DE69400885T2

DE69400885T2 - Emulgatoren für tragbare Feuerlöscher

Info

Publication number: DE69400885T2
Application number: DE1994600885
Authority: DE
Inventors: Ivan Devaux; Gilbert Garcia; Casimir Kalinka; Elisabeth Morillon; Christian Varescon
Original assignee: Elf Atochem SA
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1993-04-23
Filing date: 1994-04-13
Publication date: 1997-05-15
Anticipated expiration: 2014-04-14
Also published as: EP0621057A1; JP2575289B2; ES2094028T3; EP0621057B1; AU658341B2; JPH06312030A; DE69400885D1; DK0621057T3; AU6059594A; CA2121654A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Brandlöschung, insbesondere Emulgatoren für tragbare Feuerlöscher mit zerstäubtem Wasser.
Eines der bekannten Verfahren, um Brände kohlenwasserstoffhaltiger Flüssigkeiten zu löschen, besteht darin, auf den Brandherd einen Schaum zu werfen, den man durch Mischen unter erhöhtem Druck von Wasser und einem Emulgator auf Basis oberflächenaktiver Stoffe erhält. Die Mehrzahl der auf dem Markt verfügbaren Emulgatoren lassen sich je nach Natur des schäumenden Grundstoffes in zwei große Kategorien unterteilen. Bei der ersten Familie von Emulgatoren besteht der schäumende Grundstoff im allgemeinen aus einem Hydrolysat tierischer Proteine (Haar, Horn, Hufe, Hämoglobin). Zu diesem Proteingrundstoff können zur Herstellung eines Fluorproteinemulgators fluorierte oberflächenaktive Mittel hinzugegeben werden; solche Emulgatoren sind beispielsweise in den Patentschriften GB-PS 1 280 508, GB-PS 1 368 463, US-A4 424 133, EP-B49 958, US-A4 460 480, FR-PS 2 230 384, GB-PS 2 011 784 und WO-A-8 803 425 beschrieben.
Bei der anderen großen Familie von Emulgatoren besteht der schäumende Grundstoff aus einer Mischung kohlenwasserstoffhaltiger Tenside. Filmbildende, fluorierte Tenside können gleichermaßen enthalten sein. In diesen Typ von Emulgatoren, die in Fachkreisen als Emulgatoren vom Typ AFFF bekannt sind, ermöglicht die Gegenwart des fluorierten oberflächenaktiven Stoffes die Herstellung eines Schaums, der durch Dekantieren einen wäßrigen Film bildet, der auf der Oberfläche des Kohlenwasserstoffes schwimmt. Dieser Film bezweckt nicht nur das Auslöschen des Feuers, sondern auch die Verhinderung eines eventuellen Wiederentflammens der Kohlenwasserstoffoberfläche. Emulgatoren von diesem Typ sind in zahlreichen Patentschriften beschrieben, insbesondere in den folgenden: GB 1 258 299, US 5 085 786, FR 2 347 426, US 3 957 657, FR 2 040 316, US 4 350 206, FR 3 562 156, FR 2 148 442, FR 2 407 724, FR 2 385 413, US 3 772 195, FR 2 397 847, US 3 661 776, US 3 839 425, FR 2 103 669, US 3 957 657, US 3 963 776 und FR 2 296 625.
Um eine gute Beständigkeit gegenüber einem Wiederaufflammen zu erhalten, muß der Emulgator nach Verdünnen mit Wasser und Zusatz von Luft einen Schaum erzeugen, der durch Absetzen einen wäßrigen Film bildet, der sich über die gesamte Oberfläche des Kohlenwasserstoffes erstreckt und dessen thermische Stabilität so groß wie möglich sein muß. Die notwendige Bedingung flir das thermodynamische Gleichgewicht in Bezug auf die Bildung des wäßrigen Films ist mit den Ausbreitungskoeffizienten (AK) verbunden, der positiv sein muß:
AK = γKW- (γs + γi)
wobei:
AK = Ausbreitungskoeffizient (Ausdehnungskoeffizient) in mN/m
γKW = Oberflächenspannung des Kohlenwasserstoffs
γS = Oberflächenspannung der Löschzusammensetzung nach Verdünnen des Emulgators
γi = Grenzflächenspannung zwischen dem Kohlenwasserstoff und der Löschzusammensetzung nach Verdünnen des Emulgators.
Obwohl der Ausdehnungskoeffizient positiv sein muß, muß darauf geachtet werden, daß die Grenzflächenspannung (71) nicht zu schwach wird, um eine Emulgation des Kohlenwasserstoffs durch die Löschzusammensetzung oder ein zu starkes Dünnerwerden des wäßrigen Films zu verhindern. Die Emulgation des Kohlenwasserstoffs durch die Löschzusammensetzung führt nämlich dazu, daß ein Teil des Kohlenwasserstoffs in das innere des Löschschaums mitgerissen wird, diesen somit verunreinigt und entflammt.
Ein weiterer entscheidender Faktor hinsichtlich des Phänomens des Wiederaufflammens ist die thermische Beständigkeit des wäßrigen Films. In dieser Hinsicht führt eine zu große Ausbreitungsgeschwindigkeit zu der Bildung eines sehr dünnen und nur wenig wärmebeständigen Films; umgekehrt sind die hitzebeständigsten Filme solche Filme, deren Bildungsgeschwindigkeit am langsamsten ist. Folglich ist es wichtig, einen Kompromiß zwischen der Ausbreitungsgeschwindigkeit und der thermischen Beständigkeit des wäßrigen Films zu finden, wobei diese Eigenschaft unerläßlich ist, um eine gute Beständigkeit gegenüber einem Wiederaufflammen zu erzielen. Denn der wäßrige Film, der die Kohlenwasserstoffdämpfe unterdrückt, kann jederzeit, beispielsweise durch Mischung oder durch Rühren, von dem Schaum, aus dem er stammt, abgetrennt werden, und sich direkt in Kontakt mit einem entflammten Teil befinden. Wenn in diesem Fall die thermische Beständigkeit zu gering ist, kann der Film zerstört werden und Kohlenwasserstoffdämpfe freisetzen, die sich gleichermaßen entzünden und den Rest des Films weiter zerstören.
Die AFFF-Emulgatoren, die im allgemeinen in Strahlrohren verwendet werden, sind für tragbare Feuerlöscher, die zum Tragen gedacht sind und mit der Hand angewendet werden und eine Masse in einer Größenordnung von weniger oder gleich 20 kg aufweisen, nicht geeignet. In einem tragbaren Feuerlöscher ist die Menge an Wasser, das für die Verdünnung des Emulgators bis zur Verwendungskonzentration (0,5 bis 6 %, meist 1 bis 3 %) verfügbar ist, beschränkt und im allgemeinen auf 6 oder 9 Liter festgelegt, während in Anwendungssystemen mittels eines Strahlrohres die Menge an zur Verfügung stehendem Wasser unbegrenzt ist. Daher muß ein Emulgator für tragbare Feuerlöscher, der die vorgeschriebenen Normen in Bezug aufflüssige Emulgatoren für Kohlenwasserstoffbrände erfüllt, sehr viel leistungsfähiger als ein herkömmlicher Emulgator für Strahlrohre sein. Um beispielsweise die Genehmigung für einen 6-Liter-Feuerlöscher für Brände vom Typ 144 B zu erhalten, muß der tragbare Feuerlöscher die Brandlöschung mit nur 6 Litern der auf 3 % verdünnten Emulgatorlösung gewährleisten (französische Norm S61-900), während im Fall der Brandlöschung mit einem Strahlrohr die maximal zur Verfügung stehende Menge der auf 3 % verdünnten Emulgatorlösung bis zu 28,5 Liter (französische Norm 560-220) oder 22,3 Liter (Norm UL 162) erreichen kann.
Die vorliegende Erfindung betrifft Emulgatoren für tragbare Feuerlöscher, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie aus einer wäßrigen Lösung bestehen, die in Gew.-% enthält:
(a) 1 bis 15 % (vorzugsweise 2 bis 12 %) mindestens eines fluorierten Betains der allgemeinen Formel:
(b) 1 bis 20 % (vorzugsweise 3 bis 15 %) mindestens eines fluorierten Aminoxids der allgemeinen Formel:
(c) 2 bis 8 % (vorzugsweise 3 bis 6 %) mindestens eines Alkylglycosids der allgemeinen Formel:
H(C&sub6;H&sub1;&sub0;O&sub5;)qOR³ (III)
(d) 2 bis 10 % (vorzugsweise 3 bis 8 %) mindestens eines nichtfluorierten, anionischen nichtionischen oder amphoteren Tensids, das sich von denen der Formel m unterscheidet;
(e) 20 bis 50 % (vorzugsweise 30 bis 45 %) mindestens eines Monoalkylethers des Mono- oder Diethylen(oder -propylen)glykols;
wobei der Gesamtgehalt an fluorierten Verbindungen a + b zwischen 5 und 25 % (vorzugsweise zwischen 7 und 18 %) und das Gewichtsverhältnis (a + b)/(c + d) zwischen 1 und 2 (vorzugsweise zwischen 1,3 und 1,7) liegt.
In den obigen Formeln I, II und III haben die verschiedenen Symbole die folgenden Bedeutungen:
- Rf und RF, identisch oder verschieden, stellen jeweils einen linearen oder verzweigten Perfluoralkylrest mit mindestens 6 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise mit 6 bis 16 Kohlenstoffatomen, dar;
- m und m', identisch oder verschieden, sind jeweils eine ganze Zahl von 0 bis 6, vorzugsweise von 0 bis 2;
- X und X', identisch oder verschieden, bezeichnen jeweils eine Gruppe CO oder SO&sub2;, vorzugsweise eine SO&sub2;-Gruppe;
- R und R', identisch oder verschieden, stellen jeweils ein Wasserstoffatom oder einen Methyl- oder Ethylrest dar;
- n und n', identisch oder verschieden, sind jeweils eine ganze Zahl von 1 bis 5, vorzugsweise von 3; - R¹, R1', R² und R2', identisch oder verschieden, stellen jeweils einen Methyl- oder Ethylrest dar;
- p ist eine ganze Zahl von 1 bis 5, vorzugsweise eine ganze Zahl 1 oder 2;
- Y&supmin; bezeichnet eine Gruppe SO&sub3;&supmin;, OSO&sub3;&supmin; oder COO&supmin;;
- q ist eine ganze Zahl von 1 bis 6, vorzugsweise eine ganze Zahl 1 oder 2;
- R³ stellt einen linearen oder verzweigten Mkylrest mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise mit 8 bis 14 Kohlenstoffatomen, dar.
Beispielsweise, jedoch nicht beschränkend, kann das nichffluorierte oberflächenaktive Mittel (d) aus den folgenden Verbindungen ausgewählt sein:
wobei in diesen Formeln R&sup4; einen linearen oder verzweigten Alkylrest mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen bezeichnet, r eine ganze Zahl von 1 bis 16 ist, M ein Alkalimetall- oder quaternäres Ammoniumion bezeichnet und M' ein Alkalimetallion ist. Als nichtbegrenzende Beispiele für die Monoalkylether (e), kann man den Monoethyl- oder Monobutylether des Ethylenglykols und den Monobutylether des Diethylenglykols nennen, wobei der letztere bevorzugt ist.
Insbesondere bevorzugte Emulgatoren sind solche, die enthalten:
- als Bestandteile (a) eine Mischung fluorierter Betaine der folgenden Formel:
CxF2x+1-CH&sub2;CH&sub2;-SO&sub2;NH-CH&sub2;CH&sub2;CH&sub2;-N&spplus;(CH&sub3;)&sub2;CH&sub2;COO&supmin;
in der x eine gerade ganze Zahl von 6 bis 16 ist, wobei der Gehalt der Mischung an Betain mit einem C&sub6;F&sub1;&sub3;-Rest mindestens 50 Gew.-% beträgt;
- als Bestandteil (b) das fluorierte Aminoxid der folgenden Formel:
C&sub6;F&sub1;&sub3;CH&sub2;CH&sub2;-SO&sub2;NH-CH&sub2;CH&sub2;CH&sub2;-N(CH&sub3;)TO
- als Bestandteil (d) ein Amidoetherpropionat der Formel (IV-6), ein Alkyl-β-iminodipropionat der Formel (IV-8) oder ein Alkylamidopropylbetain der Formel (IV-10).
Die erfindungsgemäßen Emulgatoren können durch einfaches Mischen der verschiedenen Bestandteile bis zur Homogenisierung hergestellt werden. Um die Homogenisierung zu beschleunigen, kann man so verfahren, daß man auf eine Temperatur erhitzt, die zwischen Umgebungstemperatur und der Siedetemperatur der Mischung liegt, vorzugsweise auf eine Temperatur zwischen 30 und 60 ºC.
Der pH-Wert des Emulgators wird vorzugsweise auf einen Wert von mindestens 7 stabilisiert (vorzugsweise zwischen 8 und 10) mittels einer schwachen Base, z.B. Ammoniak, oder einer organischen Base, z.B. Diethanolamin, Triethanolamin oder Harnstoff.
Falls gewünscht, kann man gegebenenfalls zu den erfindungsgemäßen Emulgatoren verschiedene Additive hinzugeben, wie z.B.:
- ein Antigelierungsmittel, z.B. Ethylenglykol oder Propylenglykol;
- ein Co-Lösemittel, z.B. einen niederen Mkohol (C&sub1;-C&sub4;-Alkohol);
- ein korrosionsverhinderndes Mittel, wie z.B. Tolyltriazol oder Natriumnitrit;
- ein Konservierungsmittel, wie z.B. Natriumbenzoat, Formaldehyd, o-Phenylphenol oder Dichlorophen.
Die erfindungsgemäßen Emulgatoren können in einem tragbaren Feuerlöscher in Mengen von 0,5 bis 6 Gewichtsteilen (vorzugsweise 1 bis 3 Gewichtsteilen) des Emulgators auf 100 Gewichtsteile Wasser verwendet werden.
Das Leistungsvermögen der erfindungsgemäßen Emulgatoren kann durch die folgenden Tests abgeschätzt werden:

Ausbreitungstest

Dieser Test, der die Geschwindigkeit der wäßrigen Fumbildung auf der Kohlenwasserstoffoberfläche wiedergibt, wird durchgeführt, indem man 50 ml eines Kohlenwasserstoffs (Heptan) in eine Petrischale (Durchmesser: 11,5 cm) gießt, deren äußere Oberfläche schwarz angestrichen ist, damit man den Film beobachten kann. Wenn die Oberfläche sich nicht mehr bewegt, gibt man hierauf mit Hilfe einer Mikropipette 0,1 ml einer wäßrigen Lösung mit 3 % eines Emulgators. Die Lösung muß Tropfen für Tropfen, vom Mittelpurikt ausgehend und eine exzentrische Bewegung beschreibend aufgebracht werden. Der Zeitmesser wird in dem Moment betätigt, wo der erste Tropfen aufgebracht wird, und angehalten, wenn der Film die gesamte Oberfläche des Kohlenwasserstoffs bedeckt. Dann notiert man die hierzu erforderliche Zeit. Wenn innerhalb einer Minute keine Gesamtbedeckung erhalten wird, notiert man den Prozentsatz an bedeckter Oberfläche nach einer Minute.
Die Ausbreitung ist zufriedenstellend, wenn die Gesamtbedeckung in mindestens 30 Sekunden, vorzugsweise in 5 bis 25 Sekunden, erhalten wird.

Test hinsichtlich der thermischen Beständigkeit

Die Bewertung der thermischen Beständigkeit des wäßrigen Films wird durchgeführt, indem man die Grenztemperatur in Bezug auf die Stabilität des Films (GTSF) mißt. Dieser Test, der nur dann durchgeführt werden kann, wenn die gesamte Oberfläche des Kohlenwasserstoffs mit dem Film bedeckt ist, wird in einem Meßgefäß aus Messing mit einem Durchmesser von 6,5 cm und einem Gesamtvolumen von 100 ml durchgeführt, das auf eine thermostatierbaren Heizplatte gesetzt wird. In dieses Gefäß gießt man 80 ml eines Kohlenwasserstoffs (Heptan) und, wenn die Oberfläche sich beruhigt hat, gibt man hierauf 0,1 ml einer wäßrigen Lösung mit 3 % eines Emulgators, wie bereits für den Ausbreitungstest angegeben. Nach 60 Sekunden bringt man das Ende eines Thermometers in Kontakt mit dem wäßrigen Film und ordnet eine Flamme etwa 1 cm über diesen Film an. Das Thermostat wird so eingestellt, daß die Temperatur um 4 ºC/min. ansteigt. Man notiert die Grenztemperatur (GTSF), bei der der Kohlenwasserstoff entflammt. Ein guter Emulgator muß zu einer Grenztemperatur GTSF oberhalb von 35 ºC (vorzugsweise oberhalb von etwa 40 ºC) führen.

Volumenzunahme

Die Volumenzunahme, d.h. die Volumenzunahme durch Aufschäumen (auch Ausbreitungsgrad genannt), ist das Verhältnis des Volumens des Schaums, der ausgehend von einer wäßrigen Lösung mit 3 % eines Emulgators erhalten wird, zu dem Anfangsvolumen. Um die Volumenzunahme zu bestimmen, gibt man in ein 1-Liter-Probegefäß 100 ml der wäßrigen Lösung, die 3 % eines Emulgators enthält; anschließend wird die Lösung 1 Minute lang in einem Rhythmus von einem Schlag pro Sekunde mit Hilfe eines kreisförmigen Kolbens geschlagen, der durchlöchert ist (30 Löcher von 5 mm Durchmesser, die 25 % der Oberfläche des Kolbens darstellen) und mit einem Metallschaft in seinem Mittelpunkt fixiert ist. Ein zufriedenstellender Emulgator muß zu einer Volumenzunahme von mindestens gleich 8 führen.

Oberflächenspannung und Grenzflächenspannung

Die Oberflächenspannung (γs) in Bezug auf städtisches Wasser und die Grenzflächenspannung (γi) mit Heptan werden mittels eines LAUDA-Tensimeters gemäß den Normen ISO 304 und ISO 6889, jedoch bei einer Temperatur von 25 ºC, gemessen.
In den folgenden Beispielen, die die Erfindung verdeutlichen, jedoch ohne sie zu beschränken, sind die angegebenen Prozentsätze in Gewichtsprozent berechnet und die verwendeten Hauptbestandteile sind zu Vereinfachungszwecken gemäß den folgenden Abkürzungen bezeichnet:
A = Mischung von fluorierten Betainen der folgenden Formel:
CxF2x+1CH&sub2;CH&sub2;-SO&sub2;NH-CH&sub2;CH&sub2;CH&sub2;-N+(CH&sub3;)&sub2;H&sub2;COO&supmin;
mit der folgenden Gewichtszusammensetzung:
verwendet in Form einer 45%igen wäßrigen Lösung.
B = fluoriertes Aminoxid der folgenden Formel:
C&sub6;F&sub1;&sub3;-CH&sub2;CH&sub2;-SO&sub2;NH-CH&sub2;CH&sub2;CH&sub2;-N(CH&sub3;)&sub2;TO
vertrieben von der Anmelderin in Form einer 40%igen wäßrig-alkoholischen Lösung.
C = (C&sub8;- und C&sub1;&sub0;-) Alkylglucosid, vertrieben in Form einer 70%igen wäßrigen Lösung von der Firma UNION CARBIDE unter der Bezeichnung Triton BG 10.
D1 = Alkyl (C&sub8; und C&sub1;&sub0;)-amidoetherpropionat der folgenden Formel:
Alkyl-CONH-CH&sub2;CH&sub2;-NH-CH&sub2;CH&sub2;-OCH&sub2;CH&sub2;COONa
vertrieben in Form einer 50%igen wäßrigen Lösung von der Firma REWO unter der Bezeiclinung Rewoteric AMVSF.
D2 = N-Lauryl-β-iminodipropionat der folgenden Formel:
vertrieben als 30%ige wäßrige Lösung von der Firma HENKEL unter der Bezeiclmung Deriphat 160C.
D3 = Alkyl(C&sub1;&sub2; und C&sub1;&sub4;)-amidopropylbetain der folgenden Formel:
Alkyl-CONH-CH&sub2;CH&sub2;CH&sub2;-N&spplus;(CH&sub3;)&sub2;CH&sub2;COO&supmin;
vertrieben als 30%ige wäßrige Lösung unter der Bezeichnung Amphotensid B4 von der Firma ZSCHIMMER und SCHWARTZ.
D4 = Decylethersulfat der folgenden Formel:
C&sub1;&sub0;H&sub2;&sub1;(OC&sub2;H&sub4;)&sub2;OSO&sub3;Na
verwendet als 30%ige wäßrige Lösung.
E = Mono-n-butylether des Diethylenglykols:
C&sub4;H&sub9;O-C&sub2;H&sub4;-O-C&sub2;H&sub4;OH

Beispiel 1

a) Man mischt bei 40 ºC unter mäßigem Rühren die entsprechenden Mengen der zuvor genannten handelsüblichen Produkte und stellt somit einen erfindungsgemäßen Emulgator her, dessen Gehalt an aktiven Materialien wie folgt ist:
Diese Zusammensetzung, die durch Zugabe von Diethanolamin auf einen pH-Wert von 9,3 gebracht wird, weist die folgenden Eigenschaften auf:
- Erstarrungstemperatur : -22 ± 2 ºC
- Dichte (Volumenmasse) : 1,065
- Viskositat : 18 mPa s
- Brechungsindex : 1,414
- γs (3 % Stadtwasser) : 16,4 mN/m
- γi (3 % Stadtwasser/Heptan) : 2,5 mN/m
- Flammpunkt (im geschlossenen Tiegel) : 50 ºC
Wenn der erfindungsgemäße Emulgator den zuvor beschriebenen Tests unterworfen wird, weist er die folgenden Eigenschaften auf:
- Ausbreitung : 20 Sekunden
- GTSF-Grenztemperatur : 47 ºC
- Volumenzunahme : 10,2
90 ml dieses Emulgators gibt man in die 6-Liter-Patrone eines tragbaren Feuerlöschers, dann testet man seine Wirksamkeit bei einem Heptanbrandherd 144 B (Norm NF 561-900). Man erreicht das Löschen des Brandes mit einem exzellenten Brandverhalten des erfindungsgemäßen Emulgators in Bezug auf ein Wiederaufflammen. Denn, wenn nach dem Löschen der aufschwimmende wäßrige Film reißt und die in Kontakt mit der Luft kommenden Kohlenwasserstoffdämpfe sich entflammen, bildet sich der Film sogleich wieder neu und bedeckt erneut die Gesamtheit der Kohlenwasserstoffoberfläche und löscht somit den entstehenden Feuerherd.
b) Zu Vergleichszwecken stellt man zwei Emulgatoren (b1) und (b2) her, die nicht der vorliegenden Erfindung entsprechen, und bringt ihren pH-Wert mittels Diethanolamin auf 8,5. Ihre Zusammensetzungen und Eigenschaften sind in der folgenden Tabelle wiedergegeben:
In dem Test in Bezug auf die thermische Beständigkeit (Grenztemperatur GTSF) erweisen sich die Emulgatoren (b1) und (b2) als weniger leistungsstark als der Emulgator gemäß Beispiel 1-a.

Beispiel 2

Man wiederholt Beispiel 1-a, jedoch verändert man die Mengen der verschiedenen Bestandteile und/oder ersetzt das Tensid D1 durch die Verbindung D2.
Die folgende Tabelle gibt die Zusammensetzung und Leistungseigenschaften der drei so erhaltenen Emulgatoren wieder.

Beispiel 3

Man verfährt gemäß Beispiel 1-a, jedoch ersetzt man einen Teil des Ethers E durch Monoethylenglykol (im folgenden MEG abgekürzt) und verändert die Mengen der verschiedenen oberflächenaktiven Stoffe.
Auf diese Weise stellt man vier Emulgatoren her, die man durch Zugabe von Diethanolamin auf einen pH-Wert von 8,5 einstellt. Ihre Zusammensetzung und ihre Eigenschaften sind in der folgenden Tabelle wiedergegeben:

Beispiel 4

Man verfährt gemäß Beispiel 1-a, jedoch ersetzt man einen Teil des Ethers E durch Monoethylenglykol und verwendet mindestens eines der Tenside D2, D3 und D4 anstelle von D1 und/oder anstelle des Alkylglycosids C.
Auf diese Weise stellt man 10 verschiedene Emulgatoren her:
- 5 Emulgatoren gemäß der Erfindung (4a, 4b, 4c, 4d und 4e)
- 5 nichterfindungsgemäße Emulgatoren (4f, 4g, 4h, 4i und 4j)
die man mittels Diethanolamin auf einen pH-Wert von 8,5 einstellt, bevor man die Tests durchführt.
Die Zusammensetzungen und Eigenschaften dieser verschiedenen Emulgatoren sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt:
* Weniger als 10 % der Oberfläche sind nach 1 Minute bedeckt
** 30 % der Oberfläche sind nach 1 Minute bedeckt
Ein Studium der Ergebnisse zeigt, daß man in Abwesenheit des Alkylglycosids (Emulgatoren 4g, 4h, 4i und 4j) keine ausreichende Ausbreitung erhält und/oder keine hohe GTSF-Grenztemperatur erhält, aber daß das kohlenwasserstoffhaltige Co-Tensid allein (Emulgator 4f) zu einer unzureichenden Volumenzunahme führt.

Claims

1. Emulgator für tragbare Feuerlöscher, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einer wäßrigen Lösung besteht, die in Gewichtsprozent enthält:

(a) 1 bis 15 % mindestens eines fluorierten Betains der allgemeinen Formel

in der Rf einen linearen oder verzweigten Perfluoralkylrest mit mindestens 6 Kohlenstoffatomen darstellt, in eine ganze Zahl von 0 bis 6 ist, X eine Gruppe CO oder SO&sub2; darstellt, R ein Wasserstoffatom oder ein Methyl- oder Ethylrest ist, n eine ganze Zahl von 1 bis 5 darstellt, R¹ und R², idenüsch oder verschieden, jeweils einen Methyl- oder Ethylrest darstellen, p eine ganze Zahl von 1 bis 5 ist und Y eine Gruppierung SO&sub3;&supmin;, OSO&sub3;&supmin; oder COO&supmin; darstellt;

(b) 1 bis 20 % mindestens eines fluorierten Aminoxids der allgemeinen Formel

in der die Symbole RF, m', n', X', R', R1' und R2' jeweils dieselbe allgemeine Bedeutung wie Rf, in, n, X, R, R¹ bzw. R² haben;

(c) 2 bis 8 % mindestens eines Aikylglucosids der allgemeinen Formel

H(C&sub6;H&sub1;&sub0;O&sub5;)qOR³ (III)

in der q eine ganze Zahl von 1 bis 6 darstellt und R³ einen Alkylrest, linear oder verzweigt, mit 6 bis 18 Kohlenstoffen bedeutet;

(d) 2 bis 10 % mindestens eines anionischen, nichtionischen oder amphoteren, nichffluorierten oberflächenaktiven Mittels, das sich von denen der Formel III unterscheidet;

(e) 20 bis 50 % mindestens eines Monoalkylethers von Mono- oder Diethylen(oder -propylen)glykol;

der Gesamtgehalt an fiuorierten Verbindungen a und b liegt zwischen 5 und 25 %, und das Gewichtsverhältnis (a+b)/(c+d) liegt zwischen 1 und 2.

2. Emulgator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er 2 bis 12 % fluorierte(s) Betain(e), 3 bis 15 % fluorierte(s) Aminoxid(e), 3 bis 6 % Alkylglucosid(e), 3 bis 8 % eines oder mehrerer sich von der Formel III unterscheidender oberflächenaktiver Mittel und 30 bis 45 % Monoalkylether von Mono- oder Diethylen(oder -propylen)glykol enthält.

3. Emulgator nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Gesamtgehalt an fluorierten Verbindungen zwischen 7 und 18 % beträgt.

4. Emulgator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, in dem das Gewichtsverhältnis (a+b)/(c+d) zwischen 1,3 und 1,7 liegt.

5. Emulgator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Reste Rf und/oder RF 6 bis 16 Kohlenstoffatome enthalten, m und/oder m' gleich 0 oder 2 betragen, n und/oder n' gleich 3 sind, p gleich 1 oder 2 ist, q gleich 1 oder 2 ist und der Rest R³ 8 bis 14 Kohlenstoffatome enthält.

6. Emulgator nach Anspruch 5, enthaltend eine Mischung fluorierter Betaine der Formel

CxF2x+1CH&sub2;CH&sub2;-SO&sub2;NH-CH&sub2;CH&sub2;CH&sub2;-N&spplus;(CH&sub3;)&sub2;CH&sub2;COO&supmin;

in der x eine gerade ganze Zahl von 6 bis 16 ist und der Gehalt der Mischung an Betain mit einem C&sub6;F&sub1;&sub3;-Rest mindestens 50 Gew.-% beträgt.

7. Emulgator nach Anspruch 5 oder 6, bei dem das Aminoxid die Verbindung

C&sub6;F&sub1;&sub3;-CH&sub2;CH&sub2;-SO&sub2;NH-CH&sub2;CH&sub2;CH&sub2;-N(CH&sub3;) O

ist.

8. Emulgator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei denen das nichffluorierte oberflächenaktive Mittel (d) aus den Verbindungen der folgenden Formeln ausgewählt ist:

in denen R&sup4; einen Alkylrest, linear oder verzweigt, mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen darstellt, r eine ganze Zahl zwischen 1 bis 16 ist, M ein Alkalimetall- oder quaternäres Ammoniumion bezeichnet und M' ein Alkalimetallion bezeichnet.

9. Emulgator nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem der Ether (e) der Monobutylether von Diethylenglykol ist.

10. Emulgator nach einem der Ansprüche 1 bis 9, stabilisiert bei einem pH- Wert von mindestens 7, vorzugsweise zwischen 8 und 10.

11. Emulgator nach einem der Ansprüche 1 bis 10, weiterhin enthaltend ein alkoholisches Co-Lösemittel, ein Antigel, ein Konservierungsmittel und/oder ein korrosionsverhinderndes Mittel.

12. Verwendung eines Emulgators nach einem der Ansprüche 1 bis 11 in einem tragbaren Feuerlöscher in Mengen von 0,5 bis 6 Gew.-Teilen, vorzugsweise 1 bis 3 Gew.-Teilen, des Emulgators auf 100 Gew.-Teile Wasser.