DE4136398A1 - Feuerloeschpulver - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Feuerlöschpulver gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es gibt derzeit im wesentlichen drei Arten von Feuerlöschpulvern:

• - BC-Löschpulver gegen Gas- und Flammenbrände,
• - ABC-Löschpulver gegen Glut-, Gas- und Flammenbrände,
• - D- oder ABCD-Löschpulver als Sonderlöschpulver z. B. gegen Metallbrände bzw. als Universallöschpulver gegen Glut-, Flüssigkeits-, Gas- und Metallbrände.

Löschpulver werden innig vermischt in einem Gasstrom, meist in einem Strom aus Preßluft oder gasförmiger Kohlensäure oder Stickstoff, auf den Brandherd geschleudert, bis das Feuer erstickt ist.

Die Basisstoffe für Feuerlöschpulver sind meist folgende Chemikalien:
BC-Löschpulver: Natriumhydrogencarbonat, Kaliumsulfat, Kaliumhydrogencarbonat;
ABC-Löschpulver: Ammoniumphosphate + Ammoniumsulfat und Bariumsulfat sowie Bestandteile der BC- Löschpulver;
D- oder ABCD-Löschpulver Natriumchlorid, Kaliumchlorid, Melamin oder Bortrioxid sowie Bestandteile der ABC-Löschpulver.

Feuerlöschpulver enthalten zudem Zusätze, z. B. zur Verbesserung der Haltbarkeit, der Gleit- und Rieselfähigkeit, der Klebe- bzw. Haftwirkung an brennenden Gegenständen sowie gegen Agglomeration. Mittel zur Verbesserung der Haltbarkeit sind Hydrophobierungsmit­ tel, wie Wachse, Metallstearate, insbesondere jedoch Silikone.

Die Löschwirkungen der Löschpulverarten sind unterschiedlich. Während BC-Pulver durch heterogene Inhibition und mechanisch durch den Pulverstrahl wirken, löschen ABC-Pulver durch Bildung einer die Sauerstoffzufuhr unterbindende Glasurschicht sowie Inhibition durch Gasentwicklung und Förderung der Verkohlung fester Stoffe. Metallbrand-Löschpulver (D-Löschpulver) schmelzen oder sintern und bilden eine harte Kruste mit geringer Porosität, die den Zutritt von Sauerstoff unterbindet.

Im allgemeinen sollten Feuerlöschpulver und deren Zerfallsproduk­ te beim Auftreffen auf den Brandherd physiologisch unbedenklich, lange haltbar, gut förderfähig und sehr gut löschfähig sein sowie beim Auftreffen auf elektrische Anlagen keine leitenden Brücken bilden. Aus Preisgründen enthält insbesondere ABC-Pulver häufig einen Anteil an Verschnittmitteln (inerte Pulver), so daß die Löschfähigkeit dadurch drastisch herabgesetzt sein kann.

Aufgabe der Erfindung ist, Feuerlöschpulver mit erhöhter Löschwirkung zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung beruht somit auf einer kombinierten Wirkung zwischen den üblichen Bestandteilen eines Feuerlöschpulvers und den an sich bekannten thermoplastischen Kautschuken ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Monovinyl-Aren-konjugierten-Dien- Blockcopolymeren, Monovinyl-Aren-Monoolefin-Blockcopolymeren und hydrierten Derivaten solcher Blockcopolymeren, die mit geringen Mengen an hydrophobem Silika (Kieselerde, Siliciumdioxid) beschichtet bzw. umhüllt sind. Dabei ist die Wirkung bei allen Arten von Feuerlöschpulvern erzielbar, jedoch besonders signifi­ kant bei BC-Löschpulvern. Erfindungsgemäße Feuerlöschpulver sind somit Mischungen aus üblichen Basisstoffen der Feuerlöschpulver mit einer Mischung aus bestimmten thermoplastischen Kautschuk- Blockcopolymeren mit geringen Mengen an hydrophobem Silika, wobei hochdisperse silikonisierte pyrogene Kieselsäure oder hydrophobes Kieselgur bevorzugt ist.

Die Copolymeren umfassen Blockcopolymere vinylaromatischer Monomere und konjugierte Diene mit wenigstens einem monovinylaro­ matischen Polymerblock, der mit einem konjugierten Dien-Polymer­ block verknüpft ist oder Blockcopolymere vinylaromatischer Monomere und monoolefinische Monomere mit wenigstens einem monovinylaromatischen Polymerblock, der mit einem monoolefini­ schen Polymerblock verknüpft ist, ebenso wie hydrierte Derivate dieser Blockcopolymeren. Insbesondere sind die Blockcopolymeren thermoplastische, elastomere, lineare Zweiblock-, Dreiblock- und radiale oder verzweigte Polymere umfassend monovinylaromatische Polymerblöcke angebunden an elastomere konjugierte Diene oder elastomere monoolefinische Polymerblöcke, einschließlich hydrierter Derivate solcher Polymerblöcke. Die allgemeine Struktur der Blockmoleküle sind vom linearen A-B-A Block-Typ, radialen oder verzweigten A-B Block-Typ und zweifach A-B Block- Typ. Hierbei bedeuten "A" ein monovinylaromatisches Polymer oder einen hydrierten Polymerblock, während "B" ein elastomeres konjugiertes Dien, ein hydriertes Dien, einen monoolefinischen oder hydrierten monoolefinischen Polymerblock bedeuten. Die monovinylaromatischen Polymerblöcke umfassen entweder Homopoly­ mer- oder Copolymerblöcke und überwiegen vorwiegend im monovinyl­ aromatischen Monomer als hauptsächlich polymerisierbare Einheit. Die konjugierten Dien- und hydrierten Dienpolymerblöcke und die monoolefinischen und hydrierten monoolefinischen Polymerblöcke können entweder von homopolymerer oder copolymerer Art sein, wobei ihre wesentliche Eigenschaft darin zu sehen ist, daß sie eine Konstitution mit elastomeren Eigenschaften aufweisen.

Beide Blöcke "A" und "B" können teilweise oder vollständig hydriert sein. Falls nur teilweise hydriert wird, ist es bevorzugt, daß die Blöcke "B", nämlich die konjugierten Dien- Polymerblöcke so hydriert werden, daß die Oxidationsempfindlich­ keit vermindert wird. Daher können diese Polymeren Blockpolymere umfassen, die nicht, teilweise oder vollständig hydriert sind.

Die monovinylaromatischen Monomere, die verwendbar sind zur Bildung der Blockcopolymere gemäß der Erfindung umfassen Styrol, α-Methylstyrol und ringalkyliertes Styrol. Diese sind miteinander oder mit geringen Mengen konjugierter Diene unter Ausbildung der Blöcke "A" copolymerisierbar. Die konjugierten Diene, die für die Bildung der Blöcke "B" oder als Komponenten in geringerem Anteil in den Blöcken "A" verwendbar sind, umfassen insbesondere konjugierte Diene mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen, insbesondere Butadien und Isopren. Die für die Bildung der Blöcke "B" verwendbaren Monoolefinen besitzen vorzugsweise 2 bis 8 Kohlen­ stoffatome, wobei Ethylen, Propylen und Butylen bevorzugt sind. Bevorzugte monoolefinische "B"-Blöcke umfassen Copolymere von Ethylen/Propylen und Ethylen/Buthylen. Repräsentative Blockcopo­ lymere haben die Konfiguration Polystyrol-Polybutadien-Polysty­ rol, Polystyrol-Polyisopren-Polystyrol und Polystyrol-Poly (Ethylen/Butylen)/Polystyrol A-B-A Dreiblockcopolymere; Polysty­ rol-Polybutadien und Polystyrol-Polyisopren A-B radiale oder verzweigte Blockcopolymere; Polystyrol-Polybutadien, Polystyrol- Poly(Ethylen/Propylen) und Polystyrol-Poly(Ethylen/Butylen) A-B Zweiblockcopolymere.

Bevorzugte Blockcopolymere sind Polystyrol-Polybutadien-Polysty­ rol und Polystyrol-Poly(Ethylen/Butylen)-Polystyrol lineare A- B-A Dreiblockcopolymere. Insbesondere sind solche Materialien für die Erfindung geeignet, die unter den Handelsbezeichnungen Kraton D und Kraton G als thermoplastische Kautschuke von Shell Chemical Company, Houston, Texas, angeboten werden. Die am meisten bevorzugten Materialien sind vom Hersteller entweder in Pellet- oder Pulverform erhältlich. Im Moment ist die Pulverform bevorzugt.

Die hydrophoben Silika-Additiven, die mit den thermoplastischen Elastomeren in den Zusammensetzungen gemäß der Erfindung kombiniert werden, sind in der technischen und der Patentlitera­ tur veröffentlicht und sind im Handel erhältlich. Die hydrophoben Silikaverbindungen können im wesentlichen irgendwelche silicium­ haltigen Verbindungen umfassen, einschließlich Silika, Diatomit, Kieselgur und andere Formen der Diatomeenerde, die behandelt worden sind, um das Material hydrophob zu machen. Gemäß der Erfindung sind insbesondere hydrophobe amorphe abgerauchte Silikaverbindungen bevorzugt, die unter den Handelsnamen Aerosil R-972, R-972V, R-974, R-974V und R-976 von Degussa Corporation, Richfield Park, New Jersey, erhältlich sind. Bevorzugt sind Aerosil R-972 und R-974 umfassend mit Dimethyldichlorsilan behandelte Siliziumdioxide. Hydrophobes Silika wird in Mengen von 0,1 bis 3,0 Gew.-%, insbesondere 0,3-0,7 Gew.-%, bezogen auf das Volumen der thermoplastischen, elastomeren Blockcopolymeren, eingesetzt.

Hydrophobes Silika ist leicht kombinierbar mit den Blockcopolyme­ ren durch einfache Mischtechniken, wodurch ein Polymer mit einer weitgehend gleichmäßigen Oberflächenbeschichtung erhalten wird.

Es konnte festgestellt werden, daß sich bei Anwendung des erfindungsgemäßen Feuerlöschpulver seine Art zähflüssiger Teppich bzw. eine zusammenhängende Schicht bildet, deren Entstehung bisher noch unerklärlich ist. Diese Schicht legt sich über den Brandherd bzw. auf die Brandstelle und vermindert insbesondere bei Flüssigkeitsbränden den Austritt brennbarer Gase nach dem Ablöschen drastisch, wodurch eine Rückzündung erheblich erschwert wird und explosionsartige Rückzündungen praktisch vermieden werden. Die Schicht ist relativ schwer und verbleibt am Brand­ herd. Sie haftet an der Brandstelle, was nach Erkalten der Brandstelle in überraschender Weise weitgehend wieder aufgehoben ist. Die Klebrigkeit der Schicht am Brandherd in der Hitze kann auch insoweit ausgenutzt werden, als weitere übliche Feuerlösch­ pulver und/oder Inertpulver auf die Brandstelle befördert werden können, die dann aufgrund der Klebewirkung der Schicht lokali­ siert werden. Von besonderem Vorteil ist, daß das neue Feuer­ löschpulver schaumverträglich ist, so daß die Anwendung von Feuerlöschschaum in Kombination mit den erfindungsgemäßen Feuerlöschpulvern möglich ist.

Nach dem Erkalten der Brandstelle kann die Schicht ohne weiteres zusammenhängend als Ganzes oder bruchstückhaft entfernt bzw. gehandhabt werden, so daß die Entsorgung der kalten Brandstelle einfach ist. Die Schicht behindert sehr wirksam eine Wiederent­ zündung, so daß das Feuerlöschpulver auch diese meist erwünschte Eigenschaft gewährleistet. Unberührt von dieser Schichtbildung, zu der auch die üblichen Bestandteile des Feuerlöschpulvers beitragen (ohne die üblichen Bestandteile findet keine nennens­ werte bzw. brauchbare Schichtbildung statt), wirken die üblichen Bestandteile, obwohl in geringeren Mengen vorhanden, in der bekannten Weise und ebenso effektiv wie normale Feuerlöschpulver, die keine erfindungsgemäße Zumischung enthalten. Im Zusammenwir­ ken der Mischungspartner ergibt sich sogar eine höhere Löschfä­ higkeit und eine Ad- bzw. Absorption bzw. Abbindung von brennba­ ren Flüssigkeiten, bezogen auf vergleichbare Feuerlöschpulvermen­ gen mit üblichen Bestandteilen.

Das neue Feuerlöschpulver ist ungiftig, lange haltbar, locker und agglomeriert nicht und ist besonders gut förderfähig. Es bedarf keiner besonderen, an sich bekannten Zusätze zur Verbesserung der Haltbarkeit oder der Gleit- oder Rieselfähigkeit. Es sind sogar die Hydrophobierungsmittel, die übliche Feuerlöschpulver zwingend enthalten, entbehrlich, was die Herstellung des neuen Feuerlösch­ pulvers vereinfacht. Die an sich bekannten Zusätze können aber vorhanden sein, soweit dies anwenderseitig gewünscht wird.

Bevorzugt enthalten die neuen Feuerlöschpulver bis zu 30 Gew.-% des Copolymeren, das vorzugsweise in einer Feinheit von 100 bis 300 µm, insbesondere von 180 bis 220 µm, verwendet wird.

Die besondere Löschfähigkeit des neuen Feuerlöschpulvers beruht sehr wahrscheinlich auf Wechselwirkung zwischen den Teilchen der üblichen Bestandteile des Feuerlöschpulvers und den Teilchen des Copolymeren nach der Vermischung, ohne daß eine Agglomeration erfolgt. Die Teilchen sind nach der Mischung nicht ohne weiteres wieder entmischbar. Aus den Wechselwirkungen der Teilchen untereinander resultiert auch die so vorteilhafte Schichtbildung, die eine völlig neue Löschfähigkeitsqualität bewirkt mit verminderter Löschpulvermenge.

Ein weiterer besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß das erfindungsgemäße Feuerlöschpulver auch als Mehrzweckpulver verwendbar ist, indem es befähigt ist, bei Flüssigkeitsbränden die Flüssigkeit zu ad- bzw. absorbieren. Die Bildung einer geschlossenen Schicht über einem abgelöschten Flüssigkeitsbrand ergibt dabei, daß das zum Löschen benutzte Pulver mit der von ihm aufgenommenen Flüssigkeit leicht entfernt und anschließend problemlos entsorgt werden kann. Das erfindungsgemäße Feuerlösch­ pulver kann auch als reines Ad- bzw. Absorptionsmittel für insbesondere brennbare Flüssigkeiten dienen und dadurch einen Brand verhindern helfen.

Das neue Feuerlöschpulver kompaktiert weder in einer Verpackung noch in einem Feuerlöschgerät. Auch das Füllen von Feuerlöschge­ räten mit dem erfindungsgemäßen Feuerlöschpulver ist sehr einfach wegen seiner guten Fließfähigkeit. Die erfindungsgemäßen Feuerlöschpulver werden aus den Feuerlöschgeräten bei deren Gebrauch in einem gleichmäßigen Strahl als Pulverwolke sehr effektiv ausgestoßen.

Claims (12)

1. Feuerlöschpulver, bestehend aus einer Mischung aus für Feuerlöschpulver üblichen Basisstoffen und wenigstens einem thermoplastischen Kautschuk, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Monovinyl-Aren-konjugierten-Dien-Blockcopoly­ meren, Monovinyl-Aren-Monoolefin-Blockcopolymeren und hydrierten Derivaten solcher Blockcopolymeren, die mit geringen Mengen an hydrophobem Silika beschichtet oder umhüllt sind.

2. Feuerlöschpulver nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an hydrophobem Silika 0,1 bis 3,0 Gew.-%, bezogen auf das Volumen des thermoplastischen Blockcopoly­ meren, beträgt.

3. Feuerlöschpulver nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an hydrophobem Silika 0,3 bis 0,7 Gew.-%, bezogen auf das Volumen der thermoplastischen, elastomeren Blockcopolymeren, beträgt.

4. Feuerlöschpulver nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Blockcopolymeren thermoplastische, elastomere, lineare, Zweiblock-, Dreiblockpolymere und radiale oder verzweigte Polymere sind, ausgewählt aus der Gruppe be­ stehend aus wenigstens einem monovinylaromatischen Polymer­ block, verbunden mit einem elastomeren, konjugierten Dien- Polymerblock; wenigstens einem monovinylaromatischen Polymerblock, verbunden mit einem elastomeren monoolefini­ schen Polymerblock und hydrierten Derivaten solcher Block­ copolymeren.

5. Feuerlöschpulver nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das elastomere Blockpolymere wenigstens teilweise hydriert ist.

6. Feuerlöschpulver nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der nichtelastomere monovinylaromatische Polymerblock wenigstens teilweise hydriert ist.

7. Feuerlöschpulver nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Blockcopolymere ausgewählt ist aus solchen mit der Konfiguration: Polystyrol-Polybutadien-Polystyrol, Polysty­ rol-Polyisopren-Polystyrol und Polystyrol-Poly-(Ethylen/ Butylen)/Polystyrol A-B-A Dreiblockcopolymere; Polystyrol- Polybutadien und Polystyrol-Polyisopren A-B radiale oder verzweigte Blockcopolymere; Polystyrol-Polybutadien, Polystyrol-Poly(Ethylen/Propylen) und Polystyrol-Poly(Ethy­ len/Butylen) A-B Zweiblockcopolymere.

8. Feuerlöschpulver nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Feuerlöschpulver ein BC-Löschpulver ist und als Basisstoff Natriumhydrogencarbonat und/oder Kaliumsulfat und/oder Kaliumhydrogencarbonat enthält.

9. Feuerlöschpulver nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Feuerlöschpulver ein ABC-Löschpulver ist und als Basisstoff Ammoniumphosphate + Ammoniumsulfat und/oder Bariumsulfat sowie Bestandteile der BC-Löschpulver enthält.

10. Feuerlöschpulver nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Feuerlöschpulver ein D- oder ABCD-Löschpulver ist und als Basisstoff Natriumchlorid und/oder Kaliumchlorid und/oder Melamin oder Bortrioxid sowie Bestandteile der ABC-Löschpulver enthält.

11. Feuerlöschpulver nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß es den thermoplastischen Kautschuk in einer Menge bis zu 30 Gew-% enthält.

12. Feuerlöschpulver nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Feinheit des thermoplastischen Kautschuks 100 bis 300 µm, insbesondere 180 bis 220 µm beträgt.