DE2160914B2 - Method of sealing leaks - Google Patents

Method of sealing leaks

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DE2160914B2 DE19712160914 DE2160914A DE2160914B2 DE 2160914 B2 DE2160914 B2 DE 2160914B2 DE 19712160914 DE19712160914 DE 19712160914 DE 2160914 A DE2160914 A DE 2160914A DE 2160914 B2 DE2160914 B2 DE 2160914B2
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
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    • F16L55/164Devices for covering leaks in pipes or hoses, e.g. hose-menders from inside the pipe a sealing fluid being introduced in the pipe
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F10/00Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond

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Description

Zum Abdichten von Lecks sind bereits Versiegelungsmittel vorgeschlagen worden, die aus einer eine polymere härtbare Verbindung enthaltenden Flüssigkeit bestehen. Die Flüssigkeit wird in das abzudichtende Gefäß gefüllt und fließt in die abzudichtende Stelle. Gemäß der US-PS 35 07 818 wird für diesen Zweck eine wäßrige Dispersion eines kationischen Polychloroprenlatex beschrieben. Ein Nachteil solcher Versiegelungsmassen ist es jedoch, daß in vielen Fällen das Einführen einer Flüssigkeit wenig zweckmäßig ist und daß erhebliche Schwierigkeiten auftreten können, z. B. um die überschüssige Dichtungsflüssigkeit zu entfernen. Insbesondere zum Dichten von Lecks in Rohren liegt ein Bedürfnis nach einem einfachen und zuverlässigen Dichtungsverfahren vor.To seal leaks, sealing means have already been proposed, which consist of a one polymeric curable compound-containing liquid exist. The liquid is in the to be sealed The vessel is filled and flows into the area to be sealed. According to US-PS 35 07 818 is a for this purpose aqueous dispersion of a cationic polychloroprene latex described. A disadvantage of such sealing compounds, however, is that in many cases the introduction a liquid is not very useful and that considerable difficulties may arise, e.g. B. to remove the excess sealing liquid. In particular for sealing leaks in pipes suggests a need for a simple and reliable method of sealing.

Die Erfindung wird in den Patentansprüchen definiertThe invention is defined in the claims

Besonders geeignet ist das erfindungsgemäße Verfahren zum Abdichten von sehr kleinen Lecks inThe method according to the invention is particularly suitable for sealing very small leaks in

ίο unterirdischen Rohrsystemen oder in Lecks von Leitungen, die Stickstoff oder ein anderes Schutzgas unter Druck enthalten.ίο underground pipe systems or in leaks from Lines that contain nitrogen or another protective gas under pressure.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird das Innere des Gefäßes vorteilhafterweise zunächst mit einem trockenen, nicht-reaktiven Gas, wie Stickstoff, Helium, Argon oder trockenem Naturgas gespült, um die darin vorhandene Feucht nkeit und/oder den vorhandenen Sauerstoff zu entfernen. Hierauf wird die Abdichtungsmasse in das Innere des Gefäßes unterAccording to a preferred embodiment of the invention, the interior of the vessel is advantageously initially with a dry, non-reactive gas such as nitrogen, helium, argon or dry natural gas rinsed to remove the moisture contained therein and / or remove the oxygen present. Thereupon the sealing compound is taken into the interior of the vessel

jii Druck in Gasform eingebracht.jii introduced pressure in gaseous form.

Als Monomeres kann ein solches verwendet werden, welches dazu imstande ist, in Berührung mit Luft, H2O oder bei alkalischen oder sauren Bedingungen, wie sie an der Stelle des Lecks vorliegen, zu polymerisieren. InA monomer which is capable of coming into contact with air, H2O, can be used as a monomer or to polymerize under alkaline or acidic conditions as they exist at the location of the leak. In

r> diesem Falle braucht dem Monomeren kein zusätzlicher Polymerisationskatalysator zugesetzt zu werden. In den meisten Fällen enthält jedoch die Abdichtungsmasse sowohl das verflüchtigbare Monomere als auch einen verflüchtigbaren Polymerisationskatalysator hierfür.In this case, no additional polymerization catalyst needs to be added to the monomer. In the however, in most cases the sealant will contain both the volatilizable monomer and one volatilizable polymerization catalyst therefor.

jo Die Menge des mit dem Monomeren eingebrachten verflüchtigbaren Katalysators ist mindestens eine katalytische Menge, d. h. eine Menge, die ausreicht, um die Polymerisation des Monomeren zu induzieren und aufrechtzuerhalten. Diese Menge variiert entsprechendjo The amount of that introduced with the monomer The volatilizable catalyst is at least a catalytic amount; H. an amount that is enough to induce and maintain the polymerization of the monomer. This amount varies accordingly

r> der Natur des Monomeren und des Katalysators sowie den Bedingungen in dem Gefäß. Die Menge beträgt gewöhnlich mehr als 1 Gew.-% des Monomeren. Ein Überschuß des Katalysatormaterials ist nicht schädlich, kann aber unwirtschaftlich sein.r> the nature of the monomer and the catalyst as well the conditions in the vessel. The amount is usually greater than 1% by weight of the monomer. A Excess catalyst material is not harmful, but can be uneconomical.

Das verflüchtigbare Monomere kann vorteilhafterweise im Gemisch mit einem gasförmigen Träger, welcher gegenüber dem Monomeren und dem Katalysator inert ist, eingeführt werden.
Gewünschtenfalls kann die Pipeline oder das Gefäß
The volatilizable monomer can advantageously be introduced as a mixture with a gaseous carrier which is inert towards the monomer and the catalyst.
If desired, the pipeline or the vessel

4"> zuerst mit einem Inertgas, wie Stickstoff, gespült werden, bevor man das Monomere oder das Monomere und den Katalysator einbringt.4 "> must first be purged with an inert gas, such as nitrogen, before adding the monomer or monomers and introduces the catalyst.

Die Komponenten der Abdichtungsmasse im verflüchtigten Zustand können get. innt in kontrolliertenThe components of the sealing compound in the volatilized state can get. Innt in controlled

in Mengen in das Gefäß gegeben werden, in welchem sich bereits das Inergart unter einem geeigneten Druck befindet.be added in quantities to the vessel in which the Inergart is already under a suitable pressure.

Somit umfaßt das Verfahren der Erfindung die Einführung eines normalerweise gasförmig oder ver-Thus, the method of the invention comprises the introduction of a normally gaseous or mixed

r> flüchtigbaren Monomeren in einem gasförmigen inerten Träger zusammen mit einem verflüchtigbaren Polymerisationskatalysator in einen Gasstrom hinein, der in einer Pipeline, einem Gefäß und dergleichen enthalten ist. Die Polymerisation des Monomeren wird nach demr> volatile monomers in a gaseous inert carrier together with a volatilizable polymerization catalyst into a gas stream contained in a pipeline, vessel, and the like. the Polymerization of the monomer is after

M) Austreten durch das Leck in die Umwelt, die die Atmosphäre oder Erdboden sein kann, aktiviert, was durch die Einwirkung der Feuchtigkeit, des Sauerstoffes, der Alkalinität oder Azidität des Erdbodens oder anderer Mittel, die vorhanden sein können oder die vonM) leakage through the leak into the environment that the Atmosphere or soil, activated, which is caused by the action of moisture, oxygen, the alkalinity or acidity of the soil or other agents that may be present or that of

h> außen an die Stelle des Lecks zugeführt worden sind, bedingt ist Der Katalysator kann auch an der Stelle des Lecks vor oder während der Einführung des Monomeren durch Umsetzung eines geeigneten flüchtigenh> have been fed to the outside of the leak, The catalyst can also be used at the point of leakage before or during the introduction of the monomer by implementing a suitable volatile

Zusatzstoffes, der sich mit bestimmten Komponenten des Bodens oder mit atmosphärischen Mitteln umsetzt, gebildet werden. Somit können an der Stelle des Lecks Aktivierungsmittel zugeführt werden, indem ein Strom aus einem geeigneten Mittel oder einem Katalysator durch ein hohles Rohr oder eine Lanze injiziert wird.Additive that reacts with certain components of the soil or with atmospheric agents, are formed. Activating agents can thus be supplied to the site of the leak by a stream injected from a suitable agent or catalyst through a hollow tube or lance.

Darüber hinaus kann innerhalb oder außerhalb der Leckstelle Wärme und/oder Feuchtigkeit zugeführt werden, indem ein Strom von Wasserdampf oder heißem Gas durch eine hohle Lanze an der Stelle des Lecks injiziert wird. An der Stelle des Lecks kann auch Wärme gebildet werden, indem ein geeigneter Rüchtiger Zusatzstoff mit Feuchtigkeit, Sauerstoff und/oder anderen Mitteln des Erdbodens oder der Atmosphäre umgesetzt wird, wobei die Reaktion exotherm abläuft oder indem durch ein äußeres elektrisches Feld eine elektromagnetische Induktion erfolgt. Auf diese Weise wird in der Pipeline oder in dem Gefäß selbst sowie in der umgebenden äußeren Umwelt, in welcher sich das Gefäß befindej kann, eine Absichtung erzeugtIn addition, heat and / or moisture can be supplied inside or outside the leakage point be by passing a stream of water vapor or hot gas through a hollow lance in the place of the Injected leaks. Heat can also be built up at the point of the leak by using a suitable duct Additive with moisture, oxygen and / or other means of the soil or the atmosphere is reacted, the reaction being exothermic or by an external electric field electromagnetic induction takes place. In this way, in the pipeline or in the vessel itself as well as in the surrounding external environment in which the vessel can be found creates an intention

Das erfindungsgemäße Abdicbtungsverfahren ist besonders zum Abdichten von Lecks in unterirdischen Pipelines geeignet, wo die Leckbildung an mit Jute gedichteten Verbindungen oder in den umgebenden Boden hinein erfolgt In solchen Fällen ist eine Matrix entweder aus Jute oder aus Boden verfügbar, um das Monomere zu absorbieren. Auf diese Weise wird eine Polymerisationsstelle für die Erzielung der gewünschten festen Dichtung erzeugtThe sealing method according to the invention is particularly useful for sealing leaks in underground Pipelines suitable where leakage occurs in joints sealed with jute or in the surrounding areas Soil is made into it.In such cases, a matrix of either jute or soil is available around the To absorb monomers. In this way, a polymerization site for the achievement of the desired solid seal generated

Je nach der Art des verwendeten Monomeren und des verwendeten Katalysators können das Monomere und der Katalysator bzw. die anderen Komponenten entweder in das Gefäß nacheinander oder gleichzeitig eingeführt werden.Depending on the type of monomer used and the catalyst used, the monomers and the catalyst or the other components either sequentially or simultaneously in the vessel to be introduced.

Das Monomere und/oder der Katalysator werden in das Gefäß unter einem Druck eingebracht, der ausreichend ist, um das Entweichen von Monomerdämpfen aus dem Leck in die Umwelt zu ermöglichen und über einen Zeitraum, der ausreichend ist, um die Bildung eines Polymeren zu bewirken, welches an der Stelle des Lecks eine faste Abdichtung ergibtThe monomer and / or the catalyst are introduced into the vessel under a pressure that sufficient to prevent monomer vapors from escaping from the leak into the environment and for a period of time that is sufficient to allow the To cause the formation of a polymer which gives a tight seal at the location of the leak

Die Monomere werden in einer Konzentration eingebracht, welche von der Größe und Gestalt des Gefäßes und von den Bedingungen der Umwelt abhängt Die Konzentration erstreckt sich im allgemeinen von etwa 50 Teile je Million bis etwa 10 Gew.-% des in dem Gefäß enthaltenen Gases oder des inerten Trägers oder des Trägergases, wenn ein solches verwendet wird. Wenn das Monomere nicht gasförmig, aber verflüchtigbar ist, dann kann es verflüchtigt oder in geeigneten organischen Lösungsmitteln aufgelöst werden. Solche sind z. B. Kohlenwasserstoffe, wie Butan, Hexan, Heptan, Benzol und dergleichen, die sich gleichförmig verflüchtigen. Man kann auch eine Dispergierung in einem Trägergas vornehmen.The monomers are introduced in a concentration which depends on the size and shape of the Vessel and depends on the conditions of the environment The concentration ranges in general from about 50 parts per million to about 10% by weight of the gas or inert gas contained in the vessel Carrier or the carrier gas, if one is used. If the monomer is not gaseous, but is volatilizable then it can be volatilized or dissolved in suitable organic solvents. Such are z. B. hydrocarbons such as butane, hexane, heptane, benzene and the like, which volatilize uniformly. It is also possible to carry out a dispersion in a carrier gas.

Die organischen Monomere sind bei Raumtemperatur und Atmosphärendruck vorzugsweise gasförmig. Es können aber auch Monomere verwendet werden, welche verflüchtigbare Flüssigkeiten sind, die bei Atmosphärendruck relativ niedrige Siedepunkte haben oder die solche Dampfdrücke haben, daß sie im Temperaturbereich von etwa O0C bis etwa 1000C (der beispielsweise bei unterirdischen Pipelines vorliegt) leicht verflüchtigt werden können, um Konzentrationen von mindestens etwa 10 Teile je Million in der Pipeline zu ergeben. Wenn aber die obere Grenze des betreffenden Temperaturbereichs höher liegt, dann wird die Auswahl der verflüchtigbaren Monomeren erweitert In jedem Fall muß die Menge und die Flüchtigkeit des Monomeren eine genügende Konzentration ergeben, daß bei Raumtemperatur und bei den Druckbedingungen in dem Gefäß eine feste Dichtung ϊ ergeben wird.The organic monomers are preferably gaseous at room temperature and atmospheric pressure. However, monomers can also be used which are volatilizable liquids which have relatively low boiling points at atmospheric pressure or which have vapor pressures such that they easily volatilize in the temperature range from about 0 ° C. to about 100 ° C. (which is present, for example, in underground pipelines) can be made to give concentrations of at least about 10 parts per million in the pipeline. If, however, the upper limit of the relevant temperature range is higher, then the choice of volatilizable monomers is expanded.In any case, the amount and volatility of the monomer must result in a concentration sufficient to produce a tight seal ϊ at room temperature and under the pressure conditions in the vessel will.

Im Falle einer Gas-Pipeline kann beispielsweise der Druck in der Pipeline von etwa 0,33 kg/cm2 bis 7,03 kg/cm2 oder mehr variieren.
Die gemäß der Erfindung verwendbaren ve.,-flüchtig-
In the case of a gas pipeline, for example, the pressure in the pipeline can vary from about 0.33 kg / cm 2 to 7.03 kg / cm 2 or more.
The usable according to the invention ve., - volatile-

baren organischen Monomere umfassen sowohl Ein-Monomer-Systeme, welche Homopolymere bilden können und Comonomer-Systeme, die Copolymere bilden. Es kann nach den allgemeinen Polymerisationstechniken und unter Verwendung der geeigneten organic monomers include both single-monomer systems, which can form homopolymers and comonomer systems which form copolymers. It can according to the general polymerization techniques and using the appropriate ones

is Katalysatoren für das einzelne System gearbeitet werden.is catalysts for the individual system are being worked.

Obgleich bei dem Verfahren der Erfindung alle beliebigen polymerisierbaren verflüchtigbaren organischen Monomere verwendet werden können, die eine feste Dichtung ergeben können, umfassen doch die verwendeten Abdichtungssysteme vorteilhafterweise ein oder mehrere Monomere aus den folgenden Gruppen:Although in the method of the invention all any polymerizable volatilizable organic monomers can be used which have a can result in a solid seal, but advantageously comprise the sealing systems used one or more monomers from the following groups:

1. Mono-äthylenisch ungesättigte Kohlenwasserstofr' fe1. Mono-ethylenically unsaturated hydrocarbons r 'fe

2. Mehrfach-äthylenisch ungesättigte Kohlenwasserstoffe 2. Polyethylene unsaturated hydrocarbons

3. Halogen-Alkene3. Halo-alkenes

4. Alkylenoxide und -Epoxide
5. Alkylencarbonate
4. Alkylene oxides and epoxides
5. alkylene carbonates

6. Alkenylnitrile6. Alkenyl nitriles

7. Alkancarbonsäuren7. alkanecarboxylic acids

8. Alkin-Kohlenwasserstoffe8. Alkyne hydrocarbons

9. Aldehyde
10. Ketone
9. Aldehydes
10. Ketones

11. Alkenylester11. Alkenyl ester

12. Alkenylalkohole12. Alkenyl alcohols

13. Alkenylhalogenide13. Alkenyl halides

14. Alkenyläther14. Alkenyl ether

15. Organo-Silan-Verbindungen15. Organo-silane compounds

16. Fünfgliedrige Ringverbindungen, die ein HeteroSauerstoff-Atom enthalten16. Five-membered ring compounds containing a heterooxygen atom

17. Metallorganische Verbindungen17. Organometallic compounds

18. Oligomere der vorstehenden Monomere18. Oligomers of the above monomers

Wenn zusammen mit dem verflüchtigbaren Monomeren ein geeigneter verflüchtigbarer Polymerisationskatalysator verwendet wird, dann wird dieser Katalysator je nach Art des fckmomeren und Art der Polymerisation in aus den folgenden Gruppen ausgewählt:When used with the volatilizable monomer, a suitable volatilizable polymerization catalyst is used, then this catalyst is used depending on the type of polymer and the type of polymerization in selected from the following groups:

1. Freie Radikal-Katalysatoren1. Free radical catalysts

2. Metallorganische Verbindungen2. Organometallic compounds

3. Metallhydride3. Metal hydrides

4. Lewis-Säuren4. Lewis acids

" 5. Erdalkali-Verbindungen"5. Alkaline earth compounds

6. Alkalien6. Alkalis

7. Metallhalogenide7. Metal halides

8. Metall-und Metalloid-Alkoxide8. Metal and metalloid alkoxides

MonomereMonomers

Mono-äthylenisch ungesättigte KohlenwasserstoffeMono-ethylenically unsaturated hydrocarbons

Diese Verbindungen umfassen gasförmige oder leicht verflüchtigbare flüssige Kohlenwasserstoffe, die Alkene bi mit einer einzigen Doppelbindung sein können. Solche sind z. B. gasförmige oder leicht verflüchtigbare Olefine. Beispiele solcher Olefine sind in Tabelle 1 zusammengestellt. These compounds include gaseous or volatile liquid hydrocarbons, the alkenes can be bi with a single double bond. Such are z. B. gaseous or volatile olefins. Examples of such olefins are shown in Table 1.

Tabelle 1Table 1

Mono-ätliylenisch ungesättigte KohlenwasserstoffeMono-ethylenically unsaturated hydrocarbons

MonomeresMonomer

Kp CKp C

Dampfdruck mm HgVapor pressure mm Hg

ÄthylenEthylene

PropylenPropylene

1-Butylen1-butylene

2-Buten (eis)2-butene (ice)

2-Buten (trans)2-butene (trans)

Tetramethyl -Tetramethyl -

äthylenethylene

IsobutylenIsobutylene

1-Penten1-pentene

StyrolStyrene

ff-Methylstyrol ff-methylstyrene

-103,9-103.9

-47,8-47.8

-6,3-6.3

3,73.7

0,90.9

72-7372-73

-6,6-6.6

145,2145.2

165165

226,4 bei 38 C
63 bei 37,7 C
226.4 at 38 C.
63 at 37.7 C.

700 bei -9 C700 at -9 C

Flammpunkt37,8 C
(1000F)
Flash point 37.8 C
(100 0 F)

1,9 bei 20 C1.9 at 20 C

Die Polymerisation der Alkene kann entweder eine wahre Polymerisation zu einem Homopolymeren oder eine gemeinsame Polymerisation sein. Bei der letzteren werden z. B. bei der Herstellung von Äthylen-propylenterpolymer-Elastomeren komplexe Gemische aus Alkanen, Alkenen, Alkadienen und anderen verwendet. Von den gasförmigen Olefinen wird Isobutylen am schnellsten katalytisch polymerisiert, wobei Butylkautschuk gebildet wird. Die Katalysatoren sind gewöhnlich dauerwirkende Substanzen, wie Säuren oder ihre Anhydride oder Metallhalogenide. Beispiele für Säuren sind Schwefelsäure, Phosphorsäure, Fluorwasserstoff und sauer-reagierende Tone und Siliciumdioxid-Aluminiumoxid-zusammengesetzte Körper. Die Tone und dergleichen können in der Erde vorkommen. Metallhalogenide sind z. B. Zinn-IV-chlorid und Titan-tetrachlorid. Beide Stoffe sind flüchtig. Die Halogenide und die Hydride des Bors sind auch gute Katalysatoren mit Einschluß von z.B. Bortrichlorid, Kp 18°C1 und von Bortrifluorid, einem Gas Kp-IOl0C, Diboran B2Hf> einem Gas Kp-92,5OC und Pentaboran B5H9, 480C, Dampfdruck 66 mm bei 00C. Der Gascharakter der Borkatalysatoren macht sie für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders geeignet, wenn Ströme der polymerisierbaren Kohlenwasserstoffe und der gasförmigen Katalysatoren unter geeigneten Temperatur- und Druckbedingungen in ein Gefäß eingebracht werden.The polymerisation of the alkenes can either be a true polymerisation to a homopolymer or a co-polymerisation. In the latter z. B. used in the production of ethylene-propylene terpolymer elastomers complex mixtures of alkanes, alkenes, alkadienes and others. Of the gaseous olefins, isobutylene is catalytically polymerized the fastest, with butyl rubber being formed. The catalysts are usually permanent substances such as acids or their anhydrides or metal halides. Examples of acids are sulfuric acid, phosphoric acid, hydrogen fluoride and acidic clays and silica-alumina composite bodies. The clays and the like can occur in the earth. Metal halides are e.g. B. Tin-IV-chloride and titanium-tetrachloride. Both substances are volatile. The halides and hydrides of boron are also good catalysts, with the inclusion of, for example, boron trichloride, bp 18 ° C and 1 of boron trifluoride, a gas Kp IOL 0 C, diborane B2Hf> a gas Kp 92.5 O C and pentaborane B 5 H 9 48 0 C, vapor pressure 66 mm at 0 0 C. the gas nature of the boron catalysts makes them particularly suitable when currents are introduced the polymerizable hydrocarbons and the gaseous catalyst under suitable temperature and pressure conditions in a vessel for carrying out the method according to the invention .

Äthylen und Propylen können auch eine NiederdrucK-Polymerisation unter Verwendung von metallorganischen Katalysatoren des Ziegler-Typs bei nahezu Atmosphärendruck eingehen. Solche Katalysatoren sind z.B. Alumiiiiumtriäthyl mit litanteirachlorid. Andere Katalysatoren dieser Art umfassen Triisobutylaluminium und Titantetrachlorid oder Aluminiunr-alkylhalogenide mit Vanadinhalogeniden oder mit Titanestern, wie Diäthylaluminium-chlorid mit Vanadinoxychlorid oder Isopropyl-titanat.Ethylene and propylene can also be a low-pressure polymerization using organometallic catalysts of the Ziegler type at almost Enter atmospheric pressure. Such catalysts are e.g. aluminum triethyl with litanteirachlorid. Other catalysts of this type include triisobutyl aluminum and titanium tetrachloride or aluminum alkyl halides with vanadium halides or with titanium esters, such as diethyl aluminum chloride with vanadium oxychloride or isopropyl titanate.

Mehrfach-äthylenisch ungesättigte
Kohlenwasserstoffe
Polyethylene unsaturated
Hydrocarbons

Diese Gruppe schließt gasförmige oder leicht verflüchtigbare Kohlenwasserstoffe mit mehrfachen äthylenischen Unsättigungen ein. Beispiele hierfür sind konjugierte Kohlenwasserstoffe, wie Butadien und seine Derivate sowie Divinylbenzol, Alkenylstyrole, Isopren und dergleichen. Beispiele sind in Tabelle 2 angegeben:This group includes gaseous or volatile hydrocarbons with multiple Ethylenic unsaturation. Examples are conjugated hydrocarbons such as butadiene and its Derivatives as well as divinylbenzene, alkenylstyrenes, isoprene and the like. Examples are given in Table 2:

Tabelle 2Table 2

Mehrfach-äthylenisch ungesättigte KohlenwasserstoffePolyethylene unsaturated hydrocarbons

MonaneresMonaneres

Kp. CKp. C

Dampfdruck mm HgVapor pressure mm Hg

1,2-Butadien 18-191,2-butadiene 18-19

3-M ethyl- 41
2l 1,2-butadien
3-M ethyl- 41
2l 1,2-butadiene

1. "-Butadien -4,41. "-Butadiene -4.4

Isopren (2-Meihyl- 34
1,3-butadien)
Isoprene (2-methyl- 34
1,3-butadiene)

«) Divinylbenzol 199,5«) Divinylbenzene 199.5

Flammpunkt 76,7 CFlash point 76.7 C

Styrol wird üblicherweise unter Verwendung eines freien Radikal-Katalysators, wie Benzoyl-peroxid. zu einem Homopolymeren polymerisiert. Sowohl Styrol als auch α-Methylstyrol können aber auch unter Verwendung von Diborangas als Katalysator polymerisiert werden. Gleichermaßen kann Styrol mit Butadien unter Verwendung von Diboran als Katalysator copolymerisiert werden. Isopren, das einen niedrigen Siedepunkt von 34°C hat, kann mit Aluminium- oder Lithiumalkyl-Typ Katalysatoren bei mäßiger Wärme polymerisiert werden. Wenn geringe Mengen von Feuchtigkeit vorhanden sind, dann setzt sich des Aluminium damit um. wodurch die benötigte Wärme geliefert wird. Gasförmiges Butadien kann mit einem Katalysator des »Alfin«-Typs in Gegenwar*, einer festen Oberfläche polymerisiert werden. Diese Katalysatoren werden z. B. in Kapitel 5 des Buches von Raish und Schindler »Polymerization of Organometallic Compounds« beschrieben. Bei der »Alfin«-Katalyse werden die Monomermoleküle absorbiert und orientiert, bevor sie in den KeUenwachstumsprozeß eintreten.Styrene is usually made using a free radical catalyst such as benzoyl peroxide. to polymerized a homopolymer. Both styrene and α-methylstyrene can, however, also under Use of diborane gas as a catalyst to be polymerized. Likewise, styrene can with butadiene copolymerized using diborane as a catalyst. Isoprene, which is a low one Boiling point of 34 ° C can be done with aluminum or lithium alkyl type catalysts at moderate heat are polymerized. If there is a small amount of moisture, it will settle Aluminum with it. whereby the required heat is supplied. Gaseous butadiene can with a Catalyst of the "Alfin" type in Gegenwar *, a fixed one Surface to be polymerized. These catalysts are z. B. in chapter 5 of the book by Raish and Schindler "Polymerization of Organometallic Compounds". With the »Alfin« catalysis the monomer molecules absorbed and oriented before they enter the chain growth process.

Halogen-Alkene
Beispiele sind in Tabelle 3 zusammengestellt.
Halo-alkenes
Examples are listed in Table 3.

Tabelle 3
Halogen-Alkene
Table 3
Halo-alkenes

MonomeresMonomer

Kp. (Kp. (

Dampfdruck mm HgVapor pressure mm Hg

Allyl-fluorid
2-Fluor-l, 3-butadien
l-Chlor-2-fluor-äthylen
Chlor irifluor-iithylen
Allyl fluoride
2-fluoro-1,3-butadiene
l-chloro-2-fluoroethylene
Chlorine fluoride-iithylene

-10-10

-24
- 27,9
-24
- 27.9

77 bei 25°, 500 bei 100°77 at 25 °, 500 at 100 °

lortsel/ιιημlortsel / ιιημ 21 6091421 60914 88th 77th MonomeresMonomer VinylidenchloridVinylidene chloride Dampfdruck mm HgVapor pressure mm Hg Acetylen-dichloridAcetylene dichloride Kp. (Kp. ( 599 bei 25°599 at 25 ° 1,2-Difluoräthylen1,2-difluoroethylene 31,731.7 (cis-Form)(cis form) (trans-Form)(trans form) Vinyliden-fluoridVinylidene fluoride 60.360.3 -- TctrafluorathylenTetrafluoroethylene 47,547.5 I-C'hlorpropylenI-chloropropylene 8484 -- (eis)(ice cream) 76,376.3 (trans)(trans) 2-C'hlorpropylcn2-chloropropylene 32,832.8 -- I Ό vyfliinr-I ^-Hiit:irlipnI Ό vyfliinr-I ^ -Hiit: irlipn 37,437.4 HexafluorpropylenHexafluoropropylene 68,9° bei 775 mm68.9 ° at 775 mm -- ftf)ftf) 29,429.4

Die vorstehend aufgeführten Monomere, /.. B. Chlortrifluoräthylen, können in der Gasphase unter Verwendung von gasförmigen Borhydrid-Kaialysatoren, wie Diboran oder Pentaboran polymerisiert werden. Vinylidenchlorid kann in 6 Stunden bei 40 bis 50nC mit einem Borhydrid-Katalysator polymerisiert werden.The above-mentioned monomers, / .. B. chlorotrifluoroethylene, can be polymerized in the gas phase using gaseous borohydride caialyzers, such as diborane or pentaborane. Vinylidene chloride can be polymerized in 6 hours at 40 to 50 ° C. with a borohydride catalyst.

AlkylenoxideAlkylene oxides

Diese Gruppe umfaßt Monomere, wie Äthylenoxid, Kp 10,73"C und Propylenoxid, Kp 33,9°C, Dampfdruck 445 mm Hg bei 20°C. Der Polymerisations-Katalysator kann ein Alkali, oder ein Erdalkalimetalloxid, wie CaO, SrO oder ein Schwermetalloxid, wie ZnO sein, das auf dem Weg über flüchtige metallorganische Verbindungen eingeführt werden kann oder das sich im Erdboden findet. Geeignet sind auch Metallhalogenide, wie SnCU. Andere Katalysatoren umfassen Erdalkalicarbonate, wie CaCOi oder SrCO1. die sich in vielen höden finden, sowie aktiviertes Aluminiumoxid oder Sihciumoxid-Aluminiumoxid. die wiederum auf dem Weg über flüssige metallorganische Halogenide und dergleichen eingeführt werden können. Man kann, auch mit Kombinationen von sauren Oxiden, wie Aluminiumoxid oder Siliciumoxid-Aluminiumoxid mit einer Metallalkylverbindung. wie Bortributyl. Zinkdiäthyl und Cadmiumdiäthyl arbeiten.This group includes monomers such as ethylene oxide, bp 10.73 "C and propylene oxide, bp 33.9 ° C., vapor pressure 445 mm Hg at 20 ° C. The polymerization catalyst can be an alkali or an alkaline earth metal oxide such as CaO, SrO or be a heavy metal oxide such as ZnO, which can be introduced via volatile organometallic compounds or which is found in the soil. Metal halides such as SnCU are also suitable. Other catalysts include alkaline earth carbonates such as CaCOi or SrCO 1, which are found in many layers , as well as activated aluminum oxide or silicon oxide-aluminum oxide, which in turn can be introduced by way of liquid organometallic halides and the like. Combinations of acidic oxides such as aluminum oxide or silicon oxide-aluminum oxide with a metal alkyl compound such as boron tributyl, zinc diethyl and cadmium diethyl can also be used work.

AlkylencarbonateAlkylene carbonates

Ein Beispiel für diesen Monomertyp ist Vinylencarbonat, das einen Kp von 162;C besitzt und das mit einem freien Radikal-Katalysator, wie 1-Propan-azo-methan in etwa 18 Stunden bei Raumtemperaturen und -Drücken polymerisiert werden kann.An example of this type of monomer is vinylene carbonate, which has a bp of 162 ; C and which can be polymerized with a free radical catalyst such as 1-propane-azo-methane in about 18 hours at room temperatures and pressures.

AlkenylnitrileAlkenyl nitriles

Beispiele für diesen Monomertyp sind Acrylnitril, Kp 77,3°C, Dampfdruck 83 mm Hg bei 200C, 1-FIuor-acryI-nitril, Kp 43 bis 48CC. und l-Methylacrylnitril, Kp 18°C. Acrylnitril erfordert keinen Polymerisations-Katalysator, sondern es polymerisiert spontan bei bestimmten Bedingungen, insbesondere in Abwesenheit von Sauerstoff oder beim Aussetzen an sichtbares Licht oder in Gegenwart von Alkalien.Examples of this type of monomer are acrylonitrile, bp 77.3 ° C, vapor pressure 83 mmHg at 20 0 C, 1-fluoro-acryI-nitrile, bp 43 to 48 C and C. l-methylacrylonitrile, bp 18 ° C. Acrylonitrile does not require a polymerization catalyst, but polymerizes spontaneously under certain conditions, especially in the absence of oxygen or on exposure to visible light or in the presence of alkalis.

ÄlkencarbonsäurenAlkene carboxylic acids

Acrylsäure, Kp 141 ° C. verdampft rasch und polymerisiert in Gegenwart von Sauerstoff ohne einen Katalysator. Methacrylsäure. Kp I63°C. verdampft ebenfalls rasch und polymerisiert beim Erhitzen oder in Gegenwart von Spuren von HCl.Acrylic acid, boiling point 141 ° C., evaporates quickly and polymerizes in the presence of oxygen without a catalyst. Methacrylic acid. Bp I63 ° C. evaporates also rapidly and polymerizes when heated or in the presence of traces of HCl.

Alk in-KohlenwasserstoffeAlkyne hydrocarbons

Monomeres Vinylacetylen ist ein Dimeres von Acetylen Es besitzt einen Kp von 5'C und ist bei Raumtemperatur ein Gas. Es kann zu einem Elastomeren des Neopren-Typs unter Verwendung von HCl als Katalysator polymerisiert werden.Monomeric vinyl acetylene is a dimer of acetylene It has a Kp of 5'C and is at Room temperature a gas. It can be made into a neoprene-type elastomer using HCl as the Catalyst are polymerized.

AldehydeAldehydes

Beispiele für Aldehyd-Monomere sind aliphatische Aldehyde, wie Formaldehydgas, Kp-19,5° C, und Acetaldehyd, Kp 21°C. Beispiele für ungesättigte Aldehyde sind Acrolein. Kp 52,5°C, Dampfdruck 214 mm Hg bei 200C. Diese Monomere sind sämtliche gewöhnlich unter Verwendung von freien Radikal-Katalysatoren ohne weiteres polymerisierbar. Formaldehyd polymerisiert rasch in Kontakt mit einer Oberfläche bei Temperatu ren unterhalb etwa 90c C. wobei f(-'te Polymere gebilde! werden. Beispiele für geeignete Katalysatoren sine Ameisensäure. HCl. SnCU. BF1. Metallalkylverbindung wie Cadmium-dimethyl sowie fein verteilter Schwefel.Examples of aldehyde monomers are aliphatic aldehydes, such as formaldehyde gas, bp -19.5 ° C, and acetaldehyde, bp 21 ° C. Examples of unsaturated aldehydes are acrolein. B.p. 52.5 ° C, vapor pressure 214 mm Hg at 20 0 C. These monomers are usually all free using free radical catalysts readily polymerizable. Formaldehyde polymerized rapidly in contact with a surface at tempera ren where f (-'te polymers fabric are! Below about 90 C. c. Examples of suitable catalysts sine formic acid. HCl. SnCl. BF first metal alkyl compound such as cadmium-dimethyl and finely divided Sulfur.

KetoneKetones

Aceton. Kp 56,51C, kann katalytisch zu Mesityloxid polymerisiert werden. Dieses stellt ein ungesättigtes Keton (Isopropyliden-aceton) mit einem Kp von 1300C einen Dampfdruck von 7.9 mm Hg bei 2O0C dar. .Jas Mesityloxid polymerisiert in Berührung mit Luft ohne spezifische Katalysatoren zu festen Polymeren.Acetone. Bp 56.5 1 C, can be catalytically polymerized to mesityl oxide. This represents an unsaturated ketone (acetone-isopropylidene) with a Kp from 130 0 C a vapor pressure of 7.9 mm Hg at 2O 0 C represents. .Jas mesityl oxide polymerized in contact with air without specific catalysts to solid polymers.

AlkenylesterAlkenyl ester

Beispiele für solche Monomere sind Methylacrylat, Kp 800C, Dampfdruck 68,2 mm Hg bei 200C, Äthylacrylat, Kp 99,6°C, Dampfdruck 29,5 mm Hg bei 20°C, Methyl-methacrylat, Kp 101° C, Flammpunkt 29,4° C und Äthyl-methacrylat, Kp 119° C, Flammpunkt 35.00CExamples of such monomers are methyl acrylate, bp 80 0 C, vapor pressure 68.2 mm Hg at 20 0 C, ethyl acrylate, bp 99.6 ° C, vapor pressure 29.5 mm Hg at 20 ° C, methyl methacrylate, bp 101 ° C, flash point 29.4 ° C and ethyl methacrylate, bp 119 ° C, flash point 35.0 0 C

Diese flüssigen Stoffe polymerisieren rasch in Gegenwart von Licht, Wärme oder Katalysatoren des freien Radikal-Typs, wie Methyläthylketon-peroxid.These liquid substances polymerize rapidly in the presence of light, heat or catalysts of the free radical type, such as methyl ethyl ketone peroxide.

In diese Gruppe fallen auch Vinylester, wie monomeres Vinylacetat, Kp 72,5° C, Dampfdruck 88,7 mm Hg bei 20=C, das am Licht zu einer farblosen Masse polymerisiert, sowie Vinylformiat. Kp 46,6° C, Dampfdruck 270 mm Hg bei 20° C.This group also Vinylester, such as vinyl acetate monomer, bp 72.5 ° C drop, vapor pressure 88.7 mm Hg at 20 = C, the polymerized at the light to a colorless mass, and vinyl formate. Bp 46.6 ° C, vapor pressure 270 mm Hg at 20 ° C.

AlkenylalkoholeAlkenyl alcohols

Ein Beispiel hierfür ist Allylalkohol, Kp 96 bis 97°C, Flammpunkt 21,1°C (700F), der beim Stehenlassen polymerisiert.An example of this is allyl alcohol, bp 96 to 97 ° C, flash point 21.1 ° C (70 0 F), which polymerizes when left to stand.

AlkenylhalogenideAlkenyl halides

Die Hauptmonomeren dieser Klasse sind die Vinylhalogenide, wie Vinylbromid, Kp 15,8"C, Vinylchlorid, Kp-13,37°C, Dampfdruck 100 mm Hg bei -55.8"C und Vinylfluorid. Kp -510C Diese Monomere werden im allgemeinen mit freien Radikal-Katalysatoren, wie Methyl-Äthyl-Keton-Peroxid homopolymerisiert. Sie werden in weitem Ausmaß /ur Bildung von Copolymeren mit Vinylestern, wie Vinylacetat verwendet, welche gewöhnlich 3 bis 30°/« des Esters enthalten. Dabei werden ähnliche Katalysatoren eingesetzt.The main monomers of this class are the vinyl halides, such as vinyl bromide, bp 15.8 "C, vinyl chloride, bp -13.37 ° C, vapor pressure 100 mm Hg at -55.8" C and vinyl fluoride. Kp -51 0 C These monomers are generally homopolymerized with free radical catalysts, such as methyl ethyl ketone peroxide. They are widely used to form copolymers with vinyl esters, such as vinyl acetate, which usually contain 3 to 30 percent of the ester. Similar catalysts are used here.

AlkenyletherAlkenyl ether

Beispiele für diese Monomere sind Vinylbutyläther, Kp 94.3 C. Dampfdruck 42mm Hg bei 20'C und Vinyläthyläther, Kp 35 —36"C. und Vinylisobutyläther, Kp 80"C. Diese Monomere können mit Borhalogenid-Katalysatoren. wie Bortrifluorid polymerisiert werden.Examples of these monomers are vinyl butyl ether, bp 94.3 C. Vapor pressure 42 mm Hg at 20 ° C. and Vinyl ethyl ether, bp 35-36 "C. And vinyl isobutyl ether, Bp 80 "C. These monomers can be used with boron halide catalysts. how boron trifluoride can be polymerized.

Organo-Silan-VerbindungenOrganosilane compounds

Mehrere Organo-Silane wirken als Monomere. Sie können entweder mit oder ohne einen Katalysator eine Kondensations-Polymerisation eingehen. Somit kann Vinyl-triacetoxysilan mit Feuchtigkeit und ohne einen katalysator ein Polymeres bilden. Auch Dimethyl-diäthoxy-silan polymerisiert zu einem kautschukartigen Feststoff mit Feuchtigkeit und Säure oder einem basischen Katalysator. Propyl-trimethoxy-silan polymerisiert ebenfalls mit Feuchtigkeit und Ammoniak als Katalysator zu einem Feststoff.Several organo-silanes act as monomers. You can either use one with or without a catalyst Enter into condensation polymerization. Thus, vinyl triacetoxysilane can with moisture and without one catalyst form a polymer. Also dimethyl diethoxy silane polymerizes into a rubbery solid with moisture and acid or a basic catalyst. Propyl-trimethoxy-silane polymerized also with moisture and ammonia as a catalyst to a solid.

Fünfgliedrige Ringverbindungen, die ein
Hetero-Sauerstoff-Atom enthalten
Five-membered ring compounds, the one
Contain hetero-oxygen atom

Ein Beispiel hierfür ist Tetrahydrofuran, Kp 64 bis 66°C, das unter Verwendung von BFj oder PFi als Katalysator zu einem festen Polymeren mit einem hohen Molekulargewicht und einem Schmelzpunkt oberhalb 1000C polymerisiert.An example is tetrahydrofuran, bp 64 to 66 ° C, which polymerized using BFj or PFi as a catalyst to form a solid polymer having a high molecular weight and a melting point above 100 0 C.

Metallorganische VerbindungenOrganometallic compounds

Es gibt bestimmte meteüorganische Verbindungen, die dazu imstande sind, mit Verbindungen zu festen polymeren Addukten zu reagieren, die äthylenische Unsättigungen enthalten. So können z. B. Organozinnhydride sich mit C-C ungesättigten Monomeren zu Organozinn-Polymeren umsetzen. Somit setzt sich z. B. ein Trialkylzinnhydrid mit Styrol zu einem Polymeren der Struktur [R3Sn(CH2CH2R1Jn]T um, worin R niedriges Alkyl und R' Phenyl bedeutet Ähnliche Polymere werden durch Umsetzung mit monomerem Acrylnitril oder mit n-Oceten erhalten. (AJ. Leusink et aL, »Synthesis of Group IV Organometallic Polymers and Related Compounds« (1965) U.S. DepL Comm. Clearing House, AD 69554). There are certain organometallic compounds which are capable of reacting with compounds to form solid polymeric adducts which contain ethylenic unsaturations. So z. B. Organotin hydrides react with CC unsaturated monomers to form organotin polymers. Thus z. B. a trialkyltin hydride with styrene to a polymer of the structure [R 3 Sn (CH 2 CH 2 R 1 Jn] T um, where R is lower alkyl and R 'is phenyl. Similar polymers are obtained by reaction with monomeric acrylonitrile or with n-octene (AJ. Leusink et al, "Synthesis of Group IV Organometallic Polymers and Related Compounds" (1965) US DepL Comm. Clearing House, AD 69554).

Wie bereits zum Ausdruck gebracht wurde, hängt der mit dem Monomeren eingeführte Polymerisations-Katalysator von dem Monomeren selbst, der Art der Polymerisationsreaktion und den Eigenschaften des Katalysators selbst ab. Vorzugsweise ist der Katalysator eine Verbindung, die bei Raumtemperaturen entweder gasförmig ist oder die dabei leicht verdampfbar istAs already stated, the polymerization catalyst introduced with the monomer depends on the monomer itself, the nature of the Polymerization reaction and the properties of the catalyst itself. Preferably the catalyst is a compound that is either gaseous at room temperature or that can easily be vaporized

Der Katalysator kann gleichzeitig mit dem MonomeThe catalyst can be used simultaneously with the monome

ren oder sogar davor oder danach zugeführt werden. Darüber hinaus kann der Katalysator in einer solchen Weise angewendet werden, daß er für die Berührung mit dem Auftreten der Monomeren an der Stelle des > Lecks verfügbar ist, indem der Katalysator von einer äußeren Quelle mittels einer Lanze eingeführt wird, oder indem er in das Gefäß vor dem Monomeren eingebracht wird, so daß an der Leckstelle die Erde oder die Jute vorgesättigt ist. Das Gefäß wird sodann gespült in und mit dem Monomeren beschickt.ren or even before or after. In addition, the catalyst can be used in such a Way to be applied that he for the contact with the appearance of the monomers in the place of the > Leaks are available by introducing the catalyst from an external source through a lance, or by placing it in the vessel in front of the monomer, so that the soil or the jute is presaturated. The vessel is then rinsed in and charged with the monomer.

Diese Katalysatorklassen werden nunmehr kurz erörtert, um die Erfindung zu veranschaulichen. Hierdurch soll aber keine Einschränkung gemacht werden.These classes of catalysts will now be discussed briefly to illustrate the invention. However, this is not intended to make any restriction.

Freie Radikal-KatalysatorenFree radical catalysts

In diese Klasse fallen verschiedene organischeVarious organic species fall into this class

Peroxide, wie Acetylperoxid, Methyläthylketonperoxid, Lauroylperoxid. tert. Butyl-hydroperoxid, Cumen-hy-Peroxides, such as acetyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, Lauroyl peroxide. tert. Butyl hydroperoxide, cumene hy-

.'η droperoxid, sowie bestimmte Nitrile, wie Λ,Λ-Azo-diisobutyronitril. .'η droperoxide, and certain nitriles, such as Λ, Λ-azo-diisobutyronitrile.

Metallorganische VerbindungenOrganometallic compounds

Viele dieser Verbindungen sind ohne weiteres r· verflüchtigbar. Beispiele hierfür sind Zinkalkyle, wie Zinkdiäthyl, Kp 118°C, Dampfdruck 30 mm Hg bei 27°C und Zink-di-n-propyl, Kp 1600C, Dampfdruck 48 mm Hg bei 1O0C. Weitere Beispiele sind Aluminiumalkyle, wie Aluminium-triäthyl, Kp 194°C, und Aluminium-trii" methyl, Kp 1300C1 Aluminium-alkyl-hydride, wie Di-isobutyl-aluminium-hydride und Aluminium-alkylhalogenide, wie Diäthyl-aluminium-chlorid, Kp 2080C, Dampfdruck 41 mm Hg bei 120C. Eingeschlossen sind auch Metall- und Metalloid-alkoxide, wie- -Silikate, -Titanate, r. -Borate, -Phosphate, und -Vanadate. Beispiele hierfür sind Äthylsilikat, Isoporpyl-titanat, Methylborat, Äthylvanadat und dergleichen.Many of these compounds are readily volatilizable. Examples are zinc alkyls such as diethylzinc, bp 118, vapor pressure 30 mmHg at 27 ° C and zinc di-n-propyl, bp 160 0 C, vapor pressure, ° C 48 mm Hg at 1O 0 C. Further examples of aluminum alkyls, such as aluminum triethyl, bp 194 ° C, and aluminum-trii "methyl, bp 130 0 C 1 aluminum alkyl hydrides, such as di-isobutyl-aluminum hydride and aluminum alkyl halides such as diethyl aluminum chloride, bp 208 0 C, vapor pressure 41 mm Hg at 12 0 C. Also includes metal and metalloid alkoxides, such as silicates, titanates, borates, phosphates and vanadates. Examples of these are ethyl silicate, isoporpyl titanate, Methyl borate, ethyl vanadate and the like.

MetallhydrideMetal hydrides

in Beispiele hierfür sind Borhydride, wie Diboran B)H6, tin Gas. Kp -92,50C, und Pentaboran B5H,, Kp ·· 3°C. Dampfdruck 66 mm Hg bei 0° C.Examples include boron hydrides, such as diborane B) H 6 , tin gas. Kp -92.5 0 C, and pentaborane B 5 H ,, Kp ·· 3 ° C. Vapor pressure 66 mm Hg at 0 ° C.

Lewis-SäurenLewis acids

4"i Diese schließen z.B. Bortrifluorid, ein Gas, Kp -101°C ein.4 "i These include e.g. boron trifluoride, a gas, bp -101 ° C.

Erdalkali-VerbindungenAlkaline earth compounds

Diese sind Festoffe, die sich in der Erde an der in Leckstelle finden, z. B. CaO, Ca(OH)2, CaCO3 und die entsprechenden Strontium-Verbindungen.These are solids that can be found in the earth at the leakage point, e.g. B. CaO, Ca (OH) 2 , CaCO 3 and the corresponding strontium compounds.

AlkalienAlkalis

Bei manchen Polymerisationen können Alkalien als ο; Katalysatoren, z. B. Ammoniakgas, Natriumcarbonat und dergleichen verwendet werden.In some polymerizations, alkalis can be used as ο; Catalysts, e.g. B. ammonia gas, sodium carbonate and the like can be used.

PhosphorhalogenidePhosphorus halides

Beispiele hierfür sind: PCI3, Kp 76°C, POCl3, Kp Examples are: PCI 3 , bp 76 ° C, POCl 3 , bp

bo 107° C, PF5 (Gas), Kp- 84,6° C. bo 107 ° C, PF 5 (gas), bp- 84.6 ° C.

Die aus dem Leck freigesetzten Monomeren oder Katalysatoren können sich mit dem Sauerstoff oder der Feuchtigkeit, die an der Oberfläche der Mineralteilchen adorbiert sind oder mit organischen Materialien in der Erde oder mit Grundwasser oder mit eingeschlossener Luft umsetzen, um das Polyrnerwachstum zu initiieren oder den Katalysator zu aktivieren oder Wärme zur Auslösung der Polymerisation zu ergeben. The released from the leak monomers or catalysts can react with the oxygen or the moisture are adorbiert on the surface of the mineral or organic materials in the soil or ground water, or air trapped to initiate the Polyrnerwachstum or the catalyst to activate or give heat to initiate the polymerization.

Im Falle, daß das Rohr in der Erde versenkt ist, können spezifische Komponenten der Erde, wie Alkalicarbonate, Calcium- und Strontiumsalze etc. als Katalysatoren wirken. Auch okkludierter Sauerstoff und eingeschlossene Feuchtigkeit aktivieren die Umsetzun- > gen zu den festen Reaktionsprodukten. Diese festen Reaktionsprodukte dichten vorhandene Lecks ab und binden die an ds»s Leck angrenzende Erde unter Bildung einer festen Ve-stärkungsmatrix.In the event that the pipe is sunk in the earth, specific components of the earth, such as Alkali carbonates, calcium and strontium salts etc. act as catalysts. Also occluded oxygen and Trapped moisture activate the conversion-> gen to the solid reaction products. These solid reaction products seal existing leaks and bind the soil adjacent to the leak, forming a solid reinforcement matrix.

Die Erfindung wird in den Beispielen erläutert. ι οThe invention is illustrated in the examples. ι ο

Beispiel 1example 1

Ein Abschnitt eines Stahlrohrs 0,13 m lang, 0 1,9 cm; wurde mit einem 0,32 cm Loch versehen, um ein Leck zu ι -, simulieren. Das Versuchsrohr wurde unter 76,2 cm Ton-Lehmerde mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 6,3% eingegraben.A section of steel pipe 0.13 m long, 0 1.9 cm; was provided with a 0.32 cm hole to prevent a leak -, simulate. The test pipe was placed under 76.2 cm of clay loam with a moisture content of 6.3% buried.

Ein Ende des Rohres wurde mit einer ventilgesteuerten Beschickungsleitung verbunden, weiche mit einer _> <> Quelle für trockenen Stickstoff verbunden war. Dies geschah dazu, um aus dem Rohr Feuchtigkeit und Sauerstoff herauszuspülen. Der Stickstoff diente auch als inerter Gasträger für die Abdichtungsmasse. Die Stickstoffleitung war mit einem erhitzten Gefäß >-, verbunden, das die flüssige Abdichtungsmasse enthielt. In der Beschickungsleitung waren auch Druck- und Flußmesser und -Überwachungsgeräte angeordnet. Das andere Ende des Versuchsrohres war mit einer mit einem Ventil versehenen Auslaßleitung verbunden, jo welche mit einem Druckmeßgerät und einem Druckaufnahmegerät verbunden war. Das Versuchsrohr wurde zunächst mit einem Strom von trockenem Stickstoffgas gespült, um Sauerstoff und Feuchtigkeit zu entfernen. Die Raumtemperatur betrug 20,0 bis 24,4°C. In dem π Gefäß wurden monomeres Isopren und Aluminium-triäthyl in geringem Überschuß in den Stickstoffgasstrom eingeführt, so daß eine Konzentration von etwa 2000 ppm erzielt wurde. Am Leckpunkt setzte sich das Aluminiumalkyl mit der Feuchtigkeit um, wodurch jo Wärme gebildet wurde und an der Leckstelle wasserfreie Bedingungen erhalten wurden. Das überschüssige Aluminiumalkyl diente sodann als Katalysator für die Isopren-Polymerisation, wodurch die Löcher und die äußere Öffnungsfläche mit einem festen Kautschukstöp- 4-, sei abgedichtet wurden.One end of the tube was connected to a valved feed line, soft with a _> <> Source of dry nitrogen was connected. This was done to keep moisture out of the pipe and Flush out oxygen. The nitrogen also served as an inert gas carrier for the caulking compound. the The nitrogen line was connected to a heated vessel containing the liquid sealing compound. Pressure and flow meters and monitoring devices were also located in the feed line. That the other end of the test tube was connected to a valved outlet pipe, jo which was connected to a pressure measuring device and a pressure recording device. The test tube was first purged with a stream of dry nitrogen gas to remove oxygen and moisture. The room temperature was 20.0 to 24.4 ° C. In the π The vessel was made of monomeric isoprene and aluminum triethyl introduced in slight excess into the nitrogen gas stream, so that a concentration of about 2000 ppm was achieved. At the point of leakage, the aluminum alkyl reacted with the moisture, causing jo Heat was generated and anhydrous conditions were maintained at the leak point. The excess Aluminum alkyl then served as a catalyst for isoprene polymerization, creating the holes and the outer opening area with a solid rubber stopper 4-, has been sealed.

Beispiel 2Example 2

Wie in Beispiel 1 wurde mit einem Stickstoffstrom ein Strom von Äthylenoxid, Kp 10,7°C, zusammen mit Zinkdiäthyl als Katalysator eingeführt. Die Konzentration des Äthylenoxids betrug etwa 4000 ppm, während diejenige des Zinkdiäthyls etwa 5000 ppm betrug. Nach dem Erreichen des Lecks setzte sich das Zinkdiäthyl mit der Feuchtigkeit des Bodens um, wodurch Wärme gebildet wurde. Der Überschuß polymerisierte das Äthylenoxid zu einer festen Abdichtung.As in Example 1 was a stream of ethylene oxide, boiling point 10.7 ° C, together with a stream of nitrogen Zinc diethyl introduced as a catalyst. The concentration of ethylene oxide was about 4000 ppm during that of the zinc diet was about 5000 ppm. After the leak was reached, the zinc diet settled with it the moisture in the soil, creating heat. The excess polymerized that Ethylene oxide to form a tight seal.

Beispiel 3Example 3

Wie in Beispiel 1 wurde ein Strom von Tetrahydrofuran, Kp 65°C, in einer Konzentration von 5000 ppm und von BF3 in einer Konzentration von 500 ppm in einen Stickstoffstrom eingeführt. Auf diese Weise wurde ein viskoses öliges Polymeres gebildet, welches die öffnungen des Rohres zustöpselte. Wenn das Rohr von Erde umgeben ist, dann kann das Tetrahydrofuran zuerst in die Leitung eingeführt werden und dann durch die Lecköffnung strömen gelassen, um die Erde zu sättigen. Sodann kann das BFi zusammen mit dem Stickstoffgas durch das Rohr geleitet werden, wobei es nach dem Austreten das Tetrahydrofuran polymerisiert und die Erde sättigt, so daß eine Abdichtung in der öffnung und eine feste Verstärkungsmatrix des umgebenden Erdbodens gebildet wird.As in Example 1, a stream of tetrahydrofuran, boiling point 65 ° C, in a concentration of 5000 ppm and of BF3 at a concentration of 500 ppm in a nitrogen stream. In this way a viscous oily polymer formed, which plugged the openings of the pipe. When the pipe is from Earth, then the tetrahydrofuran can first be introduced into the pipe and then through flow through the leak opening to saturate the earth. Then the BFi together with the Nitrogen gas can be passed through the tube, which polymerizes the tetrahydrofuran after exiting and the earth saturates, leaving a seal in the opening and a solid reinforcement matrix of the surrounding soil is formed.

Beispiel 4Example 4

wie in Beispiel i wurde ein Strom von Acrylnitril, Kp 78 bis 79°C, und von Hydroperoxid (Verhältnis 100 Mol zu I Mol) mit einer Konzentration von 5000 ppm in Stickstoffgas in dem Rohr ausgebildet. Als das Gas mit dem Monomeren gesättigt worden war, wurde der Rohrdruck auf 0,04 kg/cm2 erhöht. Bei diesen Bedingungen und in Kontakt mit den Oberflächen der Rohrlöcher und der Feuchtigkeit wurde durch eine Redox-Reaktion ein Katalysator gebildet. Das Acrylnitril polymerisierte zu einem festen Polymeren, das die Lecks zustöpselte.As in Example i, a stream of acrylonitrile, boiling point 78 to 79 ° C., and of hydroperoxide (ratio 100 mol to 1 mol) with a concentration of 5000 ppm in nitrogen gas was formed in the tube. When the gas became saturated with the monomer, the pipe pressure was increased to 0.04 kg / cm 2 . Under these conditions and in contact with the surfaces of the pipe holes and the moisture, a catalyst was formed by a redox reaction. The acrylonitrile polymerized into a solid polymer that plugged the leaks.

Beispiel 5Example 5

Wie in Beispiel 1 wurde das Rohr mit einem Strom aus Stickstoffgas beschickt, der monomeres Styrol in einer Konzentration von 5000 ppm und Diboran in einer Konzentration von 50 ppm enthielt. Der Strom wurde etwa 15 Stunden bei Atmosphärendruck aufrechterhalten. An den Leckstellen hatte sich eine Abdichtung aus festem Polystyrol gebildet. Überschüssiges festes Polystyrol wurde sodann aus dem Rohr geblasen.As in Example 1, the tube was charged with a stream of nitrogen gas containing monomeric styrene in at a concentration of 5000 ppm and diborane at a concentration of 50 ppm. The stream was maintained for about 15 hours at atmospheric pressure. At the leakage points, a seal had come from made of solid polystyrene. Excess solid polystyrene was then blown out of the tube.

Beispiel 6Example 6

Wie in Beispiel 1 wurde das Rohr mit er.em Strom von Stickstoffgas beschickt, das monomeres Methylmethacrylat-acrylnitril in einer Konzentration von 5000 ppm und Butylborin in einer Konzentration von 50 ppm enthielt. Nach etwa 15 Stunden waren die Löcher mit festem Polymethylmethacrylat abgedichtet worden.As in Example 1, the pipe was with er.em stream charged by nitrogen gas, the monomeric methyl methacrylate acrylonitrile at a concentration of 5000 ppm and butylborine at a concentration of 50 ppm. After about 15 hours they were Holes have been sealed with solid polymethyl methacrylate.

Beispiel 7Example 7

Wie in Beispiel 1 wurde das Rohr mit einem Strom von Stickstoffgas beschickt, der äquimolare Teile von monomeren! Styrol und monomeren! Butadien jeweils in einer Konzentration von etwa 5000 ppm, zusammen mit Diboran in einer Konzentration von etwa 5 Gew.-% der gesamten zugegebenen Monomeren enthielt. Nach 12 Stunden hatte sich an den Leckstellen ein fester Stöpsel aus dem Copolymeren gebildet.As in Example 1, the tube was charged with a stream of nitrogen gas equal to equimolar parts monomers! Styrene and monomers! Butadiene each in a concentration of about 5000 ppm with diborane in a concentration of about 5% by weight of the total added monomers. To A solid stopper made of the copolymer had formed at the leak points for 12 hours.

Claims (10)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zum Abdichten von Lecks in Gefäßen und dergleichen, welche fließfähige Medien enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß man a) eine katalytisch wirksame Menge eines Polymerisationskatalysators an der Stelle des Lecks vorsieht und daß man b) den Dampf eines normalerweise gasförmigen oder verflüchtigbaren katalytisch polymerisierbaren organischen Monomeren in das Innere des Gefäßes mit einem solchen Druck einführt, daß an der Stelle des Lecks Monomerdämpfe austreten können, und diese Bedingungen aufrechterhält, bis durch Bildung eines Polymeren das Leck abgedichtet ist1. Method for sealing leaks in vessels and the like which contain flowable media contain, characterized in that a) a catalytically effective amount of one Polymerization catalyst provides at the point of the leak and that b) the vapor of a normally gaseous or volatilizable catalytically polymerizable organic monomers introduces into the interior of the vessel with such a pressure that at the site of the leak Monomer vapors can escape, and these conditions are maintained until through formation of a Polymer the leak is sealed 1 Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Katalysator von außen an die Stelle des Lecks bringt.1 method according to claim 1, characterized in that that one brings the catalyst from the outside to the place of the leak. 3. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß man den Katalysator und das Monomere nacheinander in das Innere des Gefäßes einführt3. The method according to claim 1, characterized in that the catalyst and the Introduces monomers sequentially into the interior of the vessel 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Monomere und den Katalysator gleichzeitig in das Gefäß in Dampfform einführt4. The method according to claim 1, characterized in that the monomer and the Simultaneously introduces catalyst into the vessel in vapor form 5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man das Monomere im Gemisch mit einem Strom eines Trägergases, das gegenüber dem Monomeren und dem Katalysator inert ist, einführt.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the Monomers in admixture with a stream of a carrier gas which is opposite to the monomers and the catalyst is inert, introduces. 6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als Monomeres einen polymerisierbaren ungesättigten aliphatischen Aldehyd verwendet.6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that as Monomer uses a polymerizable unsaturated aliphatic aldehyde. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man als Monomeres einen polymerisierbaren mehrfach äthylenisch ungesättigten Kohlenwasserstoff verwendet.7. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the monomer a polymerizable polyethylenically unsaturated hydrocarbon is used. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man als Monomeres Isopren und als Katalysator eine Aluminium-Alkyl-Verbindung verwendet. 8. The method according to claim 7, characterized in that there is isoprene as the monomer and as Catalyst used an aluminum alkyl compound. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man als Aluminium-Alkyl-Verbindung Aluminium-Triäthyl verwendet.9. The method according to claim 8, characterized in that the aluminum-alkyl compound Aluminum triethyl used. 10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man zunächst das Innere des Gefäßes mit einem inerten trockenen Gas spült.10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that one first flush the inside of the vessel with an inert dry gas.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JPS5876443U (en) * 1981-11-19 1983-05-24 西川ゴム工業株式会社 Weather strip connection structure
GB2195416A (en) * 1986-09-13 1988-04-07 Btr Plc Internal surface treatment
GB2199386B (en) * 1986-12-23 1991-01-02 British Gas Plc Sealing a pipe joint
DE3723088A1 (en) * 1987-07-13 1989-01-26 Hilti Ag SEALING PROCEDURE
JP5308061B2 (en) * 2008-04-28 2013-10-09 大阪瓦斯株式会社 Pipe line sealing method
GB2539483B (en) * 2015-06-18 2021-06-09 Southern Gas Networks Plc Sealing method, apparatus and system

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