【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
提供了一种泡沫稳定组合物和用于制备该泡沫稳定组合物的方法。泡沫稳定组合物适用于形成可以用于灭火应用的水性泡沫。
技术介绍
1、水性泡沫对于扑灭b类(可燃液体)火是非常有效的，并且已经用于此目的40年至50年。用于灭火的大多数水性泡沫中的活性成分是全氟烷基表面活性剂。用全氟烷基表面活性剂制备的水性泡沫可以以小于30秒的扑灭时间(即，完全扑灭火所需的时间)熄灭火。另外，一旦火被扑灭，用全氟烷基表面活性剂制备的水性泡沫可以防止火再次点燃。
2、由于期望性质中的许多性质，诸如高耐化学性、高疏水性和高疏脂性，全氟烷基物质(pfas)已得到广泛使用。然而，pfas诸如全氟烷基表面活性剂已示出在环境条件下分解或以其他方式降解，从而产生许多含氟化合物，已发现这些含氟化合物中的一些含氟化合物具有环境持久性。因此，pfas越来越多地从生产和使用中淘汰，从而导致许多广泛使用的全氟烷基表面活性剂和含有这些全氟烷基表面活性剂的组合物变得不可用于继续使用。
3、到目前为止，灭火泡沫配制人员还没有发现一种不含pfas的产品，其在灭火方面可以提供与含有全氟烷基表面活性剂的基准水性泡沫相同的性能。市场上不含pfas的产品要么太慢以至于不能在火上蔓延，要么泡沫在燃料之上不够稳定以有效灭火。在燃料油之上工作的一些泡沫不适于涉及可燃溶剂诸如醇类的灭火应用。
4、工业上需要提供不含pfas的灭火泡沫。更具体地，工业上需要不含pfas并且在极性和非极性燃料之上均稳定的灭火泡沫。
技术实现思路
<...【技术保护点】
1.一种泡沫稳定组合物，所述泡沫稳定组合物包含：
2.根据权利要求1所述的泡沫稳定组合物，其中在通式(b-I)的所述硅氧烷阳离子表面活性剂中，所述硅氧烷部分Z1具有式：
3.根据权利要求2所述的泡沫稳定组合物，其中所述硅氧烷部分Z1具有以下结构(i)-(iv)之一：
4.根据权利要求1至3中任一项所述的泡沫稳定组合物，其中：(i)D1是支链或直链亚烷基基团；或(ii)D1具有式-D3-N(R7)-D3-，其中每个D3为独立选择的二价连接基团并且R7为H或Y，其中Y是独立选择并且如上文所定义的。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的泡沫稳定组合物，其中在所述硅氧烷阳离子表面活性剂(A)中：(i)下标a是1；(ii)上标y是1；(iii)R是H；或者(iv)(i)-(iii)的任何组合。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的泡沫稳定组合物，其中：(i)每个D1选自-CH2CH(OH)CH2-和-HC(CH2OH)CH2-；(ii)每个R1是甲基；(iii)每个X是Cl，并且上标x是1；或者(iv)(i)-(iii)的任何组合
7.根据权利要求1至3中任一项所述的泡沫稳定组合物，其中在通式(b-II)的所述硅氧烷阳离子表面活性剂b)中，所述硅氧烷部分Z1具有式(R22SiO2/2)DP，其中每个R2为独立选择的烷基基团并且下标DP为2至15。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的泡沫稳定组合物，其中胶态二氧化硅相对于所述硅氧烷阳离子表面活性剂和当存在时所述有机阳离子表面活性剂的重量比为1:10-4至1:0.1。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的泡沫稳定组合物，其中所述胶态二氧化硅具有2nm至20nm的粒度。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的泡沫稳定组合物，其中存在c)所述有机阳离子表面活性剂，并且在通式(c-I)中，Z2为具有6至18个碳原子的烷基基团；并且其中D2选自由以下组成的组：i)共价键；ii)支链或直链亚烷基基团；以及iii)式-D4-N(R8)-D4-的基团，其中每个D4是独立选择的二价连接基团并且R8是H或Y，其中Y是独立选择并且如上文所定义的。
11.根据权利要求10所述的泡沫稳定组合物，其中在通式(c-I)中：(i)下标b为1；(ii)上标y为1；(iii)R为H；或者(iv)(i)-(iii)的任何组合。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的泡沫稳定组合物，所述泡沫稳定组合物包含10-4:1至0.1:1(c:a)的c)所述有机阳离子表面活性剂与a)所述胶态二氧化硅的重量比。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的泡沫稳定组合物，所述泡沫稳定组合物还包含至少一种选自以下的添加剂：d)除水之外的载体媒剂；e)除所述硅氧烷阳离子表面活性剂b)和所述有机阳离子表面活性剂c)之外的附加的表面活性剂；f)流变改性剂；g)pH控制剂；以及h)泡沫增强剂。
14.一种pH为7至10的灭火泡沫，所述灭火泡沫包含根据权利要求1至13中任一项所述的泡沫稳定组合物和水。
15.一种灭火的方法，所述方法包括使所述火与根据权利要求14所述的灭火泡沫接触。
16.一种下式的硅氧烷阳离子表面活性剂：
17.根据权利要求16所述的硅氧烷阳离子表面活性剂，其中每个X为卤离子。
18.根据权利要求16或权利要求17所述的硅氧烷阳离子表面活性剂，其中Z1具有式：
19.根据权利要求18所述的硅氧烷阳离子表面活性剂，其中Z1是线性的并且具有式：
20.根据权利要求16至19中任一项所述的硅氧烷阳离子表面活性剂，其中每个D1为式-(CH2)d-的二价烃基基团，其中下标d为1至18。
21.根据权利要求16至20中任一项所述的硅氧烷阳离子表面活性剂，其中每个D为具有式-D'-CH(-(CH2)e-OH)-D'-的羟基取代的烃，其中每个D'独立地为共价键或独立选择的具有1至8个碳原子的亚烷基基团，并且下标e为0或1。
22.根据权利要求16至21中任一项所述的硅氧烷阳离子表面活性剂，其中所述硅氧烷阳离子表面活性剂具有选自由(b-II-i)至(b-II-iv)组成的组的式，其中(b-II-i)至(b-II-iv)的式为：
23.一种用于制备根据权利要求16至22中任一项所述的硅氧烷阳离子表面活性剂的方法，其中所述方法包括：
24.根据权利要求23所述的方法，其中：(i)R8为环氧基烷基基团；(ii)每个R1为烷基；(iii)每个X为卤离子；或者(iv)(i)至(iii...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种泡沫稳定组合物，所述泡沫稳定组合物包含：
2.根据权利要求1所述的泡沫稳定组合物，其中在通式(b-i)的所述硅氧烷阳离子表面活性剂中，所述硅氧烷部分z1具有式：
3.根据权利要求2所述的泡沫稳定组合物，其中所述硅氧烷部分z1具有以下结构(i)-(iv)之一：
4.根据权利要求1至3中任一项所述的泡沫稳定组合物，其中：(i)d1是支链或直链亚烷基基团；或(ii)d1具有式-d3-n(r7)-d3-，其中每个d3为独立选择的二价连接基团并且r7为h或y，其中y是独立选择并且如上文所定义的。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的泡沫稳定组合物，其中在所述硅氧烷阳离子表面活性剂(a)中：(i)下标a是1；(ii)上标y是1；(iii)r是h；或者(iv)(i)-(iii)的任何组合。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的泡沫稳定组合物，其中：(i)每个d1选自-ch2ch(oh)ch2-和-hc(ch2oh)ch2-；(ii)每个r1是甲基；(iii)每个x是cl，并且上标x是1；或者(iv)(i)-(iii)的任何组合。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的泡沫稳定组合物，其中在通式(b-ii)的所述硅氧烷阳离子表面活性剂b)中，所述硅氧烷部分z1具有式(r22sio2/2)dp，其中每个r2为独立选择的烷基基团并且下标dp为2至15。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的泡沫稳定组合物，其中胶态二氧化硅相对于所述硅氧烷阳离子表面活性剂和当存在时所述有机阳离子表面活性剂的重量比为1:10-4至1:0.1。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的泡沫稳定组合物，其中所述胶态二氧化硅具有2nm至20nm的粒度。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的泡沫稳定组合物，其中存在c)所述有机阳离子表面活性剂，并且在通式(c-i)中，z2为具有6至18个碳原子的烷基基团；并且其中d2选自由以下组成的组：i)共价键；ii)支链或直链亚烷基基团；以及iii)式-d4-n(r8)-d4-的基团，其中每个d4是独立选择的二价连接基团并且r8是h或y，其中y是独立选择并且如上文所定义的。
11.根据权利要求10所述的泡沫稳定组合物，其中在通式(c-i)中：(i)下标b为1；...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·班纳吉，刘南国，Z·文茨利克，刘毅汉，
申请(专利权)人：美国陶氏有机硅公司，
类型：发明
国别省市：
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