NO170195B

NO170195B - Vandig, fluid luftskum, tofase-luftskum fremstilt fra et slikt fluid luftskum og fremgangsmaate til behandling av etunderlag med et slikt fluid skum

Info

Publication number: NO170195B
Application number: NO861849A
Authority: NO
Inventors: Dale Wilson Kent; Thomas William Berger
Original assignee: Minnesota Mining & Mfg
Priority date: 1985-05-28
Filing date: 1986-05-09
Publication date: 1992-06-15
Also published as: FI861902A; EP0206548A3; DE3683197D1; NO861849L; EP0206548A2; AU583620B2; EP0206548B1; AU5735986A; CA1266949A; ATE71117T1; FI861902A0; KR860000633A; ES9200003A1; MX169736B; US4795590A; JPH0738884B2; JPS61272064A; KR940004621B1; NO170195C; BR8602401A

Description

Oppfinnelsen angår behandling av farlige materialer og andre substrater såsom de som finnes i oppbevaringssteder for farlige materialer og materialer som spilles eller unnslipper under lagring eller transport. En annen side ved oppfinnelsen angår skum, såsom vannbaserte skum og deres anvendelse i slik behandling. Nok en side ved oppfinnelsen angår filmdannende skum fremstilt fra vandige skumdannende væsker og brukt til regulering av damper eller slukking av branner i brennbare væsker. Enda en side ved oppfinnelsen angår hydrofile poly(oksyalken)isocyanat-avsluttede prepolymerer og skum fremstilt derfra og brukt til å konsolidere eller forsegle substrater.

I de senere år har truselen fra farlige avfallsmaterialer, farlige utslipp, lekkasjer og ulykker som omfatter brennbare væsker og andre farlige materialer med hensyn til befolkningens helse og sikkerhet og miljøet vært gjenstand for øket oppmerk-somhet og har gitt opphav til nasjonale bekymringer og spørsmål som det er tatt stilling til i en rekke lokale forordninger og nasjonale og føderale lover og vedtekter. Noen av oppbevarings-stedene for farlige avfallsmaterialer er endog blitt betegnet som "livsfarlige" og "uhyrlige krisesituasjoner". Se National Geographic Magazine, mars 1985, side 318-351 og "In the Dumps", Wall Street Journal, 16. mai 1985, side 1, 16. Forskjellige teknologier er blitt anvendt eller foreslått for å behandle eller beherske slike materialer. Se f.eks. Consulting Engineer, mars 1984, side 35-47.

Der er tusenvis av steder med farlig avfallsmateriale, f.eks. oppbevaringssteder, steder med nedgravet avfall og søppel-fyllinger hvor avfallsmaterialer fra industrielle og kommersielle operasjoner, forskning og detaljhandel, labora-torier innen undervisning og sykehus, og militærvesenet er blitt lagret eller dumpet. Slike steder er enten fortsatt i drift, inaktive eller forlatt, og utslippet eller frigjøringen av gasser, damper, lukt, væsker og støv fra slike steder og deres forurensing av luften og overflate- eller grunnvannet og forurensing av jordsmonnet er ukontrollert eller kontrolleres eller beherskes ved forskjellige teknikker av hvilke mange har ulemper som begrenser deres anvendelighet.

Et eksempel på en spesielt farlig avfallsplass er Mc Coll-avfallsplassen i Orange County, California, en forlatt avfallsplass fra den annen verdenskrig innenholdende sure petroleums-slam, boreslam fra oljefelt, hydrokarbonavfall, svoveldioksid og benzen, og avfallsplassen ligger like i nærheten av et boligområde med mer enn 800 boliger. En opprenskningsoperasjon som er foreslått for denne avfallsplass er utgraving av det farlige avfallsmateriale av arbeidere i beskyttelsesklær og bortkjøring med lastebiler av det utgravde materiale til andre steder, med mulig evakuering av folk i nabolaget dersom utslippet av gasser og lukt ikke kan beherskes. To fremgangs-måter til å avhjelpe situasjonen ble foreslått i oktober 1983 for beherskelse av utslipp fra avfallsplassen ved anvendelsen av et skum på avfallsplassen og det bortkjørte, utgravde materiale. Ett skum er dannet fra vannfortynnet, gjennomluftet fluid, vandig filmdannende konsentrat eller skummemiddel, solgt under betegnelsen LIGHT WATER Brand AFFF/ATC FC-600. Gjentatte eller hyppige anvendelser av slikt skum kan imidlertid bli nødvendig fordi levetiden av slikt skum er forholdsvis kort eller flyktig eller ikke vedvarende på grunn av dets drenering og følgende sammenfalling eller nedbrytning, og skummet betegnes således som "temporært". Det andre skum, "SaniBlanket", består av en aminoplastharpiks tilsynelatende fremstilt fra urea og formaldehyd, og skummet har en blanding av åpne og lukkede celler.

Vandige, filmdannende oppløsninger, såsom det nevnte LIGHT WATER-produkt og andre produkter av skummemidler brukt i brannslukning, er for beherskelse av damper av brennbare væsker og branner fra disse. De er konsentrater som inneholder overflateaktive midler (også kalt surfaktanter), og ved fortynning med vann og mekanisk gjennomlufting med skumdanningsutstyr, f.eks. en luftsugende dyse, produserer de et fluid, vannbasert gjennomluftet skum (eller luftskum) som påføres på den brennbare eller brennende væske for å danne et skumteppe fra hvilket en vandig fluid film drenerer og flyter oppå væsken og reduserer dens fordampning og utelukker oksygen fra dens overflate. Reklamebrosjyrer som beskriver LIGHT WATER Brand AFFF og AFFF/ATC-produkter er 3M Companys brosjyrer Y-FGB3(83.5)II utgitt 1. april 1978 og Y-FATCB(311)BE utgitt februar 1981. ("AFFF" og "ATC" er industriens forkortelser for henholdsvis vandig filmdannende skum (aqueous film-forming foam) og for alkoholtypekonsentrat (alcohol type concentrate)). Andre reklamebrosjyrer på skummemiddel-produkter brukt i brannbekjempelse er brosjyre F-81105 (1981) fra Ansul Company som beskriver ANSULITE- ARC, brosjyre PAM 4/84-5M fra Angus Fire Armour Corp. som beskriver "ALCOSEAL" FFFP, og brosjyre 68040

(1980) fra National Foam System, Inc., som beskriver AER-0-FOAM og AER-O-WATER-konsentrater. Patenter som beskriver brann-slukningsmidler av typen AFFF og lignende produkter innbefatter US-PS 3.562.156 (Francen), 3.772.195 (Francen), 4.149.599 (Chiesa) og 4.3030.534 (Hisamoto et al).

US-PS 4.237.182 (Fulmer et al) angår en fremgangsmåte til å forsegle en overflate, f.eks. i en gruve, med et brannhemmende polyuretanskum, idet det sprayes på med en luftløs sprøyte-pistol eller dessuten at man luftblåser en blanding av en hydrofil polyoksyalkenuretan-prepolymer og en stor mengde vandig oppslemming inneholdende en fosforforbindelse, alumi-niumoksidtrihydrat, og et forkullbart materiale eller en karbonforbindelse såsom stivelse eller trecellulose, og valgfritt, bruker et overflateaktivt middel annet enn en anionisk surfaktant, såsom et suspensjonsmiddel eller, fortyk-ningsmiddel for aluminiumoksidtrihydratet eller for å påvirke cellenes størrelse eller struktur.

Andre referanser, skjønt de angår bruken av forskjellige poly(oksyalken )isocyanat-avsluttede prepolymerer for dannelse av andre enn gjennomluftede skumprodukter, nemlig karbondl-oksidgenererte skum (i noen tilfeller ved bruk av surfaktanter for å stabilisere cellestrukturen) som er nyttige i tetnings-strukturer, f.eks. kloakkledninger, konsolidering av tilslag såsom jord, eller behandling av forurenset avløpsvann, er US-PS 3.805.531 (Kistner), 3.805.532 (Kistner), 3.719.050 (Asao et al), 3.894.131 (Speech), 4.118.354 (Harada et al), 4.379.763 (Clemens et al) og 4.476.276 (Gasper).

Ifølge en side ved oppfinnelsen blir ganske kort et fluid, vannbasert, gjennomluftet eller luftinnblandet lavtetthetsskum med lukket celle (eller luftskum), sprayet eller på annen måte påført som et vått, tredimensjonalt belegg, teppe eller lag på en blottet overflate av et underlag såsom et farlig materiale, f.eks. en fyllplass for farlig avfall, eller en pøl av sølt, fordampbar, brennbar væske, idet det påførte skum gelerer, eller øker i viskositet uten å gelere, og således stabiliserer in situ og danner et vått, vedvarende eller lengevarende forseglende eller dampundertrykkende lukket celle hydrogel-luftskum, eller et viskøst vannholdig luftskum i form av et belegg, teppe eller lag på underlaget. En slik belegging fører til minimalisering, undertrykking, regulering, redusering eller hindring av utslipp, spredning eller frigjøring av gasser, damper, lukt, støv eller væsker som kan foreligge i det farlige materiale eller underlag og sørger for fysisk immobilisering, begrensning, konsolidering, tetning eller inaktivering av den blottlagte overflate belagt på denné måte. (Uttrykket "luftskum", slik det brukes innen industrien, betyr et skum fremstilt ved fysisk blanding av luft inn i en væske, og således-er uttrykket forskjellig fra kjemisk eller karbondioksid-skum eller halogenkarbon blåst skum).

Skummet i henhold til oppfinnelsen er et vandig, fluid luftskum hvis væskefase omfatter surfaktant og vann som skummets hovedkomponent regnet på vekt, og er karakterisert ved at væskefasen ytterligere omfatter poly(oksyalken)polyisocyanat-prepolymer som er representert ved formelen hvor Yi er en aktivhydrogenatom-fri rest av en organisk forbindelse som har en rekke aktive hydrogenatomer, (R0)o er en hydrofil poly(oksyalken)-kjede som tilveiebringer minst 30 vektprosent oksyetenenheter i prepolymeren slik at den er hydrofil og vannoppløselig, o er antallet oksyalken-enheter i den nevnte kjede, Yg er en organisk binding, p er 1-5, og z er antallet aktive hydrogenatomer i den nevnte forbindelse.

Det skum som fremstilles og påføres er opprinnelig et fluid tofase-system (en aggiomerasjon av luftbobler) av en diskontinuerlig eller dispergert gassfase, dvs. luft og en kontinuerlig vandig polymer flytende fase, nemlig boblevegger eller lameller omfattende vann i hvilket er oppløst eller dispergert små mengder organisk materiale, nemlig surfaktant-skummemiddel og vannreaktiv hydrofil poly(oksyalken)polyisocyanat-prepolymer som gelerings- eller viskositetøkende middel, idet poly(oksyalken)-delen inneholder tilstrekkelig mengde oksyeten-enheter,

-CH2CH2O-, til å gjøre prepolymeren vannoppløselig og hydrofil. Vannet i væskefasen kan også inneholde valgfrie komponenter såsom partikler av gummi- eller polymerlateks. Væskefasen av skummet er den viktigste eller dominerende fase regnet på vekt. Ved eller etter påføring av det fluide skum på det farlige materiale eller underlag, reagerer isocyanatgruppene av den vannreaktive prepolymer in situ med en støkiometrisk mengde vann i skummet for å danne en kjedeforlenget eller tverrbundet hydrofil polyureapolymer og karbondioksidgass (stort sett eller praktisk talt all gassen oppløses tilsynelatende i den ureagerte del eller hoveddelen av vannet og skummer således ikke i betydelig grad vannet). Som en følge av polymerisasjonen av den vannreaktive prepolymer blir den tredimensjonale lukkede cellestruktur av påført skum således stabilisert i form av enten et ikke-fluid gelert luftskum eller et viskøst luftskum. Det gelerte luftskum er et tofase-system av diskontinuerlig

gassfase (luft) og en kontinuerlig, bløt, halvfast hydrogelfase omfattende bundet vann og vannuoppløselig polyureapolymer. Det viskøse luftskum er et tofasesystem av diskontinuerlig gassfase (luft) og kontinuerlig vandig polymerfase omfattende vann og polyureapolymer. Polyureapolymeren i både de gelerte og viskøse

skum omfatter en rekke av de nevnte poly(oksyalken)-kjeder, idet oksyeten-innholdet er tilstrekkelig høyt til å gjøre polymeren hydrofil. Hydrogelfasen eller den viskøse fase er den største eller dominerende fase regnet på vekt. Lamellene eller væskefilmen av luftboblene i det påførte fluide skum geleres eller blir viskøse, hvilket minimaliserer, reduserer eller hindrer drenering av væske fra lamellene og følgelig hindrer at boblene brytes i stykker og faller sammen i skumstrukturén. På grunn av den hydrofile egenskap av polyureapolymeren blir vann i skummet holdt tilbake eller bundet, og dette sammen med den resulterende gel eller viskøse skums egenskap i form av lukket celle, skaffer et stabilt, vedvarende eller holdbart tettende eller dampundertrykkende teppe eller barriere på den blottlagte, behandlede overflate av det farlige materiale eller underlag. Et slikt skumteppe utelukker oksygen eller luft fra det behandlede, farlige materiale, eller reduserer fordamp-ningshastigheten av væsken i det farlige materiale eller overflaten behandlet på denne måte og letter i høy grad opprenskningsmetoder såsom utgraving og bortkjøring av utgravet materiale, idet det reduserer risikoen for antennelse av brennbare damper, reduserer konsentrasjonen av giftige damper i arbeidsområdet, og reduserer virkningen på miljøet av det skadelige materiale.

Det fluide skum kan passende dannes ved mekanisk eller fysisk innlemmelse eller dispergering av luft i en ny eller nettopp fremstilt lav-viskøs vandig oppløsning av det overflateaktive middel og den reaktive poly(oksyalken)polyisocyanat-prepolymer, f.eks. ved at oppløsningen pumpes til luftsugende skumproduse-rende utstyr, og det resulterende fluide lavtetthetsskum påføres, f.eks. ved spraying, på det farlige materiale eller underlag. Oppløsningen kan fremstilles på det tidspunkt den skal anvendes ved at to væskestrømmer bringes sammen fra separate kilder, én strøm omfatter vann og overflateaktivt middel, og den andre strøm er i form av et konsentrat som omfatter den vannreaktive polymer oppløst i et vannfritt, vannoppløselig eller -dispergerbart ikke-reaktivt organisk oppløsningsmiddel, eller én strøm omfattende vann og den andre strøm i form av et vannfritt konsentrat som omfatter overflateaktivt middel og den vannreaktive polymer i det nevnte oppløsningsmiddel. Da vann- og polyisocyanatprepolymer-komponentene reagerer når de kommer sammen, bør de holdes hver for seg inntil eller like før det fluide skum fremstilles og anvendes. Det overflateaktive middel og den vannreaktive prepolymer kan kombineres som et konsentrat i vannoppløselig eller -dispergerbart organisk oppløsningsmiddel som ikke er reaktivt med isocyanat.

Fordeler ved behandlingen, beherskelsen eller reguleringen av farlige materialer eller underlag i henhold til oppfinnelsen sammenlignet med teknologier som er foreslått eller brukt tidligere for slik behandling omfatter: bruken av et billig og lett tilgjengelig råmateriale, nemlig vann, enten ferskvann eller sjøvann, som danner hoveddelen av skummet regnet på vekt og generelt er det eneste uorganiske materiale i skumsystemet ifølge oppfinnelsen, bruken av andre materialer, nemlig surfaktant-skummemiddelet og det vannreaktive polymere middel som anvendes i forholdsvis små mengder, og mange typer av slike midler som er tilgjengelige i handelen, en behandling som kan anvende utstyr som ikke er spesielt energiintensivt eller dyrt, og som er vanlig eller lett å modifisere, vanlig utstyr, nemlig pumper, ventiler, regulatorer, blandeapparater, tanker, slanger og skumdanningsdyser etc. hvis drift kan utføres uten spesial-arbeidere, det faktum at det gelerte eller viskøse skum ikke i betydelig grad øker vekten og volumet av det farlige materiale eller underlag som det påføres på, dvs. forholdet mellom underlag og skum regnet på vekt eller volum er høyt, og de fakta at det gelerte eller viskøse skum kan formes og hefter seg til mange typer underlag, er relativt ufarlig, ikke-korro-sivt, ikke-brennbart, forholdsvis stabilt, og holdbart eller lengde-varende, opprinnelig hvitt eller svakt farget og kan farges (slik at utstrekningen av påføringen er lett synlig), ikke krever høye påføringstemperaturer eller tørking, og raskt dekker, omslutter, immobiliserer, begrenser eller konsoliderer det farlige materiale eller underlag og er et hurtig og effektivt tiltak for beherskelse.

De relative mengder av de forskjellige komponenter av skummene ifølge oppfinnelsen kan variere innen vide grenser. Funksjonelt uttrykt er mengden surfaktantskummemiddel som anvendes den som er tilstrekkelig til å gi den vandige, skumbare oppløsning av den, og det gelerende eller viskositetøkende middel som ved gj ennomluftning danner et skum som har tilstrekkelig høy ekspansjonsverdi til at det nevnte skum har en tetthet på mindre enn 1 g/ml, idet ekspansjonsverdien generelt vil være større enn ca. 1,5 og fortrinnsvis 2 til 20 (et område som kan betegnes som "lav ekspansjon") og kan være så høy som 200 eller til og med 1000. Et slikt skum vil således flyte på vann og er mindre tett enn de fleste andre væsker, f.eks. brennbare væsker, og flyter således generelt ovenpå. Generelt vil det overflateaktive middel foreligge i en mengde på 0,05-2 vektprosent, fortrinnsvis 0,2-0,5 vektprosent regnet på den skumbare, vandige oppløsning. Mengden av gelerings- eller viskositetøkende middel i den vandige, skumbare oppløsning er den som er tilstrekkelig til å gelere eller bare øke viskositeten av det fluide skum i henhold til hva som er ønskelig ved en ønsket tid ved eller etter påføringen av det fluide skum på det farlige materiale eller underlag, hvilken tid kan være fra mindre enn 1 minutt til 20 minutter eller lengre etter at den skumbare oppløsning er dannet, avhengig f.eks. av funksjonaliteten av det vannreaktive middel og dets reaktivitet med vann, nærværet av katalysatorer for vann/isocyanat-reaksjonen, den ønskede utstrekning eller beskaffenhet av anvendelsen, f.eks. hvor stort område som skal dekkes med fluidskummet før det gelerer eller når sin ønskede økning i viskositet, hvorvidt underlaget er horisontalt, vertikalt eller skrått, den spesielle fare som skal beherskes etc. Generelt vil mengden av geleringsmiddel eller viskositetsøkende middel (eksklusivt dets oppløsningsmiddel) være en liten mengde, ca. 2 til 15 vektprosent, fortrinnsvis ca. 3-10 vektprosent av den skumbare, vandige oppløsning, og således er faststoffinnholdet av de skum ifølge oppfinnelsen som skyldes geleringsmiddelet eller det viskositetøkende middel lavt. Når geleringsmiddelet eller det viskositetøkende middel anvendes i form av en konsentrat-oppløsning i et organisk oppløsningsmiddel, f.eks. aceton, har slike oppløsninger en konsentrasjon som i alminnelighet ligger i området 20-90 vektprosent av middelet avhengig av molekyl-vekten og den kjemiske beskaffenhet av middelet. Generelt vil mengden av slike oppløsningsmidler i den skumbare, vandige oppløsning og skummet derav være mindre enn ca. 30 vektprosent, fortrinnsvis mindre enn ca. 10 vektprosent. Mengden av vann som skal anvendes i dannelse av skummet vil langt overstige den som er nødvendig for å reagere med alle isocyanat-molekyldelene av det gelerende eller viskositetøkende middel og vil være den mengde som er tilstrekkelig til å skaffe tilstrekkelig lav viskositet i den skumbare, vandige oppløsning for å sikre effektiv håndtering av denne og gjøre fluidskummet istand til å strømme og dekke det ønskede underlagsområde og danne et skum med tilstrekkelig ekspansjon og kvalitet, i alle fall vil imidlertid vannet som skal anvendes være slik at det er den største komponent regnet på vekt, dvs. større enn 50 vektprosent og generelt 53-98 vektprosent, fortrinnsvis 75-97 vektprosent av den vandige, skumbare oppløsning (såvel som av det fluide skum og gelerte eller viskøse skumprodukt derfra). Mengden av luft som skal innlemmes i den vandige, skumbare oppløsning vil være den mengde som er tilstrekkelig til å oppnå tilstrekkelig ekspansjon, i alle fall vil imidlertid mengden av luft som skal innlemmes generelt være slik at det fluide luftskum og det gelerte eller viskøse luftskum vil ha den ovenfor angitte ekspansjonsverdi, og fortrinnsvis vil den innlemmede luft være hovedkomponenten av skummet regnet på volum, dvs. større enn 50 volumprosent og til og med så høyt som 98 volumprosent og helst i området 75-90 volumprosent.

Poly(oksyalken)polyisocyanater som er nyttige som geleringsmidler eller viskositetøkende midler i den foreliggende oppfinnelse er kjent - se f.eks. Encyclopedia og Chemical Technology,

Kirk-Othmer, 3. utgave, vol. 23, p. 576-579, John Wiley & Sons

(1983). En særlig nyttig klasse av slike midler kan fremstilles ved omsetting av et støkiometrisk overskudd av polyisocyanat

med en polyeterpolyol-polymer som har minst to hydroksylgrupper og en kjede inneholdende en rekke tilstrekkelig mange oksyeten-

enheter til å gjøre kjeden hydrofil og meddele vannoppløselig-het til polymeren og det resulterende produkt, idet NCO/OH-ekvivalentforholdet er minst 2:1 og fortrinnsvis noe høyere, f.eks. 2,1:1-2,5:1. Som et resultat av reaksjonen blir polyol-og polyisocyanat-rester lenket sammen ved karbamat- eller uretan-bindinger, -OC(0)NH-. Produkter av denne type brukes ofte i fremstillingen av polyuretanpolymerer og betegnes derfor ofte som isocyanat-avsluttede prepolymerer eller isocyanat-avsluttede uretanprepolymerer. Ved reaksjon av slike prepolymerer med vann dannes karbondioksid, og restene av prepolymer-molekylene kobles sammen stort sett ved urylen-bindinger, -NHC(0)NH-, i en polymerisasjons- eller tverrbindingsreaksjon som danner poly(uretan-urea) polymer som er hydrofil (dersom tilstrekkelig mange oksyeten-enheter foreligger i prepolymeren) og således vannsvellbar. Når slik polymerisasjon finner sted i utførelsen av den foreliggende oppfinnelse hvor hovedkomponenten i skumsystemet regnet på vekt er vann, er produktet enten i form av et gelert luftskum med lukkede celler inneholdende bundet vann, dvs. et hydrogel-luftskum, eller i form av et viskøst luftskum av lukkede celler inneholdende store mengder vann, hvilket skum i begge tilfeller er stabilt, holdbart eller lenge-varende og forholdsvis ugjennomtrengelig for damp eller gass. Det gelerte skum er også bøyelig, elastisk og fjærende.

Vannoppløselige, vannreaktive, hydroflle isocyanat-avsluttede prepolymerer som er nyttige i den foreliggende oppfinnelse som geleringsmidler eller viskositetøkende midler kan uttrykkes ved formelen:

I formel I er en aktivhydrogen-fri rest av en lavmolekylær initiator-organoforbindelse med en rekke aktive hydrogenatomer, (f.eks. 2 eller 3), såsom et polyhydroksyalkan, polyaminoalkan eller polyeterpolyol, f.eks. etenglykol, etendiamin, glycerol, eller 1,1,1-trimetylolpropan. (R0)o er en hydrofil poly(oksyalken )kjede med en rekke oksyeten-enheter, og valgfritt, høyere oksyalken-enheter, f.eks. enheter med 3 eller 4 karbonatomer såsom (1) en poly(oksyeten)kjede, (2) en kjede med alternerende blokker eller ryggradsegmenter av oksyeten-enheter og oksipropen-enheter, eller (3) en kjede av tilfeldig distribuerte (dvs. en uensartet blanding) av oksyeten- og oksipropen-enheter. Indeksen o er antallet oksyalken-enheter i den nevnte poly(oksyalken)kjede. Antallet oksyeten-enheter i prepolymeren er tilstrekkelig til å gjøre den hydrofil og vannoppløselig, generelt vil oksyeten-innholdet av prepolymeren for dette formål være minst 30 vektprosent, fortrinnsvis større enn ca. 50 eller til og med ca. 70-75 vektprosent av prepolymeren. Y2 er en organisk binding eller bro hvis funksjon er å binde den nevnte poly(oksyalken)kjede til isocyanat-molekyldelene vist i formelen, og indeksen p er 1-5. Når prepolymeren fremstilles ved omsetting av et poly(oksyalken)polyol og et polyisocyanat blir poly(oksyalken)kjeden av prepolymeren i hovedsak avsluttet på en ende med bindingen -0C(0)NH-R'(NC0)p, idet R' er den organiske rest av polyisocyanatet. Molekyldelen -C(0)NH- sammen med det tilstøtende oksygenatom av poly(oksyalken)kjeden er en karbamat-(eller uretan)-gruppe, -0C(0)NH-, som fås som et resultat av reaksjonen av en hydroksygruppe av poly(oksyalken )polyol-reaktanten med en isocyanat-molekyldel fra polyisocyanat-reaktanten. Indeksen z er et antall likt funksjonaliteten eller tallet av aktivhydrogen-atomer i den nevnte initiatorforbindelse (f.eks. det nevnte polyhydroksyalkan), og generelt vil z være 2-6, fortrinnsvis 2 eller 3. Ende-isocyanatgruppene kan reagere med vann og et hvilket som helst vannoppløselig isocyanat-reaktivt kjedeforlengningsmiddel eller tverrbindingsmiddel som også kan foreligge, hvilket fører til dannelsen av en polyureapolymer som har en rekke av de nevnte hydrofile poly(oksyalken)kjeder.

Egnede kjedeforlengningsmidler som kan innlemmes i den skumbare, vandige oppløsning er vanlige forbindelser for reaksjonen omfattende etendiamin, 1,2-propendiamin, trimetylen-diamin, tetrametylendiamin, heksametylendiamin og hydrazin. Egnede vanlige tverrbindingsmidler omfatter dletentriamin og trietentetramin.

Uttrykket "aktivhydrogen-atom", slik det her anvendes, betegner et hydrogenatom som reagerer med isocyanat-molekyldelen under betingelser for dannelse av uretan- eller ureabinding, (bestemt ved Zerewitinoffs fremgangsmåte, Journal og American Chemical Society, 49, p. 3181 (1927) som beskrevet i US-PS 3.330.782.

Foretrukne vannoppløselige prepolymerer innenfor oppfinnelsens område er de som har formelen:

hvor Yj_, p og z er som angitt ovenfor for formel I, p er fortrinnsvis 1-3, z er fortrinnsvis 2 eller 3, R' er den organiske rest av et polyisocyanat og o er antallet oksyeten-enheter som er nødvendig for å gjøre prepolymeren oppløselig i vann.

En prepolymer som ligger innenfor oppfinnelsens omfang ifølge formel II er 0CNC6H3(CH3)NHC0(0CE2C<H>2)n0C0NHC6<H>3(CH3)NC0 hvor n er tilstrekkelig høy til å gjøre prepolymeren hydrofil og vannoppløselig.

En annen foretrukket underklasse av vannoppløselige prepolymerer som er nyttige i oppfinnelsen kan uttrykkes ved formelen:

hvor Yi, R' og z er som angitt i formel II, z er fortrinnsvis 2 eller 3, og a, b og c er hele tall, slik at forholdet (a+c)/b er større enn 1, f.eks. inntil 4 eller større, og således er prepolymerene vannoppløselige.

hvor Y^, R'og z er som angitt i formel II, x og y er hele tall slik at forholdet x/y er større enn 1, f.eks. inntil 3 eller større, og således er prepolymerene vannoppløselige, enhetene CH2CH2O og CH2CH(CH3)0 er tilfeldig fordelt innenfor klammene som omslutter disse.

De isocyanat-avsluttede prepolymerer som anvendes i den foreliggende oppfinnelse kan tilpasses i struktur til å oppnå regulert vannoppløselighet for oppnåelse av praktiske reak-sjonstider og oppnå ønskede fysiske egenskaper i det gelerte eller viskøse skum.

Dersom isocyanat-funksjonaliteten av prepolymeren er ca. 2, vil det resulterende polyurea som dannes derfra stort sett være lineært og ikke-tverrbundet med mindre tverrbindingsmidler innlemmes i den skumbare oppløsning, f.eks. dietentriamin, trietentetraamin etc. Dersom isocyanat-funksjonaliteten er større enn 2, f.eks. 3, vil et tverrbundet polyurea bli resultatet.

Dersom prepolymerens reaksjon med vannet er langsommere eller hurtigere enn ønskelig, kan reaksjonstiden forkortes eller forlenges ved tilsetning av et passende middel til den skumbare oppløsning. F.eks. kan reaksjonstiden forlenges ved tilsetning av alkylsulfat-surfaktanter eller et vannoppløselig, reaktivt monofunksjonelt alkohol eller amin, f.eks. metylamin, for å redusere funksjonaliteten, eller forkortes ved tilsetning av mindre mengder av en katalysator såsom et tertiæramin, f.eks. trietylamin, eller en metallkatalysator, f.eks. dibutyltinn-dilaurat som beskrevet i det nevnte US-PS 3.985.688, eller gelerings- eller fortykningsprosessen kan akselereres ved tilsetning av et vannoppløselig, reaktivt polyamin, f.eks. dietentriamin.

Fremstillingen av isocyanat-avsluttede prepolymerer, såsom de som anvendes i den foreliggende oppfinnelse og reaksjonen av disse med vann for dannelse av et polyurea, er beskrevet i faget, f.eks. i US-PS 3.805.531, 3.805.532, 3.719.050, 3.894.131, 4.315.703 og 4.476.276, og et prepolymerprodukt som er særlig nyttig i den foreliggende oppfinnelse er "Prepolymer A" (en oppløsning av prepolymer i aceton) som er beskrevet senere i det sist nevnte patentskrift.

For å sikre tilstrekkelig hydrofilitet av polyurea i skummene ifølge oppfinnelsen vil den polyeterpolyol som brukes til fremstilling av prepolymeren generelt ha en antallsmidlere molekylvekt i området 1000-20.000, fortrinnsvis 3000-10.000. I handelen tilgjengelige polyol-forløpere som er nyttige for dette formål er de som selges f.eks. under handelsbetegnelsen CARBOWAX, f.eks. CARBOWAX 3350 (tidligere kalt 4000), som har 76 oksyeten-enheter i en kjede i likhet med den som er vist i formel II, og PLURONIC, f.eks. PLURONIC R-77 som har den poly(oksyalken)kjede som er vist i formel III hvor a+c er ca. 108 og b er ca. 35.

Polyisocyanater som kan anvendes til fremstilling av den isocyanat-avsluttede prepolymer som anvendes i den foreliggende oppfinnelse og er beskrevet ovenfor, omfatter vanlige alifatiske og aromatiske polyisocyanater. De foretrukne polyisocyanater er aromatiske polyisocyanater, fordi prepolymerene fremstilt fra disse generelt vil reagere hurtigere med vann. En av de mest nyttige polyisocyanat-forbindelser som kan anvendes for dette formål er tolylendiisocyanat, enten tolylen-2,4-isocyanat eller tolylen-2,6-isocyanat eller en blanding av 2,4- og 2,6-isomerene. Disse polyisocyanater er tilgjengelige i handelen under handelsbetegnelsen HYLENE TM, NACC0NATE 90 og MONDUR RD-80. Andre polyisocyanat-forbindelser som kan anvendes er andre isomerer av tolylendiisocyanat, heksametylen-1,6-diisocyanat, metylenbis(4-cykloheksylisocyanat), 1,3,3-trimetyl-5-isocyanatocykloheksyl-l-metylisocyanat, p-xylylendi-isocyanat, difenylmetan-4,4'-diisocyanat, m- eller p-fenylen-diisocyanat og 1,5-naftalendiisocyanat. Polymere polyisocyanater kan også anvendes, f.eks. polymetylenpolyfenyl-polyisocyanater, såsom de som selges under handelsbetegnelsene MONDTJR MRS og PAPI. En liste over nyttige i handelen tilgjengelige polyisocyanater finnes i Encyclopedia of Chemical Technology av Kirk og Othmer, 2. utgave, vol. 12, pp. 46, 47, Interscience Pub. (1967). De organiske rester, R' ovenfor, skaffet av polyisocyanatet, kan være alkylengrupper såsom eten, isobuten, heksen og metylendicykloheksen med 2-20 karbonatomer, aralkylengrupper såsom -CH2C5H4CH2- og -C5H4CH2C5H4- med inntil 20 karbonatomer, arylengrupper såsom -C5H4-, alifatiske polyetere såsom -(C2H4O)yC2H4~ hvor y er fra 1 til ca. 5, og kombinasjoner derav. Slike grupper kan også innbefatte andre hetero-molekyldeler (foruten -0-), innbefattet -S- og -N-. R' er imidlertid fortrinnsvis fri for grupper med aktive hydrogenatomer .

Polyuretan-prepolymerene som anvendes i oppfinnelsen er generelt væsker eller oljeaktige, voksaktige eller deigaktige faststoffer ved værelsestemperatur.

Om nødvendig kan polyuretan-prepolymeren løses opp i et egnet vannoppløselig eller vanndispergerbart ikke-reaktivt (fritt for aktivhydrogen-atomer) organisk oppløsningsmiddel for å lette håndteringen, idet den resulterende oppløsning har en lavere viskositet som gjør den lettere å pumpe. Dersom mengden oppløs-ningsmiddel for dette formål skulle virke ugunstig inn på skumbarheten av det vandige prepolymer/surfaktant-fluid, kan et lett skumbart, lett pumpbart fluid fremstilles med mindre mengde, av slikt oppløsningsmiddel, idet der dessuten innlemmes i prepolymer-oppløsningsmiddeloppløsningen en polyuretan-prepolymer med lavere molekylvekt, som til og med kan være vannuoppløselig som sådan (men oppløselig i prepolymer-oppløsningsmiddeloppløsningen). Et eksempel på en slik vannuoppløselig polyuretan-prepolymer med lavere molekylvekt kan fremstilles f.eks. ved omsetting av en 1000MW polyeterpolyol, f.eks. UCON 75H-450, med et oksyeten/oksypropen-molforhold på 3:1 med et svakt overskudd av tolylen-2,4-diisocyanat. Det oppløsningsmiddel som velges bør være slik at den resulterende oppløsning vil være flytende ved omgivelses-betingelser for lagring eller bruk. Egnede oppløsningsmidler omfatter aceton, etylacetat, metyletylketon, dibutylftalat, benzylbutylftalat, tetrahydrofuran, dimetylformamid, dieten-glykolmonoetyleteracetat (solgt under varemerket CARBITOL-acetat), propenglykolmonometyleteracetat (solgt under varemerket ARCOSOLV PM-acetat), gamma-butyrolakton, N-metyl-2-pyrrolidon, og dietylacetat.

Surfaktantene eller de overflateaktive midler som er nyttige for dannelse av skummemidler i utførelse av oppfinnelsen er syntetiske eller naturlige organiske forbindelser eller materialer som kan skumme vann og som er forenlige med den reaktive poly(oksyalken)prepolymer. De overflateaktive midler som foretrekkes er de som iblant karakteriseres som istand til å danne "sterkt skummende oppløsninger", f.eks. se "Foams", J.J. Bikerman, utgitt av Springer-Verlag, New York, Inc., pp. 108-132 (1973). Nytten av et overflateaktivt middel og mengden av dette hva oppfinnelsen angår, kan bestemmes av skumvolumet eller høyden og dens motstand mot å falle sammen. Generelt vil den anvendelige surfaktant og mengden derav som er nyttig til fremstilling av skum ifølge oppfinnelsen gi et skumvolum (eller høyde) på minst en og en halv, eller fortrinnsvis to ganger mengden av den skumbare, vandige oppløsning, et enkelt forsøk for dette formål er å riste oppløsningen for hånd i en egnet, lukket beholder. F.eks. 100 g av en slik oppløsning ristes kraftig 25 ganger i en lukket glassbeholder på 480 ml eller større, eller en gradert beholder, og høyden av det resulterende skum sammenlignet med oppløsningen før risting måles, idet forholdet mellom høyden av skum og høyden av oppløsning er ekspansjonsverdien.

De overflateaktive midler som er nyttige i oppfinnelsen kan være ikke-ioniske, kationiske, anioniske eller amfoteriske og forenlige blandinger derav. Klasser av overflateaktive midler som er nyttige, innbefatter såper eller saltene av fettsyrer, f.eks. de som har den generelle formel RC00M, hvor R er en fett-alifatisk gruppe og M er et alkalimetall, f.eks. natrium-oleat, -laureat, -palmeat eller -stereat; fett-alkylsulfater, såsom de som har den generelle formel ROSCtøOM, f.eks. natrium-oktyl-, -decyl-, -dodecyl-, -tetradecyl-, -heksadecyl-, - heptadecyl-, eller -oktadecylsulfat; salter av alkarylsulfon-syrer, såsom de som har den generelle formel RC5H4SO3M, f.eks. natriumoktylbenzensulfonat; etenoksid-addukter, såsom de som har den generelle formel R(CH2CH20)nH hvor R er et fett-alifatisk radikal, f.eks. hvor R er fra C10<H>2i° "til C^B^O og n er fra 10 til 60; de som har den generelle formel R(0CH2CH2)n0S03M, hvor R er et C^Q-<C>i<g>-alkyl, n er 1-3 og M er natrium; og salter av dialkylsulfosuccinsyrer, f.eks. natrium-dioktylsulfosuccinat. Se også Encyclopedia of Chemical Technology, Kirk-Othmer, 3. utgave, vol. 22, pp. 347-387, John Wiley & Sons (1983) for andre surfaktanter som er nyttige i oppfinnelsen. Mange av disse hydrokarbon-surfaktanter er bionedbrytbare, hvilket gjør at skummene som fremstilles derfra er særlig fordelaktige når deres bionedbrytbarhet ønskes, f.eks. i behandling av kommunale avfallsplasser og søppel-plasser.

En annen klasse surfaktanter som er nyttige som skummemidler ifølge oppfinnelsen er fluoralifatiske surfaktanter som kan anvendes alene eller særlig i kombinasjon med fluorfrie surfaktanter (iblant kalt "hydrokarbon-surfaktanter") hvor skummet brukes til å beherske damputslipp av brennbar væske ved dannelsen en vandig surfaktantfilm på overflaten derav, Idet slik film dannes før fluidskummet har gelert fullstendig eller nådd høy viskositet. I slike kombinasjoner av surfaktanter vil forholdet mellom fluorfri surfaktant og fluoralifatisk surfaktant generelt ligge i området 1:25-10:1, vanligvis 1:15-5:1.

Fluoralifatiske surfaktanter som kan anvendes er de som inneholder et eller flere fluorerte alifatiske radikaler (Rf) og et eller flere vannoppløsllggjørende polare grupper (Z), hvilke radikaler og grupper vanligvis er forbundet ved egnede koblingsgrupper (Q).

Fluoralifatiske surfaktanter som er nyttige, er de som er angitt i US-PS 3.562.156 (Francen), 3.772.195 (Francen) og 4.359.096 (Berger), og europapatentsøknad 0.073.863 Ål. Den spesielle struktur av den fluoralifatiske surfaktant er ikke kritisk, snarere er det en avveiing av de fysiske egenskaper av forbindelsen som bestemmer dens nytte for formålet i den foreliggende oppfinnelse. Det kan være ønskelig der hvor de fluoralifatiske surfaktanter og hydrokarbon-surfaktanter kombineres for den nevnte beherskelse av damputslipp av brennbar væske at kombinasjonen av fluoralifatisk radikal og vannoppløsliggjørende gruppe i den fluoralifatiske surfaktant er balansert slik at den meddeler den fluoralifatiske surfaktant en oppløselighet i vann ved 25°C på minst 0,01 vektprosent. Det foretrekkes at oppløseligheten i vann er minst 0,25 vektprosent. Den fluoralifatiske surfaktant som skal anvendes i den nevnte kombinasjon med hydrokarbon-surfaktant vil generelt være tilstrekkelig overflateaktiv til å skaffe en overflatespenning på mindre enn ca. 28 dyn/cm, fortrinnsvis mindre enn 23 dyn/cm i vandig oppløsning ved en konsentrasjon på ca. 0,25& eller mindre.

Den fluoralifatiske surfaktant vil inneholde minst ca. 20 vektprosent fluor, dvs. karbonbundet fluor i surfaktanten. Det fluorerte alifatiske radikal, Rf, i den fluoralifatiske surfaktant som anvendes i oppfinnelsen kan generelt beskrives som et fluorert, mettet, enverdig, Ikke-aromatisk radikal på minst 3 karbonatomer. Den alifatiske kjede kan være rett, forgrenet, eller dersom den er tilstrekkelig stor, cyklisk, og kan innbefatte oksygen eller treverdige nitrogenatomer bundet bare til karbonatomer. Et fullt fluorert radikal foretrekkes, men hydrogen- eller kloratomer kan foreligge som substituenter forutsatt at ikke mer enn ett atom av hver foreligger for hver to karbonatomer, og fortrinnsvis at radikalene inneholder minst en ende-perfluormetylgruppe. Skjønt radikaler som inneholder et større antall karbonatomer vil fungere på egnet måte, foretrekkes forbindelser som inneholder ikke mer enn ca. 20 karbonatomer, fordi større radikaler som regel representerer en mindre effektiv utnyttelse av fluor enn det som er mulig med kortere kjeder. Fluoralifatiske radikaler inneholdende 5-12 karbonatomer er de mest foretrukne.

Den vannoppløsliggjørende polare gruppe Z i den fluoralifatiske surfaktant kan være en anionisk, kationisk, ikke-ionisk eller amfoterisk molekyldel, eller kombinasjoner derav. Typiske anioniske grupper innbefatter C02H, CO2M, SO3H, S03M, 0S03H, 0S03M, 0P0(0H)2 og 0P0(0M)2, hvor M er et metallion, såsom natrium, kalium, kalsium etc. Typiske kationiske grupper innbefatter NH2, NHR, hvor R er en lavere alkylgruppe såsom metyl, etyl eller butyl, NR'3A', hvor R' er en lavere alkylgruppe eller hydrogen, og A' er et anion såsom klorid, sulfat, fosfat, hydroksyl etc. Typiske ikke-ioniske grupper innbefatter NR2 0 og de som fås fra polyetenoksid og blandede polyetenoksid/polypropenoksid-polyoler. Typiske blandede eller amfoteriske grupper innbefatter N<+>(CH3)2C2H4C00~.

Koblingsgruppen Q er en flerverdig, generelt toverdig, koblingsgruppe såsom alkylen, arylen, sulfonamidoalkylen, karbonamidoalkylen og lignende. I noen tilfeller kan mer enn ett fluoralifatisk radikal være festet til en enkelt koblingsgruppe, og i andre tilfeller kan et enkelt fluoralifatisk radikal være koblet ved en enkelt koblingsgruppe til mer enn én polar oppløsliggjørende gruppe.

En særlig nyttig klasse av fluoralifatiske surfaktanter som kan anvendes i oppfinnelsen er de som har formelen (Rf)n(Q)mZ, hvor Rf er det nevnte fluoralifatiske radikal, n er 1 eller 2, Q er den nevnte koblingsgruppe, m er et tall fra 0 til 2 og Z er den nevnte vannoppløsliggjørende gruppe.

Representative fluoralifatiske surfaktanter som er nyttige i den foreliggende oppfinnelse innbefatter: C8F17S03K

C6F13S02N(CH2CH0HCH2S03<->)C3H6N<+>(CH3)2C2H40H

c8F17S02NHCH2c6H4S03Na

C8F17S02NHC6H4s03Na

C6F13S02N(C3H6S03-)C3H6N<+>(CH3)2C2H40H

C7F15CONHC3H6N<+>(CH3)2C2H4C00-C8F17C2H4SC2H4C0NHC(CH3)2CH2S03Na

C8F17S02N(C2H5)C2H4OP(0)(OH )2

C6F13S02NHC3H6N<+>(CH3)3C1"

C8F17S02NHC3H6N<+>(CH3)3~03S0CH3

(CF3)2CF(CF2 )6COOH-H2NC2H5

C7F15C00H-H2NC3H6N<+>(CH3)2C2H4C00-

C7F15CONHC3H6N(CH3)2-0

C8F17S02N(C2H5)CH2C02K

C6<F>13C2H4S02N(CH3)C2H4N<+>(CH3)2C2H4C00-C6<F>13S02N(CH2CH0HCH2S03Na)C3H6N(CH3)2

C8F17C2H4SCH(CH2C00Na)C00Na

C8<F>17C2H4SC2H4C0NHC2H4N<+>(CH3)3C1"

C10F20HOC6H4S03Na

(CF3)2CF(CF2)4C0NHC2H4S03Na

[C6F13S02NHC3H6N<+>(CH3)2C2H40H]OH-[C6F13SO2N(CH2CH2OH)C3H6N<+>(CH3)2C2H40H]OH-C6F13S02N(CH2CH20H)C3H6N(CH3)2

C6F13S02NHC3H6N<+>(CH3)2CH2CH2C00-C6F13S02N(CH2C00H)C3H6N(CH3)2

C7F!5 COOH'H2NCH2 COOH

C8F17C2H4SC2H4C0NH2

C6F13S02NHC3H6N( CH3 )2->0

C8F17S02NHC3H6N(CH3)C3H6S03Na

C8F17S02NHC3H6N(C2H40H)C3H6S03Na

C7F15CONHC3H6N(CH3)C3H6S03Na

C6Fi3S02N(C2H5)C3H6NHCH2CH(OH)CH2S03Na

og forenlige blandinger derav.

De vannoppløselige, fluorfrie surfaktanter som anvendes i kombinasjon med de fluoralifatiske surfaktanter for fremstilling av et skum med filmdannende evne, såsom AFFF brannsluk-ningsmidler, er de organiske forbindelser som er vannopp-løselige, f.eks. til minst ca. 0,02 vektprosent i vann ved 25°C og som kan fremme den filmdannende evne hos en normalt ikke-filmdannende, vandig fluorkarbon-surfaktantoppløsning. Slike surfaktanter emulgerer stort sett fullstendig minst én fase av en blanding av like store volumer av cykloheksan og vann ved en konsentrasjon på ca. 0,1-10 vektprosent av vannet. Dessuten må de fluorfrie surfaktanter som anvendes i kombinasjonen være forenlige med de fluoralifatiske surfaktanter. Forenlighet betyr her at de to typer surfaktanter ikke reagerer med hverandre for å gi et ikke-aktivt produkt. De fluorfrie surfaktanter som er særlig nyttige alene eller i den nevnte kombinasjon med de fluoralifatiske surfaktanter innbefatter de som er beskrevet i de ovenfor angitte patentskrifter, og de kan velges på basis av de forsøk som er beskrevet i US-PS 3.772.195 (Francen).

Representative fluorfrie surfaktanter som er nyttige i utførelse av oppfinnelsen alene eller i kombinasjon med de fluoralifatiske surfaktanter innbefatter:

og forenlige blandinger derav. Visse fluorfrie silikon-surfaktanter er kjent for å være nyttige i dannelse av AFFF-opp-løsnlnger eller som skummemldler som sådanne og de kan anvendes.

Et særlig nyttig skumsystem ifølge oppfinnelsen er det som fås ved å blande isocyanat-avsluttet poly(oksyalken)prepolymer med de skummemldler som selges som konsentrater under varemerket LIGHT WATER, f.eks. AFFF-typen eller AFFF/ATC-typen, hvilke produkter er beskrevet i de nevnte 3M-brosjyrer og US-PS 3.562.156 og 3.772.195. Disse skumsystemer kan anvendes med det samme utstyr som brukes til å anvende disse i handelen tilgjengelige produkter og for det samme formål.

Generelt ligger vektforholdet mellom fluorfri surfaktant og fluoralifatisk surfaktant i kombinasjonene av AFFF-typen i området fra 1:25 til 10:1.

Valgfrie komponenter i skumsystemene ifølge oppfinnelsen innbefatter: polymere stabilisatorer og fortykningsmidler, såsom polysakkarider, særlig hydrolysert protein, stivelser, polyvinylharpikser, f.eks. polyvinylalkohol, og polyakryl-amider, karboksyvinylpolymerer, og poly(oksyeten)glykol; skumstabilisatorer såsom etenglykol, dietenglykol, glycerol, etyl-CELLOSOLVE, og butyl-CARBITOL; skumforsterkere og krymperegulerende midler, f.eks. vandige gummi- eller polymerlatekser, f.eks. styren/butadien-gummilatekser, poly(kloro-pren)gummilatekser, poly(kloropren-ko-metakrylsyre)gummilatekser og de polymerlatekser som er beskrevet i US-PS 4.315.703; og andre tilsetningsstoffer eller komponenter såsom elektrolytter, korrosjonsinhibitorer og biocider. Slike valgfrie komponenter bør være forenlige med de andre komponenter i skumsystemene og brukes i mengder som ikke virker ugunstig inn på de ønskede egenskaper, såsom skumbarhet, og funksjoner, såsom tetningsevne, hos skumsystemet. Den samlede mengde faststoffer som skyldes de nevnte valgfrie komponenter, vil være slik at den vandige oppløsning fortsatt er skumbar, og tettheten av skummet fremstilt derfra er mindre enn 1 g/ml. Generelt vil mengden faststoffer som skyldes de nevnte valgfrie komponenter være mindre enn ca. 40 vektprosent, fortrinnsvis mindre enn ca. 30 vektprosent, regnet på den skumbare, vandige oppløsning.

De vandige fluide skum ifølge oppfinnelsen kan genereres ved den følgende fremgangsmåte. Oppløsninger av de hydrofile isocyanat-avsluttede poly(oksyalken)prepolymerer i vannopp-løselig, organiske oppløsningsmidler, f.eks. aceton eller metyletylketon, eller i vannoppløselige eller dispergerbare organiske oppløsningsmidler, f.eks. dibutylftalat, eller som oppløsninger i en blanding av oppløsningsmidler, blandes med en vandig surfaktantoppløsning i det ønskede forhold, f.eks. med et proporsjoneringsapparat. Den resulterende vandige skumbare oppløsning sprayes under trykk gjennom en skumdanningsdyse, fortrinnsvis en luftsugende dyse, for å generere det fluide, vandige skum. Geleringstiden for det vandige skum eller den tid det tar for at det skal nå sin ønskede økning i viskositet, kan reguleres ved riktig valg og konsentrasjon av den reaktive prepolymer, kjedeforlengningsmidler, tverrbindingsmidler, ureadannende katalysator og det vandige skummemiddel.

Et særlig nyttig apparat til proporsjonerIng, skumdannelse og skumpåføring (brukt i eksempler 64, 65, 66) omfatter en trykkbeholder med separate tanker for det reaktive polymermiddel og et oppløsningsmiddel for å spyle ut ledningene etter bruk, en trykkbeholder for den vandige surfaktantoppløsning, en tann-hjulspumpe drevet av en motor med variabel hastighet for å tilføre via en tilbakeslagsventil det reaktive polymermiddel, og utspylingsmiddelet fra deres tankene til en spiralformet, statisk mikser, et fotoelektrisk takometer for å måle hastig-heten av tannhjulspumpen og regulere strømmen av slike materialer, ledninger utstyrt med lufttrykkregulatorer og ventiler for tilførsel av trykkluft til trykkbeholderene for å tvinge innholdet derfra via dypperør (dip tubes), og ledninger til tilbakeslagsventilen, fleksibel slange som forbinder tilbakeslagsventilen, den statiske mikser, og en luftsugende dyse (såsom den som er beskrevet i den nevnte 3M-brosjyre Y-FATCB(311)BE) for påføring av skummet, og andre tilhørende rørledninger eller slanger etc. som forbinder det utstyr som er beskrevet.

Beskrivelser av forskjellige skumsystem-utstyr som kan brukes til håndtering og påføring av skumsystemet ifølge oppfinnelsen er beskrevet i de ovenfor angitte 3M-brosjyrer og i NFPA-11-1983 Standard of the National Fire Protection Association, Inc. for "Low Expansion Foam and Combined Agent Systems".

De farlige materialer som kan behandles eller beherskes med skummet i henhold til oppfinnelsen omfatter de forskjellige materialer som foreligger på steder for farlig avfallsmateriale beskrevet ved begynnelsen av fremstillingen, såsom nedgrav-ningsplasser på land, oppbevaringsplasser og laguner. Slike materialer kan være organiske eller uorganiske væsker, halvvæsker eller faststoffer, såsom syntetiske eller naturlige organiske kjemikalier, tunge eller giftige metaller, oppløs-ningsmidler, avløpsstrømmer, husholdningsavfall og søppel, kasserte produkter, brukte råmaterialer, forurensede beholdere, slam, avgang fra gruver, brente restmaterialer, forurenset jord, brennbare og flyktige væsker etc. som er dumpet på slike steder fra operasjoner innen industri og næringsliv etc. Slike avfallsmaterialer kan være giftige, skadelige, antennelige, brennbare, korrosive eller farlig reaktive. Massen av slike materialer kan behandles in situ med skummet, eller slik den graves ut eller fjernes fra slike steder. Utslipp eller lekkasjer av farlige væsker fra rørledninger eller beholdere, såsom tanker eller kjøretøy, kan også behandles.

Skummene ifølge oppfinnelsen er særlig nyttige under eller i forbindelse med utgravingen av materialer fra farlige avfalls-dumper (f.eks. "superfund sites"), en type opprydningsopera-sjoner som mange tror er den beste løsning på de problemer som foreligger i form av slike steder.

Materialer som ikke er avfallsmaterialer, utslipp eller lignende, men snarere har nytte, og i seg selv er skadelige eller har giftighet og således er potensielt farlige, kan også behandles med skummet, f.eks. kull under transport i jernbane-vogner eller lektere, eller kull i gruvetunneller, for å forsegle de blottlagte overflater mot luft og redusere til et minimum eller hindre branner, eller få herredømme over slike branner. Således skal uttrykket "farlig" i sin bredere betydning brukes i den foreliggende søknad for å innbefatte farer som foreligger eller er nær forestående på grunn av den eksisterende blottleggelse samt den potensielle fare som skyldes iboende skadelige eller giftige virkninger av et materiale som blir farlig ved blottleggelse.

Skummene kan også brukes til undertrykkelse av støy eller sjokkbølger som strømmer ut, f.eks. fra maskineri. Plastposer, f.eks. polyetenposer fylt med skummet, kan også brukes til sjokkabsorpsjon, f.eks. som redningsputer ved rømming fra brennende bygninger.

Andre anvendelser av skummet ifølge oppfinnelsen omfatter bruk som et termoisolerende teppe eller barriere, f.eks. for brennbare materialer i klasse A, såsom i bygninger til boliger eller industriell bruk, f.eks. vegger og tak, og bruk som en brann-sperre i busk- eller skogbranner.

En annen bruk av skummet ifølge oppfinnelsen som et isolerende teppe er som et hjelpemiddel til å regulere herdingen eller stivningen av sementholdige materialer, såsom betong, mørtel eller sementoppslemminger, særlig i kaldt vær med temperaturer under frysepunktet, hvor skummet virker som et termoteppe for å akselerere herdingen av oppslemmingen, idet varmen fra herde-reaksjonen holdes tilbake, eller hvor det er ønskelig å beholde fuktigheten under herdingen eller hindre regnvann fra å virke inn på herdingen.

Generelt vil de materialer eller underlag som kan behandles med skummene ifølge oppfinnelsen være de som ikke er reaktive, uønsket reaktive eller blir ugunstig påvirket av skummene.

Mengden eller tykkelsen av skum som påføres det farlige materiale eller underlag, eller graden av påførelsen, kan variere avhengig av slike faktorer som beskaffenheten, størrelsen, plasseringen og bestandigheten av det farlige materiale eller underlag, nærværet av miljøfaktorer, såsom vind, regn, drenering etc. og den spesielle trusel overfor helse, sikkerhet og miljø som materialet utgjør. Tykkelsen av skummet som påføres materialene kan således variere, f.eks. 1 cm til 30 cm eller mer, f.eks. inntil 1 meter eller mer. I alle tilfeller vil tykkelsen av skummet generelt være tilstrekkelig til å avhjelpe eller hindre den trussel som materialet utgjør, eller til å oppnå den ønskede funksjon av skummet, f.eks. som et isolerende teppe, sjokkbølgeabsorbator og støyundertrykker. Når materialet avgir eller slipper ut flyktige eller overflatiske produkter, såsom gasser, røk, damp, støv etc. eller det er ønskelig å forsegle materialet mot omgivende luft for å regulere eller hindre forbrenning eller oksidasjon av materialet, vil mengden eller tykkelsen av skummet være slik at det undertrykker fordampningen eller utslippet av materialet til atmosfæren eller undertrykker dets kontakt med atmosfæren, idet skummets relative dampugjennomtrengelighet som skyldes dets store mengde vann og lukkede cellestruktur i betydelig grad bidrar til slik undertrykkelse.

Når det gjelder antennelige væsker, såsom hydrokarboner og polare oppløsningsmidler, og brennbare væsker, såsom bensin, dieselbrensel og andre brensler, eller kjemikalier som er flyktige eller skadelige, såsom naftalen, kan skummet ifølge oppfinnelsen påføres på samme måte som de vanlige, vandige filmdannende oppløsninger som påføres som et vannbasert skum for brannundertrykkelse eller dampbeherskelse - se de ovenfor angitte reklamebrosjyrer og NFPÅ Standard 11-1983. På samme måte som slike vanlige produkter hvor surfaktanten som anvendes til generering av skummene ifølge oppfinnelsen er den tidligere nevnte kombinasjon av fluoralifatiske og hydrokarbon-surfaktanter, kan slike skum brukes til å regulere eller bekjempe branner av brennbare materialer, såsom branner i flybensin, branner i petrokjemiske lageranlegg, branner i oljetanker og branner i kullvogner, og forskjellige industrielle branner ved utslipp av brensel og oppløsningsmiddel. På samme måte som vanlige AFFF-produkter vil det påførte skum ifølge oppfinnelsen spre seg utover og flyte på overflaten av den brennbare eller brennende væske. En bestandig, hurtigdannende og spredende dampforseglende film av vandig surfaktant drenerer fra skummet før det gelerer og blir viskøst, hvilket bidrar til å undertrykke fordampningen av væsken og slukke slike branner, og slik film og skum sikrer også ikke-antente områder og hindrer antennelse eller re-antennelse. På grunn av stabiliteten og den lange levetid av det gelerte eller viskøse skum ifølge oppfinnelsen vil ny påføring av skummet generelt ikke være nødvendig, eller ikke være nødvendig særlig ofte (særlig dersom skummet er gelert), i motsetning til vanlige AFFF-produkter som gir skum med meget kortere levetid på grunn av drenering og sammenfalling og har større tilbøyelighet til å flytte seg på grunn av vind, fordampning og den termiske konveksjon forårsaket av branner.

Hensikter og fordeler ved den foreliggende oppfinnelse er vist i de følgende eksempler. I disse eksempler var "antennelses-testen" en test for antennelige damper som ble utført ved at en brennende fyrstikk av tre ble ført for hånd like over et begerglass inneholdende skumbehandlet, flyktig antennelig væske, mens det ble notert hvorvidt noen damp ble antent, idet ingen antennelse antyder at skummet undertrykket dampene fra den antennelige væske. Dersom ingen antennelse fant sted med gelert skum, ble den brennende fyrstikk vanligvis plassert på overflaten av det gelerte skum og eventuell antennelse notert. Vannet som det refereres til i disse eksempler var ledningsvann med mindre noe annet er angitt. Der hvor sammenligningseksempler ble utført er de Iblant betegnet med bokstaven "C" og etterfulgt av et tall, f.eks. Cl, C2 etc.

Eksempel 1

Dette eksempel beskriver fremstillingen av en poly(oksyeten)-diisocyanat-prepolymer og dets bruk som et geleringsmiddel sammen ned natriumdecylsulfat som et skummemiddel i fremstillingen av et skum ifølge oppfinnelsen.

I en tørr glasskrukke på 240 ml inneholdende en magnetisk rørestav ble der anbragt 40 g (0,12 mol) CARBOWAX 3350 polyetenglykol, og som et oppløsningsmiddel for dette 40 g ARCOSOLV PM propenglykol-metyleteracetat. Blandingen ble varmet opp til 35-40°C og omrørt for å løse opp polyetenglykolen. Til den resulterende omrørte oppløsning ble der tilsatt (ved 35°C) 4,35 g (0,25 mol) tolylen-2,4-diisocyanat, og reaksjo-nblandingen ble varmet opp til 50-55°C og omrørt ved denne temperatur i 3 timer for å gi poly(oksyeten)diisocyanat-prepolymer, hovedsakelig

0CNC6H3(CH3)NHC0(0CH2C<H>2)n0C0NHC6H3(CH3)NC0, hvor n har en midlere verdi på ca. 76, som en oppløsning i acetatoppløsnings-middelet. Oppløsningen (heretter betegnet som Prepolymer A) stivnet ved værelsestemperatur, men kunne gjøres fluid igjen ved oppvarming til ca. 40°C.

I en glasskrukke på 480 ml ble der plassert 11,5 g Prepolymer A og 88,5 g av en 0,5 vektprosent vandig oppløsning av natriumdecylsulfat, og innholdet i krukken ble kraftig ristet for hånd i 1 minutt for å innlemme luft. Det resulterende fluide skum hadde en ekspansjonsverdi på ca. 3 og var hvitt av farge. 20 g av det fluide skum ble øyeblikkelig helt oppå 200 ml isopropyleter i et polyeten-begerglass på 250 ml, idet det fluide skum fløt oppå eteren. Skummet gelerte i løpet av ca. 30 sekunder etter at det var helt oppå eteren, eller ca. 90 sekunder etter den opprinnelige blanding av Prepolymer A og vandig surfaktant-oppløsning. (Resten av skummet som ble etterlatt i den ristede krukke gelerte på samme måte i løpet av den samme tid.) Begerglasset (og innhold) ble veiet straks og igjen etter at det hadde stått ved værelsestemperatur (ca. 22°C) i 90 minutter, og forskjellen i vekt (dvs. vekttap) ble funnet å være 1,0 g. Utseendet av skummet innbefattet dets hvite farge, størrelsen av boblene (mindre enn ca. 1 mm) og dets volum på det tidspunkt hvor de ble veiet etter 90 minutter, virket å være det samme som da skummet opprinnelig gelerte. En antennelsestest utført like etter veiingen ved 90 minutter førte ikke til noen antennelse. I et sammenligningseksempel, Cl, ble et skum fremstilt som beskrevet ovenfor, bortsett fra at ikke noe Prepolymer Å ble brukt og 100 g av surfaktantoppløsningen ble ristet og ekspansjonsverdien av det resulterende skum (som Ikke gelerte og som falt sammen mindre enn 5 minutter etter at det var blitt helt på isopropyleteren) var ca. 5. Vekttapet var 8,2 g og antennelsesforsøket resulterte i øyeblikkelig antennelse.

Observasjon av det gelerte skum som ble etterlatt i glasskrukken viste ca. 24 timer etter dets fremstilling at ikke noe væske hadde drenert fra skummet, og dets utseende var uforandret. Et stykke av det gelerte skum, ca. 1,5 cm i diameter og ca. 4 cm langt, ble strukket for hånd til litt mer enn det dobbelte av sin lengde uten at det brast, og når det ble sluppet returnerte det til sin opprinnelige lengde, hvilket viste at det hadde elastomere egenskaper. Dette stykke ble også foldet over uten å knekke, hvilket viste at det hadde bøyelig-het. Det ble presset sammen ved fingertrykk til mindre enn 1/3 av sin tykkelse, og ved frigjøring av trykket returnerte det øyeblikkelig til sin opprinnelige tykkelse, hvilket viste at det var fjærende. Det gelerte skum var klebrig å kjenne på og festet seg til, men kunne fjernes fra glasskrukken hvor skummet ble fremstilt.

Eksempler 2- 13

Disse eksempler viser bruken av i handelen tilgjengelige surfaktanter som skummemidler og en poly(oksyeten-ko-oksypropen)polyisocyanat-prepolymer som et geleringsmiddel i fremstilling av gelerte skum ifølge oppfinnelsen og nytten av skummene når det gjelder å undertrykke damper fra en brennbar væske.

De ovenfor angitte eksempler og resultater viser den store variasjon av surfaktanter som kan anvendes som skummemidler, og at hvert gelerte skum dannet et effektivt dampundertrykkende teppe som angitt ved de lavere verdier for vekttap og resultatene av ingen antennelse, i- motsetning til sammenligningseksemp-lene.

Eksempler 14- 25

Disse eksempler beskriver skum ifølge oppfinnelsen fremstilt med surfaktantoppløsninger solgt som skumkonsentrater for bekjem-pelse av branner i brennbare væsker og Prepolymer B som geleringsmiddelet (hvilket gelerte de fluide skum i løpet av 2-5 minutter etter fremstilling av de skumbare, gelerbare oppløsnin-ger). Fremgangsmåten som ble anvendt i fremstillingen og bedømmelsen av skummene var den samme som i eksempler 2-13, bortsett fra at forskjellige organiske væsker i stedenfor isopropyleter ble behandlet med skummene. I sammenlignings-eksemplene ble ikke noe geleringsmiddel anvendt, og det fluide skum gelerte ikke. I tillegg til dette ble skumhøyden bestemt etter 1 times opphold ved værelsestemperatur. Eksemplene og resultatene er angitt i tabell II.

I et annet sammenligningseksempel ga en ikke-gjennomluftet blanding lik den som ble anvendt i eksempel 14, men inneholdende 5 g Prepolymer 3 og 95 g LIGHT WATER AFFF/ATC FC-600 6% vandig surfaktantoppløsning, ikke noe skum når den ble omrørt med en spatel for å gi en homogen blanding, skjønt små bobler ble-dannet, antagelig av karbondioksid som ble generert ved reaksjonen mellom prepolymeren og vann. Således skummer ikke karbondioksidgass i vesentlig grad blandingen, dvs. skummets ekspansjonsverdi var ca. 1. I to andre sammenligningseksempler hadde ikke-gjennomluftede blandinger inneholdende i et tilfelle 10 g 70 vektprosent oppløsning av Prepolymer B i ARCOSOLV PM-acetat-oppløsningsmiddel og 90 g av den nevnte FC-600 6% vandig surfak-tantoppløsning, og i det andre tilfelle 20 g oppløsning av Prepolymer B og 80 g av den nevnte surfaktantoppløsning, en ekspansjonsverdi bare på henholdsvis ca. 1,1 og 1,3, når de ble omrørt med en spatel.

Eksempler 26- 34

Disse eksempler angitt i tabell III viser at gelerbare skum ifølge oppfinnelsen kan fremstilles med forskjellige geleringstider under anvendelse i noen tilfeller av en mengde av et bestemt overflateaktivt middel som overstiger det som er nødvendig for å gi en skumbar blanding.

Eksempler 35- 40

Disse eksempler viser at viskøse, langsomt drenerende, fluide skum eller gelerte skum ifølge oppfinnelsen kan fremstilles uten gelering eller med forskjellige geleringstider avhengig av mengden av reaktiv prepolymer i skumsystemet, og at slike skum har langsom drenering eller ingen drenering. Dersom altfor lav konsentrasjon av prepo-lymer ble anvendt, fant gelering ikke sted, men dreneringshastighetene av de ikke-gelerte fluide skum ble redusert på grunn av en økning i viskositeten av skummet. Resultatene er vist i tabell IV.

a. Viskøs, men hellbar. Fluidviskositeten av oppløsningen anvendt til å fremstille skummet i dette eksempel var 60 eps 2 minutter etter blanding, 500 eps 3 minutter etter blanding og nådde et maksimum på ca. 1500 eps 5,5 minutter etter blanding. I en annen viskositetsundersøkelse ble en

vandig oppløsning på 0,5 vektprosent natriumdecylsulfat og 3,6 vektprosent Prepolymer B funnet å ha fluidviskositeter på ca. 130 eps 9 minutter etter blanding, 300 eps 15 minutter etter blanding, 1550 eps 26 minutter etter blanding og nådde et maksimum på 2100 eps 35 minutter etter blanding. Prøver av den viskøse oppløsning ble fjernet fra viskositetstest-begerglasset ved 16, 26 og 40 minutter etter blanding, og hver prøve ble funnet å være lett dispergerbar i vann med moderat omrøring. Denne siste undersøkelse viser at viskøse skum ifølge oppfinnelsen kan fjernes ved at substratet som dekkes med slikt skum spyles med vann. Viskositetsmålingene i disse to viskositetsunder-søkelser var Brookfield viskositeter utført med en nr. 3

spindel ved 12 omdreininger pr. minutt.

b. Fluid, men en viss viskositetøkning.

c. Fluid uten merkbar viskositetøkning.

d. NFPA Standard 11-1983, AFFF-metode (den tide det tok for

25% av oppløsningen å drenere fra skummet).

3. Ingen drenering observert.

Eksempler 41- 47

Disse eksempler viser hvordan gelerte skum ifølge oppfinnelsen kan modifiseres for å gi - forskjellige geleringstider og egenskaper av gelert skum, f.eks. vanndispergerbarhet, ved innlemmelse av aminer eller primære alkoholer innbefattet aminoalko-holer og aminosyrer, i resepten som gelmodifiserende midler.

Skum ble dannet ved at hver vandig blanding ble plassert i en 120 ml's kolbe og ristet kraftig for hånd i 15 sekunder. Sammensetninger, skumgeleringstider og dispergerbarhetsegen-skaper er angitt i tabell V. Som vist retarderer metanol og monofunksjonelle aminer (i eksempler 42-45) geleringstiden av skummene sammenlignet med et skum (i eksempel 41) hvor ikke noe gelmodifiserende middel ble anvendt, mens polyfunksjonelle aminer (i eksempler 46 og 47) akselererer herdingen og gir et meget fast gelert skum.

De gelerte skum fremstilt i eksempler 42-45 ved bruk av metanol eller monofunksjonelle aminer i blandingen, var hellbare og.ble lett dispergert med en strøm av ledningsvann, og allikevel oppviste de alle ubetydelig væskedrenering etter flere dagers lagring. Slike lett dispergerbare skum er nyttige i undertrykkelse av farlige væskeutslipp, da skummet kan vaskes bert med vann flere timer etter at det er brukt, f.eks. med en vannstrøm fra en brannslange.

Eksempler 48, 49

Disse eksempler viser undertrykkelsen av antennbare damper av en organisk væske (aceton) og begrensning av væsken ved bruk av gelerbare skum ifølge oppfinnelsen inneholdende polysakkarid. Som kontrast var sammenligningseksempler som ikke inneholdt noe geleringsmiddel ikke virksomme i å undertrykke dampene.

Hvert fluid skum ble dannet i en 480 ml glasskrukke ved kraftig risting for hånd 25 ganger av Prepolymer B geleringsmiddel, en skumoppløsning inneholdende surfaktant, polysakkarid og vann. Skummene ble helt opp i begerglass inneholdende aceton og fylte det frie volum for å gi en opprinnelig skumtykkelse på ca. 2,5 cm i hvert tilfelle. Skumtykkelser ble målt ved forskjellige tidsintervaller etter at skummet var helt opp i begerglasset. Antennelsesforsøket ble utført 45 minutter etter at skummet var blitt helt.

Forseglings/begrensnings-egenskapen av hvert skum ble også bedømt like etter antennelsesforsøket ved at begerglassene inneholdende det gelerte skum ble snudd på hodet ("TETNINGS-TEST"), og eventuell lekkasje av acetonet ble notert.

Eksemplene og resultatene er vist i tabell VI.

a. Inneholder et polysakkarid med høy molekylvekt b. Gelert skum c. Skum ødelagt idet det ble helt oppå acetonet i begerglasset

d. Se brosjyre PDB nr. 1 fra Kelco Company

e. Forsøket ikke utført fordi der ikke var noe lag av gelert

skum til å hindre lekkasje.

Eksempler 50, 51

Disse eksempler viser bruken av gasskromatografi for å måle konsentrasjonen av benzendamp over "benzen dekket med skum.

I hvert eksempel ble der i den nedre halvdel av et todelt sylindrisk glasskammer med en diameter på 25 cm og et samlet indre volum på ca. 5100 ml, plassert vann i en dybde på ca. 5 cm. Et 1 cm's lag av benzen ble deretter helt på vannoverflaten. Den øvre halvdel av glasskammeret som inneholdt en innløpsåpning for skum og innløps- og utløpsåpninger for gass ble plassert oppå den nedre halvdel av kammeret som inneholdt vannet og benzen. Et skum ble satt til kammeret og det sistnevnte spylt med nitrogen som beskrevet nedenunder. En gasstett forsegling mellom den øvre og nedre halvpart av kammeret ble oppnådd ved at de sammen passende kanter av de to halvdeler av slipt glass på sylinderen ble smurt med en silikongrease før sammensetning.

I hvert eksempel ble en spyling med nitrogengass på ca. 340 ml pr. minutt opprettet og opprettholdt i kammeret før og etter tilsetning av skummet. Skum ble dannet fra en vandig surfaktant-oppløsning med et elektrisk blandeapparat som ble drevet i ca. 15 sekunder. Like etter skumdannelsen ble det vandige skum sått til kammeret gjennom skuminnløpsåpningen for å dekke benzenlaget i en dybde på ca. 2,5 cm med skum. Skumåpningen ble lukket og den utstrømmende nitrogenspylegass analysert ved gasskromatografi for nærværet av benzen.

Den posentvise undertrykkelse av benzendamp ved skummet ble beregnet på forskjellige tidspunkter ved sammenligning av benzen gc-toppunkter ("counts") med skum tilstede og benzen gc-toppunkter hvor ikke noe skum var tilsatt til benzenlaget. Resultatene er vist i tabell VII. Sammenligningseksemplet C50 inneholdende ikke noe geleringsmiddel hadde den minste dampundertrykkelse etter alle tidsintervaller, idet det hadde bare 6% undertrykkelse etter 8 timer, mens skummene ifølge oppfinnelsen fortsatt ga mer enn 90% undertrykkelse etter 8 timer. Selv etter 63 timer ga eksempel 50 (det eneste eksempel som ble undersøkt ved dette tidsintervall) en 94% undertrykkelse av benzendamp. Skummet inneholdende en gummilateks som armeringsmiddel, eksempel 51, ga de beste resultater.

Eksempel 52

Dette eksempel viser fleksibiliteten av det gelerte skum i henhold til den foreliggende oppfinnelse. Et skum ble fremstilt ved blanding av 95 g 6% vandig oppløsning av LIGHT WATER AFFF/ATC FC-600 og 5 g Prepolymer B geleringsmiddel i en 430 ml's krukke og kraftig risting 25 ganger. Det nylig fremstilte fluide skura ble helt oppå et papir med slippmiddel (release paper) til en dybde av ca. 0,6 cm. Etter ca. 10 minutter ble det gelerte, vandige skum skåret i 3 remser med en bredde på ca. 1,25 cm hver. Remsene ble bøyd eller deformert på følgende måte: Remse 1. 90 grader over kanten av laboratoriebenken.

Remse 2. 360 grader rundt en stålspindel med diameter på 0,63 crn.

Remse 3. 360 grader rundt en stålspindel med diameter på 5 cm.

Etter 24 timer ble hver av remsene bragt tilbake til den opprinnelige flate stilling (0 grader) uten noe brudd eller sprekking av det gelerte skum, hvilket indikerte god fleksibili-tet og fysisk integritet.

Eksempel 53

Dette eksempel viser adhesjonen av gelert skum ifølge oppfinnelsen til forskjellige materialer. Skummet ble fremstilt ved blanding av 95 g av en 6% vandig oppløsning av LIGHT WATER AFFF/ATC FC-600 vandig surfaktantoppløsning og 5 g Prepolymer B geleringsmiddel i en 480 ml's krukke og kraftig risting 25 ganger. Det nylig fremstilte fluide skum ble helt opp i tre 65 ml's plastkopper og de følgende gjenstander plassert rett opp og ned i skummet:

Etter forskjellige tidsintervaller, dvs. 5 minutter, 30 minutter og 48 timer, ble gjenstandene som var innleiret i det gelerte skum løftet for hånd. I hvert tilfelle ble koppen og innholdet av gelert skum løftet sammen med gjenstanden som ble løftet opp, hvilket tydet på god adhesjon av de gelerte skum til hver av gjenstandene.

Eksempel 54

Dette eksempel viser adhesjonen av gelert skum ifølge oppfinnelsen til treverk. Skummet, med en ekspansjonsverdi på ca. 3, ble fremstilt ved blanding av 95 g 6% vandig oppløsning av LIGHT WATER AFFF/ATC FC-600 og 5 g Prepolymer B geleringsmiddel i en 480 ml's krukke og kraftig risting 25 ganger. Det nylig fremstilte fluide skum ble helt opp i en 65 ml<1>s plastkopp og en tungeholder av tre (1,9 c, x 7,5 cm x 0,17 cm tykk) ble plassert rett opp og ned i skummet. Etter perioder på 30 minutter, 24 timer og 48 timer ble koppen og inneholdet av gelert skum løftet ved at tungeholderen ble grepet og løftet opp. (Etter 54 timer ble det funnet at vekten av skummet hadde minsket fra en opprinnelig vekt på 12,5 g til 5,4 g, men at med kontaktområdet på tungeholderen, 12,9 cm^, forble det samme.) Lodd ble deretter lagt til koppen inntil bindingen til treverket sviktet ved 159,5 g (den samlede vekt som ble holdt oppe av den løftede tungeholder). Svikten syntes å-være hovedsaklig kohesiv, dvs. innenfor skummet, da rester av skum fortsatt fantes på treverket.

(En oppløsning fremstilt på samme måte som den ovenfor angitte, men ikke ristet, gelerte, men ekspanderte ikke, hvilket viser at CO2-biproduktet var utilstrekkelig til å danne et skum med noen betydelig ekspansjon.)

Eksempel 55

Dette eksempel viser de varmeisolerende egenskaper av gelerte skum ifølge oppfinnelsen ved anvendelse av et simulert brannfor-søk.

Bølgepappmateriale med en tetthet på 0,53 kg/m^ ble skåret til to stykker som hver målte 15 cm x 20 cm. Et gelerbart fluid skum ble fremstilt ved kraftig risting 25 ganger av en blanding av 95 g 3% vandig oppløsning av LIGHT WATER AFFF FC-203C og 5 g Prepolymer C geleringsmiddel (fremstilt på samme måte som Prepolymer B, men ved bruk -av benzylbutylftalat som oppløsnings-middel istedenfor aceton) i en 480 ml's glasskrukke. Det resulterende fluide skum ble helt oppå den horisontale flate av en av pappkartongstykkene hvor det gelerte (i løpet av ca. 80 sekunder). Det gelerte. skum på papplaten var ca. 1,5 cm tykt. Dette skumbelagte pappkartongstykke ble betegnet som prøve "B" og et ubehandlet pappkartongstykke ble betegnet som prøve "A".

En propanbrenner ble plassert slik at brennerdysen var vertikal og sentrert ca. 13 cm under en fast horisontal jernring med en diameter på 15 cm. Brenneren ble tent og innstilt for å gi en 10 cm høy flamme. Den ubehandlede prøve A ble plassert på ringen over flammen. Tiden det tok før en flamme kom til syne på den øvre flate av prøve A var 16 sekunder. Etter at prøve A var fjernet fra ringen, ble den skumbehandlede prøve 3 deretter plassert på ringen, idet den skumbehandlede side vendte nedover. Tiden det tok for flammen å komme til syne på overflaten av prøve B var 83 sekunder, ca. 5 ganger så lenge som for den ubehandlede prøve A.

Dette eksempel viser nytten av skum ifølge oppfinnelsen når det gjelder å beskytte klasse A brennbare materialer fra brann ved å skaffe et isolerende gelert skumteppe på overflaten av materialet som utsettes for brann. Den isolerende egenskap av skummet kan også anvendes til å hindre varmetap.

Eksempel 56

Dette eksempel viser de termiske isolasjonsegenskaper av skummene ifølge oppfinnelsen, idet de akselererer herdingen eller stivningen av sementoppslemming som utsettes for lave temperaturer.

To 3,8 liters polyetenflasker ble kappet av ca. 15 cm fra bunnen for å danne to sylindriske beholdere. Disse beholdere ble begge plassert i en bølgepappboks fylt med vermikulitt som et partik-kelformet isolasjonsmateriale, slik at alle ytre flater av beholderne var isolert med minst 2,5 cm pakkingsmateriale, idet toppen av beholderne ble etterlatt åpen. En sementoppslemming fremstilt fra 75 vektdeler portlandsement (Lehigh Type I) og 25 deler vann ble satt til hver plastbeholder, hvilket ga en oppslemmingsdybde på ca. 5 cm i hver beholder. Et alkoholtermo-meter med kule ble innsatt i hver sementoppslemming, slik at det nådde til bunnen av beholderne. Etter at sementprøvene var blitt tillatt å stå under omgivelsestemperatur (ca. 22°C) i laboratoriet i 30 minutter ble et skum fremstilt ved kraftig blanding i et elektrisk blandeapparat i 15 sekunder av 200 g 6 vektprosent vandig oppløsning LIGHT WATER AFFF/ATC FC-600-konsentrat og 12 g av en 70 vektprosent oppløsning acetonfri Prepolymer B geleringsmiddel i propenglykol-monometyleteracetat (ARCOSOLV PM-acetat). Dette skum ble øyeblikkelig helt oppå en av sementopp-slemmingene (eksempel 56) for å gi en skumdybde på ca. 5 cm, den andre sementoppslemming (eksempel C56) ble beholdt som en sammenligningsprøve.

Fappboksen inneholdende de to sementprøver ble plassert utendørs hvor temperaturen var -5°C. Fra tid til annen ble temperaturen og graden av herding av hver- sementprøve observert og nedtegnet. Resultatene angitt i tabell VIII viser klart den hurtigere herding eller stivnetid av sementprøven (eksempel 56) som var beskyttet med et lag av et gelert skum ifølge oppfinnelsen.

Eksempel 57

Dette eksempel viser den effektive anvendelse av et gelert skum ifølge oppfinnelsen til avgrensning av brennbar væske og undertrykkelse av dets damper som slipper ut fra et simulert område med farlig avfall, nemlig sand mettet med et organisk oppløs-ningsmiddel .

Til hver av- to metallbokser (A og B) med en kapasitet på 275 ml hver, ble der tilsatt 140 ml tørr sand mettet med 45 ml aceton. Denne væskemengde fukter all sanden i hver boks, men ikke noe fritt flytende aceton var synlig på sandoverflaten.

Skum ble dannet i 480 ml's glasskrukker ved kraftig risting 25 ganger av de følgende vandige blandinger: Skum 1. Et sammenligningsskum fremstilt fra 95 g 6%

vandig oppløsning av LIGHT WATER AFFF/ATC FC-600

Skura 2. St skum ifølge oppfinnelsen fremstilt fra en blanding av 95 g 6% vandig oppløsning LIGHT WATER AFFF/ATC FC-600 og 5 g Prepolymer C (se eksempel 55) geleringsmiddel.

De fluide skum fremstilt ved risting av krukkene fylte hver av krukkene (således hadde-skummene en ekspansjonsverdi på ca. 5). 20 g skum fra hver av krukkene ble straks helt opp i boksene som inneholdt den aceton-fuktede sand - skum 1 i boks A og skum 2 i boks B - til hver boks var fylt til topps. Etter å ha stått i 1 time var toppen av skummet-fortsatt ved toppen av hver boks.

De følgende forsøk ble utført etter 1 time.

Antennelsestest

Boks A: øyeblikkelig glimt og antennelse.

Boks B: ingen antennelse.

Tetning/ tilbakeholdelse- test

Boks A: etter den ovenfor angitte antennelsestest ble boks A plassert på siden, og mesteparten av væsken og noe av sanden rant ut.

3oks B: etter den ovenfor angitte antennelsestest ble boks B plassert på siden og observert i 5 minutter; det gelerte skum forble intakt og ikke noe væske eller sand rant ut.

Eksempler 58, 59, 60

Disse eksempler viser fremstillingen og bruken av "éndels"-konsentrater i fremstillingen av skum ifølge oppfinnelsen.

I eksempel 58 ble en lagrings stabil-, vannoppløselig, vannreaktiv organisk oppløsning ("konsentrat A") fremstilt ved blanding av (1) 34 g 26,5 vektprosent surfaktantoppløsning av natrium-dioktylsulfosuccinate (AEROSOL OT-100) i etylacetat, hvilken oppløsning var blitt tørket over natten med vannfritt kalsium-sulfat (DRIERITE), og (2) 100 g av en 75 vektprosent oppløsning acetonfri Prepolymer B geleringsmiddel i propenglykol-metyleteracetat (ARCOSOLV PM-acetat).

I eksempel 59 ble en lignende organisk oppløsning ("konsentrat B") fremstilt ved blanding av (1) 34 g oppløsning av en etylacetat-surfaktantoppløsning inneholdende 21,9 vektprosent AEROSOL OT-100 og 4,56 vektprosent C6F-] 3S02NHC3H6N+(CK3)2CH2CH2COO- som var blitt tørket over natten med DRIERITE, og (-2) 100 g av den samme oppløsning av geleringsmiddel som brukt i konsentrat A.

I eksempel 60 ble en tredje organisk oppløsning eller "éndels"-konsentrat (konsentrat C) fremstilt ved blanding av (1 ) 30 g av en oppløsning inneholdende 23,5 vektprosent natrium-n-dodecyl-benzensulfonat (en i handelen tilgjengelig biologisk nedbrytbar surfaktant solgt som SIPONAT DS-10) i N-metylpyrrolidon-oppløs-ningsmiddel, filtrert gjennom et nr. 4 Whatman filterpapir for å fjerne bunnfall og tørket over natten med Grade 564 molekylsik-ter (DAVIDSON), og (2) 70 g acetonfri Prepolymer B geleringsmiddel.

Hvert av konsentratene ble fortynnet med vann for å danne en 7,2 vektprosent vandig oppløsning (eksempler 58, 5S) eller en 6 vektprosent vandig oppløsning (eksempel 60), og 100 g av hver oppløsning ble øyeblikkelig ristet kraftig for hånd i en 480 ml's lukket glasskrukke i 2 minutter. 20 g av hvert resulterende fluidskum (ekspansjonsverdi- på ca. 4) ble deretter straks helt opp i et 250 ml's begerglass av polyeten inneholdende 200 ml isopropyleter, idet det flytende fluide skum gelerte i løpet av mindre enn 1 minutt etter at det var blitt helt. Begerglassene og deres innhold ble veiet straks etterpå og, 90 minutter etter det igjen for å bestemme vekttap ved forskjellen i vektene. En antennelsestest ble utført i hvert eksempel like etter at de endelige vekter var målt. Disse eksempler og vekttap- og antennelsesresultater er angitt i tabell IX. I sammenligningseksempel C60 ble en 6 vektprosent vandig oppløsning av LIGHT WATER AFFF/ATC FC-600 skummemiddel ristet på samme måte og det resulterende fluide skum testet på samme måte.

Dataene i tabell IX viser at de tre forskjellige éndels-konsentrater var virksomme i fremstilling av gelerte skum som undertrykker fordampning av brennbar væske.

Eksempel 61

En 16,5 g's prøve av det gelerte skum fremstilt fra konsentrat A i eksempel 58 ble plassert i en ovn (100°C) og tørket i 40. minutter. Den tørkede prøve hadde krympet, men hadde fortsatt en cellulær struktur og var intakt, og den veide 6,8 g, og vekttapet var ca. 69%. Den tørkede prøve ble neddtykket i ledningsvann ved værelsestemperatur (ca. 22°C), fjernet fra vannet,-overflatevannet ble fjernet med et papirhåndkle, og prøven ble deretter veiet,, og vekten var 16,8 g. Dette eksempel viser at det gelerte skum ifølge oppfinnelsen kan tørkes, men lett kan rehydratiseres.

Eksempel 62

Dette eksempel viser bruken av en vandig styren/butadien-lateks (SBR) som et forsterkningsmiddel og krympregulerende middel for de gelerte skum ifølge oppfinnelsen.

Skum ble dannet i 480 ml's glasskrukker ved kraftig risting 25 ganger av de følgende vandige blandinger: Skum 1 Denne skumbare blanding omfattet (a) 94 g 6%

vandig oppløsning av LIGHT WATER AFFF/ATC FC-600 vandig surfaktantoppløsning, og (b) 6 g 70 vektprosent oppløsning av acetonfri Prepolymer B geleringsmiddel i propenglykol-monometyleteracetat (ARCOSOLV PM-acetat).

Skum 2 Denne skumbare blanding omfattet (a) 84 g 6%

vandig oppløsning av LIGHT WATER AFFF/ATC FC-600 vandig surfaktantoppløsning, (b) 6 g 70 vektprosent oppløsning acetonfri Prepolymer B geleringsmiddel i ARCOSOLV PM-acetat, og (c) 10 g vandig styren/butadien-gummilateks, Dow 638A, 50% faststoffer.

Hvert skum ble helt på ca. 200 ml brukt, 10W-30 bilmotorolje plassert i rektangulære aluminiumskåler på 12,7 cm x 10,2 cm. Etter at gelering av skummet hadde funnet sted, var det stabili-serte skum 2 (som inneholdt•SBR-lateksen) fastere ved berøring enn skum 1 (uten lateks).

Etter eldning av skummene i skålene i laboratoriet i en uke, under hvilket tidsrom skummene-delvis dehydratiserte, hadde eldnet skum- 1 trukket seg bort fra en side av skålen og hadde krympet til ca. halvparten av sin opprinnelige størrelse. Eldnet skum 2 hadde imidlertid meget mindre krymping og forble festet til alle sider av skålen og fortsatte å dekke hele overflaten av oljen selv etter å ha stått i 3 måneder.

I andre skum, fremstilt som skum 2, med inntil 40 g av gummi-lateksen anvendt, hadde skummene fremstilt på denne måte enda mindre krymping enn det eldnede skum 2 og var fastere, dvs. seigere.

Eksempel 63

Dette eksempel viser evnen av en gelerbar, skumbar blanding ifølge oppfinnelsen fremstilt med et AFFF-type surfaktantsystem (dvs. en kombinasjon av en fluoralifatisk surfaktant og hydro-karbonsurfaktant) til å danne en dampundertrykkende film på en brennbar væske.

Til 7,2 g konsentrat Bv ifølge eksempel 59 ble der tilsatt 92,8 g vann for dannelse av en homogen oppløsning. Etter 45 sekunder med omrøring av oppløsningen ble 2 dråper av oppløsningen plassert på overflaten av 15 ml cykloheksan i en 6 cm's diameter Petriskål. En film ble observert å spre seg og dekke overflaten av cykloheksanet i løpet av mindre enn 15 sekunder. Like etter at filmen således var dannet ble en brennende fyrstikk plassert nær overflaten av cykloheksanet, men dette forårsaket ikke antennelse, hvilket tyder på at en dampundertrykkende film forelå på overflaten av cykloheksanet. Det ble notert, ca. 3 minutter etter antennelsesforsøket, at filmen hadde gelert og kunne løftes så godt som intakt fra cykloheksanoverflaten.

Eksempel 64

Dette eksempel viser den virkningsfulle beherskelse og undertrykkelse av brennbar, flyktig væske i et simulert sted for farlig avfall ved anvendelse av et gelert skum ifølge oppfinnelsen.

To grunne groper som målte ca. 30 cm x 40 cm x 8 cm (dybde) ble gravet ca. 1,2 m fra hverandre i våt leirjord ved kanten av en vei (helning ca. 10° bort fra veien) i et testområde for brannslukning. Fire liter av en brennbar, flytende blanding av like store volumer aceton og 80 oktan flybensin ble helt på leirskråningen like ovenfor hver grop, idet mesteparten av blandingen rant ned i gropen.

Værforholdene' under forsøket omfattet en temperatur på 4°G, en vindhastighet på ca. 16,7 km/h med enkelte vindkast med høyere hastighet og innimellom^regn (lett småregn til kraftig regn).

Apparatet som ble anvendt i dette eksempel for fremstilling og påføring av skum til gropene var det apparat for proporsjonering, skumdannelse og skumpåføring som tidligere er beskrevet. Lufttrykket av beholderen inneholdende tanken med geleringsmiddel og tanken med oppløsningsmiddel var 0,34 MPa, og lufttrykket av beholderen inneholdende tanken med surfaktantoppløsning var 0,69 MPa. Tannhjulspumpen og de riktige ventiler ble justert til å levere via en 7,6 l/min luftsugende dyse enten sammenligningsskum A, en 6% vandig oppløsning av LIGKT WATER AFFF/ATC FC-600-skummemiddel eller oppfinnelselsskum 3, en blanding av den nevnte 6%'s vandige oppløsning av skummemiddel og Prepolymer C (se eksempel 55) for å gi en gelerbar skumblanding inneholdende 4,91% geleringsmiddel-faststoffer og ca. 95 vektprosent vann. Ekspansjonsverdien av begge de resulterende skum var ca. 6.

Det følgende beskriver trinnene, hendelsene og resultatene av dette forsøk.

Eksempel 65

Få et branntestingsområde ble en demonstrasjon av skummet ifølge oppfinnelsen utført som følger ved bruk av det samme apparat som i eksempel 64.

En 2f4 m i diameter, 4,6 m^ betongforet grop omgitt av et 10 cm høyt betongdike ble-fylt-med vann til ca. 7,5 cm fra toppen av diket. Et 0,125 cm's lag flybensin ble plassert på vannet i gropen. En 19 liters vektet bøtte ble plassert i gropen ca. 30 cm fra kanten av diket, et 6,4 cm diameters rør ble plassert vertikalt ca. 30 cm fra motsatt kant av diket. Et gelerbart skum fremstilt fra en vandig oppløsning inneholdende 6 vektprosent vandig oppløsning LIGHT WATER AFFF/ATC FC-600 skummemiddel og 5 vektprosent Prepolymer B ble påført på gropen i 2 minutter med en strømningshastighet av oppløsningen på 7,6 l/min. Dette skaffet en påføringstetthet for oppløsningen på 3,25 l/m^).

Etter gelering av skummet (ca. 90 sekunder) ble 19 liters bøtten og 6,4 cm's røret fjernet for å skaffe åpne områder i det gelerte skum på henholdsvis 30 cm og 6,4 cm i diameter. Den

blottlagte bensin i det mindre av de åpne områder ble antent og tillatt å brenne. Under en 5 minutters periode med brenning ble det lagt merke til at der ikke ble noen økning av det brennende område, og en tilsynelatende vandig film som ble frigjort fra

det gelerte skum på grunn av varmen fra brannen var tilbøyelig til å slukke brannen. Den blottlagte bensin i det større, åpne område ble også antent og tillatt å brenne fritt i ca. 8-10 minutter, og området ble bare svakt forstørret i løpet av denne tiden.

Gelert skum ble skåret løs fra kanten av gropen og skjøvet bort fra kanten. Når det ble frigjort, sprang det avskårede skum tilbake til sin opprinnelige stilling, hvilket viste dens elastisitet. Når en brennende fakkel ble ført over den avskårne kant, ble det eneste resultat selvslukkende, små flammer.

Etter 10 minutters brenning av bensinen i det åpne område på 30 cm, ble en vanndusj som omga gropen skrudd på for å simulere regn. Vanndusjen nedbrøt ikke det gelerte skumteppe og forstør-ret heller ikke brannområdet.

Eksempel 66

Ved et område for branntesting ble en demonstrasjon av et skum ifølge oppfinnelsen utført som følger ved bruk av det samme apparat som i eksempel 64.

Seks betongblokker ble plassert på en kryssfinérplate for å danne en rektangulær grop på 74 cm x 39 cm og 20 cm dyp. Gropen ble foret med polyetenfilm og fylt med en blanding av jord,., knust stein og trebiter for å simulere avfall fra en søppel-plass. Ca. 9,5 1 av en blanding av like store volumer flybensin og metyletylketon ble helt oppi gropen, hvilket stort sett mettet fyllstoffet med en sterkt luktende, brennbar væske. Det samme gelerbare, fluide skum som anvendt i eksempel 65 ble påført på denne grop ved bruk av det samme apparat. Gropen ble forseglet med et lag av gelert skum ca. 2 cm tykt. Etter forsegling var lukten av metyletylketon praktisk talt ikke merkbar. Der var ingen antennelse når en brennende fakkel ble ført over det forseglede område. Den forseglede grop ble observert flere timer senere, og dens tilstand var ikke forand-ret.

Forskjellige modifikasjoner og forandringer til oppfinnelsen vil være åpenbare for fagfolk uten at man avviker fra oppfinnelsens ånd og omfang, og det skal forstås at oppfinnelsen ikke er begrenset til de belysende utførelsesformer som her er angitt.

Claims

1. Vandig, fluid luftskum hvis væskefase omfatter surfaktant og vann som det nevnte skums hovedkomponent regnet på vekt, karakterisert ved at den nevnte væskefase ytterligere omfatter poly(oksyalken)polyisocyanat-prepolymer som er representert ved formelen

hvor er en aktivhydrogenatom-fri rest av en organisk forbindelse som har en rekke aktive hydrogenatomer, (R0)o er en hydrofil poly(oksyalken)-kjede som tilveiebringer minst 30 vektprosent oksyeten-enheter i prepolymeren slik at den er hydrofil og vannoppløselig, o er antallet oksyalken-enheter i den nevnte kjede, Y2 er en organisk binding, p er 1-5, og z er antallet aktive hydrogenatomer i den nevnte forbindelse.

2. Luftskum som angitt i krav 1,karakterisert ved at prepolymeren er representert ved formelen hvor Yi er en aktivhydrogenatom-fri rest av en organisk forbindelse som har en rekke aktive hydrogenatomer, R' er en organisk rest av et polyisocyanat, o er antallet oksyeten-enheter vist I formelen, hvis antall er tilstrekkelig høyt til å gjøre polymeren hydrofil og vannoppløselig, p er 1-3, og z er 2 eller 3.

3. Luftskum som angitt i krav 1, karakterisert ved at prepolymeren er representert ved formelen hvor Y^ er en aktivhydrogenatom-fri rest av en organisk forbindelse som har en rekke aktive hydrogenatomer, R' er en organisk rest av et polyisocyanat, z er 2 eller 3, og a, b og c er hele tall slik at forholdet (a+c)/b er større enn 1 og polymeren er således hydrofil og vannoppløselig.

4. Luftskum som angitt i krav 1, karakterisert ved at prepolymeren er representert ved formelen hvor Y]_ er en aktivhydrogenatom-f ri rest av en organisk forbindelse som har en rekke aktive hydrogenatomer, R' er en organisk rest av et polyisocyanat, z er 2 eller 3, og x og y er hele tall slik at forholdet x/y er større enn 1 og polymeren er således vannoppløselig og hydrofil, og enhetene CH2CH2O og CH2CHO er tilfeldige fordelt innenfor klammene som omslutter de CH3 nevnte enheter.

5. Luftskum som angitt i krav 2, 3 eller 4, karakterisert ved at den nevnte organiske rest er en aromatisk kjerne som fås fra et aromatisk polyisocyanat .

6. Luftskum som angitt i krav 1,karakterisert ved at surfaktanten er en fluoralifatisk surfaktant eller fluorfri surfaktant.

7. Luftskum som angitt i krav 1,karakterisert ved at surfaktanten er en kombinasjon av fluoralifatisk surfaktant og fluorfri surfaktant .

8. Luftskum som angitt i krav 1,karakterisert ved at det har en tetthet på mindre enn 1 g/ml.

9. Luftskum som angitt i krav 6,karakterisert ved at den nevnte fluoralifatiske surfaktant er representert ved formelen hvor Rf er et fluorert, mettet enverdig organisk radikal som har en ende-perfluormetylgruppe inneholdende 3-20 karbonatomer, hvor kjedens karbonatomer er substituert bare av fluor-, klor-eller hydrogenatomer, men ikke av mer enn ett hydrogen- eller kloratom for hver to karbonatomer, og hvor et toverdig oksygen-eller et treverdig nitrogenatom, bundet bare til karbonatomer, kan foreligge i en skjelettkjede, n er 1 eller 2, Q er en flerverdig koblingsgruppe, m er et helt tall fra 0 til 2, og Z er en vannoppløseligjørende polar gruppe, og den nevnte fluorfrie surfaktant er vannoppløselig til i det minste 0,02 vektprosent i vann ved 20°C og stort sett fullstendig emulgerer minst én fase av en blanding av like store volumer cykloheksan og vann ved en konsentrasjon på 0,1-10 vektprosent regnet på vannet.

10. Luftskum som angitt i krav 1,karakterisert ved at den nevnte surfaktant er natriumdecylsulfat og polymeren er representert ved formelen hvor n er antallet oksyeten-enheter vist i formelen.

11. Luftskum som angitt i krav 1, karakterisert ved at den nevnte surfaktant er natriumdecylsulfat og polymeren er representert ved formelen hvor x og y er hele tall slik at forholdet x/y er større enn 1 og polymeren er således vannoppløselig og hydrofil, og enhetene er tilfeldig fordelt innenfor klammene som omslutter de nevnte enheter.

12. Luftskum som angitt i krav 1, karakterisert ved at væskefasen ytterligere omfatter et polysakkarid med lav molekylvekt.

13. Luftskum som angitt i krav 1, karakterisert ved at det videre omfatter en gummi- eller polymerlateks.

14. Gelert, tofase, vandig luftskum fremstilt fra luftskummet som angitt i krav 1, omfattende en diskontinuerlig luftfase og en kontinuerlig, vandig polymer-hydrogelfase omfattende, som skummets hovedkomponent regnet på vekt, vann i hvilket surfaktant er oppløst og ytterligere karakteri-s. e r_ t ved at der i vannet er dispergert en poly(oksyalken)polyurea-polymer dannet av den polyisocyanat-prepolymer som er definert i krav 1.

15. Gelert luftskum som angitt i krav 14, karakterisert ved at surfaktanten er fluoralifatisk surfaktant, fluorfri surfaktant eller en kombinasjon av fluoralifatiske og fluorfrie surfaktanter.

16. Gelert luftskum som angitt i krav 14,karakterisert ved at polymeren omfatter reaksjonsproduktet av vann og en prepolymer representert ved formelen hvor Yi er en aktivhydrogenatom-fri rest av en organisk forbindelse som har en rekke aktive hydrogenatomer, R' er en organisk rest av et polyisocyanat, o er antallet oksyeten-enheter vist i formelen, hvis antall er tilstrekkelig høyt til å gjøre prepolymeren hydrofil og vannoppløselig, p er 1-3, og z er 2 eller 3.

17. Gelert luftskum som angitt i krav 14,karakterisert ved at polymeren omfatter reaksjonsproduktet av vann og en prepolymer representert ved formelen hvor Yi er en aktivhydrogenatom-fri rest av en organisk forbindelse som har en rekke aktive hydrogenatomer, R' er en organisk rest av et polyisocyanat, z er 2 eller 3, og a, b og c er hele tall slik at forholdet (a+c)/b er større enn 1 og prepolymeren er således hydrofil og vannoppløselig.

18. Gelert luftskum som angitt i krav 14,karakterisert ved at polymeren omfatter reaksjonsproduktet av vann og en prepolymer representert ved formelen hvor Y^ er en aktivhydrogenatom-fri rest av en organisk forbindelse som har en rekke aktive hydrogenatomer, R' er en organisk rest av et polyisocyanat, z er 2 eller 3, og x og y er hele tall slik at forholdet x/y er større enn 1 og polymeren er således vannoppløselig og hydrofil, og enhetene CH2CH20 og er tilfeldig fordelt innenfor klammene som omslutter de nevnte enheter.

19. Gelert luftskum som angitt i krav 16, 17 eller 18, karakterisert ved at den nevnte organiske rest er en aromatisk kjerne som fås fra et aromatisk polyisocyanat .

20. Gelert luftskum som angitt i krav 14, karakterisert ved at polymeren omfatter reaksjonsproduktet av vann og en prepolymer representert ved formelen hvor x og y er hele tall slik at forholdet x/y er større enn 1 og polymeren er således vannoppløselig og hydrofil, og enhetene 0CH2CH2 og er tilfeldig fordelt innenfor klammene som omslutter de nevnte enheter.

21. Gelert luftskum som angitt i krav 14, karakterisert ved at det har en tetthet på mindre enn 1 g/ml.

22. Gelert luftskum som angitt i krav 14, karakterisert ved at det videre omfatter en gummi- eller polymerlateks.

23. Viskøst, tofase, vandig luftskum fremstilt fra luftskummet som angitt i krav 1, omfattende en diskontinuerlig luftfase og en kontinuerlig, viskøs væskefase omfattende vann, som skummets hovedkomponent regnet på vekt, surfaktant oppløst i vann, og ytterligere karakterisert ved at der i vannet er dispergert en polyureapolymer dannet av den polyisocyanat-prepolymer som er definert i krav 1.

24. Fremgangsmåte til behandling av et underlag, karakterisert ved å påføre dets blottlagte overflate det fluide luftskum som er angitt i et av kravene 1-13, og tillate vannet og polyisocyanat-komponentene i det nevnte skum å reagere og danne et gelert skum som angitt i krav 14 eller et viskøst skum som angitt i krav 23 på den nevnte overflate.

25. Fremgangsmåte som angitt i krav 24,karakterisert ved at underlaget er et farlig avf al1smater iale.

26. Fremgangsmåte som angitt i krav 24,karakterisert ved at underlaget er en brennbar væske.

27. Fremgangsmåte som angitt i krav 24,karakterisert ved at underlaget er et brennbart materiale.

28. Fremgangsmåte som angitt i krav 24,karakterisert ved at underlaget er et cementholdig materiale.