用来形成防漏泄覆盖层的 组合物及其制备方法 本发明涉及一种组合物,该组合物能够在蒸发出有毒蒸气或散发物的液体或者可与大气试剂反应的液体的表面形成防漏泄覆盖层。本发明还涉及实现该组合物的方法,以提供保护,免受所述蒸气或散发物之害。
需要加以防护的散发出有毒蒸气的液体数不胜数,例如可以提及:二氯化硫SCl2、一氯化硫S2Cl2和三氟化磷PCl3。
在工业上,盛装这些液体的容器通常放在容器堤(containmentbunds)中,它能够在容器或管道意外泄漏时容纳液体。此系统(如附图所示)能够避免大面积扩散并将污染限制在容器堤表面以下。在这种情况下,反应性和对湿度敏感的产品(尤其是上述产品当与潮湿大气接触时会散发出像H2S,HCl,Cl2,SO2之类的有毒蒸气。这些有毒蒸气随后能够污环境。
因此,人们一直在研究当有毒产品在容器堤内铺展开时能够保护环境的解决方法,使制造者有时间采取措施,将产品泵出,回收或者中和而不危害环境。因而,有人提出用一种与溢出的有毒液体不相溶的、不反应的且密度较低的第二液体在有毒的第一液体上形成防漏泄覆盖层。不幸的是,这种系统的应用存在两个主要的问题,即一方面是有毒产品与化学惰性液体如癸烷、庚烷、邻苯二甲酸二辛酯、硅氧烷等的高度不相溶性,另一方面与少数已知的不相溶液体之一(即水)地强烈的反应性。
因而,本申请人为提供对SCl2的防护,尝试了多种液体,例如硅油(Rhdorsil 710)、癸烷、十二烷、Tranself油(B型)、Esso油(ESSRI 100)、Voltalef PC FFI 3XA油、燃料油、液体石腊或邻苯二甲酸二辛酯,发现这些液体会与欲防护的产品混合,导致HCl的逸出和游离S的形式。因而并未产生相对于大气湿气的期望的防漏泄覆盖层的效果。
同时,本申请人为能提供这种防漏泄覆盖层用密度小于1的固体颗粒如聚乙烯、聚丙烯、玻璃微珠和膨胀陶土珠作了尝试。这些固体以纯态和3cm厚的层状施用于欲防护液体的表面上时,会导致与期望相反的效果,即会增大与大气湿气的交换表面积并强烈地散发出毒气。
本发明人最终成功地研制出了能解决上述问题的适宜的组合物。该组合物意欲在会散发出需要防护的有毒蒸气或散发物的液体(B)的表面形成防漏泄和无毒覆盖层(A),其特征在于它是由组成如下的混合物构成的:(C)一种低蒸气压液体,它与液体(B)相溶或不相溶,并且对于后 者是化学惰性的;(D)低密度固体颗粒,它对于液体(B)和(C)是化学惰性的,它 的选择应当能够增大液体(C)与液体(B)的密度之差,目的 在于构成能够浮在液体(B)的表面上的混合物(A),即使在 所用的液体(C)与液体(B)相溶并且/或者其密度在后者的 密度范围之内甚至大于后者的情况下也通过液体(C)对固体 颗粒(D)的预先湿润而阻止了液体(C)与液体(B)的相溶。
液体(C)最好由至少一种选自下述的化合物组成:邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(Elf Atochem S.A公司制造,商品名为“Garbeflex DOP-S”)和硅氧烷如商品名为Rhodorsil47V 100,000的产品。
固体颗粒(D)最好是化学稳定的玻璃微珠。这些玻璃微珠的化学性质与基于硼硅酸钠和石灰的玻璃的化学性质特别相似。它们的形状最好是球状,以便有最佳的体积/表面积比。它们是不燃、无孔的并且粒径特别在20-500微米之间。
在本发明的组合物中,液体(C)在混合物(C)+(D)中占95-81%(重量)、尤其是86-84%(重量),而固体颗粒(D)占所述混合物的5-19%(重量),尤其是14-16%(重量)。
本发明的混合的(C)+(D)的稠度通常为从液体到糊状。
本发明组合物还可包括至少一种相对于液体(B)为惰性的触变剂(E),它能够在必要时增大液体(C)的粘度直至获得糊状稠度,以便延缓或抑制液体(B)与(C)之间的对流现象。本发明组合物优选含有至少一种疏水性触变剂(E),该触变剂能够限制大气湿气与防漏泄覆盖层(A)和液体(B)的相互作用并且能够缓解分离现象(液体(C)/固体(D))。
疏水性触变剂(E)尤其是疏水性硅胶如那些表面上具有甲基、商品名为Aerosil R202,R805,R812,R972和R974、比表面分别为90,150,260,110和170m/g的硅胶。
触变剂(E)的用量通常不超过混合物(C)+(D)的5%(重量)。
本发明组合物还可以包括至少一种对液体(B)惰性并且由低粘度液体组成的铺展剂(F),它能够促进覆盖物(A)在液体(B)上的铺展和覆盖层与包围的障碍物之间的结合。该组合物优选包括至少一种蒸气压较高的铺展剂(F),当覆盖物(A)铺展在液体(B)上时,它能够在表面迅速蒸发。
高蒸气压铺展剂(F)最好选自1,1,1-三氯乙烷和氢氟烃(假定它们是化学惰性的)如1,1,1,2-四氟乙烷(134a)、五氟乙烷(125)或1,1,1-三氟乙烷(143a)。
铺展剂(F)用量通常不超过混合物(C)+(D)的15%(重量),最好为所述混合物的0-5%(重量)。
本发明还涉及在蒸发出有毒蒸气或散发物的液体(B)或者可与大气试剂反应的液体(B)的表面形成防漏泄覆盖层(A)的方法,其特征在于液体(B)被上文定义的组合物层覆盖,特别是形成厚度约为2-5cm的薄层。
例如,在容器堤内放有盛装着所述液体(B)的储槽,容器堤能够在所述储槽或管道意外破裂,液体(B)意外泄漏,铺展在防污堤内并如上述那样散发出SCl2、S2Cl2或PCl3时容纳液体(B)。
在附图中,用一个视图大致表示了一种装置,它能够分布本发明组合物,以便在液体(B)上沉积一层防漏泄覆盖层(A)。
液体(B)被装在置于托架上的储槽1中,整个装置位于容器堤2内,其上部边缘向堤内倾斜。本发明组合物的容器3装在堤2的上方。在储槽1发生意外破裂时,液体(B)铺展在堤2内,打开容器3使本发明组合物沿着堤2的倾斜的上部边缘流出以形成覆盖层(A),其厚度通常在3-5cm之间,它能够防止液体(B)产生的蒸气和散发物泄漏。
下述实施例用来说明本发明,但不限制本发明的范围。实施例1
制备下述组合物,该组合物用来在液体(B)上形成防漏泄覆盖层(A),所述液体(B)包括SCl2、S2Cl2、PCl3或任何其它由于可与大气湿气反应放出有毒蒸气或气体而被认为是有毒的产品:邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯
“Elf Atochem S.A.”公司,
商品名“Garbeflex DOP-S”
(液体G)…………………………………………85重量份密度为0.2、平均直径为177μm
(保留在177μm筛上的不
足5%(重量))的玻璃微珠,
“Sicomin Composite”公司,
商品名“K20”(固体D)………………………15重量份疏水性硅胶,
“Sicomin Composite”公司,
商品名“Aerosil 202”(固体E)……………2重量份1,1,1-三氯乙烷,
“Elf Atochem S.A.”公司,
商品名“Baltane”(液体F)…………………5重量份
将各成份按下述方式混合:将固体(E)倒入液体(C)中,剧烈搅拌,然后将固体(D)倒入混合物(C)+(E)中,在无剪切条件下进行混合,以免打碎微珠。最后,加入液体(F)。如果需要,在铺展之前将整个混合物混合几分钟,以得到在流出容器时为油状可流动的组合物。铺展数小时后,组合物外观趋于糊状。
液体(C)可与液体(B)混溶并且不与之反应。
固体颗粒(D)对于液体(B)、(C)和(F)是惰性的。它们可将液体(C)与固体(D)的混合物的密度降低11%并改善覆盖效果。液体(C)在玻璃微珠壁上的保留限制了液体(C)与固体(D)的混合物与液体(B)的对流效应。
固体(E)限制了主要液体(C)的水化现象。其触变效果非常优异,因为它能够将液体(C)的粘度增加1-100倍,直至得到糊状物。这样便减少和消除了意欲形成防漏泄层(A)的组合物与液体(B)之间的附带的对流现象。
液体(F)能够将流动性引入上面制得的糊状物中,它能使保护层(A)在屏障周围产生良好的铺展和连接;铺展后,液体(F)在表面蒸发并且恢复到更一致和坚固的效果。实施例2:在实验室中进行的防漏泄覆盖试验
试验包括监测暴露在大气中的装有液体(B)的容器的重量损失随时间的变化。散发出有毒散发物的液体(B)的厚度是3cm并且蒸发表面积是83.3cm2。
在相同的时间区间和相同的条件下,还监测暴露在大气中的带有2cm液体混合物(A)覆盖层的装有液体(B)的容器的重量损失随时间的变化。覆盖层(A)具有平滑的外观。
重量损失列于下表1-3中,表中还示出了带有覆盖层(A)的体系相对于不带覆盖层的体系的效率。
表1 液体B SCl2 覆盖层A 含有 不含重量损失(kg/m2) 28小时后 15.370 0.072 4天后 产物的蒸发 0.080
表2 液体B S2Cl2 覆盖层A 含有 不含重量损失(kg/m2) 21小时后 2.677 0.036 7天后 25.006 0.180
表3 液体B PCl3 覆盖层A 含有 不含重量损失(kg/m2)26小时后 12.149 0.0247天后 25.534 0.300实施例3:室外试验
按下述方法用SCl2对于1平方米的表面积进行试验:将SCl2倒入盆中,不带防毒面具则周围的大气无法呼吸;用顺风的水幕(watercurtain)保护环境。
然后,将实施例1制备的混合物倒在SCl2上以形成厚度为4cm的覆盖层(A)。随后便能够不带防毒面具在盆周围走动并且闻不到气味。这时不再必须使用水幕了。