新型表面活性剂混合物、包含其的新型组合物及其在用于灭火的泡沫液中的用途制造技术

本发明专利技术涉及一种表面活性剂混合物，所述表面活性剂混合物包含：(i)50％‑99％的C1，所述C1每100％其重量包含：(a)65％‑90％的具有C7‑C17的烷基谷氨酸盐，和(b)10％‑35％的式R1‑C(＝O)‑OH；以及(ii)1％‑50％的C2，所述C2每100％其重量包含：(c)14％‑80％的由R3‑O‑(G3)p‑H表示的C3，其中R3表示C12‑C16，G3表示还原糖的残基，并且1.05≤p≤5，(d)0％‑3％的醇R3‑OH，(e)20％‑80％的由R4‑O‑(G4)q‑H表示的C4，其中R4表示C4‑C7，G4表示还原糖的残基，并且1.05≤q≤5，以及(f)0％‑3％的醇R4‑OH。本发明专利技术还涉及所述表面活性剂混合物作为灭火泡沫液的成分的用途。本发明专利技术还披露了一种用于灭火的方法。

New surfactant mixture, new composition containing it and its use in foam liquid for fire fighting

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】新型表面活性剂混合物、包含其的新型组合物及其在用于灭火的泡沫液中的用途本专利技术涉及一种新颖的表面活性剂混合物、包含其的组合物及其用于制备灭火泡沫液的用途。泡沫由一组由液体薄层隔开的气体小室组成，并且由分散在液体中的气体产生的或多或少的细小气泡的并置形成。它们通常通过混合气体(例如空气或氮气或二氧化碳)由包含至少一种发泡表面活性剂的水性组合物制备。已知某些表面活性剂通过与气体混合产生泡沫。众所周知使用包含至少一种发泡表面活性剂的组合物来形成旨在用于灭火的泡沫。可以提及灭火泡沫的四种作用方式：隔离易燃蒸气和气体，用泡沫中含有的水冷却，闷熄火并阻挡着火点的辐射热。比液体轻的泡沫被送到火表面上或着火的体积中，并且主要通过冷却和/或闷熄作用；在后一种情况下，泡沫形成隔离罩，防止氧气(燃烧物)供应给火并因此使其与可燃物隔离。这些泡沫特别适用于易燃液体的灭火，所述易燃液体例如溶剂，并且更特别是醇(甲醇、乙醇、丙醇、丁醇)、胺、酮(丙酮、甲基乙基酮)、酯(乙酸甲酯、乙酸乙酯)和烃。为了产生泡沫，必须剧烈混合在压力下的水、泡沫液和气体(例如空气、二氧化碳或氮气)。泡沫液是具有降低与其混合的水的表面张力的特性的流体，当将水、泡沫液和气体置于接触时允许形成气泡。旨在用于产生用于灭火的泡沫的包含发泡剂的混合物被称为“灭火泡沫液”，并且通常以其在压力下与水混合后获得的泡沫形式喷射到火上。泡沫的特征在于其膨胀度、其膨胀率和其稳定性。膨胀度(TF)是由发泡组合物产生的泡沫体积与所用发泡溶液(水和泡沫液)的体积之间的比率。因此，膨胀度增加越多，泡沫越轻并且其体积越大，并且因此所述泡沫喷落的距离越大。在火灾控制
中，对以下进行区分：-极低膨胀泡沫，对于其(TF)小于4；它们用成膜泡沫液在液体表面形成凝胶或膜，并且因此有助于减缓蒸发；-低膨胀泡沫，对于其(TF)大于或等于4且小于20；它们可以通过移动喷枪或炮喷射到很远的距离；它们是稳定的，在火上提供抵抗罩，并且对大气条件敏感性不足；-中等膨胀泡沫，对于其(TF)大于或等于20且小于200；它们可以喷射最高达约10米，它们被证明对恶劣天气更敏感，并且它们对重燃的抵抗力小于低膨胀泡沫对重燃的抵抗力。它们可用于其中需要大量泡沫但供水有限的情况，并且它们也适用于泄漏物或液化气体的保留处理。-高膨胀泡沫，对于其(TF)大于或等于200；它们适用于以大体积对抗火灾，但其是轻的并且因此可以通过风分散。它们更好地适合于内部使用，例如用于烃或极性液体储罐的火灾。作为用于火灾控制的泡沫液，存在尤其是基于蛋白质的泡沫液，基于氟蛋白质的泡沫液，形成漂浮膜的泡沫液，称为AFFF，意指：“AqueousFilm-FormingFoam[水性成膜泡沫]”，和称为A4P的多用途泡沫液，意指“AgentProduisantunePelliculeProtectricePolyvalente[Multi-PurposeProtectiveFilm-FormingAgent[多用途保护膜形成剂]]”或ARAFFF，意指：“AlcoholResistantAqueousFilm-FormingFoam[耐醇水性成膜泡沫]”。-基于蛋白质的泡沫液由蛋白质水解产物组成；它们使得可以获得具有有效抗重燃性的泡沫，并且优选用于对抗化学和/或石油工业工厂中的大火；-AFFF泡沫液使得能够迅速熄灭由基于烃的液体引起的火灾；它们包含非氟表面活性剂和氟表面活性剂，所述表面活性剂具有非常低的表面张力值，并且因此使得可以产生泡沫，通过倾析，所述泡沫形成浮在烃表面上的水性膜，这使得可以灭火和避免潜在的重燃。然而，它们对由极性溶剂尤其是低分子量的醇、酮和酯引起的火灾效率不高。ARAFF泡沫液使得可以对抗极性溶剂的火灾。它们还包括氟表面活性剂、非氟表面活性剂和水溶性聚合物；此聚合物在与极性溶剂接触时沉淀，并在所述极性溶剂与泡沫之间形成保护层。在AFFF和ARAFFF型泡沫液中存在非氟表面活性剂使得可以获得可用于灭火的其他特征，例如快速形成足够大体积的足够稳定的泡沫。以编号WO91/01160和WO92/15371公开的国际专利申请描述了制备含有非离子表面活性剂例如烷基多糖苷(其以商品名“APG300”和“APG325”出售，其烷基链包含从9至11个碳原子)的AFFF和ARAFFF型灭火泡沫液。以编号WO96/38204公开的国际专利申请披露了发泡组合物，所述发泡组合物包含至少一种氟表面活性剂和至少一种烷基多糖苷半磺基琥珀酸酯表面活性剂(在直链或支链烷基链上包含从6至18个碳原子)。以编号WO92/15371公布的国际专利申请未传授或鼓励将非离子表面活性剂例如烷基多糖苷与阴离子表面活性剂如谷氨酸的N-酰基衍生物组合，因为WO92/15371披露了与“癸基硫酸钠”的组合允许“泡沫膨胀增加”(WO92/15371，第6页，第25至27行)。以编号US5434192公开的美国专利披露了水性组合物的用途，所述水性组合物包含聚合物、溶剂、氟表面活性剂和一种或多种烷基多糖苷类型的非离子表面活性剂，所述组合物旨在用于产生泡沫，所述泡沫用于在溢出后抑制烃和有机溶剂的蒸气。为了获得高稳定性泡沫，本领域技术人员必须将发泡表面活性剂与一种或多种添加剂组合，所述添加剂具有增加形成泡沫的气体小室的刚度的作用。以编号2439230公开的法国专利申请披露了作为发泡助剂的脂肪胺，表面活性剂例如烷基甜菜碱、烷基酰胺基甜菜碱、烷基硫酸盐或烷基醚硫酸盐的水溶液的用途。以编号WO03/035794A1公开的国际专利申请传授了烷基磷酸酯单酯提高了用于油井钻探过程的稳定性。然而，泡沫稳定添加剂通常难以生物降解并且偶尔有毒，这使得它们不符合新的环境要求和监管规定。因此，它们被证明不能用于旨在用于对抗露天火灾的泡沫，尤其不能用于林地环境中。最近开发了新的技术方案用于制备表面活性剂，所述表面活性剂产生稳定的泡沫而无需添加泡沫稳定添加剂。因此，可以提及以公开号WO2012/085391A1公开的国际专利申请，其披露了使用呈泡沫形式的水性流体在地下地层中钻洞的方法，所述泡沫通过以下方式获得：混合气体或气体混合物和水溶液，所述水溶液包含谷氨酸或其盐的N-酰基衍生物、和/或天冬氨酸或其盐的N-酰基衍生物，其中酰基包含从8至18个碳原子。由包含此类谷氨酸的N-酰基衍生物或其盐、和/或天冬氨酸的N-酰基衍生物或其盐的水溶液产生的泡沫具有以短膨胀时间形成和显示机械特性两种优点，所述特性使它们适用于地下洞钻探作业期间去除碎石的步骤。然而，申请人已经观察到由包含谷氨酸的N-酰基衍生物或其盐、和/或天冬氨酸的N-酰基衍生物或其盐的水溶液形成的泡沫的灭火用途所需的特性，尤其是膨胀时间和泡沫稳定性，呈现使它们具有随机效率的变化。因此，需要能够产生具有足够快的膨胀时间的泡沫的表面活性剂体系，所述泡沫保持足够稳定并且具有小于或等于20的膨胀度，使得它们可以用于灭火。这就是本专利技术的第一主题是表本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.-一种表面活性剂混合物(M

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170622 FR 17556931.-一种表面活性剂混合物(M1)，其特征在于，所述表面活性剂混合物每100％其质量包含：
(i)-按质量计从50％至99％的组合物(C1)，所述组合物每100％其质量包含：
(α)-从65质量％至90质量％的至少一种式(I)的化合物：
R1-C(＝O)-NH-CH(COOH)-(CH2)2-COOH(I)
其呈部分或完全盐化的酸形式，其中基团R1-C(＝O)-表示包含从8至18个碳原子的直链或支链、饱和或不饱和的酰基，和
(β)-从按质量计10％至按质量计35％的至少一种式(II)的化合物：
R1-C(＝O)-OH(II)
其呈部分或完全盐化的酸形式，其中基团R1是如对于式(I)所定义的，
(ii)-按质量计从1％至50％的组合物(C2)，所述组合物每100％其质量包含：
(γ)-按质量计从14％至80％的组合物(C3)或组合物(C3)的混合物，所述组合物(C3)由式(III)表示：
R3-O-(G3)p-H(III)
其中R3表示包含从12至16个碳原子的直链或支链、饱和或不饱和的脂族基团，G3表示还原糖残基，并且p表示大于或等于1.05并且小于或等于5的小数，所述组合物(C3)由式(III1)、(III2)、(III3)、(III4)和(III5)表示的化合物的混合物组成：
R3-O-(G3)1-H(III1)，
R3-O-(G3)2-H(III2)，
R3-O-(G3)3-H(III3)，
R3-O-(G3)4-H(III4)，
R3-O-(G3)5-H(III5)，
这些化合物处于相应的摩尔比例a1、a2、a3、a4和a5，使得：
总和a1+a2+a3+a4+a5等于1，并且
总和a1+2a2+3a3+4a4+5a5等于p；
(δ)-按质量计从0％至3％的至少一种式(IV)的醇：
R3-OH(IV)
其中R3是如对于前述式(III)所定义的，
(ε)-从20％至80％的组合物(C4)或组合物(C4)的混合物，所述组合物(C4)由式(V)表示：
R4-O-(G4)q-H(V)
其中R4表示选自丁基、戊基(nC5H11-)、己基(nC6H13-)和庚基(nC7H15-)基团的直链脂族基团，G4表示还原糖残基，并且q表示大于或等于1.05且小于或等于5的小数，所述组合物(C4)由式(V1)、(V2)、(V3)、(V4)和(V5)表示的化合物的混合物组成：
R4-O-(G4)1-H(V1)，
R4-O-(G4)2-H(V2)，
R4-O-(G4)3-H(V3)，
R4-O-(G4)4-H(V4)，
R4-O-(G4)5-H(V5)，
这些化合物处于相应的摩尔比例a’1、a’2、a’3、a’4和a’5，使得：
总和a’1+a’2+a’3+a’4+a’5等于1，并且
总和a’1+2a’2+3a’3+4a’4+5a’5等于q；以及
(η)-按质量计从0％至3％的至少一种式(VI)的醇：
R4-OH(VI)
其中R4是如对于前述式(V)所定义的。


2.-如权利要求1所述的表面活性剂混合物(M1)，其特征在于，在式(I)和(II)中，基团R1-C(＝O)-表示选自以下的酰基：辛酰基、癸酰基、十二烷酰基、十四烷酰基、十六烷酰基、十八烷酰基、9-十八碳烯酰基、9，12-十八碳二烯酰基和9，12，15-十八碳三烯酰基。


3.-如权利要求1和2中任一项所述的表面活性剂混合物(M1)，其特征在于，所述组合物(C2)每100％其质量包含：
(γ)-大于或等于14％且小于70％质量比例的所述组合物(C3)，和
(δ)-大于或等于0％且小于或等于3％质量比例的所述式(IV)的醇，
(ε)-大于或等于30％且小于或等于80％质量比例的所述组合物(C4)，和
(η)-大于或等于0％且小于或等于3％质量比例的所述式(VI)的醇。


4.-如权利要求1至3中任一项所述的表面活性剂混合物(M1)，其特征在于，在式(III)中，G3表示选自葡萄糖、木糖和阿拉伯糖残基的还原糖残基。


5.-如权利要求1至4中任一项所述的表面活性剂混合物(M1)，其特征在于，在式(III)中，p表示大于或等于1.05并且小于或等于2.5的小数。


6.-如权利要求1至5中任一项所述的表面活性剂混合物(M1)，其特征在于，在式(III)和(IV)中，R3表示选自十二烷基、十四烷基和十六烷基的直链烷基。


7.-如权利要求1至6中任一项所述的表面活性剂混合物(M1)，其特征在于，在式(V)中，G4表示选自葡萄糖、木糖和阿拉伯糖残基的还原糖残基。


8.-如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：玛丽弗朗索瓦丝·盖拉尔希拉克，杰罗姆·吉尔博，乔治·达科斯塔，
申请(专利权)人：化工产品开发公司SEPPIC，
类型：发明
国别省市：法国;FR