DE2436029A1

DE2436029A1 - PROCESS FOR CONSOLIDATING GEOLOGICAL FORMATIONS AND ROCKED ROCK AND EARTH MASSES

Info

Publication number: DE2436029A1
Application number: DE2436029A
Authority: DE
Inventors: Rolf Dr Kubens; Frank Dr Meyer
Original assignee: Bergwerksverband GmbH; Bayer AG
Current assignee: Bergwerksverband GmbH; Bayer AG
Priority date: 1974-07-26
Filing date: 1974-07-26
Publication date: 1976-02-05
Also published as: JPS5139912A; ES439695A1; RO80835A; CA1074092A; ZA754379B; FR2279891B1; FR2279891A1; GB1450306A; BE831668A; DE2436029B2; PL110158B1; SU635879A3; HU172758B; AU8337475A

Description

Bergwerksverband GmbH Essen, 24. Juli 1974Bergwerksverband GmbH Essen, July 24, 1974

4300 Essen 13 Fr/By4300 Essen 13 Fr / By

Frlllendorfer Str. 351Frlllendorfer Str. 351

Verfahren zum Verfestigen von geologischen Formationen und geschütteten Gesteins- und ErdmassenProcess for consolidating geological formations and poured rock and earth masses

Die deutsche Patentschrift 1 129 894 beschreibt ein Verfahren zur Abdichtung und Verfestigung von geologischen Formationen gegen Wasser oder Gas mittels Polyurethan, welches im wesentlichen darin besteht, daß die ein vernetztes Produkt mit der Gruppe -NH-CO-O- bildenden Reaktionskomponenten, nämlich ein Di- oder Polyisocyanat, und eine mindestens drei reaktionsfähige OH-Gruppen aufweisendes Polyol in Mischung miteinander in einem flüssigen Träger unter Druck in die abzudichtende oder zu verfestigende Formation eingepreßt werden.German patent specification 1 129 894 describes a method for sealing and strengthening geological formations against water or gas using polyurethane, which essentially consists in the fact that the reaction components forming a crosslinked product with the group -NH-CO-O-, namely a di- or polyisocyanate, and at least one Polyol containing three reactive OH groups mixed with one another in a liquid carrier under pressure be pressed into the formation to be sealed or consolidated.

Zur Bildung des Polyurethans verwendet man üblicherweise Polyole mit einem mittleren Molekulargewicht von 400 - 600 und einer OH-Zahl von 350 - 400. Diese Polyole werden zu etwa 15 % oder sogar vollständig durch ein weichmachendes Mittel, insbesondere Rizinusöl, ersetzt. Auch in der Praxis wird Rizinusöl trotz mancher nachteiliger Eigenschaften als alleiniges oder anteiliges Vernetzungsmittel für Isocyanate zur Verfestigung von geologischen Formationen verwendet, vergl. z. B. "Glückauf" 104 (1968) Heft 15, S. 666 - 67O, DOS 2 123 271, DBP 1 758 185, DBP 1 784 458.Polyols with an average molecular weight of 400-600 and an OH number of 350-400 are usually used to form the polyurethane. About 15 % or even all of these polyols are replaced by a plasticizing agent, in particular castor oil. In practice, castor oil is used as the sole or partial crosslinking agent for isocyanates to consolidate geological formations, despite some disadvantageous properties. B. "Glückauf" 104 (1968) No. 15, pp. 666-670, DOS 2 123 271, DBP 1 758 185, DBP 1 784 458.

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Ein Nachteil des Rizinusöls ist seine ungenügende flexibilisierende Wirkung auf das erhärtende Polyurethan, die insbesondere bei der starken dynamischen Beanspruchung der Kohle und des umgebenden Gesteins bei mechanischen Kohlegewinnungsverfahren im Bergbaubetrieb unter Tage zu einer vorzeitigen Zerstörung der Verfestigung der geologischen Formation führen kann. Erhöht man den Rizinusölanteil in der Polyolkomponente, so erniedrigen sich der Elastizitätsmodul, die Druckfestigkeit und die Biegefestigkeit des die Verfestigung der geologischen Formation herbeiführenden Polyurethans, so daß infolge des Gebirgsdruckes und der Einwirkung äußerer, mit dem mechanischen Gewinnungsverfahren zusammenhängender Kräfte Verschiebungen der verfestigten Formationen auftreten können.A disadvantage of castor oil is its insufficient flexibility Effect on the hardening polyurethane, especially when exposed to high dynamic loads Coal and the surrounding rock in mechanical coal extraction processes in underground mining to one premature destruction of the solidification of the geological formation can result. If you increase the proportion of castor oil in of the polyol component, the modulus of elasticity, the compressive strength and the flexural strength of the die are reduced Solidification of the geological formation causing polyurethane, so that as a result of the rock pressure and the action external forces associated with the mechanical extraction process, displacements of the solidified formations may occur.

Von weiterem Nachteil ist die relativ hohe Viskosität des Rizinusöls von ca. 1000 mPa s bei 25°. Bei höheren Gehalten an Rizinusöl in der Polyolkomponente wird die Viskosität des gesamten Systems so erhöht, daß ein einwandfreies Eindringen in kleinste Risse und Spalten und die ausreichende Benetzung der Oberfläche nicht mehr gewährleistet sind.Another disadvantage is the relatively high viscosity of castor oil of approx. 1000 mPa s at 25 °. At higher levels of castor oil in the polyol component, the viscosity of the entire system is increased so that perfect penetration in the smallest cracks and crevices and sufficient wetting of the surface are no longer guaranteed.

Nachteilig ist auch die Unmischbarkeit des Rizinusöls mit Wasser. Wird feuchtes oder nasses Gestein verfestigt, so kann durch die Wasseraufnahme der Polyolverbindungen, die bekanrtlich sehr gut mit Wasser mischbar sind, das Rizinusöl aus dem System ausgeschieden werden, so daß es nicht mit dem Diisocyanat zur Reaktion gelangt. Bekanntlich besteht eine Bestimmungsmethode für Rizinusöl in Polyolverbindungen auf dem Ausscheiden des Rizinusöls durch Ausschütteln mit Wasser.Another disadvantage is the immiscibility of the castor oil Water. If damp or wet rock is solidified, the water absorption of the polyol compounds, which is known are very well miscible with water, the castor oil is excreted from the system so that it does not come with the diisocyanate comes to a reaction. It is well known that one method of determining castor oil in polyol compounds is excretion the castor oil by shaking with water.

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Für das Verfestigen von Nachteil ist schließlich, daß durch das Rizinusöl die Klebkraft zwischen dem Polyurdhan und Gestein bzw. Kohle bei höheren Gehalten an Rizinusöl im PoIyol herabgesetzt wird. Dadurch wird das Gefüge der verfestigten Formationen geschwächt.Finally, it is disadvantageous for the solidification that the castor oil reduces the adhesive strength between the polyurethane and the rock or coal with higher levels of castor oil in the polyol is reduced. This weakens the structure of the solidified formations.

Es wurde nun gefunden, daß die vorstehend genannten Nachteile vermieden werden können, indem zum Verfestigen von geologischen Formationen und geschütteten Gesteins- und Erdmassen reagierende Polyisocyanat/Polyolmischungen angewendet werden, deren Polyolkomponente 5-50 Gew.% eines aus der Umsetzung eines mehr als ein reaktionsfähiges Wasserstoffatom pro Molekül aufweisenden Verbindungen mit überschüssigem 1,2-Älkylenoxid erzeugten Polyäthers mit einer OH-Zahl unter 100 enthalten. It has now been found that the aforementioned disadvantages can be avoided by reacting for consolidating geological formations and dumped rock and earth masses polyisocyanate polyol mixtures are used /, the polyol component 5-50 wt.% Of one from the reaction of more than one reactive Hydrogen atom per molecule containing compounds with excess 1,2-alkylene oxide produced polyethers with an OH number below 100.

Die unter Verwendung derartiger Polyolgemische hergestellten, die Verfestigung der geologischen Formationen oder der geschütteten Gesteins- und Erdmassen herbeiführenden Polyurethan weisen eine hohe Flexibilität bei hohem Elastizitätsmodul und hoher Biegefestigkeit auf, besitzen eine hohe Klebkraft auf Kohle und umgebendem Gestein und widerstehen starken dynamischen Beanspruchungen. Außerdem ist es leicht möglich, durch konstanthalten der Reaktionsbedingungen bei der Herstellung der besagten Umsetzungsprodukte die Zusammensetzung derselben konstant zu halten.Those produced using such polyol mixtures, the consolidation of the geological formations or the Poured rock and earth mass producing polyurethane show a high flexibility with a high modulus of elasticity and high flexural strength, have a high bond strength to coal and surrounding rock and withstand strong dynamic loads. In addition, it is easily possible by keeping the reaction conditions constant in the Production of the said reaction products the composition to keep the same constant.

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Ein weiterer Vorteil derartiger Polyolgemische ist die unbegrenzte Mischbarkeit mit Wasser, so daß ein Ausscheiden der flexibilisierenden Komponente beim Verfestigen nasser oder feuchter Formationen unmöglich ist.Another advantage of such polyol mixtures is their unlimited miscibility with water, so that they are eliminated the flexibilizing component when solidifying wet or moist formations is impossible.

Die erfindungsgemäß zugesetzten Polyäther besitzen ein mittleres Molekulargewicht von etwa 2000 - 3500 und, wie gesagt, eine OH-Zahl unter 100, vorzugsweise zwischen 50 und 90.The polyethers added according to the invention have an average molecular weight of about 2000-3500 and, as said, an OH number below 100, preferably between 50 and 90.

Zur Herstellung der erfindungsgemäß geeigneten Polyäther kommen als Komponente mit mehr als einem reaktionsfähigen Wasserstoff pro Molekül in erster Linie Carbonsäuren, Phenole, Alkohole und Amine in Betracht.For the production of the polyethers suitable according to the invention come as a component with more than one reactive Hydrogen per molecule are primarily carboxylic acids, phenols, alcohols and amines.

Beispiele für Carbonsäuren sind: Phthalsäure, Adipinsäure, Maleinsäure, Bernsteinsäure.Examples of carboxylic acids are: phthalic acid, adipic acid, maleic acid, succinic acid.

Beispiele für Phenole sind: Hydrochinon, Brenzkatechine, 4,4'-Dihydroxydiphenyl-dimethylmethan.Examples of phenols are: hydroquinone, pyrocatechins, 4,4'-dihydroxydiphenyl-dimethylmethane.

Beispiele für Alkohole sind: Äthylenglykol, Propylenglykol, Trimethylolpropan, Clycerin, Pentaerythrit, Mannit, Glucose, Fructose, Sacharose.Examples of alcohols are: ethylene glycol, propylene glycol, trimethylolpropane, glycerol, pentaerythritol, mannitol, glucose, Fructose, sucrose.

Beispiele für Amine sind: Ammoniak, Mono- und Di-äthanolamin, Diäthylentriamin, Anilin, Diaminodiphenylmethan, sowie insbesondere Äthylendiamin und Triethanolamin.Examples of amines are: ammonia, mono- and diethanolamine, Diethylenetriamine, aniline, diaminodiphenylmethane, as well especially ethylenediamine and triethanolamine.

Beispiele für 1,2-Alkylenoxid sind: Äthylenoxid und/oder Propylenoxid.. Man kann Gemische beider verwenden oder in der ersten Reaktionsphase das eine, in der zweiten Reaktionsphase das andere Alkylenoxid verwenden, um eine Segmentierung im Aufbau des Polyäthermoleküls zu bewirken.Examples of 1,2-alkylene oxide are: ethylene oxide and / or propylene oxide .. Mixtures of the two can be used or one alkylene oxide can be used in the first reaction phase and the other in the second reaction phase in order to achieve segmentation in the structure of the polyether molecule.

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Die Herstellung der Polyether erfolgt nach den bekannten Verfahren, vergl. z. B. Ulimann, Bd. l4, S. 50 - 51, jj. Auflage 1963. Die Menge des zu verwendenden 1,2-Alkylenoxides ist durch die Forderung des Erreichens einer OH-Zahl unter 100 festgelegt.The polyethers are produced by the known processes, cf. B. Ulimann, Vol. 14, pp. 50-51, jj. Edition 1963. The amount of 1,2-alkylene oxide to be used is determined by the requirement to achieve an OH number below 100.

Bevorzugte Ausführungsformen des beanspruchten Verfahrens ist die in einer Menge von 5-50 Gew.% liegende anteilige Verwendung solcher Umsetzungsprodukte, die aus Aminen und 1,2-Alkylenoxiden erhältlich sind. Die beschriebenen Vorteile gegenüber Rizinusöl hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften der die Verfestigung der geologischen Formationen und geschütteten Gesteins- und Erdmassen treten hier besonders deutlich hervor. Dieser Befund ist für den Fachmann überraschend, besonders durch das allgemein anzutreffende Vorurteil, Amin enthaltende Polyole würden infolge zu schneller Reaktion mit Isocyanaten nicht die Zeit beanspruchenden Imprägniervorgänge des Eindringens in feine Spalten und Klüften der zu verfestigenden Formationen als physikalische Voraussetzung der chemischen Verfestigung vollziehen können.Preferred embodiments of the claimed method is present in an amount of 5-50 wt.% Lying proportional use of such reaction products which are obtainable from amines and 1,2-alkylene oxides. The described advantages over castor oil with regard to the mechanical properties of the solidification of the geological formations and poured rock and earth masses are particularly evident here. This finding is surprising for the person skilled in the art, especially due to the general prejudice that amine-containing polyols would not be able to carry out the time-consuming impregnation processes of penetrating into fine crevices and fissures of the formations to be consolidated as a physical prerequisite for chemical consolidation as a result of reacting too quickly with isocyanates.

Umso bemerkenswerter ist die Tatsache, daß die beschriebenen Riyolgemische in Mischung mit Isocyanaten praktisch die gleiche Tropfzeit ergeben und somit für alle bis heute bekanntgewordenen Verfestungstechniken verwendbar sind. Als Isocyanate sind alle gängigen Produkte verwendbar, die mehr als eine Isocyanatengruppe pro Molekül aufweisen. Beispiele sind: Toluylendiisocyanat, Präpofymere mit freien Isocyanatgruppen, hergestellt aus mehrwertigen Alkoholen und Toluylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat und dessen Präpolymere, Diphenylmethandiisocyanat und Gemische desselben aus verschiedenen Isomeren und höherkernigen Anteilen.The more remarkable is the fact that the Riyolgemische described in a mixture with isocyanates practically the result in the same dropping time and can therefore be used for all solidification techniques known to date. as Isocyanates can be used with all common products that have more than one isocyanate group per molecule. Examples are: toluylene diisocyanate, prepolymers with free isocyanate groups, made from polyhydric alcohols and toluene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate and its prepolymers, Diphenylmethane diisocyanate and mixtures of the same from different isomers and higher nuclear components.

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Als Polyole, denen erfindungsgemäß die besagten Polyäther zugesetzt werden, kommen alle von der Polyurethan-Herstellung bekannten Polyole in Frage. Das sind insbesondere die bereits erwähnten Polyätherpolyole mit einem Molekulargewicht von 400 - 600 und einer OH-Zahl von 550 - 400. Derartige Polyole werden z. B. durch Umsetzung von Trimethylolpropan mit Propylenoxyd (im folgenden Polyol 1) oder von einem Gemisch aus Sacharose und 1,2 Propandiol und Propylenoxyd (im folgenden Pdyol 6) hergestellt.The polyols to which the said polyethers are added according to the invention all come from polyurethane production known polyols in question. These are in particular the already mentioned polyether polyols with a molecular weight of 400 - 600 and an OH number of 550 - 400. Such polyols are z. B. by reacting trimethylolpropane with propylene oxide (hereinafter polyol 1) or with a mixture of sucrose and 1,2 propanediol and propylene oxide (hereinafter Pdyol 6) produced.

Das Mengenverhältnis, in dem die Polyolkomponente mit dem Isocyanat zu mischen ist, kann in weiten Grenzen variiert werden, vorzugsweise wird soviel Isocyanat eingesetzt, daß auf eine 0H-Gruppe 0,5-2 NCO-Gruppen entfallen. Wenn die zu verfestigenden geologischen Formationen sowie die geschütteten Gesteins- und Erdmassen viel Feuchtigkeit enthalten, wird man zweckmäßigerweise einen größeren Überschuß an Isocyanat verwenden.The quantitative ratio in which the polyol component is to be mixed with the isocyanate can vary within wide limits are, preferably so much isocyanate is used that there are 0.5-2 NCO groups per OH group. If the geological formations to be consolidated as well as the poured rock and earth masses contain a lot of moisture, you will expediently use a larger excess of isocyanate.

Des weiteren ist es möglich, die aus der Polyurethan-Chemie bekannten üblichen Zusatzmittel zur Modifizierung der erhaltenen Polyurethane zu verwenden, z. B. Rizinusöl, Treibmittel, wie Wasser, Fluorkohlenwasserstoffe, Beschleuniger, wie tertiäre Amine, Metallkatalysatoren und Schaumregulierer, wie silicium-organische Verbindungen.It is also possible to use the customary additives known from polyurethane chemistry for modifying the additives obtained To use polyurethanes, e.g. B. castor oil, propellants such as water, fluorocarbons, accelerators, such as tertiary amines, metal catalysts and foam regulators, like organosilicon compounds.

Weiterhin ist es möglich, wasserbindende Substanzen, wie z. B. Natriumalumosilikat vom Zeolith-Typ, hinzuzusetzen, wenn man ein Aufschäumen des Verfestigungsmittels verhindern will.It is also possible to use water-binding substances, such as. B. sodium aluminosilicate of the zeolite type, add, if you want to prevent foaming of the solidifying agent.

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Die Vorteile des erfindungsgernäßen Verfahrens sollen durch die folgenden Beispiele erläutert werden:The advantages of the method according to the invention are to be explained by the following examples:

In den aufgeführten Beispielen bedeuten:In the examples given:

Polyol 1: ein Polyätherpolyol, hergestellt aus Trime-(K 55) thylolpropan mit Propylenoxid mit einer OH- Polyol 1: a polyether polyol made from trim- (K 55) thylolpropane with propylene oxide with an OH-

Zahl von J57O, einem mittleren Molekulargewicht. von 450 und einer Viskosität von 700 mPa s bei 25⁰CNumber of J57O, an average molecular weight. of 450 and a viscosity of 700 mPa s at 25 ^° C.

Rizinusöl:Castor oil:

ein im Handel erhältliches Naturprodukt der Qualitätsbezeichnung 1. Pressung mit einer OH-Zahl von 148 und einer Viskosität von ca. 1000 mPa s bei 25⁰C.A commercially available natural product with the quality designation 1. Pressing with an OH number of 148 and a viscosity of approx. 1000 mPa s at 25 ^° C.

Polyol 2: ein Polyätherpolyol, hergestellt aus Trimethyl-(K 340) olpropan und Propylenoxid mit einer OH-Zahl von 56, einem mittleren Molekulargewicht von ca. 3000 und einer Viskosität von 55O mPa s bei 25°C. Polyol 2: a polyether polyol made from trimethyl (K 340) olpropane and propylene oxide with an OH number of 56, an average molecular weight of approx. 3000 and a viscosity of 550 mPa s at 25 ° C.

Polyol J: ein Polyätherpolyol, hergestellt aus 1,2-Pro-(K 360) pylenglykol und Propylenoxid mit einer OH-Zahl von 59, einem mittleren Molekulargewicht von 25OO und einer Viskosität von 410 mPa s bei 25°C. Polyol J: a polyether polyol made from 1,2- Pro- (K 360) pylene glycol and propylene oxide with an OH number of 59, an average molecular weight of 2500 and a viscosity of 410 mPa s at 25 ° C.

509886/1126509886/1126

2436G292436G29

Polyol k: ein Polyätherpolyol, hergestellt aus Äthylen-(K 520) diamin und Propylenoxid mit einer OH-Zahl vonPolyol k: a polyether polyol made from ethylene (K 520) diamine and propylene oxide with an OH number of

6l, einem mittleren Molekulargewicht von6l, an average molecular weight of

und einer Viskosität von 63O mPa s bei 25and a viscosity of 63O mPa s at 25

PolyolPolyol

ein Polyätherpolyol, hergestellt aus Triäthanolamin und Propylenoxid bis zum Erreichen einer OH-Zahl 105 und anschließendem Umsetzen mit Äthylenoxid bis zum Erreichen einer OH-Zahl von 58, einem mittleren Molekulargewicht von 32OO und einer Viskosität von 480 mPa s bei 25°C,a polyether polyol made from triethanolamine and propylene oxide to reach one OH number 105 and subsequent conversion with Ethylene oxide until reaching an OH number of 58, an average molecular weight of 32OO and a viscosity of 480 mPa s at 25 ° C,

Polyol 6: ein Polyätherpolyol, hergestellt aus einem Ge-(K 173) misch von Sacharose und 1,2-Propandiol im Molverhältnis 1 : 5 und Propylenoxid mit einer OH-zahl von 380, einem mittleren Molekulargewicht von 440 und einer Viskosität von 58O mPa s bei 25⁰C.Polyol 6: a polyether polyol made from a mixture of sucrose and 1,2-propanediol in a molar ratio of 1: 5 and propylene oxide with an OH number of 380, an average molecular weight of 440 and a viscosity of 58O mPa s at 25 ⁰ C.

5G9886/ 1 1265G9886 / 1 126

example 1

100 VoIτΐΐβκ der in der folgenden Tabelle 1 aufgeführten Polyole und Polyolgemische wurden mit 100 Vol.-Tl'ny eines durch Phosgenierung eines Formaldehyd-Anilin-Kondensates erhaltenen MDI-Isocyanate, das zu mehr als 50 % aus 4,4-Diisocyanatdiphenyl-methan besteht, mit einem Isocyanatgehalt von ^l % und einer Viskosität von l40 mPa s bei 25°C und 5 Gew.-TIn. eines Natriumalumosilikates vom Zeolith-Typ vermischt und in mit Trennmittel versehene Metallformen gegossen. Nach 15 Stunden Härtung bei Raumtemperatur wurden die Formen zum Abschluß der Härtung 5 Stunden bei 8θ C getempert. An den erhaltenen kompakten, ungeschäumten Polyurethanen wurden die in den Spalten 1-3 der Tabelle 1 angegebenen Eigenschaften ermittelt.100 VoIτΐΐβκ of the polyols and polyol mixtures listed in the following Table 1 were with 100 parts by volume of an MDI isocyanate obtained by phosgenation of a formaldehyde-aniline condensate, which consists of more than 50% 4,4-diisocyanatodiphenylmethane , with an isocyanate content of ^ 1% and a viscosity of 140 mPa s at 25 ° C and 5 wt. TIn. of a sodium aluminosilicate of the zeolite type mixed and poured into metal molds provided with a release agent. After curing for 15 hours at room temperature, the molds were tempered for 5 hours at 80 ° C. to complete the curing process. The properties given in columns 1-3 of Table 1 were determined on the compact, unfoamed polyurethanes obtained.

Zur Beurteilung der Klebfähigkeit auf Kohle und Nebengestein wurden Schiefertonprismen bzw. Kohleprismen der Abmessung 4 χ 4 χ 16 cm gebrochen und bei einer konstanten Spaltbreite von 2 mm mit der Reaktionsmischung vergossen. Danach wurde die Biegefestigkeit der verklebten Prismen bestimmt und als Maß der Klebfähigkeit verwendet.To assess the adhesiveness to coal and adjacent rock, shale prisms or coal prisms of size 4 were used χ 4 χ 16 cm broken and poured with the reaction mixture with a constant gap width of 2 mm. After that it was the flexural strength of the glued prisms is determined and used as a measure of the adhesiveness.

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Daispiel 2Example 2

Je 1GO Vol.-T\Le, eier in Tab. 2 aufgeführten Polyolgfir.ische wurden wie in Beispiel 1 beschrieben behandelt. Die Bezeichnung der Polyole stiinnt mit' der des Beispiels' 1 überein. Ls v/urden die in Tabelle 2 aufgeführten Eigenschaften gemessen.1GO volume per volume, each of the polyol fibers listed in Table 2 were treated as described in Example 1. The designation of the polyols corresponds to that of Example 1. Ls v / urden the properties listed in Table 2 were measured.

Table 2

rolyol Biegefestigkeit Ε-Modul Klebfähigkeit MParolyol flexural strength Ε-module adhesive strength MPa

HPa DIN 53 4 52 MPa Dir. 7735 auf Kohle auf GesteinHPa DIN 53 4 52 MPa Dir. 7735 on coal on rock

100 Gew.-TIe. 1 + 10 Gew.-TIe. 4100 parts by weight. 1 + 10 parts by weight. 4th

27402740

1 ,041, 04

2,722.72

100 Gew.TIe. 1
-t- 15 Gew.-TIe. 4100 parts by weight. 1
-t- 15 parts by weight. 4th

27502750

1,161.16

2,842.84

100 Gew.-TIe. 1 + 2O Gew.-TIe. 4 115100 parts by weight. 1 + 2O parts by weight. 4 115

27702770

1,211.21

3,003.00

1OO Gew.-TIe. 1 + 30 Gew.-TIe. 4 851OO parts by weight. 1 + 30 parts by weight. 4 85

27302730

1 ,201, 20

3,023.02

5 Ü i) u ο b I 1 1 2 ΰ5 Ü i) u ο b I 1 1 2 ΰ

COPYORIGINAL INSPECTEDCOPYORIGINAL INSPECTED

Example 3

Ke 100 Vol.-tflef der in Tabelle 3 aufgeführten Polyolgemische mit den Bezeichnungen der Polyole nach Beispiel 1 wurden mit je 1,2 Vol.-TIn. Wasser und 0,6 Vol.-Ταίη, eines Polysiloxans zur Schaumstabilisierung vermischt. Danach wurden je 100 Vol.-Tie; des in Beispiel 1 beschriebenen Isocyanates hinzugegeben und 30 Sekunden lang gerührt. In beiden Fällen begann nach 4 Minuten eine Schaumentwicklung in der Flüssigkeit und eine Verfestigung des getriebenen Schaumes nach etwa 15 Minuten. An den erhaltenen Schäumen wurden die in Tabelle 3 angegebenen Eigenschaften ermittelt.Ke 100 volume percent of the polyol mixtures listed in Table 3 with the names of the polyols according to Example 1 were each with 1.2 vol. TIn. Water and 0.6 vol-Ταίη, one Polysiloxane mixed for foam stabilization. Then each 100 volume tie; that described in Example 1 Isocyanates added and stirred for 30 seconds. In In both cases, after 4 minutes, foam development in the liquid and solidification of the drift began Foam after about 15 minutes. The properties given in Table 3 were determined on the foams obtained.

Tabel

PolyolPolyol

Raumgewicht kgm"^ DIN 53^20Volume weight kgm "^ DIN 53 ^ 20

Druckfestigkeit MPa DINCompressive strength MPa DIN

Ε-Modul ausΕ module

DruckversuchAttempt to print

nach DIN 53according to DIN 53

421421

Klebfähigkeit MPaAdhesion MPa

auf Kohle auf Gesteir naß trock. naß '■ trockon charcoal on gesture wet dry. wet '■ dry

100 Gew.-TIe. 1+20 Gew. TIe. Rizinusöl100 parts by weight. 1 + 20 parts by weight. castor oil

Io5Io5

0,400.40

19,8.19.8.

0,370.37

0,780.78

0,430.43

1,441.44

100 Gew.-TIe. 1+20 Gew.-TIe. 4100 parts by weight. 1 + 20 parts by weight. 4th

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27,727.7

0,740.74

1,041.04

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1,761.76

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Aus den vorstehenden Beispielen und Tabellen ist ersichtlich, daß die Klebekraft der erfindungsgemäßen Polyurethane auf Kohle und Gestein wesentlich verbessert ist gegenüber der Klebekraft herkömmlicher mit Rizinus flexbilisierter Polyurethane; auch Biegefestigkeit, Durchbiegung und E-Modul sind erheblich günstiger für die Verfestigung von Kohle und Gestein.From the above examples and tables it can be seen that the adhesive strength of the polyurethanes according to the invention on coal and rock is significantly improved compared to the adhesive force of conventional flexbilized with castor Polyurethanes; also flexural strength, deflection and modulus of elasticity are considerably cheaper for solidifying coal and rock.

Bekanntlich werden die Polyurethane auch in Form von Zweikammer-Patronen, also Patronen, die in beliebiger Form aus zwei Behältern bestehen, in Gebirgsformationen eingebracht (vergl. DT-PS 1 758 185), indem man diese Isocyanate und davon getrennt meist wasserhaltige Polyole enthaltende Patronen in Bohrlöcher einschiebt, darin zerstört und die Bohrlöcher verschließt. Der sich im Bohrloch durch die Anwesenheit des Wassers bildende, stark schäumende und alsbald sich verfestigende Polyurethanschaum dringt durch den sich im Bohrloch ausbildenden Druck des Schaumes tief in die Ritzen der Randzonen des Bohrloches ein, so daß allein mit Hilfe dieser Patronen und ohne aufwendige Einpreßvorrichtungen befriedigende Gebirgsverfestigungen erzielt werden können. Auch die mit der erfindungsgemäßen Polyolkomponente gefüllten Isocyanat-Polyol-Patronen sind daher Teil der vorliegenden Erfindung.As is well known, the polyurethanes are also available in the form of two-chamber cartridges, So cartridges, which consist of two containers in any shape, placed in mountain formations (See. DT-PS 1 758 185) by these isocyanates and separated from it, mostly containing water-containing polyols, inserts cartridges into boreholes, destroys them and the Seals drill holes. The one that forms in the borehole due to the presence of the water, foams strongly and immediately solidifying polyurethane foam penetrates deeply through the pressure of the foam that forms in the borehole the cracks of the edge zones of the borehole, so that only with the help of these cartridges and without expensive press-in devices satisfactory rock consolidation can be achieved. Even those with the polyol component according to the invention Filled isocyanate-polyol cartridges are therefore part of the present invention.

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Claims

l) A process for consolidating geological formations and dumped rock and earth masses by reacting polyisocyanate / polyol, characterized in that the polyol component 5-50 wt.% of one of the implementation of a more than one reactive hydrogen atom per molecule bearing compound and excess 1 Contains 2-alkylene oxide produced polyethers with an OH number below 100.

2) Method according to claim 1, characterized in that the compound having more than one reactive hydrogen atom per molecule is an amine.

J>) Process according to claim 1-2, characterized in that the polyether is produced from ethylenediamine and / or excess triethanolamine and 1,2-alkylene oxide.

K) Process according to claims 1-5, characterized in that the propylene oxide and / or ethylene oxide were used to produce the polyether as 1,2-alkylene oxide.

5) two-chamber cartridge which consists of two containers containing a polyisocyanate on the one hand and a polyol on the other hand, characterized in that a polyether according to the preceding claims is added to the polyol component.

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