193771. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szén-, szikla-, talajképződmények és téglaszerkezetek megszilárdítására és tömítésére a bányászatban, alagútépítésben és építőiparban
193771 két nyerünk a találmány szerinti eljárással, ha a poliizocianátot és vízüveget olyan mennyiségben és összetételben használjuk, hogy a katalizátor fentiekben említett előnyös, NCO-csoportokhoz viszonyított aránya együtt valósul meg a szintén említett, előnyös NCO/ /Si02-aránnyal, és ezen túlmenően a katalizátor olyan mennyiségben van jelen, hogy a képződött C02 mennyisége éppen elegendő a vízüveg Me20 komponense részére a teljes kicsapódáshoz. Ezek a körülmények akkor teljesülnek, ha olyan elegyeket alkalmazunk, melyekben a katalizátor 1 mól NCO-csoportra számítva 6,9—14,5, előnyösen 8,5—13,8, és különösen előnyösen 10,2—13,3 mmól menynyiségben van jelen, és ha a poliizocianátot és az alkáliszilikát-o 1 datot 0,8—1,4, előnyösen 0,85—1,15 NC0/Si02 mólarányban használjuk. A vízüvegnek a szokásos, előnyös összetételűnek kell lennie, Si02/Me20 mólaránya tehát 2,09 és 3,44 közöttinek, előnyösen 2,48 és 3,17 közöttinek kell lennie. Ahhoz, hogy a szén-, szikla-, talajképződmények vagy téglaszerkezet kielégítő megszilárdítását elérjük, kívánatos, hogy a poliizocianát és vízüveg-oldat egymással történő reagálása alatt a katalizátor egyenletesen legyen eloszlatva a reakcióelegyben. A katalizátort általában a vízüveg oldathoz adjuk hozzá. Eddig azonban nem lehetett stabilis diszperziót nyerni, mert a reakcíóeiegy állás közben dehomogenizálódik. Azt találtuk, hogy a dehomogenizálási hajlam csökkenthető vagy megszüntethető azzal, hogy a katalizátortartalmú elegyhez antimon-trioxidot adunk. Ily módon a katalizátor diszperzióban tartható. Ez a jelenség független a hozzáadott katalizátormennyiségtől, vagyis az antimon-trioxid hozzáadásának előnyös hatása nemcsak a jelen találmány szerinti eljárásnál mutatkozik, hanem általában olyan eljárások során, melyekben poliizocianátokból és vízüveg-oldatokból trimerizáló katalizátorok felhasználásával szerves-ásványi termékek állíthatók elő. Az antimon-trioxidot a katalizátormennyiségre számított körülbelül 5—100, előnyösen 20—50, különösen előnyösen 30—40 tömeg%-ban használjuk. A találmány szerinti eljárásnál elvileg nincs szükség habosítószer hozzáadására. A speciális receptúrától és az egyéb reakciókörülményektől függően azonban a reakcióelegyhez pontosan adagolt mennyiségű habosító-, (hajtató-) szert adhatunk. Ez a mennyiség elég kicsiny ahhoz, hogy polimerizáció alatt ne idézze elő a termék expanzióját. Az e célra alkalmas anyagok szobahőmérsékleten folyékony, illő anyagok, amelyek a vízüveg és a poliizocianát reakciója folyamán, a fejlődő hő következtében elpárolognak. Alkalmas illő anyagok például a monofluor-triklórmetán, diklór-difluormetán és triklór-trifluoretán. A hozzáadott illő anyagmennyiség legfeljebb 3,5 tömeg% a reakcióelegy teljes tö9 6 megére számítva. Legelőnyösebben a reakcióelegy illő anyagtartalma 1—2,8 tömeg% Ilyen kis mennyiség nem okozza a termék expanzióját (felhabosodását) a reakció alatt. Az illő anyag gyakorlatilag teljesen távozik a reakcióé (egyből a reakció kezdetén, különböző üregeket és csatornákat hagyva maga után, amelyek.fel tudják venni a reakcióban képződő, és a reakcióelegyben maradó alkálikarbonát-oldatot. Ez a mechanizmus a találmány szerinti, rendkívüli szilárdítási eredményekhez hozzájárul. A találmány szerinti eljárásnál elkerüljük a reakciótermék mindenféle felhabosodását, mert csak a tömör szilárdító termékek képesek fenntartani a sziklák és téglák nyomását. Másrészről a termékek olyan elasztikusak maradnak, hogy képesek követni a sziklák szokásos, mm-tartományon belüli mozgását. Ezen túlmenően a reakcióelegyhez nukleáló és stabilizáló anyagok adhatók. Alkalmas nukleáló anyagok például a finom eloszlású szilárd anyagok, mint a szilícium-dioxíd vagy alumínium-oxid, amelyet alkalmasint cink-sztearáttal, amorf kovasavakkal vagy fémszilikátokkal együtt használunk. Ezek közül az előnyösen használható nukleálószer a kolloid vízüveg-oldatból kicsapott szilícium-dioxid. Alkalmas stabilizálószerek a poli-sziloxán alapú sziiikonolajok. Ezek körülbelül 0,5—2, különösen 0,8—1,4 tömeg%-ban adagolandók a reakcióelegy teljes mennyiségére számítva. A kívánt szilárdítási tulajdonságokból és azokat meghatározó körülményektől függően a reakcióelegybe további adalékanyagok adhatók. Ilyen adalékanyagok például az olyan szerves vegyületek, melyek ízocianát csoportokkal reakcióképesek. Ilyen vegyületek például a poliolok, mint poliészter- és poliéter-poliolok, valamint foszfonát-észterek, mint a tri-ß-kloretil-foszfonät vagy tri-ß-izopropil - -foszfonát, amelyek a poliuretán kémiában ismertek. A poliolok hozzáadott mennyisége oly kicsiny kell legyen, hogy az ne befolyásolja hátrányosan egy három dimenziós, szerves struktúra, és ezzel átszőtt szervetlen szerkezet képződését. Ezért a reakcióelegyhez legfeljebb 2—45, előnyösen 10—20 tömeg% poliol vagy foszfonát-észter adható az izocianát-komponensre számítva. A gyúlékonyság csökkentésére a reakcióelegyhez gyulásgátló- vagy égéskésleltető anyagok adhatók. Eme alkalmas anyagok a müanyagkémiában ismert gyulásgátló- és égéskésleltető anyagok, mint foszfátok és borátok. A gyulásgátló anyagok 2—30 tömeg%-ig terjedő mennyiségben adagolhatok az izocianát-komponensre számítva. A reakcióelegyhez a termékek további erősítése céljából töltőanyagok adhatók. Ilyen töltőanyagok például a kovaföld, alumíniumoxid-hidrát, magnézium-szilikát, azbeszt por, kréta, azbeszt szálak és üvegszálak. A töl -10 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6C 65
