ISBN 978-3-8439-1064-4

978-3-8439-1064-4, Reihe Organische Chemie

Kai Oliver Wirz
Umweltfreundliche Siloxantenside als Alternative für den Gebrauch in wasserfilmbildenden Feuerlöschschäumen (AFFF)

259 Seiten, Dissertation Universität Köln (2013), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Im Rahmen dieser Arbeit wurden neue Siloxan-basierte Tenside als mögliche umweltfreundliche Ersatzstoffe für per- oder polyfluorierte Tenside in wasserfilmbildenden Feuerlöschschäumen (AFFF) synthetisiert und charakterisiert. Dieser Schritt ist notwendig, da die bisher in AFFF-Löschmitteln verwendeten fluorierten Tenside äußerst umweltproblematisch und teilweise bereits verboten sind.

Zur Strukturfindung wurde eine Variation der hydrophilen Kopfgruppe, der Siloxylgruppe und der verknüpfenden Gruppe dieser beiden Molekülteile, des Linkers, durchgeführt. Als hydrophile Gruppe wurden Polyethylenglycole, Ein- und Zweifachzucker sowie ionische Gruppen verwendet. Zur Variation der Siloxylgruppe wurden Di-, Tri- und Tetrasiloxylreste in die Strukturen eingeführt, so dass sich die Tenside nicht nur in der Geometrie, sondern auch in der Größe der Siloxyleinheiten und damit auch in ihrem amphiphoben Charakter unterscheiden. Der Linker wurde in der Länge und in der Anzahl der Verknüpfungspunkte variiert, so dass eine Verzweigung des Moleküls erreicht wurde. Ein sich aus diesen Studien ergebendes, vielversprechendes Tensid konnte im Multigramm-Maßstab synthetisiert werden.

Die synthetisierten Siloxantenside wurden physikochemisch hinsichtlich ihrer Eignung als Tenside in wasserfilmbildenden Löschschäumen (AFFF) auf Schaumeigenschaften, Oberflächen- und Grenzflächenspannung und Spreiteigenschaften auf Cyclohexan untersucht und charakterisiert. Zur Überprüfung der Löschwirkung wurde das im Multigramm-Maßstab synthetisierte Tensid zu Brandversuchen in einer Kleinbrandwanne (0.66 m^2) verwendet.