ES2314920T3 - Empleo de dispersiones acuosas de polimeros solubles en agua y/o hinchables en agua, en agentes extintores y metodo para la lucha contra incendios. - Google Patents
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Abstract
Empleo de dispersiones acuosas de polímeros aniónicos solubles en agua y/o hinchables en agua y agentes de neutralización solubles en agua como aditivos para agentes extintores acuosos.
Description
Empleo de dispersiones acuosas de polímeros
solubles en agua y/o hinchables en agua, en agentes extintores y
método para la lucha contra incendios.
La invención se refiere al empleo de
dispersiones acuosas de polímeros solubles en agua y/o hinchables en
agua, en agentes extintores y un método para la lucha contra
incendios con agentes extintores acuosos, los cuales contienen por
lo menos un polímero.
A partir de la US-A 3,229,769 se
conoce que, por ejemplo, se puede controlar o bien impedir la
propagación del fuego en bosques revistiendo con un recubrimiento
finamente dividido un distrito de materiales inflamables adyacente
a un incendio, recubrimiento que contiene como componente esencial
un polímero entrelazado, hinchado en agua. Los polímeros tienen una
alta capacidad de absorción de agua, por ejemplo hasta 1.040 g de
agua por g de polímero. Ellos están presentes en el agente extintor
en una cantidad de 0,01 a 5% en peso. Como polímeros, entran en
consideración por ejemplo poliacrilamidas entrelazadas o sales de
metales alcalinos o bien de amonio de ácidos poliacrílicos
entrelazados.
De la US-A 3,976,580 se conoce
un gel acuoso de poliacrilamida y bentonita para emplear en la lucha
contra el fuego. La mezcla puede almacenarse por ejemplo en forma
de un polvo y ser dosificada durante la aplicación como agente
extintor del fuego en una corriente de agua, por ejemplo en una
manguera de extinción de fuego y ser usado con el agua de extinción
para la lucha contra los incendios.
De la EP-A 649 669 se conoce un
agente extintor que es aplicable en agua como agente extintor seco
así como también como suplemento del agente extintor. El agente
extintor consiste esencialmente en polímeros en forma de polvo que
forman hidrogeles y por lo menos un material con una alta estructura
superficial y/o construcción capilar y/o fibrosa. En dado caso, los
agentes extintores pueden contener un pegamento, para mejorar la
adhesión de los hidrogeles sobre el foco de incendio.
De la US-A 5,849,210 y la
US-B 6,786,286 se conocen otros métodos y
dispositivos para la lucha contra los incendios, mediante el empleo
de polímeros superabsorbentes y agua.
En el empleo de hidrogeles como en particular
polímeros superabsorbentes (PSA) para la lucha contra los incendios
existe el peligro de que los hidrogeles se aglomeren y que ello
genere una perturbación durante la lucha contra el incendio. En
casos extremos, incluso el dispositivo de lucha contra incendios
podría ya no ser operativo. Además, se limita la capacidad de
manipulación del sistema. Durante el empleo de pequeñas cantidades
de un hidrogel ocurre un fuerte incremento de la viscosidad, la
cual ya no es manipulable. Asimismo, la producción de la mezcla de
PSA hinchable es difícil.
La invención sirve de base para el objetivo de
luchar contra los incendios que pueden ser extinguidos con agua,
poner a disposición un medio para aumentar la viscosidad del agua
y/o retardar la evaporación del agua, el cual sin embargo no
conduce prácticamente a la formación de grumos, es estable al
almacenamiento y es fácil de manipular.
Se logra el objetivo acorde con la invención con
el empleo de dispersiones acuosas de polímeros aniónicos solubles
en agua y/o hinchables en agua y medios neutralizantes solubles en
agua como aditivos a los agentes extintores acuosos.
Como agente extintor acuoso debe entenderse en
primer lugar agua, la cual dado el caso puede contener
adicionalmente por lo menos un ignífugo, un colorante y/o un
humectante. Como ignífugos entran por ejemplo en consideración
polifosfato de amonio, bifenilos polibromados (BPB), difeniléteres
polibromados (DEPB), tetrabromobisfenol-A (TBBA),
cloroparafina y trióxido de antimonio, silicatos y boratos
alcalinos, mezclas de urea, dicianodiamida y fosfatos orgánicos.
Como agentes humectante son adecuados todos los materiales
superficialmente activos como alcoholes etoxilados con por lo menos
12 átomos de carbono en la molécula, fenoles etoxilados y/o polioles
etoxilados como glicerina o polietilenglicoles.
La producción del agente extintor puede ocurrir
en forma discontinua de acuerdo a un método de lote o también en
forma continua. Por ejemplo, se diluye una dispersión acuosa de un
polímero aniónico hinchable en agua y/o soluble en agua, con agua
hasta una concentración de polímero de como máximo 5% en peso y se
ajusta la solución acuosa formada mediante adición de por lo menos
un agente neutralizante soluble en agua hasta un valor de pH de por
lo menos 5,5. Preferiblemente, se diluye la dispersión acuosa de
polímero, en lo que ella se incorpora simultáneamente aunque en
forma separada de la colocación adicional de la dispersión
polimérica con el agente neutralizante, en agua y se agita la
mezcla originada. Sin embargo, el agente neutralizante puede
también estar presente en el agua empleada para dilución o ser
dosificado después de la adición de la dispersión de polímero. Sin
embargo, también se puede diluir con agua la dispersión de polímero
por ejemplo de modo continuo en una cámara de mezcla o en una
boquilla de mezcla bajo el efecto de un panel de corte y añadir
simultáneamente por lo menos un agente neutralizante soluble en
agua. El valor de pH del agente extintor acuoso está
preferiblemente en el rango de 6 a 13, en particular de 7 a 12.
Comúnmente, la concentración de polímero del
agente extintor acuoso es de 0,01 a 2,5% en peso. Ella está
preferiblemente en el rango de 0,1 a 2,0% en peso. Este agente
extintor tiene por ejemplo una viscosidad de por lo menos 1.000
mPas hasta 100.000 mPas, por lo común la viscosidad del agente
extintor está por encima de 3.000 mPas, preferiblemente por encima
de 5.000 mPas y en particular por encima de 10.000 mPas. Los datos
de viscosidad se refieren a la medida con un reómetro Brookfield
R/S, aguja V40203T01, a 20 rpm y una temperatura de 23ºC.
Frente a los agentes extintores que contienen un
superabsorbente, por ejemplo, el agente extintor acuoso a ser
empleado acorde con la invención tiene la ventaja de poder ser
almacenado por tiempos más largos -y también a temperaturas más
altas como por ejemplo 80ºC- sin una degradación prácticamente
mensurable de la viscosidad. Los agentes extintores acordes con la
invención pueden ser movidos con bombas. De allí que ellos puedan
ser bombeados por ejemplo en la cercanía del foco de un incendio
desde un recipiente de provisión y ser atomizados sobre el material
extinguir. En ello también existe otra posibilidad de aplicación,
atomizar con una válvula sobre el material que arde el agente
extintor acorde con la invención desde un recipiente a presión, el
cual está bajo una presión de nitrógeno de por ejemplo 10 bar, para
extinguir el incendio.
Además, es un objeto de la invención un método
para la lucha contra los incendios con agentes extintores acuosos,
los cuales contienen por lo menos un polímero, donde se mezcla con
agua de manera continua en cada caso una dispersión acuosa de
polímeros aniónicos solubles en agua y/o hinchables en agua y por lo
menos un agente neutralizante soluble en agua, de modo que la
mezcla tiene un contenido de polímero de como máximo 5% en peso y
un valor de pH de por lo menos 5,5 y se emplea inmediatamente para
la lucha contra el incendio.
El método para luchar contra los incendios con
agentes extintores acuosos, los cuales contienen por lo menos un
polímero, puede ser también ejecutado de manera discontinua, en el
que para la lucha contra el incendio se emplea una mezcla acuosa,
la cual es obtenible mediante mezcla discontinua con agua de una
dispersión acuosa de polímeros aniónicos solubles en agua y/o
hinchables en agua y por lo menos un agente neutralizante soluble
en agua, donde el contenido de polímero de la mezcla es como máximo
de 5, preferiblemente como máximo de 2,5% en peso y el valor de pH
es por lo menos de 5,5, preferiblemente por lo menos de 7,5.
Se conocen dispersiones acuosas de polímeros
aniónicos solubles en agua y/o hinchables en agua, por ejemplo de
la US-A 4,380,600; EP-A 183 466;
US-A 5,605,970; WO 97/34933 y DE-A
103 38 828. Tales dispersiones son obtenibles por ejemplo mediante
polimerizacion en una solución acuosa de monómeros aniónicos
solubles en agua del grupo de ácidos carboxílicos C_{3} a C_{5}
con insaturación etilénica, ácido vinilsulfónico, ácido
estirenosulfónico, ácido acrilamidometil propanosulfónico, ácido
vinilsulfónico y/o sus sales de metales alcalinos o de amonio,
solución que contiene por lo menos otro polímero y, dado el caso,
por lo menos una sal neutra como estabilizador de la dispersión de
polímero formada.
Se prefieren dispersiones acuosas de polímeros
aniónicos solubles en agua y/o hinchables en agua, que son
obtenibles mediante polimerizacion en una solución acuosa de
monómeros aniónicos solubles en agua, solución que está libre de
sales neutras, y como estabilizador por lo menos otro polímero
soluble en agua del grupo de polietilenglicoles,
polipropilenglicoles, acetato de polivinilo, polivinilalcoholes,
polivinilimidazoles, almidones solubles, almidones degradados
térmicamente, por vía oxidativa o enzimática, almidones catiónicos
o aniónicos modificados, maltodextrina y cloruro de
polidialildimetilamonio.
En particular, entran en consideración las
dispersiones acuosas de polímeros aniónicos solubles en agua y/o
hinchables en agua conocidos de la DE-A 103 38 828,
las cuales son obtenibles mediante polimerizacion en una solución
acuosa de monómeros aniónicos solubles en agua, solución que está
libre de sales neutras y como estabilizador contiene por lo menos
un polímero soluble en agua de entre los grupos
- (a)
- Polimerizado injertado de acetato de vinilo y/o propionato de vinilo sobre polietilenglicoles, polietilenglicoles que tienen uno o los dos lados bloqueados con grupos finales alquilo, carboxilo ó amino, copolimerizados de polialquilenglicolacrilatos de alquilo, polialquilenglicolmetacrilatos de alquilo y ácido acrílico y/o metacrílico, polialquilenglicoles con masas molares M_{N} de1.000 a 100.000, polialquilenglicoles con masas molares M_{N} de 1.000 a 100.000 que tienen uno o los dos lados bloqueados con grupos finales alquilo, carboxilo ó amino y
- (b)
- Copolimerizado hidrolizado de éteres de vinilalquilo y anhídrido maleico en forma del grupo carboxilo libre y en forma de la sal por lo menos parcialmente neutralizada con hidróxidos de metales alcalinos o bases de amonio y/o un almidón soluble en agua de entre el grupo de almidón de papa modificado catiónicamente, almidón de papa modificado aniónicamente, almidón de papa degradado y maltodextrina.
Además, de acuerdo con la invención, se emplean
preferiblemente las dispersiones acuosas de polímeros aniónicos
solubles en agua y/o hinchables en agua, que son obtenibles mediante
polimerización en una solución acuosa de monómeros aniónicos
solubles en agua, solución que está libre de sales neutras y
contiene como estabilizador por lo menos un polímero soluble en
agua de entre los grupos
- (a)
- Polimerizado injertado de acetato de vinilo y/o propionato de vinilo de (i) Polietilenglicoles ó (ii) Polietilenglicoles que tienen uno o los dos lados bloqueados con grupos finales alquilo, carboxilo ó amino ó polipropilenglicolea, polialquilenglicoles, polialquilenglicoles que tienen uno o los dos lados bloqueados con grupos finales alquilo, carboxilo o amino y
- (b)
- Copolímeros solubles en agua de
- (b1)
- Monómeros no iónicos insaturados monoetilénicos,
- (b2)
- Monómeros catiónicos insaturados monoetilénicos y dado el caso
- (b3)
- Monómeros aniónicos insaturados monoetilénicos, donde la fracción del monómero catiónico copolimerizado es más grande que la del monómero aniónico.
A las dispersiones acuosas empleadas
preferiblemente de polímeros aniónicos solubles en agua y/o
hinchables en agua pertenecen además las dispersiones que sic por
polimerización en una solución acuosa de monómeros aniónicos
solubles en agua, solución que está libre de sales neutras y
contiene como estabilizador por lo menos un polímero soluble en
agua de los grupos
- (a)
- Polimerizado injertado de acetato de vinilo y/o propionato de vinilo de (i) polietilenglicoles ó (ii) polietilenglicoles ó polipropilenglicoles que tienen uno o los dos lados bloqueados con grupos finales alquilo, carboxilo ó amino, polialquilenglicoles, polialquilenglicoles que tienen uno o los dos lados bloqueados con grupos finales alquilo, carboxilo o amino y
(b)
- (i)
- Homo y copolimerizados de monómeros aniónicos,
- (ii)
- Copolimerizados de monómeros aniónicos y catiónicos y dado el caso neutros, donde la fracción del monómero aniónico copolimerizado es más grande que la del monómero catiónico y
- (iii)
- Copolimerizado de por lo menos un monómero aniónico y por lo menos un monómero del grupo de ésteres de monómeros aniónicos con alcoholes monovalentes, estireno, N-vinilprirrolidona, N-vinilcaprolactama, N-vinilimidazol, N-vinilformamida, acrilamida, metacrilamida, acetato de vinilo y propionato de vinilo.
Como monómeros aniónicos insaturados etilénicos
entran en consideración en los ácidos carboxílicos monoetilénicos
insaturados C_{3} a C_{5} como ácido acrílico, ácido
metacrílico, ácido ethcrílico, ácido crotónico, ácido maleico,
ácido fumárico, ácido vinilsulfónico, ácido estirenosulfónico, ácido
acrilamidometilpropansulfónico, ácido vinilfosfónico, ácido
itacónico y/o las sales de metales alcalinos o sales de amonio de
estos ácidos. A los monómeros aniónicos preferiblemente empleados
pertenecen ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido maleico y ácido
acrilamido-2-metilpropanosulfónico.
Son particularmente preferidas las dispersiones acuosas de
polimerizados a base de ácido acrílico. Los monómeros aniónicos
pueden ser polimerizados solos hasta homopolimerizados o también en
mezclas entre sí hasta copolimerizados. Como ejemplos tenemos los
homopolimerizados del ácido acrílico o copolimerizados del ácido
acrílico con ácido metacrílico y/o ácido maleico.
Sin embargo, la polimerización de los monómeros
aniónicos puede ser ejecutada también en presencia de otros
monómeros insaturados etilénicos. Estos monómeros pueden ser no
iónicos o pueden portar una carga catiónica. Son ejemplos de tales
comonómeros acrilamida, metacrilamida; ésteres del ácido acrílico de
alcoholes monovalentes con 1 a 20 átomos de carbono, acetato de
vinilo, propionato de vinilo, metacrilato de dialquilaminoetilo,
metacrilato de dialquilaminopropilo, cloruro de dialildimetilamonio,
N-vinilformamida, vinilimidazol y vinilimidazol
cuaternario. Durante la polimerización, pueden emplearse monómeros
básicos como acrilato de dialquilaminoalquilo, por ejemplo acrilato
de dimetilaminoetilo o acrilato de dimetilaminoetilo, tanto en la
forma de la base libre o en forma parcial o completamente
neutralizada como también en forma cuaternaria como halogenuro de
alquilo C_{1} a C_{18}. Durante la producción del polimerizado
aniónico, se emplean los comonómeros por ejemplo en cantidades
tales que los polímeros formados son solubles en agua y exhiben una
carga aniónica. Por ejemplo, las cantidades de comonómeros no
iónicos y/o catiónicos, referidos a los monómeros empleados en total
durante la polimerización, son de 0 a 99, preferiblemente 5 a 75%
en peso.
Son copolímeros preferidos por ejemplo los
copolimerizados de 25 a 90% en peso de ácido acrílico y 75 a 10% en
peso de acrilamida. Son particularmente preferidos los
homopolimerizados de ácido acrílico, los cuales son obtenibles
mediante polimerizacion por radicales de ácido acrílico en ausencia
de otros monómeros así como copolimerizados de ácido acrílico y/o
ácido metacrílico, los cuales son producibles por copolimerización
de ácido acrílico y/o ácido metacrílico en presencia de trialiléter
de pentaeritritol, N,N'-diviniletilenurea,
aliléteres que contienen por lo menos dos grupos alilo de azúcares
como sacarosa, glucosa o manosa ó trialilamina así como mezclas de
estos
compuestos.
compuestos.
Adicionalmente, la polimerización puede ser
realizada en presencia de por lo menos un agente entrelazante. Se
produce entonces un copolímero con una masa molar más alta que si se
hiciera polimerizando el monómero aniónico en ausencia de un agente
entrelazante. La incorporación de un agente entrelazante en los
polímeros conduce además a una disminución de la solubilidad de los
polímeros en agua. Dependiendo de la cantidad de agente
entrelazante que hace la copolimerización, los polímeros se vuelven
insolubles aunque hinchables en agua. Entre la completa solubilidad
del polímero en agua y el hinchamiento del polímero en agua existe
una transición continua. El copolímero entrelazado tiene, en razón
de su capacidad de hinchamiento en agua, una mayor capacidad de
absorción de agua.
Como agentes entrelazantes pueden emplearse
todos los compuestos que disponen en la molécula de por lo menos
dos enlaces dobles insaturados etilénicos. Durante la producción de
ácidos poliacrílicos entrelazantes, tales compuestos son empleados,
por ejemplo, como polímeros superabsorbentes, ver
EP-A 858 478, página 4, línea 30 a página 5, línea
43. Son ejemplos de agentes entrelazantes trialilamina,
pentaeritritrialéter, metilenbisacrilamida,
N,N'-diviniletilenurea, aliléteres que contienen por
lo menos dos grupos alilo ó viniléteres que exhiben por lo menos
dos grupos vinilo de alcoholes polivalentes como por ejemplo
sorbitol, 1,2-etanodiol,
1,4-butanodiol, trimetilolpropano, glicerina,
dietilenglicol y de azúcares como por ejemplo sacarosa, glucosa,
manosa, alcoholes divalentes con 2 a 4 átomos de carbono
esterificados completamente con ácido acrílico o ácido metacrílico
como dimetacrilato de etilenglicol, diacrilato de etilenglicol,
dimetacrilato de butanodiol, diacrilato de butanodiol, diacrilato ó
dimetacrilato de polietilenglicoles con pesos moleculares de 300 a
600, triacrilato de trimetilenpropano etoxilado ó trimetacrilato de
trimetilenpropano, trimetacrilato de 2,2-bis
(hidroximetil) butanol, triacrilato de pentaeritritol,
tetraacrilato de pentaeritritol y cloruro de trialilmetilamonio. En
caso de que se emplee el agente entrelazante en la producción de las
dispersiones aniónicas, las cantidades empleadas de agente
entrelazante ascienden en cada caso por ejemplo a 0,0005 a 5,0,
preferiblemente 0,001 a 1,0% en peso, referido a la totalidad de
los monómeros empleados durante la polimerización. Son agentes
entrelazantes preferiblemente empleados trialiléter de
pentaeritritol,
N,N'-diviniletilen-urea, aliléteres
que contienen por lo menos dos grupos alilo de azúcares como
sacarosa, glucosa ó manosa y trialilamina así como mezclas de estos
compuestos.
Adicionalmente, la polimerización puede ser
ejecutada en presencia de por lo menos un propagador de cadena. Se
obtienen entonces polímeros que tienen una masa molecular más baja
que los polímeros producidos sin propagador de cadena. Son ejemplos
de propagadores de cadena los compuestos que contienen azufre en
forma ligada como dodecilmercaptano, tiodiglicol, etiltioetanol,
sulfuro de di-n-butilo, sulfuro de
di-n-octilo, sulfuro de difenilo,
sulfuro de diisopropilo, 2-, 1,3-mercaptopropanol,
3-mercaptopropano-1,2-diol,
1,4-mercaptobutanol, ácido tioglicólico, ácido
3-mercaptopropiónico, ácido mercaptosuccínico, ácido
tioacético y tiorurea, aldehídos, ácidos orgánicos como ácido
fórmico, formiato de sodio o formiato de amonio, alcoholes como en
particular isopropanol así como compuestos de fósforo como por
ejemplo hipofosfito de sodio. En la polimerización se puede emplear
un único o varios propagadores de cadena. En caso de que se emplee
uno de ellos durante la polimerización, se les usa por ejemplo en
una cantidad de 0,01 a 5,0, preferiblemente 0,2 a 1% en peso, basado
en la totalidad de los monómeros. Durante la polimerización se
emplea preferiblemente el propagador de cadena junto con por lo
menos un agente entrelazante. Mediante la variación de las
cantidades y de la relación del propagador de cadena y agente
entrelazante es posible regular la reología del polimerizado
formado. Durante la polimerización, el propagador de cadena y/o el
agente entrelazante pueden estar presentes por ejemplo en el medio
acuoso de polimerización, o ser dosificados al inicio de la
polimerización conjuntamente con o separados de los monómeros,
dependiendo del avance de la polimerización.
En la polimerización se emplean comúnmente
iniciadores que bajo las condiciones de reacción forman radicales.
Son iniciadores adecuados de polimerización por ejemplo los
peróxidos, hidroperóxidos, peróxido de hidrógeno, persulfato de
sodio o potasio, catalizadores redox y compuestos azo, diclorhidrato
de 2,2-azobis
(N,N-dimetilenisobutiramidina),
2,2-azobis
(4-metoxi-2,4-dimetilvaleronitrilo),
2,2-azobis
(2,4-dimetilvaleronitrilo) y diclorhidrato de
2,2-azobis (2-amidinopropano). Los
iniciadores son empleados en las cantidades comunes durante la
polimerización. Como iniciadores de polimerización se emplean
preferiblemente iniciadores azo. Sin embargo, puede iniciarse la
polimerización también con ayuda de radiación rica en energía, como
rayos de electrones o también irradiación con luz UV.
Las dispersiones acuosas de los polímeros
aniónicos solubles en agua tienen una concentración de polímero de
los polímeros aniónicos de por ejemplo 1 a 70% en peso, por lo común
5 a 50, preferiblemente 10 a 25 y de modo particular
preferiblemente 15 a 20% en peso. Para la estabilización de los
polímeros aniónicos que se forman durante la polimerización, ellas
contienen por lo menos dos grupos diferentes de los polímeros (a) y
(b) mencionados anteriormente. La cantidad de estabilizadores (a) y
(b) en las dispersiones acuosas es por ejemplo de 1 a 40% en peso,
por lo común 5 a 30% en peso y preferiblemente 10 bis 25% en peso.
Las dispersiones acuosas tienen por ejemplo un valor de pH de 2,5,
viscosidades en el rango de 200 a 100 000 mPas, preferiblemente 200
a 20 000 mPas, preferiblemente 200 a 10 000 mPas (medidos en un
viscosímetro Brookfield a 20ºC, aguja 6, 100 rpm).
A los estabilizadores del grupo (a) pertenecen
polimerizados injertos de acetato de vinilo y/o propionato de
vinilo de (i) polietilenglicoles ó (ii) polietilenglicoles que
tienen uno o los dos lados bloqueados con grupos finales alquilo,
carboxilo ó amino, así como además polialquilenglicoles y
polialquilenglicoles que tienen uno o los dos lados bloqueados con
grupos finales alquilo, carboxilo ó amino.
Los polialquilenglicoles son descritos por
ejemplo en la WO 03/046024, página 4, línea 37 a página 8, línea 9.
Los polialquilenglicoles allí descritos pueden ser empleados
directamente como estabilizadores del grupo (a) o ser modificados
en el sentido que se injertan sobre 100 partes en peso del
polialquilenglicol por ejemplo 10 a 1.000, preferiblemente 30 a 300
partes en peso de acetato de vinilo y/o propionato de vinilo. Como
base del injerto se emplea preferiblemente polietilenglicol con un
peso molecular M_{N} de 1.000 a 100,000 y se injerta allí acetato
de vinilo.
Otros estabilizadores (a) adecuados son los
polialquilenglicoles ya mencionados arriba así como los
polialquilenglicoles que tienen uno o los dos lados bloqueados con
grupos finales alquilo, carboxilo ó amino. Los polímeros previamente
mencionados tienen por ejemplo masas molares M_{N} de 100 a
100.000, preferiblemente de 300 a 80.000, particularmente preferido
de 600 a 50.000 y en particular de 1.000 a 50.000. Tales polímeros
son descritos por ejemplo en la WO 03/046024, página 4, línea 37 a
página 8, línea 9 citada arriba. Son polialquilenglicoles preferidos
por ejemplo polietilenglicol, polipropilenglicol así como
copolímeros de bloque de óxido de etileno y óxido de propileno. Los
copolímeros de bloque pueden contener óxido de etileno y óxido de
propileno copolimerizados en cualquier cantidad y en cualquier
orden. Los grupos finales OH de los polialquilenglicoles puede, en
dado caso, estar bloqueados en uno o ambos lados con grupos finales
alquilo, carboxilo ó amino, donde como grupo final preferiblemente
entra en consideración un grupo metilo.
Son estabilizadores del grupo (a) empleados de
modo particularmente preferido, los copolímeros de óxido de etileno
y óxido de propileno. Se prefieren de modo particular los
copolímeros de bloque de óxido de etileno y óxido de propileno con
una masa molar M_{N} de 500 a 20.000 g/mol y un contenido de
unidades de óxido de etileno de 10 a 80% molar.
Durante la producción de las dispersiones, los
polímeros solubles en agua del grupo (a) son empleados
preferiblemente en cantidades de 1 a 39,5% en peso, preferiblemente
5 a 30% en peso y particularmente preferido 10 a 25% en peso, basado
en la dispersión total.
Como polímeros del grupo (b) se emplean
copolímeros solubles en agua de
- (b1)
- monómeros solubles en agua, no iónicos, insaturados, monoetilénicos
- (b2)
- monómeros solubles en agua, catiónicos, insaturados, monoetilénicos y, dado el caso
- (b3)
- monómeros solubles en agua, aniónicos, insaturados, monoetilénicos
donde la fracción de monómero catiónico
copolimerizado es mayor que la del monómero aniónico.
Son ejemplos de monómeros no iónicos, solubles
en agua (b1) acrilamida, metacrilamida,
n-vinilformamida, n-vinilpirrolidona
y n-vinilcaprolactama. Como monómeros del grupo
(b1) son en principio adecuados todos los monómeros no iónicos
insaturados monoetilénicos, que tienen una solubilidad en agua de
por lo menos 100 g/l a una temperatura de 20ºC. Son particularmente
preferidos los monómeros (b1) que son miscibles con agua en
cualquier relación y forman soluciones acuosas claras como
acrilamida o N-vinil-formamida.
Son monómeros solubles en agua, catiónicos,
insaturados, monoetilénicos (b2) por ejemplo metacrilatos de
dialquilaminoalquilo como acrilato de dimetilaminoetilo,
metacrilato de dimetilaminoetilo, acrilato de dietilaminoetilo,
metacrilato de dietilaminoetilo, acrilato de dimetilaminopropilo,
metacrilato de dimetilaminopropilo, acrilato de dietilaminopropilo
y metacrilato de dietilaminopropilo, halogenuros de
dialquildialiamonio como cloruro de dimetildialilamonio y cloruro
de dietildialilamonio, N-vinilimidazol y
N-vinilimidazol cuaternario. Los monómeros básicos
como acrilato de dimetilaminoetilo o metacrilato de
dimetilaminoetilo pueden ser empleados tanto en forma de la base
libre como también en forma total o parcialmente neutralizada con
ácidos como ácido clorhídrico, ácido sulfúrico, ácido fórmico y
ácido p-toluen-sulfónico. Los
monómeros básicos pueden además estar transformados total o
parcialmente a la forma cuaternaria con halogenuros de alquilo
C_{1} a C_{18} y/o halogenuros de alquilo C_{1} a C_{18}
alquilarilo C_{1} a C_{18} y ser empleados en esta forma en la
polimerización. Son ejemplos de ello los metacrilatos de
dimetilaminoetilo transformados completamente en su forma
cuaternaria con cloruro de metilo como metocloruro de
dimetilaminoetilacrilato o metocloruro de
dimetilaminoetilmetacrilato. Los polímeros del grupo (b) pueden
contener también como grupos catiónicos, unidades de vinilamina.
Tales polímeros son obtenibles por ejemplo a través de
polimerización de N-vinilformamida junto con, en
dado caso, por lo menos un monómero aniónico soluble en agua
seguido de hidrólisis de los polímeros con escisión parcial de los
grupos formilo hasta polímeros que contienen unidades de
vinilamina.
Los polímeros del grupo (b) pueden en
determinado caso contener copolimerizado por lo menos un monómero
(b3) aniónico insaturado monoetilénico. Son ejemplos de tales
monómeros, los monómeros aniónicos anteriormente mencionados, que
forman polímeros solubles en agua, ácido acrílico, ácido
metacrílico, ácido vinilsulfónico, ácido vinilfosfónico, ácido
maléico, ácido fumárico, ácido crotónico, ácido itacónico así como
las sales de metales alcalinos y de amonio de estos ácidos.
Son ejemplo de copolímeros del grupo (b) los
copolimerizados solubles en agua de
- (b1)
- Acrilamida, metacrilamida, N-vinilformamida, N-vinilpirrolidona y/o N-vinilcaprolactama,
- (b2)
- acrilato de dialquilaminoalquilo, metacrilato de dialquilaminoalquilo, metacrilatos de dialquilaminoalquilo total o parcialmente neutralizados, metacrilatos de dialquilaminoalquilo transformados en su forma cuaternaria, halogenuros de dialquildialilamonio, N-vinilimidazol y N-vinilimidazol transformado en su forma cuaternaria y, dado el caso,
- (b3)
- ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido vinilsulfónico, ácido vinilfosfónico, ácido maléico, ácido fumárico, ácido crotónico, ácido itacónico así como las sales de metales alcalinos y amonio de estos ácidos.
Los polímeros (b) solubles en agua contiene por
ejemplo
- (b1)
- 2 a 90, preferiblemente 20 a 80 y particularmente preferido 35 a 70% molar de por lo menos un monómero no iónico
- (b2)
- 2 a 90, preferiblemente 20 a 80 y particularmente preferido 35 a 70% molar de por lo menos un monómero catiónico
y
- (b3)
- 0 a 48,9% molar, preferiblemente 0 a 30 y particularmente preferido 0 a 10% molar de por lo menos un monómero aniónico en forma copolimerizada donde la proporción de unidades de monómero catiónico es mayor que la de las unidades de monómero aniónico.
Son ejemplos individuales de los polímeros (b)
los copolimerizados de acrilamida y metocloruro de
dimetilaminoetilacrilato, copolimerizados de acrilamida y
metocloruro de dimetil aminoetilmetacrilato; copolimerizados de
acrilamida y metocloruro de dimetilaminopropilacrilato,
copolimerizados de metacrilamida y metocloruro de
dimetilaminoetilmetacrilato, copolimerizados de acrilamida,
metocloruro de dimetilaminoetilacrilato y ácido acrílico,
copolimerizados de acrilamida, metocloruro de
dimetilaminoetilmetacrilato y ácido metacrílico y copolimerizados de
acrilamida, metocloruro de dimetilaminoetilacrilato y ácido
acrílico.
Los polímeros (b) tienen por ejemplo un valor K
de 15 a 200, preferiblemente de 30 a 150 y particularmente
preferido 45 a 110 (determinado según H. Fikentscher,
Cellulose-Chemie, tomo 13, 58 - 64 y 71 - 74 (1932)
en solución acuosa al 3% de sal común a 25ºC, una concentración de
polímero de 0,1% en peso y un valor de pH de 7). La masa molar
promedio del polímero aniónico que entra en consideración como
componente (b) de la mezcla de estabilizador es por ejemplo de
hasta 1,5 millones, ordinariamente hasta de 1 millón y está
preferiblemente en el rango de 1.000 a 100.000 (determinado según
el método de dispersión de luz).
Las dispersiones acuosas contienen los polímeros
del grupo (b) por ejemplo en cantidades de 0,5 a 15, preferiblemente
de 1 a 10% en peso.
Las dispersiones acuosas de los polimerizados
aniónicos contienen preferiblemente como estabilizador una
combinación de
- (a)
- por lo menos un copolímero de bloque de óxido de etileno y óxido de propileno y
- (b)
- por lo menos un copolímero de acrilamida y metocloruro de dimetilaminoetilacrilato.
El copolímero (b) puede contener en dado caso
hasta 5% molar de ácido acrílico en una forma copolimerizada.
Como componente (b) de mezclas estabilizadoras
para la producción de dispersiones acuosas de polímeros aniónicos
solubles en agua, entran en consideración en particular también
copolímeros hidrolizados de vinilalquiléteres y anhídrido maleico
así como las sales de polimerizados obtenibles mediante
neutralización total o parcial con bases de metales alcalinos y/o
de amonio. Los grupos alquilo del vinilalquiléter pueden exhibir por
ejemplo de 1 a 4 átomos de carbono. Los copolimerizados son
obtenibles mediante copolimerización de vinilalquiléteres con
anhídrido maleico y a continuación hidrólisis de los grupos
anhídrido hasta grupos carboxilo y, en dado caso, total o parcial
neutralización de los grupos carboxilo. De modo particularmente
preferido, los polímeros solubles en agua del grupo (b) son
copolimerizados de vinilmetiléter y anhídrido maleico hidrolizados
en forma de los grupos carboxilo libres y en forma de sales
neutralizadas al menos parcialmente con soda cáustica, potasa
cáustica o amoníaco.
Otros polímeros solubles en agua adecuados del
grupo (b) son almidones solubles del grupo de almidones de papa
catiónicos modificados, almidones de papa aniónicos modificados,
almidones degradados de papa y maltodextrina. Son ejemplos de
almidones catiónicos modificados de papa los productos comerciales
Amylofax 15 y Perlbond 970. Un almidón de papa aniónico modificado
adecuado es Perfectamyl A 4692. Aquí la modificación es
esencialmente una carboxilación de almidón de papa. C*Pur 1906 es
un ejemplo de un almidón de papa modificado enzimáticamente y
maltodextrina C 01915 es un ejemplo de almidón de papa degradado por
hidrólisis. De los almidones mencionados, se emplea preferiblemente
la maltodextrina.
Otros polímeros del componente (b) de la mezcla
de estabilizador empleados preferiblemente, son los homo y
copolimerizados de monómeros aniónicos con masas molares M_{w}
hasta de 100.000, por ejemplo homopolimerizados de ácidos
carboxílicos insaturados etilénicos C_{3} a C_{5} como en
particular homopolimerizados de ácido acrílico o ácido metacrílico,
u otros monómeros que contienen grupos ácidos como ácido
acrilamidometilpropanosulfónico, ácido estirenosulfónico, acrilato
de sulfoetilo, metacrilato de sulfoetilo, ácido vinilsulfónico y
ácido vinilfosfónico así como las sales de metales alcalinos y de
amonio de los monómeros que contienen grupos ácidos. Los monómeros
aniónicos mencionados pueden ser neutralizados total o parcialmente.
Como componentes (b) de la mezcla de estabilizadores entran en
consideración también copolimerizados de monómeros aniónicos, por
ejemplo copolimerizados de ácido acrílico y ácido metacrílico, con
polimerizados de ácido acrílico y ácido maleico, con polimerizados
de ácido metacrílico y ácido maleico así como copolimerizados de
ácido acrílico y ácido itacónico.
Otros polímeros adecuados que se emplean como
componentes (b) de la mezcla de estabilizadores son los
copolimerizados de monómeros (i) aniónicos y (ii) catiónicos y dado
el caso (iii) neutros, donde la fracción de los monómeros aniónicos
copolimerizados es mayor que la de los monómeros catiónicos. Como
monómeros aniónicos (i) pueden emplearse los monómeros mencionados
en el párrafo precedente. Son particularmente preferidos el ácido
acrílico, ácido metacrílico, ácido maléico y ácido
acrilamidometilpropanosulfónico.
Son ejemplos de monómeros catiónicos (ii) que
portan una carga catiónica los monómeros insaturados catiónicos,
solubles en agua monoetilénicos, que ya están mencionados arriba en
los estabilizadores (b) bajo (b2), por ejemplo metacrilatos de
dialquilaminoalquilo en forma de las sales con ácidos o en forma
cuaternaria, halogenuros de dialquildialilamonio como cloruro de
dimetildialilamonio y cloruro de dietildialilamonio,
N-vinilimidazol convertido en cuaternario.
Son ejemplos de monómeros neutros (iii) todos
los ésteres de monómeros aniónicos con alcoholes C_{1} a C_{18}
monovalentes, estireno, N-vinilprirrolidona,
N-vinilimidazol, N-vinilformamida,
acrilamida, metacrilamida, acrilonitrilo, metacrilonitrilo, acetato
de vinilo y propionato de vinilo.
Otros polímeros adecuados como componentes (b)
de las mezclas de estabilizadores son los copolimerizados de (i)
por lo menos un monómero aniónico (tales monómeros fueron ya
indicados arriba como ejemplo) y (ii) por lo menos un monómero
neutro del grupo de los ésteres de monómeros aniónicos con alcoholes
monovalentes, estireno, N-vinilprirrolidona,
N-vinilimidazol, N-vinilformamida,
acrilamida, metacrilamida, acrilonitrilo, metacrilonitrilo, acetato
de vinilo y propionato de vinilo. De este grupo (b) son
particularmente preferidos los copolimerizados de ácido acrílico y
ácido metacrílico y copolimerizados de ácido acrílico, ácido
acrilamidometilpropano sulfónico, metilacrilato y estireno.
Las masas molares M_{w} de los polímeros
previamente mencionados están por ejemplo en el rango de 1.000 a
100.000, preferiblemente 1.500 a 70.000 y por lo común 2.000 a
30.000 (determinado por dispersión de la luz).
La relación de los componentes (a) y (b) en las
mezclas de estabilizadores puede variar en un rango amplio. Puede
ser por ejemplo de 50:1 a 1:10. Preferiblemente, se elige una
relación de (a):(b) de por lo menos 1,5:1, en particular de 7:1 a
10:1.
Las dispersiones del acuosas estables de
polimerizados aniónicos solubles en agua obtenibles de este modo
tienen, por ejemplo, un tamaño de partícula de 0,1 a 200 \mum,
preferiblemente 0,5 a 70 \mum. El tamaño de partícula puede ser
determinado por ejemplo mediante microscopía óptica, dispersión de
la luz o microscopía de corte con electrones en congelación. Las
dispersiones acuosas son producidas por ejemplo a valores de pH de
0,5 a 5, preferiblemente 1 a 3. A valores de pH inferiores a 5, las
dispersiones con un contenido de polímeros aniónicos de
aproximadamente 5 a 35% en peso tienen una viscosidad relativamente
baja.
Sin embargo, para el empleo como agente extintor
se desea una alta viscosidad del mismo. En la dilución con agua de
las dispersiones acuosas de dispersiones solubles en agua o
hinchables en agua así obtenibles, y en particular durante la
neutralización parcial o total de los grupos aniónicos de los
polímeros, se obtiene un marcado aumento de la viscosidad. Para el
empleo acorde con la invención como agente extintor, se emplea la
dispersión acuosa de polímero junto con por lo menos un medio de
neutralización. Como medio de neutralización entran en
consideración por ejemplo una base de metal alcalino, metal
alcalinoterreo y/o amonio. Son comercios de neutralización
particularmente preferidos la soda cáustica, potasa cáustica,
amoníaco, etanolamina, dietanolamina ó trietanolamina. Además,
pueden emplearse como medio de neutralización todas las otras aminas
ó también poliaminas como dietilentriamina, trietilentetramina,
polietilenimina y/o polivinilamina.
La cantidad de medio de neutralización que se
emplea es ajustada esencialmente según la viscosidad deseada que
debe tener el medio extintor. Esta viscosidad depende del valor de
pH del agente extintor, el cual está preferiblemente en el rango de
7,5 a 11. Existe una forma preferida de operar de la invención,
según la cual una dispersión acuosa de polímeros solubles en agua
y/o hinchables en agua y por lo menos un medio de neutralización
soluble en agua se mezclan en cada caso continuamente con el agua,
de modo que la mezcla, es decir el agente extintor, tiene un
contenido de polímero de a lo sumo 5% en peso, por ejemplo 0,1 a
2,5% en peso, por lo común 1,0 a 2,0% en peso, y un valor de pH
mí-
nimo de 5,5 y una viscosidad de a lo sumo 100.000 mPas (viscosímetro Brookfield, aguja V40203T01, 20 rpm 23ºC).
nimo de 5,5 y una viscosidad de a lo sumo 100.000 mPas (viscosímetro Brookfield, aguja V40203T01, 20 rpm 23ºC).
De modo particularmente preferido se emplean
dispersiones acuosas de polímeros aniónicos, las cuales están
entrelazadas. El medio de entrelazamiento es por lo común insertado
durante la polimerización, de modo que se obtienen partículas de
polímero que son entrelazadas de modo continuo. No obstante, se
puede emplear el medio de entrelazamiento también para un posterior
entrelazamiento superficial de las partículas dispersas de
polímero, en lo que con eso, en conexión con la polimerización
principal, se hace un entrelazamiento posterior, donde también se
puede ejecutar la polimerización principal ya en presencia de un
agente entrelazante.
Las dispersiones acuosas de polímero a ser
empleadas pueden por ejemplo contener los siguientes polímeros
aniónicos y ser producidas en presencia de los siguientes
componentes estabilizadores (a) y (b) indicados. Se midieron las
viscosidades indicadas en el siguiente resumen, para las
dispersiones acuosas de polímeros solubles en agua, o bien
hinchables en agua (mencionado como "emulsión" en lo que
sigue), en un reómetro Brookfield R/S, aguja V 40203T01, a 20 rpm y
una temperatura de 23ºC
- (1)
- ácido poliacrílico entrelazado con TATMPE (triacrilato de trimetilolpropano etoxilado), estabilizador de (a) polimerizado injertado de acetato de vinilo en polietilenglicol de masa molar M_{w} de 6.000 y (b) copolímero de vinilmetiléter y ácido maleico; viscosidad de la emulsión: 5.350 m Pas;
- (2)
- ácido poliacrílico entrelazado con trialilamina, estabilizador de (a) polimerizado injertado de acetato de vinilo en polietilenglicol de masa molar M_{w} de 6.000 y (b) copolímero de vinilmetiléter y ácido maléico; viscosidad de la emulsión: 10.250 m Pas;
- (3)
- copolimerizado de 135 partes en peso de ácido acrílico y 15 partes en peso de acrilato de metilo, entrelazado con 1,5 partes en peso de trialilamina, estabilizador de (a) polimerizado injertado de acetato de vinilo en polietilenglicol de masa molar M_{w} de 6.000 y (b) copolímero de vinilmetiléter y ácido maléico; viscosidad de la emulsión: 5.800 mPas;
- (4)
- copolimerizado de 142,5 partes en peso de ácido acrílico y 7,5 partes en peso de acrilato de metilo, entrelazado con 1,5 partes en peso de trialilamina, estabilizador de (a) polimerizado injertado de acetato de vinilo en polietilenglicol de masa molar M_{w} de 6000 y (b) copolímero de vinilmetiléter y ácido maléico; viscosidad de la emulsión: 21.900 m Pas;
- (5)
- polimerizado de 174 partes en peso de ácido acrílico 1 parte en peso de pentaeritritiltrialiléter (70% en peso en agua), estabilizador de (a) 175 g de un copolímero de 20,3 partes en peso de óxido de propileno y 14,2 partes en peso de óxido de etileno y (b) 62,5 partes en peso de una solución acuosa al 40% en peso de un copolimerizado de 95 partes en peso de vinilimidazol, el cual es llevado a la forma cuaternaria con cloruro de metilo, y 5 partes en peso de N-vinilpirrolidona; viscosidad de la emulsión: 1.200 mPas;
- (6)
- polimerizado de 174 partes en peso de ácido acrílico y 1 parte en peso de pentaeritritiltrialiléter (70% en peso en agua), estabilizador de (a) 175 g de un copolímero de 20,3 partes en peso de óxido de propileno y 14,2 partes en peso de óxido de etileno y (b) 37,5 partes en peso de una solución acuosa al 40% en peso de un copolimerizado de 50 partes en peso de vinilimidazol, el cual es llevado a la forma cuaternaria con cloruro de metilo, y 50 partes en peso de N-vinilpirrolidona; viscosidad de la emulsión: 1.850 mPas;
- (7)
- ácido poliacrílico obtenible mediante polimerización de 30 partes de ácido acrílico en presencia de estabilizador de (a) 19 partes en peso de un polimerizado injertado de acetato de vinilo en polietilenglicol de una masa molar M_{w} de 6.000 y (b) 17 partes en peso de un copolimerizado hidrolizado de anhídrido maléico y vinilmetiléter; viscosidad de la emulsión: 5.950 m Pas;
- (8)
- polimerizado de 30 partes en peso de ácido acrílico y 0,09 partes en peso de trialilamina, polimerizado en presencia de un estabilizador de (a) 19 partes en peso de un polimerizado injertado de acetato de vinilo en polietilenglicol de una masa molar M_{w} de 6.000 y (b) 17 partes en peso de un copolimerizado hidrolizado de anhídrido maléico y vinilmetiléter; viscosidad de la emulsión: 2.700 m Pas;
- (9)
- homopolimerizado de ácido acrílico de 30 partes en peso de ácido acrílico, polimerizado en presencia de un estabilizador de (a) 12 partes en peso de polietilenglicol de una masa molar M_{w} de 600 y (b) 17 partes en peso de un copolimerizado hidrolizado de anhídrido maléico y vinilmetiléter; viscosidad de la emulsión: 2.240 m Pas;
- (10)
- homopolimerizado de ácido acrílico de 30 partes en peso de ácido acrílico, polimerizado en presencia de un estabilizador de (a) 1,5 partes en peso de polietilenglicol de una masa molar de 900, 16,5 partes en peso de polietilenglicol de una masa molar de 600 y (b) 18 partes en peso de polietilenimina M_{w} de 25.000, viscosidad de la emulsión: 208 mPas;
- (11)
- homopolimerizado del ácido acrílico de 30 partes en peso de ácido acrílico, polimerizado en presencia de un estabilizador de (a) éster de metilpolietilenglicol de un peso molecular promedio M_{w} de 1.000 y ácido metacrílico, el cual está injertado con la sal de sodio del ácido metacrílico, y (b) 17 partes en peso de un copolimerizado hidrolizado de anhídrido maléico y vinilmetiléter; viscosidad de la emulsión: 3.650 m Pas;
- (12)
- ácido poliacrílico entrelazado de 30 partes en peso de ácido acrílico y 0,22 partes en peso de pentaeritritoltrialiléter (70%), polimerizado en presencia de un estabilizador de (a) 19 partes en peso de un polimerizado injertado de acetato de vinilo en polietilenglicol de una masa molar M_{w} de 6.000 y (b) 17 partes en peso de un copolimerizado hidrolizado de anhídrido maléico y vinilmetiléter; viscosidad de la emulsión: 2.900 m Pas;
- (13)
- homopolimerizado del ácido acrílico de 30 partes en peso de ácido acrílico polimerizado en presencia de un estabilizador de (a) 19 partes en peso de un polimerizado injertado de acetato de vinilo en polietilenglicol de una masa molar M_{w} 6.000 y (b) 18 partes en peso de maltodextrina; viscosidad de la emulsión: 10.500 m Pas;
- (14)
- ácido poliacrílico entrelazado de 30 partes en peso de ácido acrílico y 0,09 partes en peso de trialilamina, polimerizado en presencia de un estabilizador de (a) 19 partes en peso de un polimerizado injertado de acetato de vinilo en polietilenglicol de masa molar M_{w} de 6000 y (b) 17 partes en peso de un copolimerizado hidrolizado de anhídrido maléico y vinilmetiléter; viscosidad de la emulsión: 3.700 m Pas;
- (15)
- homopolimerizado del ácido acrílico de 30 partes en peso de ácido acrílico polimerizado en presencia de un estabilizador de (a) 18 partes en peso de uno copolímero de butilpolialquilenglicol M_{w} 2.000 (Pluriol A2000 PE) y (b) 18 partes en peso de polietilenimina Mw 25.000; viscosidad de la emulsión: 320 m Pas.
En el empleo acorde con la invención, las
emulsiones generan geles claros, los cuales también son estables al
almacenamiento a temperaturas elevadas. Durante la lucha contra el
incendio ellas se adhieren a las superficies verticales e impiden
de modo eficaz una muy rápida evaporación del agua de extinción. En
particular, ellas son adecuadas en aguas de extinción que son
aplicadas desde una gran altura sobre un foco de un incendio, por
ejemplo desde un helicóptero.
Las viscosidades indicadas en los ejemplos
fueron medidas en un reómetro Brookfield R/, aguja V 40203T01,
a
20 rpm y una temperatura de 23ºC. Las partes significan partes en peso.
20 rpm y una temperatura de 23ºC. Las partes significan partes en peso.
En un aparato de polimerización, el cual estaba
dotado con un agitador y un dispositivo para trabajar bajo
atmósfera de nitrógeno, había 175 g de un copolimerizado de 20,3
partes de óxido de propileno y 14,2 partes de óxido de etileno,
95,6 g de una solución acuosa al 20,92% de un copolimerizado de 35%
molar acrilamida y 65% molar de metocloruro de
dimetilaminoetilacrilato y 513,9 g de agua completamente
desmineralizada. A continuación se agitó la mezcla y primero que
todo se le hizo pasar nitrógeno por 10 minutos. A continuación, se
dosificaron en un tiempo de 10 minutos 174 g de ácido acrílico y 1,0
g de pentaeritritiltrialiléter (70%). Después se añadieron 0,2 g de
iniciador azo VA 044 [diclorhidrato de 2,2'-azobis
(N,N'-dimetilenisobutiramidina)] en 10 g de agua
completamente desmineralizada y se lavó con 10 g de agua. Se calentó
la mezcla de reacción entonces a una temperatura de 40ºC bajo paso
permanente de nitrógeno y fue polimerizada durante cinco horas a
esta temperatura. Después se añadieron 0,3 g de iniciador azo VA 044
en 10 g de agua completamente desmineralizada, se lavó con 10 g de
agua completamente desmineralizada y se agitó la mezcla de reacción
por 2 más a 40ºC para la postpolimerización. Se obtuvo una emulsión
blanca, que tenía una viscosidad de 1.200 m Pas. Ella fue marcada a
continuación como Dispersión A.
Ejemplo
1
A una solución acuosa de 50 g de trietanolamina
en 150 g de agua completamente desmineralizada se añadieron bajo
agitación 10 g de la dispersión A. Se obtuvo una muestra disuelta
clara que tenía un valor de pH de 9,1 y una viscosidad de 35.000
mPas (medida a 20 rpm). A 150 rpm la viscosidad de esta muestra fue,
bajo condiciones de medición por demás iguales, de 7.900 mPas.
Ejemplo
2
A 180 g de agua completamente desmineralizada se
añadieron, bajo permanente agitación, primero que todo 20 g de
trietanolamina y después 10 g de dispersión A. Se obtuvo una muestra
clara disuelta que tenía un valor de pH de 9,5 y una viscosidad de
36.500 mPas (medida a 20 rpm). A 150 rpm la viscosidad de esta
muestra fue, bajo condiciones de medición por demás iguales, de
8.700 mPas.
Ejemplo
3
A 190 g de agua completamente desmineralizada se
añadieron, bajo permanente agitación, primero que todo
10 g de trietanolamina y después 10 g de dispersión A. Se obtuvo un agente extintor que tenía un valor de pH de 8,7 y una viscosidad de 26.800 mPas (médica a 20 rpm). A 150 rpm la viscosidad de esta muestra fue, bajo condiciones de medición por demás iguales, de 6.800 mPas. Tal mezcla se dejaba bombear.
10 g de trietanolamina y después 10 g de dispersión A. Se obtuvo un agente extintor que tenía un valor de pH de 8,7 y una viscosidad de 26.800 mPas (médica a 20 rpm). A 150 rpm la viscosidad de esta muestra fue, bajo condiciones de medición por demás iguales, de 6.800 mPas. Tal mezcla se dejaba bombear.
Ejemplo
4
A 180 g gramos de agua completamente
desmineralizada se añadieron bajo agitación constante primero que
todo 10 g de trietanolamina y después 4 g de dispersión A. Se
obtuvo un agente extintor que tenía un valor de pH de 9,2 y una
viscosidad de 36.500 mPas (medida a 20 rpm). A 150 rpm la viscosidad
de esta muestra fue, bajo condiciones de medición por demás
iguales, de 8.700 mPas.
Ejemplo
5
A 170 g de agua completamente desmineralizada se
añadieron bajo constante agitación primero que todo 30 g de
trietanolamina y después 6 g de dispersión A. Se obtuvo una muestra
clara disuelta que tenía un valor de pH de 9,5 y una viscosidad de
36.500 mPas (medida a 20 rpm). A 150 rpm la viscosidad de esta
muestra fue, bajo condiciones de medición por demás iguales, de
8.700 mPas.
Ejemplo
6
Se almacenaron en cada caso muestras de los
agentes extintores acuosos que fueron obtenidos de acuerdo con los
ejemplos 4 y 5, bajo las condiciones indicadas en la Tabla 1
(temperaturas y tiempos), y se determinó después en cada caso la
viscosidad de las muestras almacenadas. En la Tabla 1 se indican los
resultados de la medición. Ellos muestran que los agentes
extintores a ser empleados de acuerdo con la invención pueden ser
almacenados por tiempos más largos sin pérdida apreciable de
viscosidad.
\vskip1.000000\baselineskip
Claims (16)
1. Empleo de dispersiones acuosas de polímeros
aniónicos solubles en agua y/o hinchables en agua y agentes de
neutralización solubles en agua como aditivos para agentes
extintores acuosos.
2. Empleo acorde con la reivindicación 1,
caracterizado porque se diluye una dispersión acuosa de un
polímero aniónico soluble en agua y/o hinchable en agua, con agua
hasta una concentración de polímero de 5% en peso como máximo y se
ajusta el valor de pH con por lo menos un agente de neutralización
soluble en agua a por lo menos 5,5.
3. Empleo según la reivindicación 1 o 2,
caracterizado porque el valor de pH del agente extintor
acuoso es de 6 a 13.
4. Empleo según una de las reivindicaciones 1 a
3, caracterizado porque el valor de pH del agente extintor
acuoso es de 7 a 12.
5. Empleo según una de las reivindicaciones 1 a
4, caracterizado porque la concentración de polímero del
agente extintor acuoso es de 0,01 a 2,5% en peso.
6. Empleo según una de las reivindicaciones 1 a
5, caracterizado porque la concentración de polímero del
agente extintor acuoso es de 0,1 a 2,0% en peso.
7. Empleo según una de las reivindicaciones 1 a
6, caracterizado porque se usan dispersiones acuosas de
polímeros aniónicos solubles en agua y/o hinchables en agua, las
cuales son obtenibles mediante polimerizacion en una solución
acuosa de monómeros aniónicos solubles en agua del grupo de ácidos
carboxílicos insaturados etilénicos C_{3} a C_{5}, ácido
vinilsulfónico, ácido estirenosulfónico, ácido acrilamido
metilpropanosulfónico, ácido vinilsulfónico y/o sus sales de
metales alcalinos o amonio, solución que contiene por lo menos otro
polímero y, dado el caso, por lo menos una sal neutra como
estabilizador para la dispersión de polímero formada.
8. Empleo según una de las reivindicaciones 1 a
6, caracterizado porque se usan dispersiones de polímeros
aniónicos solubles en agua y/o hinchables en agua, las cuales son
obtenibles mediante polimerizacion de monómeros aniónicos solubles
en agua en una solución acuosa, la cual está libre de sales neutras
y contiene como estabilizador por lo menos otro polímero soluble en
agua del grupo de los polietilenglicoles, polipropilenglicoles,
polivinilacetatos, polivinilalcoholes, polivinilimidazoles,
almidones solubles en agua, almidones degradados por vía térmica,
oxidativa o enzimática, almidones modificados catiónicos o
aniónicos, maltodextrina y cloruro de polidialildimetilamonio.
9. Empleo según una de las reivindicaciones 1 a
6, caracterizado porque se emplean polímeros aniónicos
solubles en agua y/o hinchables en agua, los cuales son obtenibles
mediante polimerización en una solución acuosa de monómeros
aniónicos solubles en agua, solución que está libre de sales neutras
y contiene como estabilizador por lo menos un polímero soluble en
agua del grupo
- (a)
- polimerizado injertado de acetato de vinilo y/o propionato de vinilo sobre polietilenglicoles, polietilenglicoles que tienen uno o los dos lados bloqueados con grupos finales alquilo, carboxilo o amino, copolimerizados de acrilatos de alquilpolialquilenglicol ó metacrilatos de alquilpolialquilenglicol y ácido acrílico y/o ácido metacrílico, polialquilenglicoles con masa molar MN de 1.000 a 100.000, polialquilenglicoles que tienen uno o los dos lados bloqueados con grupos finales alquilo, carboxilo o amino con masa molar MN de 1000 a 100.000 y
- (b)
- copolimerizados hidrolizados de vinilalquiléteres y anhídrido maleico en forma del grupo carboxilo libre y en forma de una sal neutralizada al menos parcialmente con hidróxidos de metales alcalinos o bases de amonio y/o un almidón soluble en agua del grupo de almidones de papa catiónicos modificados, almidones de papa aniónicos modificados, almidones de papa degradados y maltodextrina.
10. Empleo según una de las reivindicaciones 1 a
6 caracterizado porque se usan dispersiones acuosas de
polímeros aniónicos solubles en agua y/o hinchables en agua los
cuales son obtenibles mediante polimerizacion en una solución
acuosa de monómeros aniónicos solubles en agua, solución que está
libre de sales neutras y contiene como estabilizador por lo menos
un polímero soluble en agua del grupo
- (a)
- Polimerizado injertado de acetato de vinilo y/o propionato de vinilo de (i) polietilenglicoles ó (ii) polietilenglicoles ó polipropilenglicoles que tienen uno o los dos lados bloqueados con grupos finales alquilo, carboxilo ó amino, polialquilenglicoles, polialquilenglicoles que tienen uno o los dos lados bloqueados con grupos finales alquilo, carboxilo o amino y
- (b)
- Copolímeros solubles en agua de
- (b1)
- Monómeros no iónicos insaturados monoetilénicos,
- (b2)
- Monómeros catiónicos insaturados monoetilénicos y dado el caso
- (b3)
- Monómeros aniónicos insaturados monoetilénicos, donde la proporción del monómero catiónico copolimerizado es más grande que la del monómero aniónico.
11. Empleo según una de las reivindicaciones 1 a
6 caracterizado porque se usan dispersiones acuosas de
polímeros aniónicos solubles en agua y/o hinchables en agua las
cuales son obtenibles mediante polimerizacion en una solución
acuosa de monómeros aniónicos solubles en agua, solución que está
libre de sales neutras y contiene como estabilizador por lo menos
un polímero soluble en agua de los grupos
- (a)
- Polimerizado injertado de acetato de vinilo y/o propionato de vinilo de (i) polietilenglicoles ó (ii) polietilenglicoles ó polipropilenglicoles que tienen uno o los dos lados bloqueados con grupos finales alquilo, carboxilo ó amino, polialquilenglicoles, polialquilenglicoles que tienen uno o los dos lados bloqueados con grupos finales alquilo, carboxilo o amino y
- (b)\hskip0.6cm(i)
- Homo y copolimerizados de monómeros aniónicos
- (ii)
- copolimerizados de monómeros aniónicos y catiónicos y, dado el caso, neutros, donde la fracción del monómero aniónico copolimerizado es mayor que la del monómero catiónico y
- (iii)
- copolimerizados de por lo menos un monómero aniónico y por lo menos un monómero del grupo de ésteres de monómeros aniónicos con alcoholes monovalentes, estireno, N-vinilprirrolidona, N-vinilcaprolactama, N-vinilimidazol, N-vinilformamida, acrilamida, metacrilamida, acetato de vinilo y propionato de vinilo.
12. Empleo según una de las reivindicaciones 1 a
11, caracterizado porque como agente de neutralización se
usa por lo menos una base de metal alcalino, metal alcalinoterreo o
amonio.
13. Empleo según una de las reivindicaciones 1 a
12, caracterizado porque como agente de neutralización se
emplea soda cáustica, potasa cáustica, amoníaco, etanolamina,
dietanolamina ó trietanolamina.
14. Empleo según una de las reivindicaciones 1 a
13, caracterizado porque la solución acuosa contiene
adicionalmente un agente para luchar contra las llamas, un
colorante y/o un agente humectante.
15. Empleo según una de las reivindicaciones 1 a
14, caracterizado porque se mezcla con agua en cada caso de
modo continuo, una dispersión acuosa de polímeros aniónicos solubles
en agua y/o hinchables en agua y por lo menos un agente de
neutralización soluble en agua, de modo que la mezcla tiene un
contenido de polímero de 5% en peso como máximo y un valor de pH de
por lo menos 5,5 y una viscosidad de, como máximo, 100.000 mPas
(viscosímetro Brookfield, aguja V40203T01, 20 rpm 23ºC).
16. Método para luchar contra los incendios con
agentes extintores acuosos los cuales contienen por lo menos un
polímero, caracterizado porque se mezcla con agua en cada
caso de modo continuo o discontinuo, una dispersión acuosa de
polímeros aniónicos solubles en agua y/o hinchables en agua y por lo
menos un agente de neutralización soluble en agua, de modo que la
mezcla tiene un contenido de polímero como máximo de 5% en peso y un
valor de pH mínimo de 5,5 y ella se emplea inmediatamente para la
lucha contra los incendios.
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