灭火泡沫形成用组合物、前体、其用途及其制备方法技术

本发明专利技术涉及用于灭火的水性组合物，其包含表面活性剂和/或水溶助剂，选自由珍珠岩、滑石、碳酸钙、高岭土、白云石、云母和膨润土及其组合组成的组中的颗粒状无机材料，以及可选地一种或多种添加剂。本发明专利技术进一步涉及所述述颗粒状无机材料的用途，以及干燥前体组合物，灭火组合物及其制造方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】灭火泡沫形成用组合物、前体、其用途及其制备方法
本专利技术涉及用于形成适合作为灭火组合物的泡沫的水性组合物和干燥组合物，并且涉及灭火泡沫。本专利技术还涉及颗粒状无机材料在泡沫形成中的用途、用于改善泡沫稳定性的方法、以及用于改善泡沫的灭火性质的方法。
技术介绍
水性泡沫用来解决所谓的B级(液体燃料)火灾。当处理大规模火灾和火灾风险时，该泡沫体特别用于外部环境。应用的实例是用于抑制和预防飞机和船舶火灾、民航设施(例如机场)和其中使用或储存大量潜在可燃液体的工业装置，例如石化精炼厂、石油和天然气钻塔和平台。其它应用于罐中的灭火介质更常用来对抗小规模的B级火灾风险。根据现有技术，基于性能，用于该应用的优选泡沫类型是所谓的水性膜形成泡沫(AFFF)。泡沫的大多数使用者通常仅指定使用这种类型的泡沫，这依赖于它们在液体燃料(油)上扩散的独特能力。该性质与其溶液的非常低的水性表面张力有关。一旦泡沫在燃料上提供地毯式覆盖，它必须抵抗燃料使泡沫不稳定的趋势，并且它还必须防止来自燃料的可燃蒸气穿过泡沫层并与泡沫层上方的空气接触，从而点燃。在现有技术中，这种成膜效果是由氟碳(FC)表面活性剂赋予的，例如US4,424,133A中所示。然而，近年来，FC表面活性剂由于它们倾向于在环境中持续存在并且可能对水生生物有毒而受到审查。C8链长的FC表面活性剂是特别有害的，并且现在已经被相关当局禁止或者受到自行的工业禁令。通过将链长从C8降低到C6，它们的危害较小，但是仍然存在问题，并且可能最终在该应用中使用所有FC表面活性剂都将宣布为非法。考虑到这一点，消防泡沫生产者正在寻找替代性的非FC表面活性剂基配方。一些已经存在并被使用，尽管没有AFFF的成膜能力。正在寻求的并且可以被新开发制剂实际上预期的一种改善是更长的泡沫寿命，即改善的泡沫稳定性。在正在开发的(例如在WO2012/123778A1中公开的)非FC基配方中，正在尝试通过使用新型表面活性剂和聚合物(树胶)来改善泡沫稳定性。然而，问题是，这些胶常常起增加粘度的作用，并导致储存寿命的问题，因为组分混合物倾向于分离。当组合物在使用前稀释和/或发泡时，高粘度和组分的分离导致问题，同时关键的是组合物易于使用和可靠。例如，US2016/0023032A1公开了一种消防组合物，其包含高分子量水溶性阴离子丙烯酸类聚合物、多糖胶和表面活性剂的组合，并且其可以同时实现令人满意的灭火性能，同时具有可接受的粘度和储存稳定性。然而，这些消防组合物局限于与特定树胶组合的非常特定的高分子量聚合物。WO2017/161162A1公开了无氟灭火泡沫，其包含旨在改善泡沫的铺展和成膜的新型有机硅氧烷化合物。尽管新型有机硅氧烷化合物可能比先前的含有机硅化合物更易于合成，但这些化合物目前在市场上尚不存在，因此需要单独的生产和分销渠道。US2017/0368395A1公开了无氟灭火泡沫，其包含以特定的重量比使用的两种不同的表面活性剂的组合。其中公开的泡沫在小规模航空燃料着火时实现良好的扩散系数和灭火性能。但是，在不使用泡沫稳定剂的情况下，预期泡沫稳定性会低。因此，现有技术存在许多不同的问题。
技术实现思路
本专利技术在所附权利要求中定义。特别地，本专利技术体现在用于灭火的水性组合物，该组合物包含表面活性剂和/或水溶助剂，以及颗粒状无机材料，该颗粒状无机材料选自由珍珠岩、滑石、碳酸钙、高岭土、白云石、云母和膨润土及其组合组成的组。根据某些实施方式，本专利技术的水性组合物可以进一步包含一种或多种添加剂。根据本专利技术，提供了水性泡沫形成用组合物，其不需要使用氟化化合物并且具有良好的灭火性质，特别是对于B级火灾具有良好的灭火性质。在某个实施方式中，本专利技术的水性组合物中包含的表面活性剂可以选自由阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂组成的组。例如，表面活性剂可以是阳离子表面活性剂，例如烷基三甲基卤化铵，例如十四烷基三甲基溴化铵或二椰油基二甲基氯化铵，或二氢化牛脂酰乙基羟乙基甲基硫酸铵，或聚合性季铵酯。根据一个单独的实施方式，表面活性剂可以是选自诸如月桂基醚硫酸钠等烷基醚硫酸盐和诸如月桂基硫酸钠等烷基硫酸盐的阴离子表面活性剂。已发现这些类型的表面活性剂在本专利技术中特别有用。在某个实施方式中，颗粒状无机材料可以选自由滑石、碳酸钙、云母和高岭土组成的组。在另一个实施方式中，颗粒状无机材料可以是滑石，例如微晶滑石、粗晶滑石或其混合物。发现这些颗粒状无机材料提供了特别好的性能。在一个单独的实施方式中，颗粒状无机材料可以是合成滑石。根据另一个实施方式，所述微晶滑石的d50可以为10μm以下，如5μm以下，如0.01至3.0μm，如约0.01μm，或约1.0μm，或约2.0μm。取决于本专利技术的水性组合物的预期用途，可以选择各种粒径分布。在某个实施方式中，表面活性剂与水的比率为0.01至5重量％。发现在该范围内，灭火性质、存储特性以及环境可持续性获得了最佳结果。在某个实施方式中，颗粒状无机粉末与表面活性剂的比率为500:1至1:1。根据本专利技术，水性组合物可以以即用型组合物或浓缩物的形式提供，其在用于灭火应用时需要使用容易获得的当地水源(包括盐水、海水和淡水源)进行稀释。本专利技术的另一部分是干燥前体组合物，其包含：表面活性剂和/或水溶助剂，和选自由珍珠岩、滑石、碳酸钙、白云石、云母和膨润土及其组合组成的组中的颗粒状无机材料，和可选的一种或多种添加剂。据发现，这样的前体组合物一方面易于处理和存储，另一方面，在加水以获得本专利技术的水性组合物之后，它们提供了特别稳定和持久的用于灭火应用的泡沫。根据一个实施方式，本专利技术的干燥前体组合物具有的颗粒状无机粉末与表面活性剂的重量比为500:1至1:1。根据一个单独的实施方式，本专利技术涉及一种灭火泡沫，其包含本专利技术的水性组合物。例如，可以使用本领域技术人员已知的手段使本专利技术的水性组合物发泡，以获得本专利技术的灭火泡沫。本专利技术的另一部分是使用本专利技术的干燥前体组合物和/或水性组合物制备灭火泡沫的方法。根据一个特定的实施方式，该方法包括以下步骤：提供水和表面活性剂和/或水溶助剂的混合物；提供颗粒状无机材料，所述颗粒无机材料选自由珍珠岩、滑石、碳酸钙、白云石、云母和膨润土及其组合组成的组，可选地提供一种或多种添加剂，将所提供的水和表面活性剂和/或水溶助剂的混合物、所提供的颗粒状无机材料和可选的所提供的所述一种或多种添加剂混合，最后使所获得的混合物发泡。据发现使用本专利技术的形成方法可以获得良好的泡沫稳定性。根据一个单独的实施方式，上述方法包括以下步骤：提供本专利技术的干燥前体；提供水；可选地提供一种或多种添加剂；将所提供的干燥前体、所提供的水和可选的所提供的一种或多种添加剂混合；最后使所获得的混合物发泡。据发现使用本专利技术的形成方法可以获得良好的泡沫稳定性。本专利技术的另一部分是颗粒状无机材料在本专利技术的水性组合物中的用途，以及进一步在本专利技术的灭火泡沫中的用途。根据本专利技术，用于所述用途的颗粒状无机材料选自由珍珠岩、滑石、碳酸钙、白云石、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于灭火的水性组合物，所述组合物包含：/n表面活性剂和/或水溶助剂；/n颗粒状无机材料，所述颗粒状无机材料选自由珍珠岩、滑石、碳酸钙、高岭土、白云石、云母和膨润土及其组合组成的组，和/n可选的一种或多种添加剂。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180417 EP 18305472.51.一种用于灭火的水性组合物，所述组合物包含：
表面活性剂和/或水溶助剂；
颗粒状无机材料，所述颗粒状无机材料选自由珍珠岩、滑石、碳酸钙、高岭土、白云石、云母和膨润土及其组合组成的组，和
可选的一种或多种添加剂。


2.如权利要求1所述的水性组合物，其中，所述表面活性剂选自由阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂组成的组。


3.如权利要求2所述的水性组合物，其中，所述表面活性剂是阳离子表面活性剂，例如，烷基三甲基卤化铵如十四烷基三甲基溴化铵或二椰油基二甲基氯化铵，或二氢化牛脂酰乙基羟乙基甲基硫酸铵，或者聚合性季铵酯。


4.如权利要求2所述的水性组合物，其中，所述表面活性剂是选自诸如月桂基醚硫酸钠等烷基醚硫酸盐和诸如月桂基硫酸钠等烷基硫酸盐的阴离子表面活性剂。


5.如前述权利要求中任一项所述的水性组合物，其中，所述无机颗粒材料选自由滑石、碳酸钙、云母和高岭土组成的组。


6.如权利要求5所述的水性组合物，其中，所述无机颗粒材料是滑石，例如微晶滑石、粗晶滑石或其混合物。


7.如权利要求5或权利要求6所述的水性组合物，其中，所述无机颗粒材料是合成滑石。


8.如权利要求5或6所述的水性组合物，其中，所述滑石是d50为10μm以下、例如5μm以下、例如0.01至3.0μm、例如约0.01μm、或约1.0μm、或约2.0μm的微晶滑石。


9.如前述权利要求中任一项所述的水性组合物，其中，表面活性剂与水的比率为0.01重量％至5重量％。


10.如前述权利要求中任一项所述的水性组合物，其中，基于所述组合物的总重量，所述组合物中颗粒状无机粉末的含量是0.1重量％至60重量％。


11.如前述权利要求中任一项所述的水性组合物，其中，颗粒状无机粉末与表...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·格林希尔胡佩尔，A·博拉斯，G·科莱德，
申请(专利权)人：伊梅斯切公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR