | Clariant GmbH | Inhibitors of corrosion and of gas hydrates with an improved solubility in water and enhanced biodegradability |
WO2007060300A1 (en) | 2005-11-23 | 2007-05-31 | Szoenyi Stephane | Novel lipophobic perfluoroalkyl polyamides, preparation thereof and use thereof |
Families Citing this family (9)
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JPS5484524A (en) * | 1977-12-07 | 1979-07-05 | Ciba Geigy Ag | Perfluorinated alkyl substituted semiiester and amide and surfactant therefrom |
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Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
NICHTS ERMITTELT * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4937243A (en) * | 1986-12-24 | 1990-06-26 | Beecham Group P.L.C. | Thiol carboxylic acid derivatives and their use as colagenase inhibitors |
US5109000A (en) * | 1986-12-24 | 1992-04-28 | Beecham Group P.L.C. | Thiol carboxylic acid derivatives and their use as collagenase inhibitor |
EP1466903A1 (en) * | 2003-02-24 | 2004-10-13 | Clariant GmbH | Inhibitors of corrosion and of gas hydrates with an improved solubility in water and enhanced biodegradability |
WO2007060300A1 (en) | 2005-11-23 | 2007-05-31 | Szoenyi Stephane | Novel lipophobic perfluoroalkyl polyamides, preparation thereof and use thereof |
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