DD284033A5 - METHOD FOR PRODUCING ORGANOMINERAL PRODUCTS - Google Patents

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DD284033A5 DD89331797A DD33179789A DD284033A5 DD 284033 A5 DD284033 A5 DD 284033A5 DD 89331797 A DD89331797 A DD 89331797A DD 33179789 A DD33179789 A DD 33179789A DD 284033 A5 DD284033 A5 DD 284033A5
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Organomineralprodukten, die eingesetzt werden koennen fuer die Gebirgsverfestigung, Stabilisierung und/oder Abdichtung von Tiefbauarbeiten und Bohrungen, als Form- und UEberzugsmassen. Die erfindungsgemaeszen Organomineralprodukte werden hergestellt durch Umsetzung von organischen Polyisocyanaten in Gegenwart von waeszrigen Alkalisilikatloesungen. Erfindungsgemaesz erfolgt die Umsetzung in Gegenwart eines Epoxidharzes als weiterem Reaktionspartner, das mit dem Polyisocyanat unter Bildung von Oxazolidinon-Ringstrukturen enthaltenden organischen Polymergeruesten, die haftungsverbessernde OH-Gruppen tragen, reagiert. Erfindungsgemaesz werden die Organomineralprodukte in Form massiver, nicht aufgeschaeumter Produkte hergestellt, indem die Reaktionspartner Polyisocyanat, waeszrige Alkalisilikatloesung und Epoxidharz in einem Stoffmengenverhaeltnis entsprechend der Beziehung eingesetzt werden. x, y, Me entsprechen der in der Beschreibung und in den Anspruechen angegebenen Bedeutung. Beziehung{Organomineralprodukte; Polyisocyanate; Alkalisilikatloesungen; Epoxidharze; Oxazolidinon-Ringstrukturen enthaltendes Polymergeruest; Gebirgsverfestigung; Abdichtungen von Tiefbauarbeiten; Bohrungen; Form- und UEberzugsmassen}The invention relates to a process for the preparation of organomineral products which can be used for rock consolidation, stabilization and / or sealing of civil engineering works and boreholes, as molding and coating compositions. The organometallic products according to the invention are prepared by reacting organic polyisocyanates in the presence of aqueous alkali metal silicate solutions. According to the invention, the reaction is carried out in the presence of an epoxy resin as a further reaction partner, which reacts with the polyisocyanate to form oxazolidinone ring structures containing organic Polymergeruesten carrying adhesion-improving OH groups. According to the invention, the organomineral products are prepared in the form of solid, non-foamed products by using the reactants polyisocyanate, aqueous alkali silicate solution and epoxy resin in a molar ratio corresponding to the relationship. x, y, Me correspond to the meaning given in the description and in the claims. Relationship {organomineral; polyisocyanates; Alkali silicate solutions; epoxy resins; Polymer skeleton containing oxazolidinone ring structures; Stratum consolidation; Waterproofing of civil engineering works; bores; Molding and coating compounds}

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Organomineralprodukten, die insbesondere als Gebirgsverfestigungsmittel für Kohle, Gestein und/oder Erz im Berg- oder Tunnelbau geeignet sind, weshalb das Verfahren auch vorzugsweise als Verfahren zur Gebirgsverfestigung durchgeführt wird, bei dem die Organomineralprodukte direkt in situ in einer zu verfestigenden Gebirgsformation hergestellt werden. Weiterhin kann nach dem Verfahren das Material in künstliche' Formation wie z.B. Fundamente, Mauern von Wasserstauanlagen oder bei Gas- und Erdölbohrungen zur Stabilisierung und/ oder Abdichtung gegen Wasser und Gas eingesetzt werden.The present invention relates to a process for the production of organomineral products, which are particularly suitable as rock solidification agents for coal, rock and / or ore in mining or tunneling, which is why the process is also preferably carried out as a method of rock solidification, in which the organomineral products directly in situ be prepared in a rock formation to be consolidated. Furthermore, according to the method, the material may be formed into artificial formation such as e.g. Foundations, walls of water retention systems or gas and oil wells for stabilization and / or sealing against water and gas are used.

Das Verfahren kann ferner auch in vorteilhafter Weise zur Verfestigung und/oder Abdichtung von natürlichen und/oder künstlichen Formationen, die energiereicher Strahlung ausgesetzt sind, angewandt werden.The method may also be advantageously applied to the consolidation and / or sealing of natural and / or artificial formations exposed to high-energy radiation.

Charakteristik des Standes dei TechnikCharacteristic of the state of the art

Als Organomineralprodukte werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung mehr oder weniger homogene Substanzen bezeichnet, die aus einer einzigen Reaktionsmischung erzeugt werden und gleichzeitig organische und anorganische Bestandteile enthalten, vorzugsweise in Form ineinandergreifender Netzwerke von organischen Polymerisaten und anorganischen Silikaten, in die ggf. noch weitere organische und/oder anorganische Bestandteile eingelagert sein können. Bestimmte derartige Organomineralprodukte sind dabei bereits aus einer Reihe von Veröffentlichungen des Standes der Technik bekannt, wobei insbesondere hingewiesen werden soll auf FR-A-1362003, GB-A-1186771, DE-A-2325090, DE-A-2460834, DE-A-3421086, US-A-4 042536 sowie EP-A-O 000580.Organomineral products in the context of the present invention are more or less homogeneous substances which are produced from a single reaction mixture and at the same time contain organic and inorganic constituents, preferably in the form of interlocking networks of organic polymers and inorganic silicates, into which further organic and inorganic silicates may be added / or inorganic constituents can be incorporated. Certain organomineral products of this kind are already known from a number of publications in the prior art, reference being particularly made to FR-A-1362003, GB-A-1186771, DE-A-2325090, DE-A-2460834, DE-A -3421086, US-A-4 042536 and EP-A-000580.

In allen beschriebenen Fällen werden die Organomineralprodukte aus Reaktionsmischungen hergestellt, die ein Polyisocyanat und eine wäßrige Alkalisilikatlösung („Wasserglaslösung") aufweisen. Zusätzlich werden Modifikatoren, Katalysatoren, Stabilisatoren und verschiedene Treibmittel verwendet, um jeweils besondere Eigenschaften zu erzielen. Zur Erzielung möglichst homogener Eigenschaften wird der Löslichkeit bzw. Solvatisierbarkeit der eingesetzten organischen Verbindungen durch Wasser zur Erzeugung 'einteiliger Emulsionen besondere Aufmerksamkeit geschenkt. Die offenbarten Anwendungszwecke der bes hriebenen Organomineralprodukte reichen von Formmassen und Isolierschäumen über Kitte und Klebemassen bis zu Bodenverbesserern und Gebirgsverfestigungsrnitteln.In all the cases described, the organomineral products are prepared from reaction mixtures comprising a polyisocyanate and an aqueous alkali silicate solution ("waterglass solution") .Additionally, modifiers, catalysts, stabilizers and various blowing agents are used to achieve particular properties The solubility or solvatability of the organic compounds used by water to produce 'one-part emulsions particular attention.' The disclosed applications of bes inscribed organomineral products ranging from molding compounds and insulating foams over putties and adhesives to Bodenverbesserern and Bergungsverfestigungsrnitteln.

Da im Rahmen der vorliegenden Erfindung einer der Hauptanwendungszwecke des erfindungsgemäßen Verfahrens die Gebirgsverfestigung darstell, erscheint es ferner angebracht, die technische Entwicklung auf diesem Fachgebiet in den letzten Jahren einleitend zusammenfassend darzustellen. Mit dem Begriff „Gebirgsverfestigung" wc den dabei jegliche Verfahren zum Verfestigen und Abdichten von geologischen und geschütteten Gesteins-, Erd- und Kohleformationen verstanden, wobei das Hauptgewicht auf der Gebirgsverfestigung unter Tage in Bergwerken oder im Tiefbau liegt. Derartige Verfahren sind an sich bekannt, und hinsichtlich der praktischen Durchführung ähnelt auch das erfindungsgemäße Verfahren den bereits bekannten Gebirgsverfestigungsverfahren, so daß der nachfolgend zitierte Stand der Technik bezüglich der Möglichkeiten der Verfahrensdurchführung ?ur Ergänzung der vorliegenden Offenbarung hinzuzuziehen ist.In the context of the present invention, since one of the main applications of the method according to the invention is rock consolidation, it also appears appropriate to briefly summarize the technical development in this field in recent years. By the term "rock solidification" wc is meant any process for solidifying and sealing geological and poured rock, earth and coal formations, the emphasis being on rock consolidation underground in mines or in civil engineering. and from a practical point of view, the method according to the invention is also similar to the already known rock solidification method, so that the prior art cited below regarding the possibilities of carrying out the method should be used to supplement the present disclosure.

Die Gebirgsverfestigung stellt einen Sonderfall der chemischen Bodenverfestigung dar, wobei durch Injektion von geeigneten flüssigen Chemikalien Gerolle, Fels, Kohle- und Erzlager verfestigt oder gegen stehendes und fließendes Wasser oder Sole abgedichtet werden. Die ersten derartigen Verfahren wurden bereits gegen Ende des 19. Jahrhunderts beschrieben. Damals kamen insbesondere Wassergläser in Verbindung mit Hartem zum Einsatz. Die Härtung der Wassergläser erfolgt aufRock solidification is a special case of chemical soil consolidation, where by injection of suitable liquid chemicals, gels, rock, coal and ore deposits are solidified or sealed against stagnant and running water or brine. The first such methods were already described towards the end of the 19th century. At that time, especially water glasses were used in conjunction with Hartem. The hardening of the water glasses takes place

verschiedene Weise. So verwendet H. Joosten um 1926 Wasserglas und in oiner nachfolgenden Injektion Calciumchlorid als Härterkomponente. Das Verfahren wurdo zum „Monosolverfahren" weiterentwickelt, bei dem man sich einer einzigen Injektion aus stark verdünntem Wasserglas und Natriumalumlnat bediente. Bei einem anderen, dem sog. „Monodurverfahren", bediente man sich einer Emulsion von Wasserglas und einer organischen Säure als Härtekomponente. Um die Mitte dieses Jahrhunderts begann man, die Eignung von Kunstharzen zum Zwecke der Gebirgsverfestigung zu untersuchen, und zwar zuerst im amerikanischen Steinkohlebergbau. Seitdem wurden Versuche mit Injektionen von härtbaren Kunststoffen auf der Basis von Polyestern, Polyacrylaten, Epoxlden und Polyurethanen durchgeführt. So wurden beispielsweise im Jahre 1959 Injektionen von Epoxidharz mit Füllstoffen durchgeführt. Weitere derartige Verfahren, die unter Verwendung von Kunstharzen auf rein organischer Basis, und zwar insbesondere auf der Basis von Polyurethanen durchgeführt wurden, sind ferner in den deutschen Patenten 1758185 sowie 3139395 beschrieben.different ways. For example, H. Joosten used water glass around 1926 and calcium chloride as the hardener component in a subsequent injection. The process was further developed into a "monosol process" using a single injection of highly dilute water glass and sodium aluminate, while another, the so-called "Monodur process", used an emulsion of water glass and an organic acid as the hardness component. By the middle of this century, the suitability of synthetic resins for the purpose of rock consolidation began to be explored, first in American hard coal mining. Since then, experiments have been carried out with injections of hardenable plastics based on polyesters, polyacrylates, epoxies and polyurethanes. For example, in 1959, injections of epoxy resin with fillers were performed. Further such processes, which were carried out using synthetic resins on a purely organic basis, in particular based on polyurethanes, are further described in German patents 1758185 and 3139395.

deich mit Beginn der Entwicklung von Organomineralprodukten erkannte man auch die prinzipielle Eignung derartiger Produkte zur Boden- bzw. Gebirgsverfestigung. Ein frühes derartiges Verfahren ist in der deutschen Patentschrift 1069878 aus dem Jahre 1957 beschrieben, wo man zur Bodenverfestigung Emulsionen aus Wasserglas und polymerislerbaren ungesättigten Estern injiziert. In der GB-A-118f 7" wird die Eignung von Mischungen aus Wasserglas und Polyisocyanat zum Abdichten von Gebirgsformationen im b. jbau erwähnt. In der DE-A-2908746 bzw. der parallelen EP-A-0016262 wird nochmals die Verwendung derartiger Mischungen aus Wasserglaslösungen und Polyisocyanaten zur Gebirgsverfestigung und -abdichtung offenbart, wobei jedoch gelehrt wird, daß erst der Zusatz von Polyolen zu derartigen Mischungen zu einer wirklichen Verfestigung führt, bei der standfeste Formationen erhalten werden.At the beginning of the development of organomineral products, the basic suitability of such products for soil stabilization or mountain hardening was also recognized. An early such process is described in the German Patent 1069878 from the year 1957, where emulsions of water glass and polymerizable unsaturated esters are injected for soil consolidation. The suitability of mixtures of water glass and polyisocyanate for sealing mountain formations in the form of buildings is mentioned in GB-A-118f 7 "In DE-A-2908746 or in parallel EP-A-0016262 the use of such mixtures is repeated from waterglass solutions and polyisocyanates for rock consolidation and waterproofing, it being taught, however, that only the addition of polyols to such blends results in true solidification in which stable formations are obtained.

In der DE-A-3421085 wird beschrieben, daß Mischungen aus Polyisocyanaten und wäßrigen Alkalisilikatlösungen bei der Gebirgsverfestigung dann vorteilhaft verbessert werden können, wenn eine bestimmte Menge eines Trimerisierungskatalysators für das Polyisocyanat zugesetzt wird, der zum Aufbau eines organischen Netzwerkes rein auf der Basis trimetisierter Polyisocyanate führt.In DE-A-3421085 it is described that mixtures of polyisocyanates and aqueous alkali metal silicate solutions can be advantageously improved in rock solidification, when a certain amount of a trimerization catalyst for the polyisocyanate is added, which is used to build an organic network based purely on trimerized polyisocyanates leads.

Alle bisher bekannten Gebirgsverfestigungsverfahren weisen jedoch bestimmte Nachteile auf, die ihre Anwendbarkeit und Zuverlässigkeit einschränken. Bei den ersten Injektionsverfahren zur Boden- und Gebirgsverfestigung unter Verwendung rein anorganischer Materialien wurden nur unbefriedigende Verfestigungen erhalten. Das lag wohl in erster Linie an dem ungünstigen Verhältnis von Viskosität zu Feststoffgehalt bei den damals verwendeten Wassergläsern sowie daran, daß die Geschwindigkeit und das Ausmaß der Härtungsreaktion nur mangelhaft gesteuert werden konnten. Die Einflüsse von Temperatur, Porigkeit und Klüftigkeit der Boden- oder Gebirgsformation sowie das Vorkommen von stehendem und fließendem Wasser beeinflußten die Ergebnisse so, daß die erhaltenen Wirkungen nicht den beabsichtigten Ergeb. issen entsprachen. Bei den Versuchen einer rein anorganischen Gebirgsverfestigung zeigten sich eine Reihe von unerwünschten Nebeneffektdn, wie mangelnde Festigkeit der Formationen durch stark wasserhaltige Gele, Sprödigkeit durch unvollständige oder übervernetzende Aushärtungsreaktion, Auslaufen des Injektionsgutes in größere Hohlraumbereiche oder ein Wegschwemmen durch unterirdische wasserführende Schichten.However, all previously known rock solidification processes have certain disadvantages that limit their applicability and reliability. In the first injection methods for soil and rock solidification using purely inorganic materials, only unsatisfactory solidifications were obtained. This was probably due primarily to the unfavorable ratio of viscosity to solids content of the water glasses used at that time and the fact that the speed and extent of the curing reaction could only be controlled poorly. The effects of temperature, porosity and lumpiness of the soil or rock formation as well as the presence of stagnant and running water influenced the results so that the effects obtained did not correspond to the intended results. In the experiments of purely inorganic rock stabilization showed a number of unwanted Nebeneffektdn, such as lack of strength of the formations by highly hydrous gels, brittleness due to incomplete or overcrosslinking curing reaction, leakage of the injection material into larger void areas or a Wegschwemmen by underground aquifers.

Eino Injektion in einem Winkel über der Horizontalen durch Bohrlöcher konnte überhaupt nicht durchgeführt werdon. Die verwendeten Wasserglashärter, wie beispielsweise Formamid und Glyoxal, die in großen Mengen in die Endformation eingebracht wurden, sind heute als umweltbedenklich einzustufen.One injection at an angle above the horizontal through holes could not be done at all. The water glass hardeners used, such as, for example, formamide and glyoxal, which were introduced in large quantities into the final formation, are now classified as environmentally hazardous.

Ähnliche Bedenken sprechen auch gegen zahlreiche Injektionsmaterialien auf Kunststoffbasis, die schädliche Substanzen enthalten oder freisetzen. Beispielhaft seien genannt: Phenole, Formaldehyd, organische Lösungsmittel und wasserlösliche Schaumbildner sowie Chlorfluorkohlenwasserstoffe. Aus der großen Anzahl denkbarer Kunststoffzubereitungen für die Gebirgsverfestigung und/oder Abdichtung durch Injektion haben daher nur wenige praktische Bedeutung erlangt. Zu diesen zählen in erster Linie Polyurethan-Kunstharze, wie sie in den deutschen Pa'enten 1758185 und 3139395 beschrieben werden. Dabei wurden, auch aus Gründen der Materialersparnis, bevorzugt solche Rezepturen eingesetzt, die unter den gegebenen Vorortbedingungen aufschäumen. Als Vorteil aufschäumender Rezepturen wird dabei insbesondere angegeben, daß der beim Aufschäumen auftretende Blähdruck eine Selbstinjektion des Injektionsgutes bewirken kann, was es ermöglicht, mit niedrigerem Injektionsdruck zu arbeiten bzw. das Injektionsgut einfach in Bohrlöcher einzufüllen, die nach außen abgedichtet werden. Es war jedoch bereits erkannt worden, daß es an sich ein Nachteil ist, daß durch das Aufschäumen die Festigkeit des ausgehärteten Kunstharzes vermindert wird.Similar concerns also speak against numerous plastic-based injection materials that contain or release harmful substances. Examples include: phenols, formaldehyde, organic solvents and water-soluble foaming agents and chlorofluorocarbons. From the large number of conceivable plastic preparations for rock consolidation and / or sealing by injection, therefore, have gained only a few practical importance. These include primarily polyurethane resins, as described in the German Pa'enten 1758185 and 3139395. Here, also for reasons of material savings, preferably those formulations were used, which foam under the given conditions on site. As an advantage foaming formulations is specified in particular that the expansion pressure occurring during foaming can cause a self-injection of the injection material, which makes it possible to work with lower injection pressure or simply fill the grout in holes that are sealed to the outside. However, it has already been recognized that it is a disadvantage in itself that the strength of the cured resin is reduced by the foaming.

Trotz der weit verbreiteten Anwendung von schäumenden Rezepturen müssen jedoch Schäume als zumindestens ungünstig, wenn nicht sogar gefährlich angesehen werden. Der Blähdruck kann nämlich nicht nur zu einer vorteilhaften Selbstinjektion des Injektionsgutes führen, sondern kann sich auch negativ auswirken, nämlich dann, wenn er sich hinter größeren Lagen sammelt und diese abdrückt. Aufgrund einer inhärenten Elastizität von Kunstharzschäumen geben ferner derartige Schäume bei einer Druckbeanspruchung durch das Gebirge nach, so daß Gebirgsbewegungen möglich sind, die zu einer Neubildung von Gebirgsabrissen führen. Außerdem zeigen die meisten Schäume ein zäh-elastisches Verhalten, mit dem die gebräuchlichen Abbaumaschinen nicht fertig werden.However, despite the widespread use of effervescent formulations, foams must be considered at least unfavorable, if not dangerous. Namely, the swelling pressure can not only lead to an advantageous self-injection of the injection material, but can also have a negative effect, namely when it collects behind larger layers and pushes them off. Due to an inherent elasticity of synthetic resin foams also give such foams at a compressive stress by the mountains after, so that rock movements are possible, leading to a new formation of mountain breaks. In addition, most foams show a tough-elastic behavior that can not cope with the usual mining machines.

Eine weitere besondere Gefahrenquelle des Einsatzes von Polyurethan-Reaktionsmischungen liegt in der mangelhaften Beherrschbarkeit der vor Ort in situ entwickelten Reaktionswärme. Boi Injektionen in größere Gebirgshohlräume kann es daher zur Selbstentzündung von Polyurethangemischen kommen. Insbesondere im Kohlebergbau und/oder in Grubenräumen mit einer entzündlichen Atmosphäre ist dies ein bisher noch ungelöstes Problem. Man muß sich daher bei der Rezepturgestaltung so helfen, daß die unvermeidbar sich entwickelnde Reaktionswärme über einen längeren Zeitraum an die Umgebung abgegeben werden kann. Dazu müssen allerdings die Rezepturen hinsichtlich des Reaktionsverhaltens langsam eingestellt werden. Das wiederum oürdet jedoch dem Anwender vor Ort schwerwiegende verarbeitungstechnische Probleme auf und beeinträchtigt die Zuverlässigkeit des Verfahrens. Injektionsrezepturen mit langen Reaktionszeiten sind nämlich anfällig für das Auftreten von Nebenreaktionen, z. B. durch Aufnahme von Wasser, wodurch die Reaktionsstöchiometrie verschoben wird, so daß nicht das gewünschte Reaktionsprodukt erhalten wird. Die bei der Reaktion mit Wasser entstehenden größeren CO2-Mengen bauen einen Gasdruck auf, der in fläcnenhaften Spalten zum Abdrucken von Gebirgslagen führen kann und damit der angestrebten Gebirgssicherung entgegenwirkt. Langsam ausreagierende Rezepturen erhöhen ferner das Risiko des Abfließens aus der Gebirgsformation oder Einfließens in Hohlräume unter erheblichem Verlust an Injektionsmaterial. Enge Spaltgänge, die zur Durchdringung eines höheren Injektionsdrucks bedürfen, können dagegen nicht erreicht werden.Another particular source of danger for the use of polyurethane reaction mixtures lies in the inadequate controllability of the heat of reaction developed locally in situ. Boi injections into larger mountain cavities can therefore lead to self-ignition of polyurethane mixtures. Especially in coal mining and / or in mine areas with an inflammatory atmosphere, this is an unsolved problem. It is therefore necessary to help with the formulation so that the unavoidably developing heat of reaction can be released to the environment over a longer period of time. For this purpose, however, the formulations must be adjusted slowly with regard to the reaction behavior. However, this in turn can cause serious processing problems for the user on site and impairs the reliability of the method. Injection formulations with long reaction times are namely susceptible to the occurrence of side reactions, eg. B. by the absorption of water, whereby the reaction stoichiometry is shifted so that not the desired reaction product is obtained. The resulting in the reaction with water larger amounts of CO 2 build up a gas pressure, which can lead in Fläcnenhaften columns for printing mountain ranges and thus counteracts the desired mountain protection. Slow-reacting formulations also increase the risk of leaking out of the mountain formation or into cavities with considerable loss of injection material. On the other hand, narrow gaps, which require the penetration of a higher injection pressure, can not be achieved.

Aus Gründen der genannten Art sind dem Einsatz aufschäumender Polyurethane für die Injekti in im Kohlenbergbau engeFor the sake of the aforementioned type, the use of intumescent polyurethanes for injection in coal mining is close Grenzen gesetzt, wobei dieser Einsatz auch durch behördliche Bestimmungen streng reglementiert wird.Limits set, whereby this use is strictly regulated by official regulations. Die Organomineralprodukte haben bei ihrer Verwendung als Injektionsmittel zur Gebirgsverfestigung gegenüber reinenThe organomineral products, when used as grouting agents, have been found to be mountainous over pure Polyurethanen erhebliche Fortschritte gebracht, haben jedoch auch zu einer Reihe neuer Schwierigkeiten geführt.However, polyurethanes have made significant progress, but have also led to a number of new difficulties. Die für den Bereich der vorliegenden Erfindung wichtigen Organomineralprodukte werden aus Polyisocyanaten und wäßrigenThe organomineral products important to the scope of the present invention are selected from polyisocyanates and aqueous Alkallsilikatlösungen erhalten. In derartigen Systemen reagieren Isocyanatgruppen unter Beteiligung des Wassers zuAlkali silicate solutions obtained. In such systems, isocyanate groups react with the participation of water

niedrigmolekularen Harnstoffsegmenten, die zwar äußerst hart und tragfähig sind, jedoch nicht zur Klebewirkung gegenüberden Gesteinsschichten beitragen. Das bei der Reaktion gleichzeitig freiwerdende CO2-GaS reagiert mit den in derlow molecular weight urea segments, which are extremely hard and strong, but do not contribute to the adhesion to the rock layers. The simultaneously released in the reaction CO 2 -GaS reacts with those in the

Alkallsilikatlösung vorhandenen Alkalioxiden (Me2O, worin Me = Na, K) zu Karbonaten und fällt dabei in den Silikatrest alsAlkali silicate existing alkali oxides (Me 2 O, where Me = Na, K) to carbonates and thereby falls into the silicate radical as

wasserhaltiges Xerogel aus. Bei dieser unkontrollierten Zersetzung der Alkalisilikatlösung geht deren Beitrag zur Klebewirkungverloren. Zur Verbesserung der Haftung sind daher auch in derartigen Reaktionsmischungen Polyolanteile erforderlich, wasbeispielsweise aus einem Vergleich des Beispiels 1 der DE-A-2 908740 mit den restlichen Beispielen folgt. Zusätze von Polyolonzu einem Reaktionsgemisch von Isocyanaten In einem wäßrigen alkalischen Medium sind reaktionskinetisch - insbesondereunter den rauhen Bergbaubedingungen - nicht beherrschbar, da bei dem hohen Wasserüberschuß immer die wasserinduziertehydrous xerogel. In this uncontrolled decomposition of alkali silicate solution whose contribution to the adhesive effect is lost. To improve the adhesion, therefore, polyol proportions are also required in such reaction mixtures, which follows, for example, from a comparison of Example 1 of DE-A-2 908740 with the remaining examples. Additions of Polyolone to a Reaction Mixture of Isocyanates In an aqueous alkaline medium, reaction kinetics - especially under the harsh mining conditions - are not controllable, since with the high excess of water, always the water-induced

Isocyanatreaktion die Hauptreaktion darstellt. Polyole bilden in solchen Systemen daher nur relativ kurzkettige separiertIsocyanate reaction is the main reaction. Polyols form in such systems therefore only relatively short-chain separated

vorliegende organische Molekülsegmento in einer anorganischen Matrix.present organic molecule segmento in an inorganic matrix.

Es wurde daher versucht, bei Systemen der genannten Art den Beitrag des organischen Anteils auf Kosten des anorganischenIt was therefore attempted in systems of the type mentioned, the contribution of organic content at the expense of inorganic Anteils zu erhöhen. Eine Erhöhung des Kunstharzanteils führt jedoch zu einer Verschlechterung der Wirtschaftlichkeit desIncrease share. An increase in the proportion of synthetic resin, however, leads to a deterioration of the economy of Verfahrens.Process. Gemäß DE-A-3421086 wird daher ein anderer Weg beschriften, Indem man versucht, die Isocyanatreaktion inAccording to DE-A-3421086, therefore, another way will be described by trying to control the isocyanate reaction in Alkalisilikatlösungen durch die gleichzeitige Verwendung eines geeigneten Trimerisierungskatalysators unter gleichzeitigerAlkalisilikatlösungen by the simultaneous use of a suitable Trimerisierungskatalysators with simultaneous Beachtung dar Mengen der Reaktionsteilnehmer so zu lenken, daß ein an sich von der Trimerteierung der Isocyanate ableitendesAttention to direct the amounts of the reactants so that a per se of the trimerization of the isocyanates derived

organisches Netzwerk gebildet wird. Dieses verleiht zwar tatsächlich dem Endprodukt eine außerordentlich hohe Festigkeit, wirdjedoch wiederum von harten organischen Molekülstrukturen gebildet, die aufgrund des Fehlens geeigneter funktionellerorganic network is formed. While this does in fact impart extremely high strength to the final product, it is again formed by hard organic molecular structures which, due to the lack of more functional

Endgruppen keinen Verklebungseffekt, insbesondere auf feuchtem Gestein, bewirken können.Endgruppen no bonding effect, especially on wet rock effect. Es ist ferner ein Nachteil, daß das Trimerisierungsvermögen des Katalysators nur innerhalb enger Grenzen desIt is also a disadvantage that the trimerization capability of the catalyst is only within narrow limits of the Stoffmengenverhältnisses Katalysator/Isocyanatgruppon voll zum Tragen kommt, während bei einer Unter- oderSubstance ratio catalyst / Isocyanatgruppon comes to fruition, while at a lower or Überschreitung des optimalen Verhältnisses die übliche Isocyanatreaktion mit Wasser stark angeregt wird, so daß einExceeding the optimum ratio, the usual isocyanate reaction is strongly excited with water, so that a

unerwünscht großer nichtklebefähiger Harnstoffanteil entsteht. Diese formulatorische Beschränkung hat jedoch denverfahrenstechnischen Nachteil, daß bei einer gelegentlich wünschenswerten großen Reaktionsgeschwindigkeit der Rezepturenein unkontrolliertes Aufschäumen des liijektionsgutes beobachtet wird, das zu einem Produkt führt, welches zu einem leichtenundesirable large nichtklebefähiger urea content arises. However, this procedural limitation has the procedural disadvantage that at an occasionally desirable high reaction rate of the formulations an uncontrolled foaming of the liijektionsgutes is observed, which leads to a product which leads to a slight

Pulver zerdrückt werden kann.Powder can be crushed. Ein weiteres Problem, das noch nicht befriedigend gelöst ist, besteht im Bereich der Verfestigung und/oder Abdichtung vonAnother problem that has not yet been satisfactorily solved is in the area of solidification and / or sealing of

natürlichen geologischen oder künstlichen Formationen, die energiereicher Strahlung ausgesetzt sind.natural geological or artificial formations exposed to high-energy radiation.

Durch den energisch vorangetriebenen Ausbau der Kernenergie In den letzten beiden Jahrzehnten sowie die VerwendungThrough the vigorously driven expansion of nuclear energy in the last two decades as well as the use

radioaktiver Isotope für die verschiedensten technischen, medizinischen und wissenschaftlichen Untersuchungszwecke ergabsich immer häufiger die Situation, daß eine energiereiche Strahlung, insbesondere eine radioaktive Strahlung aussendenderadioactive isotopes for a variety of technical, medical and scientific investigation ergabsich ergabsich increasingly the situation that a high-energy radiation, in particular a radioactive radiation emitting

Materialien Über erhebliche Zeiträume aufbewahrt oder vorübergehend oder endgültig gelagert werden müssen.Materials Must be stored for a substantial period of time or stored temporarily or permanently. Die für diese Aufbewahrungs- und Lagerzwecke ausgewählten baulichen Konstruktionen oder oberirdischen oder unterirdischenThe structural constructions selected for these storage and storage purposes or overground or underground Örtlichkeiten müssen dabei aus Sicherheitsgründen eine außerordentlich !iiihe Langzeitstabilität und/oder Dichtigkeit gegenFor safety reasons, locations must have an extraordinarily long-term stability and / or tightness against

einen Gas- und Flüssigkeitsaustausch mit der Umgebung aufweisen.have a gas and liquid exchange with the environment.

Abgesehen von diesen erhöhten Sicherheitsanforderungen ergibt sich jedoch bei dem Versuch einer zusätzlichen VerfestigungApart from these increased safety requirements, however, results in the attempt of additional solidification

und/oder Abdichtung ein zusätzliches Materialproblem aufgrund der Tatsache, daß die von dem Material ausgehendeenergiereiche bzw. radioaktive Strahlung zahlreiche Materialien zerstört, die ansonsten zur Verfestigung und/oder Abdichtunggeeignet wären. Das gilt insbesondere für die meisten Harze auf organischer Basis.and / or sealing an additional material problem due to the fact that the high energy emanating from the material destroys numerous materials that would otherwise be suitable for solidification and / or sealing. This is especially true for most organic based resins.

Als Formationen, die abgedichtet werden müssen, sollen dabei insbesondere unterirdische oder überirdische End- oderAs formations that must be sealed, in particular subterranean or supernatural end or Zwischenlager für radioaktives Material, bauliche Konstruktionen von Kernkraftwerken, Transportbehälter für radioaktivesIntermediate storage for radioactive material, structural designs of nuclear power plants, transport containers for radioactive material Material oder Abklingbecken und Wasserbehälter, in denen radioaktives Material aufbewahrt wird, gelten.Material or sinks and water tanks holding radioactive material are considered. Ziel der ErfindungObject of the invention

Es ist das Ziel der Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, bei dem die geschilderten Nacrueile des Sta Jes der Technik vollständig überwunden oder wenigstens erheblich gemildert sind.It is the object of the invention to provide a method in which the described Nacrueile Sta Sta of the art completely overcome or at least significantly mitigated.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung neuer Organomineralprodukte auf der BasisIt is therefore the object of the present invention to provide a process for the preparation of novel organomineral products on the basis

von Polyisocyanaten und wäßrigen Alkalisilikatlösungen anzugeben, das unter Vermeidung der angegebenenverfahrenstechnischen Nachteile in zuverlässiger Weise nicht aufgeschäumte polymere Organomineralprodukte liefert, dieeinerseits hart sind, jedoch andererseits gegenüber vergleichbaren Produkten eine stark verbesserte Klebefähigkeit aufweisen,und die zusätzlich eine gegenüber organischen Harzen verbesserte Beständigkeit gegen energiereiche Strahlung aufweisen.of polyisocyanates and aqueous alkali metal silicate solutions which, while avoiding the specified disadvantages of the method, reliably provide non-foamed polymeric organo-mineral products which are hard on the one hand but have greatly improved adhesiveness over comparable products and which in addition have improved resistance to high-energy radiation compared to organic resins ,

Dabei soil einerseits die zur Ausbildung des anorganischen Silikatgerüsts führende Isocyanatreaktion mit Wasser ungehindertOn the one hand, the isocyanate reaction leading to the formation of the inorganic silicate skeleton should be unhindered with water

ablaufen, andererseits ein Aufschäumen sicher verhindert werden.On the other hand, a foaming safely prevented.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte konkreteThis object is achieved by a method according to claim 1. Advantageous concrete Ausgestaltungen dieses Verfahrens sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Embodiments of this method can be found in the dependent claims. Nachfolgend wird die Erfindung anhand der für die Zusammensetzung und die Eigenschaften des Verfahrensprodukts wichtigenHereinafter, the invention will be more important in terms of the composition and properties of the process product Reaktionen sowie im Hinblick auf eine genauere Definition möglicher Ausgangsprodukte noch näher erläutert.Reactions as well as with a view to a more detailed definition of possible starting materials explained in more detail.

In einer Reaktionsmischung, die gemäß der vorliegenden Erfindung Polyisocyanate (R-NCO), eine wäßrige Alkalisilikatlösung (H2O1Me2O x nSIOj) sowie ein Epoxidharz /,, ι _wQv. enthält, laufen bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die in demIn a reaction mixture according to the present invention, polyisocyanates (R-NCO), an aqueous alkali metal silicate solution (H 2 O 1 Me 2 O x nSIOj) and an epoxy / ι _wQv. contains run in the inventive method in the

nachfolgenden Formelschema aufgeführten Hauptroaktionen ab. Ee sollte dabei jedoch noch darauf hingewiesen werden, daß die Reste R (Isocyanat) und R' (Epoxidharz) entsprechend der Tatsache, daß die Isocyanate überwiegend Di- und höherfunktlonelle Polyisocyanate und deren Gemische sind und die Epoxidharze I. d. R. ebenfalls mindestens zwei Epoxidgruppnn enthalten, weitere Zentren aufweisen, die im Sinne des nachfolgenden Formelschemas reagieren können. Das bedeutet jedoch, daß die erhaltenen Reaktionsprodukte, die im nachfolgenden Formelschema noch derartige Reste aufweisen, in Wirklichkeit Teile hochpolymerer organischer Gerüsto sindin the following formula scheme. Ee should, however, still be pointed out that the radicals R (isocyanate) and R '(epoxy resin) according to the fact that the isocyanates are predominantly di- and higher-functional polyisocyanates and mixtures thereof and the epoxy resins I. d. R. also contain at least two Epoxidgruppnn, have other centers that can react within the meaning of the following formula scheme. However, this means that the reaction products obtained, which still have such radicals in the following equation, are in reality parts of highly polymeric organic frameworks

Die produktbildenden Reaktionen sind: The product-forming reactions are:

1. R-MCO l· H2O -> (R-NH-COOII) -> RNIh ι CU^ ι Wilrmo1. R-MCOI · H 2 O -> (R-NH-COOII) -> RNIh ι CU ^ ι Wilrmo

2. R-NCO. ► RNH2 -> R-NH-CO-NIi-R ι· Wünuü2. R-NCO. ► RNH 2 -> R-NH-CO-NIi-R ι · Wünuü

3. Mg?0 t CO0 -> Me0COn 3. Mg ? 0 t CO 0 -> Me 0 CO n

* 4 Λ J Q * 4 Λ J Q

4. R-NCO t R'-C'-C- > / S O 4. R-NCO t R'-C'-C-> / S O

Ii r S iir S

ArnArn

5. R'-C-C- + (R-NH-COOR11J -> R"-OH +5. R'-CC- + (R-NH-COOR 11 J -> R "-OH +

itit

Q ,Q,

6. R"-OH + R'-d-C- -> R"-CH2-C-R'6. R "-OH + R'-dC- ->R" -CH 2 -C-R '

Il IIl

OH n OH n

Die in diesen Formeln schematisrh dargestellten Reaktionen greifen bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur herstellung von Organomineralprodukten wie folgt ineinander: Reaktion 1 ist die übliche bekannte Umsetzung von Isocyanaten mit Wasser. Im Rahmen der vorliegenden Umsetzung hat diese Reaktion große Bedeutung als CO2 sowie Wärme liefernde Reaktion. Das bei dieser Reaktion gebildete Amin reagiert auf bekannte Weise in Reaktion 2 unter Bildung von Harnstoffstrnkturen, die einen ersten Anteil von später im Reaktionsprodukt zu findenden Feststoffen liefert. Außerdem liefert diese Reaktion 2 weitere Wärme. Für das erfindungsgemäße Verfahren sind die auf dieser Stufe gebildeten Harnstoffeinheiten woniger wichtig als die erzeugte Wärme. Denn während das CO2 in Reaktion 3 auf bekannte Weise unter Ausbildung eines Silikatgerüsts mit dem Alkalioxidanteil des Alkalisilikats abreagiert, also gebunden wird, ermöglicht die in den Reaktionen 1 und 2 erzeugte Wärme die Umsetzung noch nicht mit Wasser umgesetzter Isocyanatgruppen mit dem in der Reaktionsmischung vorhandenen Epoxidharz unter Öffnung des Oxiranrings und Ausbildung von Polyoxazolidinonen, die ein hochpolymeres organisches Tragegerüst ausbilden.The Schematically illustrated in these formulas reactions intervene in the practice of the inventive method for producing Organomineralprodukten as follows: Reaction 1 is the usual known reaction of isocyanates with water. In the context of the present implementation, this reaction has great importance as CO 2 and heat-giving reaction. The amine formed in this reaction reacts in known manner in Reaction 2 to form urea structures which provide a first portion of solids later to be found in the reaction product. In addition, this reaction provides 2 more heat. For the process according to the invention, the urea units formed at this stage are more important than the heat generated. Because while the CO 2 in reaction 3 in a known manner to form a silicate skeleton with the alkali metal oxide of alkali metal silicate abreacted, that is bound, the heat generated in the reactions 1 and 2, the reaction not yet reacted with water isocyanate groups with the present in the reaction mixture Epoxy resin with opening of the oxirane ring and formation of polyoxazolidinones, which form a high-polymer organic support framework.

Es ist dabei an dieser Stelle darauf hinzuweisen, daß in den Reaktionen 1 und 2 zur Erzeugung von 1 Mol CO2 2 Mol R-NCO (= 2 χ Mol) verbraucht werden. Da dieses CO2 zur Verhinderung eines Aufschäumens vollständig von der Reaktionsmischung gebunden werden soll, müssen aus Gründen der Reaktionsstöchiometrie Isocyanatgruppen und Me2O-Moleküle in einem Stoffinengenverhältnis von 2:1 in der ReaUionsmischung vorliegen.It should be noted at this point that in the reactions 1 and 2 to produce 1 mole of CO 2 2 moles of R-NCO (= 2 moles verb) are consumed. Since this CO 2 is to be completely bound by the reaction mixture to prevent foaming, for reasons of the reaction stoichiometry, isocyanate groups and Me 2 O molecules must be present in a ratio of 2: 1 in the reaction mixture.

Da in der Reaktion 4 äquimoiare Mengen von Isocyanat- und Epoxid-Gruppen miteinander reagieren, ist für diese Umsetzung ein weiterer zusätzlicher Anteil an Isocyanatgruppen (y) erforderlich.Since in the reaction 4 equimolar amounts of isocyanate and epoxide groups react with each other, a further additional proportion of isocyanate groups (y) is required for this reaction.

Zusätzlich zu den Netzwerk bildenden Grundreaktionen 1 bis 4 sind für die Eigenschaften der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Produkte jedoch noch zwei weitere Reaktionen von außerordentlicher Bedeutung. Da die Epoxidharze bzw. die aus diesen bei der Umsetzung gebildeten Polymeren unvermeidlich einen gewissen Anteil an funktionellen Hydroxylgruppen enthalten, bilden sich in der Reaktionsmischung als intermediär entstehende Nebenprodukte Urethansegmente, die in Formel 5 schematisch durch den Klammerausdruck dargestellt werden. Mit derartigen Urethansegmenten können die Epoxidharze ebenfalls unter Oxazolidino.ibildung reagieren, wobei von Bedeutung ist, daß dabei organische Produkte mit freien Hydroxylgruppen (FT-OH) erzeugt werden.However, in addition to the basic reactions forming the network 1 to 4, two further reactions are of paramount importance for the properties of the products prepared in the process according to the invention. Since the epoxy resins or the polymers formed from them in the reaction inevitably contain a certain proportion of hydroxyl functional groups, formed in the reaction mixture as intermediates by-products urethane segments, which are represented in formula 5 schematically by the parenthesis. With such Urethansegmenten the epoxy resins can also react under Oxazolidino.ibildung, wherein it is important that while organic products with free hydroxyl groups (FT-OH) are produced.

Diese Hydroxyverbindungen können sich ebenfalls mit Epoxideinheiten der anwesenden Epoxidharze umsetzen, wobei ebenfalls organische Strukturen mit freien Hydroxylgruppen gebildet werden (Reaktion 6).These hydroxy compounds can also react with epoxide units of the epoxy resins present, wherein also organic structures having free hydroxyl groups are formed (reaction 6).

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden somit zwangsläufig als Produkte von Nebenreaktionen hydroxylgruppenhaltige Segmente in den erzeugten Polymerketten gebildet. Diese Hydroxylgruppen sind für die Eigenschaften der erhaltenen Produkte jedoch außerordentlich wichtig, da sie bewirken, daß auch das gebildete organische Polymergerüst klebende Eigenschaften aufweist, indem sich Wasserstoffbrücken zu den an der Oberfläche des Gesteinsmaterials befindlichen Sauerstoffunktionen ausbilden können und zwar gemäß der folgenden schematischen Darstellung:Thus, in the process of the invention, hydroxyl-containing segments are inevitably formed as products of side reactions in the polymer chains produced. However, these hydroxyl groups are extremely important to the properties of the products obtained because they cause the organic polymer backbone formed to have adhesive properties as well, in that hydrogen bonds can form to the oxygen functions present on the surface of the rock material, according to the following schematic:

*" ^"'W^noiulnora Lprocluk U)* "^" 'W ^ noiulnora Lprocluk U)

Im Gegensatz zu den bekannten Verfahren, bi>! denen das organische Polymergerüst keinerlei klebende Wirkung entfaltete, wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein hebendes Polymergerüst gebildet, das neben dem anorganischen Silikatgerüst zur HaftungsverhöSbSrung zwischen Gestein und Kunstharz beiträgt. Indem bei der erfindungsgemäßen Rezeptur darauf geachtet wird, daß stets die tür Bindung des entwickelten CO2 nötige Alkalioxidmenge vorhanden ist, wird ein Aufschäumen vermieden. Daß die überschüssigen Isocyanatgruppen tatsächlich mit dem Epoxid und nicht mit überschüssigem Wasser reagieren, wird durch die bei den Grundreaktionen erzeugte Wärme sichergestellt, wobei außerdem i.d.R. geeignete Katalysatoren noch eine wichtige Steuerfunktion übernehmen. Geeignete Katalysatoren können Katalysatoren auf Aminbasis, insbesondere auf der Basis tertiärer Amine bzw. quaternärer Ammoniumsalze, Katalysatoren in Form organometallischer Verbindungen oder Katalysatoren in Form anorganischer Salze sein. Es ist dabei darauf hinzuweisen, daß im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens Aminkatalysatoren wie 2,4,6-Trls(dimethylaminomethyl)phenol oder auch Benzyldimethylamin eindeutig bevorzugt die Isocyanat/Epoxid-Reaktion katalysieren, während sie in Abwesenheit von Epoxiden als Trimerisierungskatalysatoren wirken (vgl. DE-A 3421086). Anorganische Salze, insbesondere FeCI3, AICIa °der ZnCI] aktivieren insbesondere die Epoxidgruppen zur Reaktion mit NCO-Gruppen, hemmen jedoch die Reaktion zwischen Isocyanat- und OH-Gruppen. Derartige Verbindungen finden sich daher in wirksamen Mengen in technischen Isocyanaten als Verzögerer, die in den Spezifikationen als hydrolisierbares Chlor oder als Gesamtchlor ausgewiesen werden. Die Tatsache, daß derartige, im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens katalytisch wirkende Salze sowieso in technischen Polyisocyanaten enthalten sind, hat den zusätzlichen Vorteil, daß in vielen Fällen auf den gesonderten Zusatz eines weiteren Katalysators verzichtet werden kann.In contrast to the known methods, bi>! where the organic polymer skeleton unfolded no adhesive effect, in the method according to the invention a lifting polymer skeleton is formed, which contributes to HaftungsverhöSbSrung between rock and synthetic resin in addition to the inorganic silicate framework. By taking care in the formulation according to the invention that there is always the amount of alkali oxide necessary for the binding of the developed CO 2 , foaming is avoided. The fact that the excess isocyanate groups actually react with the epoxide and not with excess water is ensured by the heat generated in the basic reactions, which also usually suitable catalysts still take an important control function. Suitable catalysts may be amine-based catalysts, in particular those based on tertiary amines or quaternary ammonium salts, catalysts in the form of organometallic compounds or catalysts in the form of inorganic salts. It should be noted that in the context of the process according to the invention amine catalysts such as 2,4,6-Trls (dimethylaminomethyl) phenol or benzyldimethylamine clearly catalyze the isocyanate / epoxide reaction, while they act as trimerization catalysts in the absence of epoxides (see. DE-A 3421086). Inorganic salts, in particular FeCl 3 , AICIa ° ZnCl] activate in particular the epoxide groups to react with NCO groups, but inhibit the reaction between isocyanate and OH groups. Such compounds are therefore found in effective amounts in technical isocyanates as retarders, which are identified in the specifications as hydrolyzable chlorine or as total chlorine. The fact that such, in the context of the process according to the invention catalytically active salts are anyway contained in technical polyisocyanates, has the additional advantage that can be dispensed with in many cases to the separate addition of another catalyst.

Auch organometallische Verbindungen, z. B. Triisopropylaluminium AKi-C3H7I3, sind geeignete Katalysatoren für das erfindungsgemäße Verfahren, durch deren gezielte Auswahl Reaktionsmischungen mit den für den jeweiligen Anwendungszweck gewünschten Eigenschaften erhältlich sind. Neben der erfino'ungsgemäß berechenbaren Stöchiometrie tragen Katalysatoren mit dazu bei, das an sich sehr komplexe Reaktionssystem Epoxldharz-Wasserglas-Polyisocy jnat sicher zu beherrschen.Also organometallic compounds, eg. For example, triisopropylaluminum AKi-C 3 H 7 I 3 , are suitable catalysts for the process according to the invention, through the targeted selection reaction mixtures are available with the desired properties for the particular application. In addition to the stoichiometry, which can be calculated according to the invention, catalysts help to reliably control the intrinsically very complex reaction system epoxy resin-water glass polyisocyanate.

Dabei ist es das Ziel einer jeden Rezepturgettaltung für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, durch Variation von Menge und Art des Katalysators bzw. Katalycatoreystems sowie der Reaktionspartner die folgenden Voraussetzungen zu schaffen:It is the goal of any recipe classification for carrying out the method according to the invention, by varying the amount and type of catalyst or catalyst system and the reactants to create the following conditions:

1. Die Isocyanat-Wasser-Reaktion darf nur soweit fortschreiten, wie das dabei entstehende CO2-Gas von der Gesamtrezeptur aufgenommen werden kann.1. The isocyanate-water reaction may only proceed as far as the resulting CO 2 gas can be absorbed by the overall formulation.

2. Die bei dieser Startreaktion gebildete exotherme Wärme und der die Oxazolidinonbildung anregende Katalysator müssen so aufeinander abgestimmt sein, daß auch in wäßrigen alkalischen Systemen Polymergerüste auf organischer Basis entstehen. Um Voraussetzung Nr. 1 zu erfüllen, ist darauf zu achten, daß das in Patentanspruch 2 näher definierte Verhältnis der Reaktionspartner eingehalten wird, nämlich die Bedingung, daß die Organomineralprodukte in Form massiver, nicht geschäumter Produkte hergestellt werden und man die an der Umsetzung beteiligten Reaktionspartner Polyisocyanat, wäßrige Alkalisilikatlösung und Epoxidharz in solchen Stoffmengenverhältnissen einsetzt, daß die folgende Beziehung erfüllt ist:2. The exothermic heat formed in this initial reaction and the oxazolidinone formation catalyst must be coordinated so that even in aqueous alkaline systems polymer scaffolds are formed on an organic basis. To meet requirement No. 1, care must be taken to maintain the ratio of the reactants as defined in claim 2, namely the condition that the organo-mineral products be prepared in the form of solid, non-foamed products and the reactants involved in the reaction Polyisocyanate, aqueous alkali metal silicate solution and epoxy resin used in such molar ratios that the following relationship is satisfied:

X(Me2O) + y(—) + (2x + y) (NCO) -» Produkte ,X (Me 2 O) + y (-) + (2x + y) (NCO) - »Products,

wobei X(Me2O) die Stoffmenge in mol an Natrium- und/oder Kaliumoxid im eingesetzten Alkalisilikat ist,where X (Me 2 O) is the molar amount in moles of sodium and / or potassium oxide in the alkali silicate used,

O Y( ) die Stoffrr.enge in mol der Epoxidgruppen im eingesetzten Epoxidharz ist,O Y () is the amount of fabric in moles of epoxide groups in the epoxy resin used,

(2x + y) (NCO) die Stoffmenge der-NCO-Gruppen in mol im eingesetzter. Polyisocyanat ist, und wobei(2x + y) (NCO) the amount of NCO-groups in mol in the used. Polyisocyanate is, and wherein

Me für Na oder K steht und χ und y die jeweiligen relativen Molmengen ausdrückende positive Zahlen sind, die eineMe stands for Na or K and χ and y are the respective relative molar numbers expressing positive numbers, the one Toleranzbreite aufweisen, die die üblichen Qualitätsschwankungen der einzelnen Reaktionspartner berücksichtigen, wenn dieseHave tolerance width, which take into account the usual quality fluctuations of the individual reactants, if this

als technische Handelsprodukte eingesetzt werden,used as technical commercial products,

und wobei das Epoxidharz in einor Menge verwendet wird, die von 0,01 bis 60Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der eingesetztenand wherein the epoxy resin is used in an amount of from 0.01 to 60% by weight, based on the weight of the employed

Alkalisilikatlösung, beträgt.Alkalisilikatlösung, is. Das richtige Verhältnis von Isocyanatgruppen zu Epoxidgruppen in der Reaktionsmischurig sowie, darauf abgestimmt, dieThe correct ratio of isocyanate groups to epoxide groups in the reaction mixture and, matched to that Wirksamkeit des die Reaktion 4 aktivierenden Katalysators gewährleistet die Einhaltung der obigen Voraussetzung Nr. 2.Effectiveness of the reaction 4 activating catalyst ensures compliance with the above requirement No. 2. Vorzugsweise werden Reaktionsgemische hergestellt aus Einsatzstoffen, die die folgenden Bedingungen erfüllen:Preferably, reaction mixtures are prepared from feedstocks which fulfill the following conditions: NCO-Gruppen (aus dem Polyisocyanat) 0,238-1,19 molprolOOgNCO groups (from the polyisocyanate) 0.238-1.19 mol proline Me2O (aus Alkalisilikatlösung) 0,081-0,323 mol pro 100 gMe 2 O (from alkali silicate solution) 0.081-0.323 mol per 100 g Epoxideinheiten(Oxiranringe;au?Epoxidharz) 0,020-0,80 molprolOOgEpoxide units (oxirane rings, excluding epoxy resin) 0.020-0.80 mol proline Vorzugsweise werden solche Mengen an Alkalisilikatlösung und Epoxidharz eingesetzt, daß die Alkalisilikatlösung und dasPreferably, such amounts of alkali metal silicate solution and epoxy resin are used that the alkali metal silicate solution and the Epoxidharz, die gemäß einer Ausführungsform in Form einer als „Komponente A" bezeichneten Vormischung eingesetztEpoxy resin used according to one embodiment in the form of a premix referred to as "component A"

werden, in einer nur diese beiden Bestandteile enthaltenden Vormischung in Mengen von 70 bis 95Gew.-% Alkalisilikatlösungund 5 bis30Gew.-% Epoxidharz vorliegen. Diese Mengen entsprechen einem Gehalt von Me2O von 0,09 bis 0,28 mol pro 100gbzw. von 15 bis 210mmol Epoxidgruppen pro 100g.are present in a premix containing only these two components in quantities of 70 to 95% by weight of alkali silicate solution and 5 to 30% by weight of epoxy resin. These amounts correspond to a content of Me 2 O of 0.09 to 0.28 mol per 100gbzw. from 15 to 210mmol epoxide groups per 100g.

Aus diesen Angaben läßt sich ein bevorzugter Bereich für das Verhältnis x/y von 0,4 bis 18,6 ableiten.From this information, a preferred range for the ratio x / y of 0.4 to 18.6 can be derived. Da das Verfahren üblicherweise mit Ausgangsprodukten technischer Qualität durchgeführt wird, ergeben sich aufgrund üblicherSince the process is usually carried out with starting products of technical quality, resulting from conventional

Produktschwankungen ferner natürliche Toleranzen für die Stoffmengen der obigen Reaktionspartner im Rahmen des angegebenen Stoffmengenverhältnisses. Unter Zugrundelegung derzeit in der Praxis feststellbarer Qualitätsschwankungen gelten dabei ungefähr die folgenden Toleranzen:Product fluctuations furthermore natural tolerances for the amounts of substance of the above reactants within the specified molar ratio. On the basis of currently observable quality fluctuations, the following tolerances apply approximately:

(NCO) ±5% (Me2O) ±2,5%(NCO) ± 5% (Me 2 O) ± 2.5%

(—) ± 7,6%(-) ± 7.6%

Unter Berücksichtigung der verschiedenen möglichen in das erfindungsgemäße Verfahren einsetzbaren Wasserglasqualitäten und Epoxidharze ergibt eich ferner, daß das Epoxidharz In einer Reaktionsmischung für das erfindungsgemäße Verfahren in einem Anteil von 0,01 bis 60Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der veiwendeten Wasserglaslösung, zugegen sein kann. Wie bereits angedeutet, können in das erfindungsgemäße Verfahren die üblichen, bisher bei derartigen Verfahren verwendeten PoIyU ο cyanate und wäßrigen Alkalisilikatlösungen eingesetzt werden.Taking into account the various possible water glass qualities and epoxy resins which can be used in the process according to the invention, it is further evident that the epoxy resin is present in a reaction mixture for the process according to the invention in a proportion of 0.01 to 60% by weight, based on the weight of the waterglass solution used can. As already indicated, in the process according to the invention the usual polyisocyanates and aqueous alkali metal silicate solutions which have hitherto been used in such processes can be used.

Die Polyit cyanate sind dabei reine oder technische Polyisocyanate, insbesondere lösungsmittelfreies 4,4'-Diphenylinethandiisocyanat im Gemisch mit höherfunktionellen Isocyanaten, wie sie von verschiedenen Herstellern, als Roh-MDI bezeichnet, marktgängig sind. Es können aber auch sog. Prepolymsre, die noch reaktion sfähige NCO-Gruppen aufweisen, eingesetzt werden. Solche Produkte erhält man durch Umsetzung von Polyisocyanaten mit organischen Verbindungen, die gegenüber NCO-Gruppen mindestens ein, vorzugsweise jedoch zwei oder mehrere aktive Wasserstoffatome aufweisen. Solche Präpolymere sind dem Polyurethan Chemiker bekannt. Erfinderischerwoise wird jedoch der Einsatz eines Präpolymeren beansprucht, welches aus einem Mcnoisocyanat und einem anspruchsgemäßen epoxidringhaltigen Harz hergestellt wird. Dabei werden in stöchiometrischer οοτ überschüssiger Menge NCO-Gruppen m't den bei der Herstellung des epoxidgruppenhaltigen Harzes unvermeidbar entstehende OH-Gruppen zur Reaktion gebracht, wobei ein Prepolymers entsteht, welches OH-gruppenfrei ist. Dieses Prepolymers bleibt über Monate hindurch lagerstabil. Weiterhin kann es (siehe Beispiel 10) dem technischen Isocyanat, welches üblicherweise einen die Oxazolidinonbildung anregenden Katalysator enthält, zugegeben werden, woboi man auch für diese Komponente noch ausreichende Lagerstabilität erhält. Als wäßrige Alkalisilikatlösungen können Natrium- und/oder Kaliumwasserglüser, sowie deren Gemische mit einem gelösten Feststoffgehalt von 10 bis 60Qew.-%, insbesondere von 35 bis 55Gew.-%, und einem Gehalt an Alkalimetalloxid von 5 bis 20Gew.-%, insbesondere 8 bis 18Gew.-%, verwendet werden. Die in diesem Bereich liegenden Wassergläser zeigen bezüglich ihrer erfinderischen Verwertung gute prozeßtechnische Eigenschaften, wie Fließfähigkeit, gut ersetzbare reaktionskinetische Eigenschaften wie ein spezifischer Wärmebereich und allgemeine physiologische towie Umwelt-Unbedenklichkeit. Außerdem überbrücken sie den Bereich, der je nach Rezeptur ein Endprodukt mit hohem oder niedrigem Wassergehalt ergibt, wobei das Produkt überraschenderweise mit niedrigem Wassergehalt, wie in nach Beispiel 9, als gasdicht mit einem Wert von < 1 mD (Milli-Darcy) gelten kann.The polyisocyanates cyanate are pure or technical polyisocyanates, in particular solvent-free 4,4'-diphenylmethane diisocyanate in admixture with higher-functional isocyanates, as they are marketed by different manufacturers, called crude MDI. However, it is also possible to use so-called prepolymers which still have reactive NCO groups. Such products are obtained by reacting polyisocyanates with organic compounds which have at least one, but preferably two or more, active hydrogen atoms relative to NCO groups. Such prepolymers are known to the polyurethane chemist. However, the use of a prepolymer which is produced from a mcnoisocyanate and a claimed epoxide ring-containing resin is claimed in an inventor. In this case, in stoichiometric amount of excess NCO groups, the OH groups unavoidably formed in the preparation of the epoxide group-containing resin are reacted to form a prepolymer which is OH group-free. This prepolymer remains storage stable for months. Furthermore, it can be added (see Example 10) to the technical isocyanate, which usually contains a catalyst which stimulates the formation of oxazolidinone, and sufficient storage stability is also obtained for this component. As aqueous alkali metal silicate solutions, sodium and / or potassium waterglasses, and mixtures thereof having a dissolved solids content of 10 to 60% by weight, in particular 35 to 55% by weight, and an alkali metal oxide content of 5 to 20% by weight, in particular 8 to 18% by weight. In terms of their inventive utilization, the water glasses lying in this range have good process properties, such as fluidity, easily replaceable reaction kinetic properties, such as a specific heat range, and general physiological and environmental safety. In addition, they bridge the range which, depending on the formulation, yields a high or low water content end product, the product surprisingly having a low water content, as in Example 9, being gas tight with a value of <1 mD (Milli-Darcy).

Als Epoxidharze können an sich bekannte Epoxidharze verwondet werden, die einen Gehalt an funktionellen Epoxidgruppen im breiten Bereich von 200 bis 8000mMol/kg, vorzugsweise im Bereich von 300 bis 700mMol/kg aufweisen. Zu derartigen Harzen gehören Insbesondere Epoxidharze auf der Basis eines modifizierten Bisphenol-A, auf der Basis dimerer Fettsäuren oder übliche Bisphenol-A-Epoxidharze. Derartige Harze weisen mindestens zwei Epoxidgruppen auf, wobei jedoch auch Monoepoxide mit eingemischt werden können. Es können jedoch auch höher funktioneile Epoxidharze verwendet werden, beispielsweise Epoxidharze auf Phenol-Novolak-Bp us.As epoxide resins, per se known epoxy resins can be twisted, which have a content of functional epoxy groups in the broad range of 200 to 8000mMol / kg, preferably in the range of 300 to 700mMol / kg. Such resins include in particular epoxy resins based on a modified bisphenol-A, based on dimer fatty acids or conventional bisphenol A epoxy resins. Such resins have at least two epoxide groups, but monoepoxides can also be mixed in with them. However, it can also be used more highly functional epoxy resins, such as epoxy resins on phenol novolac Bp us.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann man vorzugsweise nach zwei mischmethoden arbeiten. Nach der ersten Methode wird eine Α-Komponente aus epoxidgruppenhaltigem Material mit der Alkalisilikatlösung hergestellt, die anschließend mit der berechneten Menge B-Komponente zur Reaktion gebracht wird. Bei Einsatz eines technischen Polyisocyanates als B-Komponente hat man bereits einen die Oxazolidinonreaktion aktivierenden Katalysator zugegeben. Zusätzlich können noch andere Katalysatoren der erfindungsgemäßen Art der B-Komponente zugegeben werden. Nach der zweiten Methode besteht die Α-Komponente lediglich aus einer erfindungsgemäßen Alkalisilikatlösung und ggf. einem Katalysator. Die B-Komponente besteht in diesem Fall aus dem Polyisocyanat und dem epoxidgruppenhaltigen Material. Vorzugsweise setzt man hierbei das weiter oben beschriebene, durch Monoisocyanate „inertisierte" Polyepoxid ein. Bei entsprechender Inertheit gegenüber den A- und B-Komponenten können zur Erzielung besonderer Eigenschaften weitere Zusatzstoffe mit eingemischt werden. Hierbei seien genannt Füllstoffe, wie z. B. disperse Kieselsäuren, Diatomeenerde, natürliche und künstliche Fasern unterschiedlicher Länge, elektrisch leitfähigmachende Ruße, Mikrohohlkugel, Flugasche, Sand, Quarzmehl usw.The process according to the invention may preferably be carried out by two mixing methods. According to the first method, a Α component of epoxy-containing material is prepared with the alkali silicate solution, which is then reacted with the calculated amount of B component. When using a technical polyisocyanate as the B component, a catalyst activating the oxazolidinone reaction has already been added. In addition, other catalysts of the type of B component according to the invention may be added. According to the second method, the Α-component consists only of an alkali silicate solution according to the invention and optionally a catalyst. The B component consists in this case of the polyisocyanate and the epoxide group-containing material. Preference is given here to using the polyepoxide "inertized" by monoisocyanates described above. With appropriate inertness to the A and B components, further additives can be mixed in to achieve particular properties Silicic acids, diatomaceous earth, natural and artificial fibers of different lengths, electrically conductive carbon blacks, hollow microspheres, fly ash, sand, quartz flour, etc.

Wenn das erfindungsgemäße Verfahren als Verfahren zur Gebirgsverfestigung durchgeführt wird, wird auf an sich bekannte Weise durch Mischung der Reaktionspartner im oben angegebenen Sinne eine Reaktionsmischung der gewünschten Viskosität hergestellt, und diese Reaktionsmischung wird umgehend unter Druck in das zu verfestigende Gebirge injiziert, wobei aufansich bekannte, im eingangs zitierten Stand der Technik geschilderte Techniken zurückgegriffen werden kann. Da die erfindungsgemäßen Produkte keine Schäume sind, sind Selbstinjektionsverfahren (Einfüllon in ein Bohrloch und einfaches Verschließen) ausgeschlossen.When the process according to the invention is carried out as a process for rock solidification, a reaction mixture of the desired viscosity is prepared in a manner known per se by mixing the reactants in the above-mentioned sense, and this reaction mixture is immediately injected under pressure into the rock to be solidified, in the cited prior art described techniques can be used. Since the products according to the invention are not foams, self-injection methods (filling in a borehole and simple closing) are excluded.

Die nach dieser Lehre herstellbaren Materialien sind durch die Variation von anorganischem zu organischem PolymeranteilThe materials that can be produced according to this teaching are due to the variation of inorganic to organic polymer content

vielseitig einsetzbar, da wichtige Polymereigenschaften, wie beispielsweise Ε-Modul und Druckfestigkeit in weiten Bereicheneinstellbar sind.versatile because important polymer properties, such as Ε-modulus and compressive strength are adjustable over a wide range.

So sind Rezepturen mit hohem silikatischem Anteil steinartige Massen, Rezepturen mit hohem organischen Anteil weisen eherThus, formulations with a high silicate content are stone-like masses, formulations with a high organic content are more likely

typische Eigenschaften polymerer Werkstoffe auf.typical properties of polymeric materials.

Aufgrund ihres Reaktionsv<-rhaltens lassen sich die Komponenten auch in offene und/oder geschlossene Formen einspritzen, soDue to their reaction behavior, the components can also be injected into open and / or closed molds, see above

daß daraus Abformungen oder Platten, Stäbe, Rahmen, Modelle, Maschinenteile usw. hergestellt werden können.that from this impressions or plates, rods, frames, models, machine parts, etc. can be made.

Auch das Aufspritzen über Zwei-Komponenten Spritzpistolen, auf trockene und/oder feuchte Untergründe ist wegen derAlso the spraying over two-component spray guns, on dry and / or damp surfaces is because of the Möglichkeit der chemischen Verankerung zum Substrat durchführbar. Ungeschützter Stahl kann auf diese Weise beispielhaft mitPossibility of chemical anchoring to the substrate feasible. Unprotected steel can be exemplary in this way

einem Korrosionsschutz versehen werden. Schadhafte Spannbetonbauwerke können durch Injektion mit den neuen Materialiennicht nur In ihrer Statik verbessert werden, sondern erhalten gleichzeitig einen Korros.onsechutz, der auch wegen dereingelagerten Puffersalze saure Abwässer neutralisieren kann.be provided with a corrosion protection. Damaged prestressed concrete structures can not only be improved in their statics by injection with the new materials, but at the same time receive corrosion protection, which can also neutralize acid wastewater because of the buffer salts stored in it.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Organomineralprodukte weisen die Vorteile/ cf, daß sie keineThe Organomineralprodukte prepared by the process according to the invention have the advantages / cf that they no Schaumstruktur aufweisen, die eine gasdichte Abdichtung erschwert oder verhindert, und daß erste Untersuchungen gezeigtHave foam structure that complicates or prevents a gas-tight seal, and that first investigations shown

haben, daß die Organomineralprodukte mit mit Epoxldgruppen verlängerten Kettensegmenten äußerst stabil bei der Einwirkungvon energiereicher Strahlung sind. Die gute Klebefestigkeit auf Gestein bleibt erhalten, und es kommt zu keiner Abgabe vonhave said that the organo-mineral products having epoxide group extended chain segments are extremely stable to the action of high energy radiation. The good adhesion to stone is maintained, and there is no release of

Gasen oder Dämpfen.Gases or vapors. Diese Eigenschaften unterscheiden die bevorzugten Organomineralprodukte vorteilhaft von solchen, wie sie gemäßThese properties advantageously distinguish the preferred organo-mineral products from those as described in U.S. Pat EP-A 0016262 im Kohlebergbau verwendet werden oder wie sie gemäß DE-A 3421085 beschrieben sind. In diesenEP-A 0016262 used in coal mining or as described in DE-A 3421085. In these Veröffentlichungen werden Produkte beschrieben, die i.d.R. eine Schaumstruktur aufweisen und bei ihrer Herstellung aus derPublications describe products that have i.d.R. have a foam structure and in their preparation from the Roaktionsmlschung Wasserdampf sowie Treibmitel (Chlorfluorkohlonwasserstoffe) abgeben, was eine perfekte gasdichteDrafting of water vapor as well as Treibmitel (Chlorfluorkohlonwasserstoffe) give off what a perfect gastight Abdichtung verhindert.Seal prevented. Die in diesen Materialien vorhandenen Polyurethansegrnente sind gegenüber einer Einwirkung von energiereicher StrahlungThe Polyurethansegrnente present in these materials are against exposure to high-energy radiation

(vermutlich ähnlich wie Polyamide) empfindlich und werden durch eine derartige Strahlung zersetzt. Zcmindestens für Zweckeeiner Abdichtung \jnd/odor Verfestigung von Langzeitl igern sind derartige Materialien daher i.d.R. nicht geeignet.(presumably similar to polyamides) sensitive and are decomposed by such radiation. At least for the purpose of sealing \ / or solidifying long-life ligaments, such materials are therefore i.d.R. not suitable.

Die aus dem dreikomponentigen Reaktionssystem der, erfindungsgemäßen Verfahrens erzeugten Organomineralprodukte sindThe organo-mineral products produced from the three-component reaction system of the process of the invention are

aufgrund ihrer massiven Natur sowie der- soweit bisher bekannt - gegenüber energiereicher Strahlung unempfindlichenorganischen Bestandteile dagegen für die beschriebenen Zwecke hervorragend geeignet.On the other hand, due to their massive nature as well as the organic components which are insensitive to high-energy radiation, they are outstandingly suitable for the purposes described.

Für die beanspruchte Verwendung werden die Organomineralprodukte in Form ihrer Ausgangs-Reaktionsmischungen entwederFor the claimed use, the organo-mineral products are either in the form of their starting reaction mixtures

wie aus den bekannten Anwendungen derartiger Organomineralprodukte z. B. Im Kohlebergbau bekannt, über Bohrlöcher in diezu verfestigenden Formationen Injiziert, oder sie werden zum Zwecke der Abdichtung statt dessen oder zusätzlich flächig auf dieabzudichtenden Oberflächenbereiche der abzudichtenden Formation aufgetragen, wonach man jeweils die Abreaktion unteras known from the applications of such Organomineralprodukte z. B. In coal mining, injected over holes in diezu consolidating formations, or they are applied for the purpose of sealing instead or in addition flat on the surface to be sealed surfaces of the formation to be sealed, after which the Abreaktion below

Ausbildung der Organomlneralprodukte abwartet bzw. ggf. die dafür günstigen Umgebungsbedingungen herstellt.Waiting for organometallic products training or possibly produces the favorable environmental conditions. Nachfolgend wird dl·) Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen, die ausgewählte Reaktionsmischungen für dieIn the following, dl *) invention will be described on the basis of exemplary embodiments which include selected reaction mixtures for the Durchführung des erfim'ungsgemäßen Verfahrens sowie Vergleichsmischungen betreffen, näher erläutert. Dabei wird auf eineImplementation of erfim'ungsgemäßen method and comparison mixtures relate, explained in more detail. It is on a Figur Bezug genommen, die eine Mikrophotographie eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellter1, which is a photomicrograph of a method prepared by the method of the invention

(Vergrößerung 1 1000) Produkts wiedergibt.(Magnification 1 1000) product.

Ausführungsbeispieleembodiments

In den nachfolgenden Beispielen werden die Alkalisilikatlösungen, die Epoxidharze, die Polyisocyanate, die Katalysatoren, die Stabilisatoren und der Füllstoff mii Kurzbezeichnungen bezeichnet, hinter denen si h die der nachfolgenden Aufstellung entnehmbaren Produkte verbergen:In the following examples, the alkali silicate solutions, the epoxy resins, the polyisocyanates, the catalysts, the stabilizers and the filler are referred to by abbreviations, behind which hi h hide the products listed below:

Einsatzstoffe:Starting Materials:

R-NCO-1R-NCO 1

R-NCO-2R-NCO 2

Katalysator-1Catalyst-1 Katalysator-2Catalyst 2 Katalysator-3Catalyst 3 Katalysator-4Catalyst 4 Stabilisator-1Stabilizer 1 Stabilisator-2Stabilizer 2

Füllstofffiller

Gew.-%Me,0Wt .-% Me, 0

Gew.-% des GesamtfeststoffesWt .-% of the total solids

Wasserglas-1:Water Glass 1: 12,012.0 45,045.0 NaN / A Wasserglas-2:Water Glass 2: 13,813.8 47,047.0 NaN / A Wasserglas-3:Water Glass 3: 8,88.8 38,038.0 NaN / A Was8erg!as-4:! Was8erg as-4: 18,018.0 54,554.5 NaN / A Wasserglas-5:Water Glass 5: 5,85.8 28,128.1 NaN / A Wasserglas-6:Water glass 6: 13,513.5 40,540.5 KK TypType mMol Epoxidmmol of epoxide kgkg

MOD. Bisphenol-A Dimerfettsäurebasis Bisphonol-A Standard Phenol-NovolakMOD. Bisphenol-A Dimer fatty acid base Bisphenol-A Standard Phenol novolac

4650-5130 2130-2560 5150-5550 52604650-5130 2130-2560 5150-5550 5260

Diphenylmethan-4,4'-diisocyanatDiphenylmethane-4,4'-diisocyanate FreierNCO-Gehalt3l ± 1 Gew.-%FreeNCO content3l ± 1 wt% Hydrolysierbares Chlor 0,1-0,45 %Hydrolysable chlorine 0,1-0,45% Phenyl-Isocyanat, technisch reinPhenyl isocyanate, technically pure Dimethylbenzylamindimethylbenzylamine

2,4,6-Trisdimethylaminomethylphenol2,4,6-trisdimethylaminomethylphenol

DioktylzinnmerkaptidDioktylzinnmerkaptid Aluminiumisopropylat, Reinheit > 98%Aluminum isopropylate, purity> 98% Siücon-GLYCOL-Copolymer, ohne freie OH-GruppenSiucon-GLYCOL copolymer, without free OH groups Silicon-Copolymer mit einer Hydroxylzahl von 30 ±5 (mgKOH/g)Silicone copolymer having a hydroxyl value of 30 ± 5 (mgKOH / g) Disperse KieselsäureDisperse silica Beispiele 1 bisExamples 1 to

In den nachfolgenden Beispielen 1 bis iO werden die der nachfolgenden Tabelle 1 entnehmbaren Ausgangsmaterialien eingesetzt, wobei gleichzeitig angegeben wird, welche Bestandteile zur Bereitung der Reaktionsmischung gemeinsam in Form einer Komponente A bzw. Komponente B zugegeben wurden.In the following Examples 1 to 10, the starting materials which can be taken from the following Table 1 are used, wherein at the same time it is stated which constituents were added together to prepare the reaction mixture in the form of a component A or component B.

Tabelle 1·Table 1·

Beispiel EinsatzstoffeExample feedstocks

Wasserglas-1Water Glass 1 Wasserglas-2Water Glass 2 Was.serglas-3Was.serglas-3 Wasserglas-4Water Glass 4 Wasserglas-5Water Glass 5 Wasserglas-6Water Glass 6

Epoxid-1Epoxid-2Epoxid-3Epoxid-4R-NCO-1R-NCO-2Epoxy-1Epoxid 2Epoxid-3Epoxid-4R NCO-1R NCO 2

Katalysator-1Catalyst-1 Katalysator-2Catalyst 2 Katalysator-3Catalyst 3 Katalysator-4Catalyst 4 Stabilisator-1Stabilizer 1 Stabilisator-2Stabilizer 2

Füllstofffiller

80,080.0

84,1584,15

84,1584,15

20,020.0

55,22 0,055,22 0,0

1.01.0

100 10100 10

2,502.50

0,50.5

0,50.5

0,50 .1.00.50 .1.0

Wasserglas-!Water glass! Wasserglas-2Water Glass 2 Wasserglas-3Water Glass 3 Wasserglas-4Water Glass 4 Wasserglas-5Water Glass 5 Wasserglas-6Water Glass 6

Epoxid-1Epoxid-2Epoxid-3Epoxid-4R-NCO-1R-NCO-2Epoxy-1Epoxid 2Epoxid-3Epoxid-4R NCO-1R NCO 2

Katalysator-1Catalyst-1 Katalysator-2Catalyst 2 Katalysator-4Catalyst 4 Stabilisator-1Stabilizer 1 Stabilisator-2Stabilizer 2

Füllstofffiller

49,25 50,2549.25 50.25

7070

3030

9595

36,46 0,536.46 0.5

1,01.0

76,30 0,576.30 0.5

1,01.0

0,50.5

9090

1010

60,88 . 0,860,88. 0.8

1,61.6

60,9260.92

1,0 2,01.0 2.0

54,64 0,554.64 0.5

* Mengenangaben der Einsatistoffe In Gewichtstellen Tabelle 1·* Quantities of the monosubstituted substances In weight points Table 1 · AA 77 BB AA 88th BB AA 99 BB 1010 Beispiel 5 6Example 5 6 A BA B Ersatzstoffe AB ABSubstitutes AB AB

8888

1010

25,5 0,525.5 0.5

Mengenangaben der Einsatzstoffe In Gewichtsteilen Quantities of the starting materials in parts by weight

Beispiel 1example 1 Die A- und B-Komponenten werden in dem angegebenen Mischungsverhältnis so lange miteinander vermischt, his eineThe A and B components are mixed together in the specified mixing ratio, his one

weißliche Emulsion entsteht.whitish emulsion is formed.

Der Reaktionsbeginn zeigt sich durch Viskositätszunahme und Wärmeabgabe an.The beginning of the reaction is indicated by viscosity increase and heat release.

-ίο- 284 Der Reaktionsverlauf läßt sich mit einem Shore-Härte Prüfgerät verfolgen:-ί-- 284 The course of the reaction can be followed with a Shore hardness tester:

MIn.Minute Shore-HarteShore hardness 55 2OD2oD 1515 3OD3OD 3030 4OD4OD 6060 4OD4OD

Aus der Reaktion Ist ein hellgelbes nicht aufschäumendes, aber auch nicht schrump.endes Material entstanden.From the reaction a bright yellow not foaming, but also not shrinking material was created.

Beispiel 1a (Vergleich)Example 1a (comparison)

Reduziert man den Anteil der B-Komponente aus Beispiel 1 um 60%, so erhält man ein wasserhaltiges Xerogel, das stark schrumpft und geringe Festigkeit aufweist.Reducing the proportion of the B component from Example 1 by 60%, we obtain a water-containing xerogel, which shrinks strongly and has low strength.

Beispiel 2Example 2

Die A- und B-Komponenten werden in dem angegebenen Mischungsverhältnis so lange miteinander vermischt, bis eine weißliche Emulsion entsteht.The A and B components are mixed together in the specified mixing ratio until a whitish emulsion is formed.

Der Reaktionsbeginn zeigt sich durch Viskositätszunahme und Wärmeabgabe an.The beginning of the reaction is indicated by viscosity increase and heat release.

Der Reaktionsverlauf läßt sich mit einem Shore-Härte Prüfgerät verfolgen:The course of the reaction can be followed with a Shore hardness tester:

Min.Minute Shore-HarteShore hardness 55 Fließgrenzeyield 1515 74A74A 1717 9OA9OA 4545 4OD4OD

Aus der Reaktion ist ein hellgelbes nicht aufschäumendes, aber auch nicht schrumpfendes Material entstanden.From the reaction, a pale yellow not foaming, but not shrinking material was created.

Beispiel 3Example 3

Die A- und B-Komponenten werden in dem angegebenen Mischungsverhältnis so lange miteinander vermischt, bis eine weißliche Emulsion entsteht.The A and B components are mixed together in the specified mixing ratio until a whitish emulsion is formed.

Der Reakrionsbeginn zeigt sich durch Viskositätszunahme u id Wärmeabgabo an.The beginning of the reaction is indicated by an increase in viscosity and heat release.

Dor Reaktionsverlauf läßt sich mit einem Shore-Härte Prüfgerät verfolgen:Dor reaction history can be followed with a Shore hardness tester:

Min.Minute Shore-HirteShore Shepherd 11 Fließgrenzeyield 22 95A95A 33 5OD5OD 44 55 D55 D 55 CODCOD

Aus der Reaktion ist ein hellgelbes nicht aufschäumendes, aber auch nicht schrumpfendes Material entstanden.From the reaction, a pale yellow not foaming, but not shrinking material was created.

Beispiel 4Example 4

Die A- und B-Komponenten werden in dam angegebenen Mischungsverhältnis so lange miteinander vermischt, bis eine weißliche Emulsion entsteht.The A and B components are mixed with each other in the specified mixing ratio until a whitish emulsion is formed.

Der Reaktionsbeginn zeigt sich durch Viskositätszunahme und Wärmeabgabe an.The beginning of the reaction is indicated by viscosity increase and heat release.

Der Fleaktionsverlauf läßt sich mit einem Shore-Härte Prüfgerät verfolgen:The flow course can be followed with a Shore hardness tester:

Min.Minute Shore-HärteShore hardness 44 15A15A 55 65A65A 530"530 ' 20D20D 66 3OD3OD

Aus der Reaktion ist ein hellgelbes nicht aufschäumendes, aber auch nicht schrumpfendes Material entstanden.From the reaction, a pale yellow not foaming, but not shrinking material was created.

Beispiel 4a (Vergleich)Example 4a (comparison)

Reduziert man den Anteil des Polyisocyanates aus Beispiel 4 um etwa 30Gew.-%, so entsteht ein stark schrumpfendes Xerogel, daß nach Wasserabgabe aushärtet.If the proportion of the polyisocyanate from Example 4 is reduced by about 30% by weight, a strongly shrinking xerogel is formed which cures upon release of water.

Beispiel 5Example 5

Die A- und B-Komponenten werden in dem angegebenen Mischungsverhältnis so lange miteinander vermischt, bis eine weißliche Emulsion entsteht.The A and B components are mixed together in the specified mixing ratio until a whitish emulsion is formed.

Der Reaktionsbeginn zeigt sich durch Viskositätszunahme und Wärmeabgabe an.The beginning of the reaction is indicated by viscosity increase and heat release.

Der Reaktionsverlauf läßt sich mit einem Shore-Härte Prüfgerät verfolgen:The course of the reaction can be followed with a Shore hardness tester:

Min.Minute Shore-HürieShore Hürie 330"330 ' Fließgrenzeyield 1010 3OD3OD 1616 4OD4OD 3030 45 D45 D 1d1d SODSOD

Aus der Reaktion ist ein hellgelbes nicht aufschäumendes, aber auch nicht schrumpfendes Material entstanden.From the reaction, a pale yellow not foaming, but not shrinking material was created. Beispiel 5a (Vergleich)Example 5a (comparison)

Reduziert man den Anteil des Polyisocyanates aus Beispi .15 um etwa 16 Gew.-%, so entsteht zwar ein wenig schrumpfendes, jedoch relativ weiches Material, welches nach 20 Minuten eino Shore-Härte von 10A und nach einem Tag eine Shore-Härte von 35 D aufweist.If the proportion of the polyisocyanate from Example 15 is reduced by about 16% by weight, a somewhat shrinking but relatively soft material is formed, which after 20 minutes has a Shore hardness of 10A and, after one day, a Shore hardness of 35 D has.

Beispiel βExample β

Di 3 A- und B-Komponenten werden in dem angegebenen Mischungsverhältnis so lange miteinander vermischt, bis eineDi 3 A and B components are mixed together in the specified mixing ratio until a

weißliche Emulsion entsteht.whitish emulsion is formed.

Der Reaktionsbeginn zeigt sich durch Viskositätszunahme und Wärmeabgabe cn.The beginning of the reaction is indicated by an increase in viscosity and heat release cn. Der Reaktionsverlauf läßt sich mit einem Shore-Härte Prüfgerät verfolgen.The course of the reaction can be followed with a Shore hardness tester. Es entsteht ein sehr festes hellgelbes Harz mit niedrigem Wasseranteil, bei gleichzeitig hohem anorganischem Anteil. Die FigurThe result is a very firm light yellow resin with low water content, at the same time high inorganic content. The figure

zeigt eine Mikrophotographie einer Bruchfläche des in diesem Beispiel erhaltenen Materials bei einer Vergrößerung von 1 1000.Fig. 10 shows a photomicrograph of a fracture surface of the material obtained in this example at a magnification of 1000.

Beispiel 7Example 7

In einen Betonklotz wurden Löcher mit einem Durchmesser von 50mm und einer Tiefe von 900mm gebohrt. In des Bohrluch wurde ein Hohlanker aus Stahl eingeschoben und mittels eines Bohrlochverschlussss zentriert und gesichert. Über den Hohlanker wurde das Bohrloch mit dem Injektionsgut nach Beispiel 7 unter Einsatz einer Hochdruckinjektionsmaschine verpreßt. Nach 30Min. wurde die Auszugskraft des Ankers mit einem hydraulischen Zuggerät geprüft. Der Anker (0 30mm) ließ sich nicht herausziehen. Bei Erhöhung der hydraulischen Kraft, riß schließlich der Ankerkopf.In a concrete block holes were drilled with a diameter of 50mm and a depth of 900mm. In the drill hole, a hollow steel anchor was inserted and centered and secured by means of a Borlochverschlussss. About the hollow anchor, the well was pressed with the injection material according to Example 7 using a high-pressure injection machine. After 30min. The pull-out force of the anchor was tested with a hydraulic puller. The anchor (0 30mm) could not be pulled out. When increasing the hydraulic force, finally tore the anchor head.

Beispiel 8Example 8 Die A- und B-Komponenten werden in dem angegebenen Mischungsverhältnis so lange miteinander vermischt, bis eineThe A and B components are mixed together in the specified mixing ratio until a

weißliche Emulsion entsteht.whitish emulsion is formed.

Der Reaktionsbeginn zeigt sich durch Viskositätszunahme und Wärmeabgabe an.The beginning of the reaction is indicated by viscosity increase and heat release. Der Reaktionsverlauf läßt sich mit einem Shore-Härte Prüfgerät verfolgen:The course of the reaction can be followed with a Shore hardness tester:

MIn.Minute Shore-HtrteShore Htrte 4545 Fließgrenzeyield 11 65 D65 D

Es entsteht ein sehr festes hellgelbes Harz das weder schrumpft noch aufschäumt.The result is a very firm light yellow resin that neither shrinks nor foams. Beispiel 9Example 9 Die A- und B-Komponenten werden in dem angegebenen Mischungsverhältnis so lange miteinander vermischt, bis eineThe A and B components are mixed together in the specified mixing ratio until a

weißliche Emulsion entsteht.whitish emulsion is formed.

Der Reaktionsbeginn zeigt sich durch Viskositätszunahme und Wärmeabgabe an.The beginning of the reaction is indicated by viscosity increase and heat release. Der Reaktionsvsrlauf läßt sich mit einem Shore-Härte Prüfgerät verfolgen:The Reaktionsvsrlauf can be followed with a Shore hardness tester:

Min.Minute iShore-HlrteiShore-Hlrte 55 Hießgrenzesaid border 2020 2i>A2i> A 2525 15D15D 3030 20D20D 6060 55 D55 D

Es entsteht ein sehr festes hellgelbes Harz das weder schrumpft noch aufschäumt.The result is a very firm light yellow resin that neither shrinks nor foams. Beispiel 10Example 10 Die A- und B-Komponenten werden in dem angegebenen Mischungsverhältnis so lange miteinander vermischt, bis eineThe A and B components are mixed together in the specified mixing ratio until a

weißliche Emulsion entsteht.whitish emulsion is formed.

Der Reaktionsbeginn zeigt sich durch Viskositätszunahme und Wärmeabgabe an.The beginning of the reaction is indicated by viscosity increase and heat release. Nach der Reaktion entsteht ein Material mit hohem Kieselsäureanteil und hohrr Gaspermeation.After the reaction, a material with a high silica content and high gas permeation is formed. Nachfolgend wird anhand von Vergleichsbeispielen nachgewiesen, daß bei Verfahrensbedingungen, die nicht den BedingungenSubsequently, it is demonstrated by means of comparative examples that under process conditions which do not meet the conditions

des erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechen, minderwertige oder völlig unbrauchbare Organomineralprodukte erhaltenwerden.correspond to the inventive method, inferior or completely unusable organomineral products are obtained.

Claims (14)

1. Verfahren zur Herstellung von Organomineralprodukten unter Umsetzung von organischen Polyisocyanaten in Gegenwart von wäßrigen Alkalisikatlösungen, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung in Gegenwart eines Epoxidharzes als weiteren Reaktionspartner vornimmt, das unter den Umsetzungsbedingungen mit dem Polyisocyanat bzw. mit aus diesem intermediär gebildeten Verbindungen unter Bildung von Oxazolidinon-Ringstrukturen enthaltenden organischen Polymergerüsten reagiert.1. A process for the preparation of Organomineralprodukten under reaction of organic polyisocyanates in the presence of aqueous Alkalisikatlösungen, characterized in that one carries out the reaction in the presence of an epoxy resin as a further reactant under the reaction conditions with the polyisocyanate or with this compound intermediately formed under Formation of oxazolidinone ring structures containing organic polymer scaffolds reacts. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Organomineralprodukte in Form massiver, nicht aufgeschäumter Produkte hergestellt werden und man die an der Umsetzung beteiligten Reaktionspartner Polyisocyanat, wäßrige Alkalisikatlösung und Epoxidharz in solchen Stoftmengenverhältnissen einsetzt, daß die folgende Beziehung erfüllt ist:2. The method according to claim 1, characterized in that the organomineral products are prepared in the form of solid, non-foamed products and reactants involved in the reaction polyisocyanate, aqueous Alkalisikatlösung and epoxy resin used in such Stoftmengenverhältnissen that the following relationship is satisfied: X(Me2O) + y( ^0X ) + (2x + y) (NCO) >X (Me 2 O) + y ( ^ 0 X ) + (2x + y) (NCO)> wobei X(Me2O) die Stoffmenge in mol an Natrium- und/oder Kaliumoxid im eingesetzten Alkalisilikat ist,where X (Me 2 O) is the molar amount in moles of sodium and / or potassium oxide in the alkali silicate used, V( <C- -^k. ) die Stoffmenge in mol der Epoxidgruppen im eingesetzten Epoxidharz ist,V ( <C - k) is the molar amount in mol of the epoxide groups in the epoxy resin used, (2x + y) (NCO) die Stoffmenge der-NCO-Gruppen im eingesetzten Polyisocyanat ist, und wobei Me für Na oder K steht und χ und y die jeweiligen relativen Molmengen ausdrückende positive Zahlen sind, die eine Toleranzbreite t ufweisen, die die üblichen Qualitätsschwankungen der einzelnen Reaktionspartner berücksichtigt, wenn d'ese als technische Handelsprodukte eingesetzt werden, und wobei das Epoxidharz in einer Menge verwendet wird, die von 0,01 bis 60Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der eingesetzten Alkalisilikatlösung, beträgt.(2x + y) (NCO) is the molar amount of the -NCO groups in the polyisocyanate used, and wherein Me is Na or K and χ and y are the respective relative molar numbers expressing positive numbers t ufweisen a tolerance breadth, the usual Quality variations of the individual reactants are taken into account when d'ese are used as technical commercial products, and wherein the epoxy resin is used in an amount of from 0.01 to 60% by weight, based on the weight of the alkali metal silicate solution used. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Polyisocyanat verwendet wird, dessen Gehalt an NCO-Gruppen im Bereich von 0,238 bis 1,190mol pro 100g Polyisocyanat liegt, daß eine solche wäßrige Alkalisilikatlösung verwendet wird, daß der Gehalt an Me2O, worin Me für Na und/oder K steht, im Bereich von 0,081 bis 0,323mol pro 100g Alkalisilikatlösung liegt, und daß ein solches Epoxidharz verwendet wird, dessen Gehalt an Epoxidgruppen im Bereich von 0,020 bis 0,800mol pro 100g Epoxidharz liegt.3. The method according to claim 2, characterized in that a polyisocyanate is used, whose content of NCO groups in the range of 0.238 to 1.190 mol per 100 g of polyisocyanate is that such an aqueous alkali metal silicate solution is used, that the content of Me 2 O, wherein Me is Na and / or K is in the range of 0.081 to 0.323 moles per 100 g of alkali silicate solution, and that such an epoxy resin is used, the content of epoxy groups in the range of 0.020 to 0.800mol per 100 g of epoxy resin. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Polyisocyanat ein chemisch reines oder technisches Polyisocyanat oder Gemisch von derartigen Polyisocyanaten oder ein Gemisch von derartigen Polyisocyanaten mit organischen Monoisocyanaten verwendet wird, wobei der Gehalt an freien NCO-Gruppen im Bereich von 10 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise von 25bis35Gew.-%, liegt.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that a chemically pure or technical polyisocyanate or mixture of such polyisocyanates or a mixture of such polyisocyanates with organic monoisocyanates is used as the polyisocyanate, wherein the content of free NCO groups in the range from 10 to 50% by weight, preferably from 25 to 35% by weight. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine wäßrige Alkalisilikatlösung verwendet wird, die einen gelösten Feststoff gehalt im Bereich von 10 bis 60Gew.-% und einen Me2O-Gehalt von 5,0 bis 20Gew.-% enthält.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that an aqueous alkali metal silicate solution is used, which contains a dissolved solids in the range of 10 to 60 wt .-% and a Me 2 O content of 5.0 to 20Gew.-. contains%. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Epoxidharz verwendet wird, das einen Gehalt an funktioneilen Epoxidgruppen von 200 bis 8000 mMol/kg aufweist.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that an epoxy resin is used which has a content of functional epoxy groups of 200 to 8000 mmol / kg. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung in Gegenwart eines die Oxazolidinonbildung fördernden Katalysators durchgeführt wird.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the reaction is carried out in the presence of a catalyst which promotes oxazolidinone formation. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator ausgewählt ist aus Katalysatoren auf d6r Basis tertiärer Amine, Katalysatoren in Form von organometallischen Verbindungen oder Katalysatoren in Form von anorganischen Salzen.8. The method according to claim 7, characterized in that the catalyst is selected from catalysts based d6r tertiary amines, catalysts in the form of organometallic compounds or catalysts in the form of inorganic salts. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator ausgewählt ist aus Benzyldimethylamin, 2,4,6-Tris(dimethylaminomethyl)phenol,Tetraethylammoniumbromid, Dioctylzinnmerkaptid, Aluminiumtriisopropylat, Aluminiumtrichlorid, Zinkdichlorid oder Eisentrichlorid.9. The method according to claim 8, characterized in that the catalyst is selected from benzyldimethylamine, 2,4,6-tris (dimethylaminomethyl) phenol, tetraethylammonium bromide, Dioctylzinnmerkaptid, aluminum triisopropylate, aluminum trichloride, zinc dichloride or iron trichloride. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktionsmischung zusätzlich Stabilisatoren und/oder Füllstoffe einverleibt werden.10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the reaction mixture additionally stabilizers and / or fillers are incorporated. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß man eine erste Mischung (Komponente A) aus der wäßrigen Alkalisilikatlösung und dem Epoxidharz herstellt und diese zur Bereitung der Reaktionsmischung mit einer zweiten Mischung (Komponente B) vermischt, die das Polyisocyanat sowie ggf. den Katalysator enthält.11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that one prepares a first mixture (component A) from the aqueous alkali silicate solution and the epoxy resin and this mixed to prepare the reaction mixture with a second mixture (component B), which is the polyisocyanate and optionally contains the catalyst. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Bereitung der Reaktionsmischung eine erste Komponente (Komponente A) aus der wäßrigen, ggf. einen Katalysator enthaltenden Alkalisilikatlösung mit einer zweiten Komponente (Komponente B) vermischt, die aus dem Polyisocyanat sowie einem völlig von OH-Gruppen freien Epoxidharz besteht, das man dadurch erhalten hat, daß man das Epoxidharz in einer Vorreaktion mit einem Monoisocyanat umgesetzt hat, wobei die eingesetzte Menge des Monoisocyanats der stöchiometrischon Menge der OH-Gruppen im Epoxidharz entspricht.12. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that for preparing the reaction mixture, a first component (component A) from the aqueous, optionally containing a catalyst alkali metal silicate solution with a second component (component B), which from the Polyisocyanate and a completely free of OH groups epoxy resin, which has been obtained by reacting the epoxy resin in a pre-reaction with a monoisocyanate, wherein the amount of monoisocyanate used the stoichiometric amount of OH groups in the epoxy resin corresponds. 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß man das Verfahren als Verfahren zur Gebirgsverfestigung durchführt, indem man die flüssige Reaktionsbildung in die Spalten und Hohlräume eines Gebirges injiziert und dort unter In-situ-Bildung der Organomineralprodukte ausreagieren läßt.13. The method according to any one of claims 1 to 12, characterized in that one carries out the process as a method for rock solidification by injecting the liquid reaction formation in the cracks and cavities of a mountain and there to react with in situ formation of the organo-mineral products. 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß man es als Verfahren zur Verfestigung und/oder Abdichtung von geologischen und/oder künstlichen Formationen, die erhöhter energiereicher Strahlung ausgesetzt sind, durchgeführt, indem man die Reaktionsmischung über Bohrlöcher in die Formation injiziert oder die abzudichtende Oberfläche der Formation mit der Reaktionsmischung beschichtet.14. The method according to any one of claims 1 to 12, characterized in that it is carried out as a method for solidification and / or sealing of geological and / or artificial formations which are exposed to high energy radiation, by passing the reaction mixture through holes in the Formation injected or coated the surface of the formation to be sealed with the reaction mixture.
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