本发明专利技术涉及硅酮表面活性剂组合物及其用于产生泡沫的用途。具体地说，本发明专利技术涉及用于产生泡沫的含有有机硅化合物的组合物，其中所述有机硅化合物含有磺酸酯基团和Ｓｉ－Ｏ－Ｃ键，还涉及这些组合物用于制备含水泡沫，特别是灭火泡沫和清洁泡沫的用途。
【技术实现步骤摘要】
含水泡沫适于各种应用，例如在产生剃须泡沫的化妆品领域或皮肤护 理组合物、在家庭或工业部门用于清洁、抑制粉尘形成、造纸、染色过 程、金属或其盐的分馏或分离、冰表面绝热、混凝土和水泥的加工、防止 表面、建筑物或植被着火和/或受热、灭火，包括矿山灭火、和防止植物霜冻。对这些应用中的一些的更详细解释，可以参见A.R.Aidun,C.S. Grove Jr., D. N. Meldrum, Novel Uses of Aqueous Foams, Chem. Eng. 1964, 71, 145-148。而且，要求泡沬用于与非水液体，例如有机溶剂或石化燃料能量燃 料(和发动机燃料)接触，并且泡沫必需具有适当的稳定性和流动性。其 中，这些应用包括装置如油库、管、管线或筒的清洁，挥发性烃类或其它 有机溶剂的蒸发损失的降低或者灭火。因此，已知涂敷连续泡沫层灭火， 尤其是燃料着火。这些泡沫层还适用于阻止火的爆发。为了产生这些泡 沫，经常使用在泡沫与可燃性液体之间形成含水薄膜的泡沫组合物("形成 含水薄膜的泡沫"-AFFF或A3F)。这种薄膜保证泡沫快速铺展并提供气密 屏障由此防止再燃烧。作为必要成分，AFFF包括含有全氟基团的表面活 性剂。这类泡沫组合物例如描述在说明书DE-12 16 116、 EP-A-0 595 772、 US-4,420,434、 DE-23 57 281。DE-22 40 263记载了形成泡沫的物质组合物，它由如下物质组成a) 起泡剂，例如可以是含有附着的硫酸酯基的长链聚硅氧烷，b) 硫的S-或O-(低级烷基)-取代的含氧酸或其盐，和无条件地c) 四氟甲烷的表面活性剂。DE-18 12 531 (US-3，655,555)公开了水溶性聚硅氧烷可用作产生含水灭 火泡沫浓縮物的有机氟化合物的增溶剂。US-3,849，315、 US國4,038，195、 US-3，957,657禾口 US-3，957，658公开了含 硅酮表面活性剂的灭火泡沫混合物，它要求有带全氟基团的表面活性剂。 含有全氟基团的表面活性剂和硅酮表面活性剂的混合物本身起泡不足，因 此必需通过加入既不含全氟基团又不含硅原子的表面活性剂来改善它们的 起泡能力。与本专利技术的化合物相反，所述硅酮表面活性剂纯粹是Si-C-连 接，即带离子电荷的基团通过Si-C键仅与有机硅基团相连，不经Si-O键 与某些部分相连。说明书同族DE-28 26 224 、 WO-A-80/01883 、 US-4,464,267 、 US-4,387，032、 US-4,060,489、 US-4,149,599禾卩US-4,060,132教导燃烧亲水 液体的灭火泡沫，它包括多糖和任选存在的硅酮和/或氟化烃。氟化烃也可 以任选省去，尽管只有它们的存在才使制品在稀释和气泡之后，成为疏水 液体如汽油的有效的灭火器。表面活性的硅酮或氟化烃这里用于产生含水 薄膜，但是它们本身不起泡至适当程度。而且，需要既不是氟化烃也不是 硅酮的表面活性剂赋予组合物所需的起泡性。与本专利技术的化合物相反，所 述硅酮表面活性剂纯粹是SiC-键合，即带离子电荷的基团通过Si-C键仅与 有机硅化合物相连，不经Si-O-C键与某些部分相连。然而，在环保意识增强的情况下由于含氟化合物极低的生物降解性和 某些情况下在有机体内长的停留时间，近年来它们越来越成为批评的对象(M. Fricke， U. Lahl, Risk assessment of perfluoro surfactants as contribution to the current discussion to the REACH dossier of the EU Commission, LW577— Z. t/mwete/2em. (^:otoc. 2005， 〃， 36-49)。 2005年，瑞典在Stockholm Convention on Persistent Organic Pollutants的课程中提出，全氟辛烷磺酸酯 (PFOS) - AFFF的常用组分和原料的世界性禁令。本领域技术人员可以预 料到，由于环保和健康原因，含全氟基团的表面活性剂的使用在未来将受 到限制，即使它们在灭火应用中被例外允许，因生产体积减少，它们仅可 以高价格获得。因此需要需要泡沫组合物适用于扑灭溶剂和燃料着火，并 且在没有含全氟基团的表面活性剂或者至少其含量显著降低的条件下发挥 作用。申请说明书WO-A-2004/112907公开了一种泡沫组合物浓縮物，它基 于带酸性功能性的高分子量聚合物以及金属盐，不需要有机氟化合物。其中所述金属盐包括例如锑、钡、铜、铊或锡的毒性盐。现有技术中含有硫酸酯和/或磺酸酯基团的有机硅化合物可以形成含水泡沫。DE-17 45 514 (US-3，513,183)描述了硅酮硫酸酯和它们作为湿润剂和 乳化剂的用途。US 4,960,845描述了含有硫酸化聚醚基团的有机硅化合物 的用途。没有提及磺酸化聚醚。同样没有提及作为灭火表面活性剂的用 途。US-B-6，777，521公开了含有Si(CH2)3-0-CH2-CH(OH)-CH2-S(V类磺酸 化基团的化合物和它们在聚氨酯泡沫和化妆品中的用途。没有公开作为产 生灭火泡沫的表面活性剂用于灭火的用途。公开的化合物在疏水表面呈现 不令人满意的起泡性。公开说明书DE-16 68 759 (US-3,507,897)描述了基于含磺酸酯基团的 有机硅化合物的表面活性组合物和它们作为泡沫组合物、乳化剂和湿润剂 的用途。有机硅化合物的特征在于它们含有-Si(CH2)3-0-CH2-CH(OH)-CH2-S03类的基团。公开说明书DE-1 768 252 (US-3,531，417)教导含有磺酸酯基团的聚醚 硅氧烷的制备，并提及它们作为泡沬组合物的适应性。没有公开作为产生 灭火泡沫的表面活性剂用于灭火的用途。公开的化合物在疏水液体上呈现 不令人满意的起泡性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供产生泡沫的替代组合物，它们没有现有技术的浓 縮物中的一个或多个缺陷。由该组合物产生的泡沫尤其应优选对疏水液体 具有高稳定性，没有或仅少量加入含氟化合物。而且，该替代组合物应容 易且成本有效地制得。已出人意料地发现该目的可以通过含有含磺酸酯基团并含有Si-O-C键的有机硅化合物的组合物实现。由现有技术不能推断或得到，不需要加入含全氟基团的表面活性剂，就改善完全或部分通过Si-O-C-连接的含磺酸酯-基的有机硅化合物的起泡性，或使用这些化合物作为灭火的泡沫组合 物，尤其是燃料火的扑灭。作为灭火泡沬的适应性对本领域技术人员完全 出乎意料，尤其是因为现有技术用于灭火泡沫应用的含磺酸酯基团的有机 硅化合物总是需要有产生可涂敷到或在疏水液体上的高稳定性的泡沫的含 全氟基团的表面活性剂。本专利技术的目的因此是提供一种用于产生泡沫的含有有机硅化合物的组合物(泡沫组合物)，其特征在于该组合物包括一种或 多种包括如下单元的有机硅化合物 a)至少一种式(I)的硅氧垸单元R'w(R 0)xSiO/2 (1)，其中R'和W是一种或多种相同或不同的彼此独立的基团并选自具有1-30 个碳原子的直链的或枝化的、饱和的、单不饱本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于产生泡沫的含有有机硅化合物的组合物，特征在于该组合物包括一种或多种包括如下单元的有机硅化合物：ａ）至少一种式（Ⅰ）的硅氧烷单元Ｒ↑［１］↓［ｗ］（Ｒ↑［２］Ｏ）↓［ｘ］ＳｉＯ↓［［４－（ｗ＋ｘ）］／２］（Ⅰ），其中，Ｒ↑［１］和Ｒ↑［２］是一种或多种相同或不同的彼此独立的基团，并选自具有１－３０个碳原子的直链的或枝化的、饱和的、单不饱和的或多不饱和的烷基、卤烷基、芳基、烷基芳基或芳基烷基基团，其中该基团任选被一个或多个氧和／或氮原子打断，和／或在该基团末端任选具有－ＯＣ（Ｏ）ＣＨ↓［３］基团，ｗ是０、１、２或３，并且ｘ是０、１、２或３，其中ｗ和ｘ不同时为０，并且ｗ＋ｘ之和不大于３，ｂ）任选存在的一个或多个通式（Ⅵ）的硅氧烷单元Ｒ↑［３］↓［ｙ］Ｒ↑［４］↓［１］ＳｉＯ↓［［４－（ｙ＋１）］／２］（Ⅵ），其中，Ｒ↑［３］具有与ａ）中限定的Ｒ↑［１］相同的含义，ｙ是０、１或２，并且Ｒ↑［４］是式Ａ↓［ａ］－Ｂ↓［ｂ］－Ｃ↓［ｃ］－Ｄ↓［ｄ］－Ｅ↓［ｅ］－Ｌ↓［ｌ］的基团，其中ａ是１，ｂ、ｃ、ｄ和ｅ是０或１，１是１并且ａ＋ｂ＋ｃ≥１，其中Ａ是氧原子、ＣＨ↓［２］基团或ＣＨ＝ＣＨ基团，Ｂ是通式（Ⅲ）的基团－［－Ｇ－＊－Ｏ－］↓［ｍ］－（Ⅲ），其中，ｍ是０－３０的整数，并且Ｇ是选自具有１－２０个碳原子的直链的或枝化的、饱和的、单不饱和的或多不饱和的烷基、芳基、烷基芳基或芳基烷基基团的二价基团，Ｃ是ＣＨ↓［２］基团，或者选自具有１－２０个碳原子的直链的或枝化的、饱和的、单不饱和的或多不饱和的烷基氧基、芳基氧基、烷基芳基氧基或芳基烷基氧基的二价自由基，或者式－ＣＨ↓［２］－Ｏ－（ＣＨ↓［２］）↓［４］－Ｏ－的基团，Ｄ是通式（Ⅳ）的基团－（Ｃ↓［２］Ｈ↓［４］Ｏ）↓［ｎ］（Ｃ↓［３］Ｈ↓［６］Ｏ）↓［ｐ］（Ｃ↓［１２］Ｈ↓［２４］Ｏ）↓［ｑ］（Ｃ↓［８］Ｈ↓［８］Ｏ）↓［ｒ］－（Ⅳ），其中ｎ、ｐ、ｑ和ｒ彼此独立地是０－５０的整数，并且如果这些指数中多于一个是ｎ、ｐ、ｑ、ｒ＞０，那么通式（Ⅳ）是无规低聚物或嵌段低聚物，Ｅ是通式（Ⅴ）的基团－［－＊－［－ＣＨ↓［２］－］↓［ｔ］－Ｏ－］↓［ｕ］－（Ⅴ），其中ｕ是０－５的整数，并且如果ｕ＞０，ｔ可以相同或不同并且是３、４或５，和Ｌ选自包括如下的基团：氢原子、具有１－１２个碳原子的直链的或枝化的、饱和的、单不饱和的或多不饱和的烷基、芳基、烷基芳基或芳基烷基基团、乙酰氧基、ＰＯ↓［３...
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：A布吕克纳，D库佩特，
申请(专利权)人：赢创戈尔德施米特有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[]
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