188932. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagy stabilitású gél előállítására
1 188 932 2 A találmány tárgya eljárás nagy stabilitású gél előállítására, amellyel föld alatti csatornák, természetes vagy mesterséges üregek, üreges műtárgyak falának, csatlakozásainak utólagos feltárás, kiásás nélkül történő vízzáróvá tétele, a talajban elhelyezett műtárgyak ágyazási feltételeinek utólagos javítása a környező talaj szilárdításával a talajhézagok tömítésével, üregek kitöltésével megoldható. A nagy stabilitású gél további alkalmazási lehetősége ugyanazon csőtávvezetéken szállított különböző minőségű folyadékok vagy folyékony és gáznemű közegek elhatárolása, összekeveredésük megakadályozása. Az elsőként megjelölt alkalmazási körben számos megoldás ismert, amely az eredményt szilikagél alkalmazásával érik el. Ennek során általában elárasztják a kezelendő területet vízüveg oldattal, majd szilíciumtetrafluorid és hidrogénfluoríd gázeleggyel kezelik a területet, ezáltal nagy sebességgel beindul a gélesedés (153 975 számú magyar szabadalmi leírás). Egy másik módszer szerint a vízüveg oldatból a gélt képző polikovasavat az azt oldatban tartó fölös alkálifém -hidroxid lekötésével választják ki. E célra észtereket használnak, ami a fölös lúgtartalmat elszappanosítja. A 180 362 számú magyar szabadalom olyan észtereket ismertet, amelyek szobahőmérsékleten nem, de 40 C fölött már rohamos gélképző reakciót váltanak ki, cs ezáltal szabályozhatóvá válik az egyébként nehezen kézbentartható folyamat. Természetesen gőzzel vagy forró gázokkal kell a reakciót beindítani. Ismertek olyan eljárások is, amelyek az elsőként megjelölt alkalmazási körben a gélt vízben oldott akril-monomerekből kiindulva térhálósító szerek alkalmazásával hozzák létre (153 538 számú magyar szabadalmi leírás). Ezek hátránya, hogy nagyon gyorsan megy végbe a gélesedési reakció, vagy az elkészített oldat csak folyamatos oxigén bekeverés mellett tartható folyékony állapotban (177 343 számú magyar szabadalmi leírás). A 180 363 számú magyar szabadalmi leírás szerinti eljárás olyan közegben keveri össze az akril monomert térhálósít ójával, amely redukáló komponenst nem, csak a térhálósodást iniciáló szabad gyököket tartalmaz, e-7 által szobahőmérsékleten nem vagy alig polimerizálódó, míg 40 °C fölött rohamosan polimerizálódó keveréket kap. Az eljárás itt is az, hogy a kívánt terület gélképző anyaggal történő elárasztása után forró gőz, forró levegő, vagy forró inert gáz közvetítésével nregfelelő hőmennyiséget kell közölni a rendszerrel. Ismert olyan eljárás is, amely gázhalmazállapotú ammóniával indítja meg a gélesedést (T/23 921 számon közzétett magyar szabadalmi bejelentés). Szolgálati találmányunk a fentebb ismertetett eljárások hátrányait küszöböl: ki úgy, hogy erősen mérgező (szilíciumtetrafluorid, hidrogénfluorid, ammónia) vagy egyéb okból balesetveszélyes (forró gőz, levegő, gáz) anyagokat nem tartalmaz, a gélesedés mégis viszonylag rövid — előre meghatározandó — idő alatt következik be a keletkező gél konzisztenciája, rugalmassága előre beállítható, széles tartományban. Eljárásunk az előzőekből eltérően nem egy folyadék és egy légnemű komponenst tartalmaz, hanem két folyékony komponenst, nevezzük ezeket C és D komponenseket. A C komponens max. 40 m% vízüveg és/vagy max. 20 m% akril típusú monomer, valamint max. 1,5 m% egy vagy kétértékű aldehid és/vagy divinil vegyület, 100 mikra kiegészítő mennyiségű vízben oldva. A D komponens tartalmazza a gélesedési folyamatot beindító redex rendszert, amely savanyú, vizes közegben oldott oxidáló hatású, szerves és/vagy szervetlen peroxi vegyületek (például hidrogénperoxid, perszulfátok, klorátok, vagy perborátok), továbbá redukáló hatású vegyületek [például aminok, szulfitek, biszulfitek, tioszulfátok, szulfinsavak, nrerkaptánok, hidrazinszármazékok, cukrok, vas(II)-sók] és a vízüveg gélesedését segítő észterek (egy- vagy többértékű alkoholok teljes észterei) elegye. A D oldatban az oxidáló és redukáló szerek súlyaránya 0,5 : 1—1: 1, az észterek mennyisége pedig legalább a vízüveg szabad lúgtartalmának sztöchiometriailag megfelelő mennyiség. A D komponens pH-ja, az oxidáló és redukáló szerek mennyisége pedig a gél felhasználási módjától és a kívánt gélesedési sebességtől függ. A C és D komponens külön-külön nem veszti el folyékony halmazállapotát szokványos körülmények közötti tárolás mellett, elegyítve vagy vékony rétegben érintkeztetve viszont a beállított sebességgel nagy stabilitású, beállítható szilárdságú, rugalmas gél keletkezik. A stabilitást az jelenti, hogy a gél savak, lúgok számára oldhatatlan, vízleadás esetén zsugorodik, azonban vízfelvétel hatására visszaduzzad eredeti térfogatára, szokásos poláros, vagy apoláros oldószerekre közömbös, szénhidrogénekben oldhatatlan. A találmány szerinti eljárást az alábbi példák szemléltetik az oltalmi kör korlátozása nélkül. 1. példa Egy 15°C-ön mintegy 60 perc alatt gélesedő elegy előállítható a következő összetételű C és D komponensből: C komponens: 700 g akrilamid 10 kg metilénbiszakrilamid 1,5 m3 1,4 g/cm3 sűrűségű vízüveg oldat 4 m3-re kiegészítve csapvízzel. I) komponens: 20 1 ctanolamin 10 I cc sósav 15 kg ammóniumperszulfát 3 m3 vízben oldva. 2. példa Egy 15 °C-on mintegy 45 perc alatt gélesedő elegy az alábbi összetételű C és D komponensekből alakítható ki: C komponens: 10 kg akrilamid . i 20 1 1,4 g/cm3 sűrűségű vízüveg oldat 0,25 kg metilénbiszakrilamid 1001-re kiegészítve csapvízzel D komponens:0,5 kg nátriumhidrogénszulflt 0,5 kg ammóniumperszulfát 2 kg glicerin triacetát 100 1 vízben oldva. 5 10 15 20 '5 30 35 40 45 50 55 60 2
