RU2275389C2 - Композиты на основе силиката щелочного металла и полиизоцианата - Google Patents
Композиты на основе силиката щелочного металла и полиизоцианата Download PDFInfo
- Publication number
- RU2275389C2 RU2275389C2 RU2003107046/04A RU2003107046A RU2275389C2 RU 2275389 C2 RU2275389 C2 RU 2275389C2 RU 2003107046/04 A RU2003107046/04 A RU 2003107046/04A RU 2003107046 A RU2003107046 A RU 2003107046A RU 2275389 C2 RU2275389 C2 RU 2275389C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- polyisocyanate
- catalyst
- mixing
- metal silicate
- alkali metal
- Prior art date
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 57
- 229920001228 polyisocyanate Polymers 0.000 title claims abstract description 47
- 239000005056 polyisocyanate Substances 0.000 title claims abstract description 47
- 229910052914 metal silicate Inorganic materials 0.000 title abstract 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 47
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 37
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims abstract description 22
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 238000005065 mining Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 claims abstract description 3
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 10
- 229910052910 alkali metal silicate Inorganic materials 0.000 claims description 38
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 claims description 17
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 17
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 13
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 9
- UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 4,4'-Diphenylmethane Diisocyanate Chemical compound C1=CC(N=C=O)=CC=C1CC1=CC=C(N=C=O)C=C1 UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Na2O Inorganic materials [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 abstract 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 22
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 7
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 5
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 4
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 4
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 4
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- ZMSQJSMSLXVTKN-UHFFFAOYSA-N 4-[2-(2-morpholin-4-ylethoxy)ethyl]morpholine Chemical compound C1COCCN1CCOCCN1CCOCC1 ZMSQJSMSLXVTKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 2
- AHDSRXYHVZECER-UHFFFAOYSA-N 2,4,6-tris[(dimethylamino)methyl]phenol Chemical compound CN(C)CC1=CC(CN(C)C)=C(O)C(CN(C)C)=C1 AHDSRXYHVZECER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002396 Polyurea Polymers 0.000 description 1
- 239000004111 Potassium silicate Substances 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000012973 diazabicyclooctane Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052913 potassium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N potassium silicate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Si]([O-])=O NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N toluene 2,4-diisocyanate Chemical class CC1=CC=C(N=C=O)C=C1N=C=O DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IMNIMPAHZVJRPE-UHFFFAOYSA-N triethylenediamine Chemical compound C1CN2CCN1CC2 IMNIMPAHZVJRPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G83/00—Macromolecular compounds not provided for in groups C08G2/00 - C08G81/00
- C08G83/001—Macromolecular compounds containing organic and inorganic sequences, e.g. organic polymers grafted onto silica
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/30—Low-molecular-weight compounds
- C08G18/38—Low-molecular-weight compounds having heteroatoms other than oxygen
- C08G18/3893—Low-molecular-weight compounds having heteroatoms other than oxygen containing silicon
- C08G18/3895—Inorganic compounds, e.g. aqueous alkalimetalsilicate solutions; Organic derivatives thereof containing no direct silicon-carbon bonds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G2190/00—Compositions for sealing or packing joints
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
- Sealing Material Composition (AREA)
Abstract
Изобретение относится к композитам на основе силиката щелочного металла и полиизоцианта и, в частности, к способу получения композитов на основе силиката щелочного металла и полиизоцианта, происходящему без выделения катализатора. Описывается способ получения указанных композитов, включающий стадии: а) смешения катализатора с полиизоцианатом, б) смешение силиката щелочного металла с водой и в) смешение компонентов а) и б) с образованием реакционной смеси, взаимодействующей с образованием отвержденного композита. В качестве катализатора в указанном способе используется 2,2'-диморфолиндиэтилэфир, а соотношение SiO2: Na2O составляет от примерно 1,6 до примерно 3,32, более предпочтительно от примерно 2,0 до примерно 3,0. Также описывается способ укрепления конструкций в горном деле при проходке туннелей и родственных работах и композит, полученный указанным способом. Изобретение позволяет получить композиты с пределом текучести 3460 фунт/кв. дюйм, деформацией при текучести на уровне 8,5%, пределом при максимальной нагрузке 6150 фунт/кв. дюйм. 4 н. и 24 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Область техники, к которой относится изобретение.
Данное изобретение относится к композитам на основе силиката щелочного металла и полиизоцианата и, в частности, к способу получения композитов на основе силиката щелочного металла и полиизоцианата, который осуществляется без выделения катализатора.
Предпосылки создания изобретения.
Композиты на основе силиката щелочного металла и полиизоцианата часто используются в горном деле, проходке туннелей и родственных строительных работах для укрепления и изоляции различных типов конструкций. Традиционный способ получения композитов на основе силиката щелочного металла и полиизоцианата включает смешение первого компонента, который обычно содержит силикат щелочного металла, воду и катализатор, со вторым компонентом, который обычно содержит полиизоцианат. После того как первый и второй компоненты смешиваются вместе, протекает реакция с образованием отвержденного композита в соответствии со следующей реакционной схемой:
(I) При смешении начинается реакция, когда часть полиизоцианата взаимодействует с водой с получением полимочевины и газообразного диоксида углерода.
(II) Затем образованный на месте диоксид углерода взаимодействует мгновенно с А2O частью силиката щелочного металла с получением А2СО3хН2О (где А представляет щелочной металл), тогда как Si2O часть силиката щелочного металла взаимодействует с образованием поликремниевой кислоты.
(III) Так как протекает реакция, выделяется тепло, и оставшийся полиизоцианат тримеризуется.
К сожалению, традиционный способ, описанный выше, имеет один главный недостаток. В частности, высокая плотность силиката щелочного металла стремится вызвать выделение катализатора из смеси силикат щелочного металла-вода-катализатор. Для минимизации выделения катализатора смесь может быть смешана непосредственно перед использованием. Однако это может быть трудно сделать в ограниченных пространствах, где указанная смесь часто используется. К тому же, поскольку выделение катализатора снижает активность катализатора, трудно определить, как много катализатора требуется ввести в реакционную смесь. Для преодоления данной проблемы поверхностно-активное вещество может быть введено в компонент силикат щелочного металла-вода-катализатор с удержанием катализатора в растворе. Однако введение поверхностно-активного вещества имеет тенденцию вызывать чрезмерное вспенивание в реакционной системе, снижая поэтому физические свойства получаемого композита.
Хотя выделение катализатора является превалирующей проблемой, связанной с получением композитов на основе силиката щелочного металла и полиизоцианата, некоторые другие факторы должны приниматься во внимание при получении таких композитов. Например, катализатор, используемый в получении композита, не должен вносить вклад в образование избыточного количества диоксида углерода. Образование избыточного количества диоксида углерода имеет тенденцию вызывать вспенивание, снижая поэтому физические свойства получаемого композита. Кроме того, поскольку композиты на основе силиката щелочного металла и полиизоцианата часто получают и используют в ограниченных пространствах, экзотерма реакции, предпочтительно, не должна превышать примерно 100°С. По аналогичной причине также предпочтительно, чтобы реакция протекала без выделения неприятного запаха.
Поэтому имеется необходимость в способе получения композитов на основе силиката щелочного металла и полиизоцианата, который осуществляется без выделения катализатора, избыточного вспенивания, высоких изотерм или выделения неприятного запаха.
Краткое описание изобретения.
Соответственно, настоящее изобретение предусматривает способ получения композитов на основе силиката щелочного металла и полиизоцианата, который осуществляется без выделения катализатора, избыточного вспенивания, высоких изотерм или выделения неприятного запаха. Для преодоления недостатков прототипа настоящее изобретение использует новый подход введения катализатора в полиизоцианатный компонент вместо введения катализатора в компонент на основе силиката щелочного металла и воды. Введение катализатора в полиизоцианатный компонент предотвращает выделение катализаторов из реакционной смеси.
Более конкретно, способ настоящего изобретения включает смешение катализатора и полиизоцианата с образованием первого компонента и смешение силиката щелочного металла и воды с образованием второго компонента. После смешения первый и второй компоненты затем смешивают вместе с образованием реакционной смеси, которая взаимодействует с образованием отвержденного композита.
Кроме того, настоящее изобретение также предусматривает композиты на основе силиката щелочного металла и полиизоцианата, которые получают смешением катализатора и полиизоцианата с образованием первого компонента и смешением силиката щелочного металла и воды с образованием второго компонента. После смешения первый и второй компоненты затем смешивают вместе с образованием реакционной смеси, которая взаимодействует с образованием отвержденного композита.
Кроме того, настоящее изобретение также включает способ укрепления и изоляции различных типов конструкций в горном деле, проходке туннелей и родственных строительных работах. Данный способ включает смешение катализатора и полиизоцианата с образованием первого компонента и смешение силиката щелочного металла и воды с образованием второго компонента. После смешения первый и второй компоненты затем смешивают вместе с образованием реакционной смеси. Указанную реакционную смесь затем вводят в конструкцию и позволяют взаимодействовать с образованием отвержденного композита, который укрепляет и/или изолирует конструкцию.
На чертеже представлен график, показывающий изменение температур реакционных систем как функции от времени.
Подробное описание предпочтительного варианта.
В одном варианте настоящее изобретение предусматривает способ получения композитов на основе силиката щелочного металла и полиизоцианата. Данный способ включает смешение катализатора и полиизоцианата с образованием первого компонента и смешение силиката щелочного металла и воды с образованием второго компонента. Первый и второй компоненты затем смешивают вместе с образованием реакционной смеси, которая взаимодействует с образованием отвержденного композита. Преимущественно способ настоящего изобретения осуществляется без выделения катализатора.
В другом варианте настоящее изобретение предусматривает композиты на основе силиката щелочного металла и полиизоцианата, которые получают смешением катализатора и полиизоцианата с образованием первого компонента и смешением силиката щелочного металла и воды с образованием второго компонента. После смешения первый и второй компоненты затем смешивают вместе с образованием реакционной смеси, которая взаимодействует с образованием отвержденного композита.
В еще одном варианте настоящего изобретения композиты, полученные согласно настоящему изобретению, могут быть использованы для укрепления и/или изоляции различных типов конструкций в горном деле, проходке туннелей и родственных строительных работах. В данном варианте катализатор и полиизоцианат смешивают с образованием первого компонента, и силикат щелочного металла и воду смешивают с образованием второго компонента. После смешения первый и второй компоненты затем смешивают вместе с образованием реакционной смеси. Указанную реакционную смесь затем вводят в конструкцию и позволяют взаимодействовать с образованием отвержденного композита, который укрепляет и/или изолирует конструкцию.
Катализатор, используемый в настоящем изобретении, может содержать любое число традиционно доступных катализаторов, которые являются стабильными в полиизоцианатах и способствуют взаимодействию полиизоцианатного компонента с компонентом силиката щелочного металла и воды. Предпочтительно, катализатор содержит аминный катализатор, который имеет относительно низкую активность, не вызывает экзотерму реакции, превышающую примерно 100°С, не вносит вклад в получение сильного запаха или не обуславливает получение избыточного количества диоксида углерода. Более предпочтительно, катализатор содержит DMDEE (2,2'-диморфолиндиэтилэфир) торговой марки JEFFCAT® (коммерчески доступный от фирмы The Huntsman Corporation, Хьюстон, Техас). Преимущественно DMDEE JEFFCAT® является стабильным в полиизоцианатах, способствует взаимодействию полиизоцианатного компонента с компонентом силиката щелочного металла и воды, не вызывает избыточного вспенивания, высоких экзотерм или выделения неприятного запаха.
Полиизоцианат, используемый в настоящем изобретении, может содержать любое число полиизоцианатов, включая (но не ограничиваясь этим) толуолдиизоцианаты (TDI), дифенилметандиизоцианат (MDI) - тип изоцианатов и форполимеры указанных изоцианатов. Предпочтительно, полиизоцианатный компонент имеет, по меньшей мере, два ароматических кольца в своей структуре и является жидким продуктом. Полимерные изоцианаты, имеющие функциональность примерно два, являются предпочтительными. Более предпочтительно, полиизоцианатный компонент содержит продукт торговой марки Rubinate® M - полимерный дифенилметандиизоцианат (коммерчески доступный от фирмы Huntsman ICI Chemicals, LLC, Гейсмар, Луизиана).
Силикат щелочного металла, используемый в настоящем изобретении, содержит любое число силикатов щелочного металла, включая (но не ограничиваясь этим) силикат натрия и силикат калия. Предпочтительно, силикат щелочного металла содержит силикат натрия с массовым соотношением SiO2:Na2O от примерно 1,60 до примерно 3,32. Более предпочтительно, силикат натрия имеет массовое соотношение SiO2:Na2O от примерно 2,0 до примерно 3,0.
Следующие примеры иллюстрируют настоящее изобретение и не предназначены для ограничения объема изобретения.
Пример 1 (сравнительный).
62,7 г силиката натрия М (коммерчески доступного от фирмы PQ Corporation, Валей Форж, Пенсильвания) с массовым соотношением SiO2/Na2O=2,58, 49,3 Be', 2,31 г воды и 0,90 г DMP-30 торговой марки DABCO (коммерчески доступного от фирмы Air Products and Chemicals, Inc., Аллентаун, Пенсильвания) смешивают в бумажном стаканчике. Затем 46,05 г Rubinate® M быстро добавляют к смеси силикат натрия-вода-катализатор, когда смесь перемешивают с подавителем языков. Смесь затем выливают в цилиндрический пластиковый сосуд и продолжают перемешивание. После того как материал разогревается из-за выделения тепла, смесь оставляют охлаждаться до комнатной температуры. Затем пластиковый сосуд отделяют от полученного твердого композита.
Твердый композит затем помещают в камеру влажности на три дня. Через три дня композит раздавливают на испытательной установке Инстрон с определением его физических свойств.
Пример 2.
62,7 г силиката натрия М и 2,31 г воды смешивают в бумажном стаканчике. 46,05 г Rubinate® М и 0,56 г DMDEE JEFFCAT® смешивают во втором бумажном стаканчике. Компонент изоцианат-катализатор затем быстро добавляют к компоненту силикат натрия-вода и реакционные компоненты смешивают с подавителем языков. Реакционные компоненты затем переносят в цилиндрический пластиковый сосуд и продолжают перемешивание. После того как материал разогревается из-за выделения тепла, смесь оставляют охлаждаться до комнатной температуры. В процессе получения композита выделение катализатора не наблюдается. Кроме того, избыточное получение диоксида углерода и выделение сильного запаха также не наблюдается. Затем пластиковый сосуд отделяют от полученного твердого композита. Твердый композит затем помещают в камеру влажности на три дня. Через три дня композит раздавливают на испытательной установке Инстрон с определением его физических свойств.
Результаты испытаний композитов на установке Инстрон, полученных в примерах 1 и 2, обобщены в таблице 1.
| Таблица 1 | |||
| СВОЙСТВА | Композит из примера 1 (сравнит.) | Композит из примера 2 | |
| Модуль (10-50% предел текучести), фунт/кв.дюйм | 62150 | 58700 | |
| Предел текучести, фунт/кв. дюйм | 3300 | 3460 | |
| % деформации при текучести, % | 8,5 | 8,5 | |
| Предел при макс. нагрузке, фунт/кв.дюйм | 6000 | 6150 | |
| Процент деформации при макс. нагрузке | 22,5 | 20,1 | |
Таблица 1 показывает, что физические свойства композита, полученного согласно настоящему изобретению (пример 2), являются сравнимыми с физическими свойствами композита, полученного в соответствии с традиционными способами, известными в технике (пример 1). Данный результат показывает, что введение катализатора в полиизоцианат не ухудшает физические свойства получаемого композита.
Пример 3.
Для того чтобы контролировать температуру реакционных систем, описанных в примерах 1 и 2, для каждой реакционной системы получают дополнительный образец композита с использованием тех же способов, рассмотренных выше, за исключением того, что используется только одна треть каждого из реакционных компонентов. Температуру реакционных систем контролируют термопарой, начиная со времени смешения и кончая вскоре после того, как реакционные системы разогреваются в результате выделения тепла. Температурные данные затем выстраивают графически с показом изменения температуры для каждой из реакционных систем (см. чертеж).
Чертеж показывает, что изменение температуры реакционной системы, полученной согласно настоящему изобретению (пример 2), является сравнимым с изменением температуры реакционной системы, полученной в соответствии с традиционными способами, известными. в технике (пример 1). Данный результат показывает, что введение катализатора в полиизоцианат не ухудшает протекание реакции и не дает нежелательно высокие экзотермы. Изменение температуры для реакционной системы согласно настоящему изобретению (пример 2) показывает, что экзотерма реакции является ниже 100°С.
Хотя иллюстративные варианты показаны и описаны, широкий ряд модификаций, изменений и замены предполагается в вышеуказанном описании. В некоторых случаях некоторые характеристики рассмотренных вариантов могут быть использованы без соответствующего использования других характеристик. Следовательно, соответственно, прилагаемая формула изобретения построена широко и в соответствии с объемом изобретения.
Claims (28)
1. Способ получения композитов на основе силиката щелочного металла и полиизоцианата, включающий:
a) смешение катализатора с полиизоцианатом с образованием первого компонента;
b) смешение силиката щелочного металла с водой с образованием второго компонента и
c) смешение первого и второго компонентов с образованием реакционной смеси, которая взаимодействует с образованием отвержденного композита.
2. Способ по п.1, в котором катализатор содержит 2,2'-диморфолиндиэтилэфир.
3. Способ по п.1, в котором силикат щелочного металла содержит силикат натрия.
4. Способ по п.3, в котором силикат натрия имеет массовое отношение SiO2:Na2O от примерно 1,6 до примерно 3,32.
5. Способ по п.3, в котором силикат натрия имеет массовое отношение SiO2:Na2O от примерно 2,0 до примерно 3,0.
6. Способ по п.1, в котором полиизоцианат содержит полимерный дифенилметандиизоцианат с функциональностью более чем примерно два.
7. Способ по п.1, в котором экзотерма реакционной смеси является ниже примерно 100°С.
8. Способ получения композитов на основе силиката щелочного металла и полиизоцианата, где катализатор не выделяется из реакционной смеси, включающий:
a) смешение катализатора с полиизоцианатом с образованием первого компонента;
b) смешение силиката щелочного металла с водой с образованием второго компонента и
c) смешение первого и второго компонентов с образованием реакционной смеси, которая взаимодействует с образованием отвержденного композита.
9. Способ по п.8, в котором катализатор содержит 2,2'-диморфолиндиэтилэфир.
10. Способ по п.8, в котором силикат щелочного металла содержит силикат натрия.
11. Способ по п.10, в котором силикат натрия имеет массовое отношение SiO2:Na2O от примерно 1,6 до примерно 3,22.
12. Способ по п.10, в котором силикат натрия имеет массовое отношение SiO2:Na2O от примерно 2,0 до примерно 3,0.
13. Способ по п.8, в котором полиизоцианат содержит полимерный дифенилметандиизоцианат с функциональностью более чем примерно два.
14. Способ по п.8, в котором экзотерма реакционной смеси является ниже примерно 100°С.
15. Способ укрепления и изоляции различных типов конструкций в горном деле, проходке туннелей и родственных строительных работах, включающий:
а) смешение катализатора с полиизоцианатом с образованием первого компонента;
b) смешение силиката щелочного металла с водой с образованием второго компонента;
c) смешение первого и второго компонентов с образованием реакционной смеси и
d) введение реакционной смеси в конструкцию и обеспечение взаимодействия реакционной смеси с образованием отвержденного композита.
16. Способ по п.15, в котором катализатор содержит 2,2'-диморфолиндиэтилэфир.
17. Способ по п.15, в котором силикат щелочного металла содержит силикат натрия.
18. Способ по п.17, в котором силикат натрия имеет массовое отношение SiO2:Na2O от примерно 1,6 до примерно 3,22.
19. Способ по п.17, в котором силикат натрия имеет массовое отношение SiO2:Na2O от примерно 2,0 до примерно 3,0.
20. Способ по п.15, в котором полиизоцианат содержит полимерный дифенилметандиизоцианат с функциональностью более чем примерно два.
21. Способ по п.15, в котором экзотерма реакционной смеси является ниже примерно 100°С.
22. Композит на основе силиката щелочного металла и полиизоцианата, который получен:
a) смешением катализатора с полиизоцианатом с образованием первого компонента;
b) смешением силиката щелочного металла с водой с образованием второго компонента и
c) смешением первого и второго компонентов с образованием реакционной смеси, которая взаимодействует с образованием отвержденного композита.
23. Композит по п.22, в котором катализатор содержит 2,2'-диморфолиндиэтилэфир.
24. Композит по п.22, в котором силикат щелочного металла содержит силикат натрия.
25. Композит по п.24, в котором силикат натрия имеет массовое отношение SiO2:Na2O от примерно 1,6 до примерно 3,32.
26. Композит по п.24, в котором силикат натрия имеет массовое отношение SiO2:Na2O от примерно 2,0 до примерно 3,0.
27. Композит по п.22, в котором полиизоцианат содержит полимерный дифенилметандиизоцианат с функциональностью более чем примерно два.
28. Способ по п.22, в котором экзотерма реакционной смеси является ниже примерно 100°С.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US64022400A | 2000-08-16 | 2000-08-16 | |
| US09/640,224 | 2000-08-16 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003107046A RU2003107046A (ru) | 2004-08-10 |
| RU2275389C2 true RU2275389C2 (ru) | 2006-04-27 |
Family
ID=24567360
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003107046/04A RU2275389C2 (ru) | 2000-08-16 | 2001-08-15 | Композиты на основе силиката щелочного металла и полиизоцианата |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6552121B2 (ru) |
| EP (1) | EP1311576A1 (ru) |
| CN (1) | CN1221586C (ru) |
| AU (2) | AU2001283379B2 (ru) |
| CA (1) | CA2417856A1 (ru) |
| PL (1) | PL366306A1 (ru) |
| RU (1) | RU2275389C2 (ru) |
| WO (1) | WO2002014397A1 (ru) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1621564A1 (en) * | 2004-07-26 | 2006-02-01 | Huntsman International Llc | Polyisocyanate and aqueous alkali silicate based coating formulation for use in sandwich panels |
| US20070093566A1 (en) * | 2005-10-24 | 2007-04-26 | Bayer Materialscience Llc | Infrastructure repair and geo-stabilization processes |
| US20070093602A1 (en) * | 2005-10-24 | 2007-04-26 | Bayer Materialscience Llc | Solid polyurethane compositions, infrastucture repair and geo-stabilization processes |
| CN103619985A (zh) * | 2011-05-05 | 2014-03-05 | 巴斯夫欧洲公司 | 支撑剂 |
| GB201117417D0 (en) * | 2011-10-10 | 2011-11-23 | Minova Int Ltd | Organomineral solid and foamed material |
| EP2581216A1 (en) * | 2011-10-12 | 2013-04-17 | Dow Global Technologies LLC | Panel with fire barrier |
| US9502216B2 (en) * | 2013-01-31 | 2016-11-22 | Lam Research Corporation | Using modeling to determine wafer bias associated with a plasma system |
| US10325759B2 (en) | 2012-02-22 | 2019-06-18 | Lam Research Corporation | Multiple control modes |
| ITMI20121330A1 (it) | 2012-07-31 | 2014-02-01 | Dow Global Technologies Llc | Metodo per la preparazione di pannelli isolanti espansi resistenti alla fiamma |
| CN102964565A (zh) * | 2012-12-03 | 2013-03-13 | 山东东大一诺威新材料有限公司 | 硅酸盐改性聚氨酯高分子材料及其制备方法 |
| EP2746358A1 (en) * | 2012-12-21 | 2014-06-25 | Basf Se | Polyurea silicate resin for wellbore application |
| CN103012712B (zh) * | 2012-12-25 | 2014-11-05 | 河北同成科技股份有限公司 | 一种有机无机杂化改性聚氨酯化学注浆材料的制备方法 |
| CN106565927A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-04-19 | 武汉长江科创科技发展有限公司 | 聚氨酯水玻璃三维互穿网络堵水补强灌浆材料及制备方法 |
| CN107522834B (zh) * | 2017-08-17 | 2020-10-23 | 张家港晟新和新材料有限公司 | 一种水玻璃聚氨酯阻燃材料的制备方法 |
| CN111363111A (zh) * | 2020-03-26 | 2020-07-03 | 中煤科工集团重庆研究院有限公司 | 一种高韧性低放热的硅酸盐/聚氨酯原位反应复合加固材料及其制备方法 |
| CN111234508A (zh) * | 2020-03-26 | 2020-06-05 | 中煤科工集团重庆研究院有限公司 | 一种具有低烟气毒性和高力学强度的反应型注浆加固材料及其制备方法 |
| CN113956648B (zh) * | 2021-11-26 | 2023-02-03 | 山西凝固力新型材料股份有限公司 | 一种高强硅酸盐/聚氨酯脲基复合加固材料及其制备方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2559255C2 (de) * | 1975-12-31 | 1985-03-28 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Verfahren zur Herstellung anorganisch-organischer Kunststoffe |
| USRE31946E (en) | 1979-03-06 | 1985-07-16 | Bergwerksverband Gmbh | Process for consolidating and sealing off geological and artificially deposited rock and earth formations |
| CA1153500A (en) * | 1981-01-09 | 1983-09-06 | Miltiadis I. Iliopulos | Process for the production of inorganic-organic compositions |
| DE3421086A1 (de) * | 1984-06-06 | 1985-12-12 | F. Willich GmbH & Co, 4600 Dortmund | Organomineralprodukte, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung |
| DE3421085C1 (de) * | 1984-06-06 | 1985-10-31 | F. Willich GmbH & Co, 4600 Dortmund | Verfahren zum Verfestigen und Abdichten von Kohle und/oder Gebirgs- und Erdformationen |
| DE3625278A1 (de) | 1986-07-25 | 1988-01-28 | Kvt Kunststoff | Verfahren zur herstellung von anorganisch-organischen schaumstoffen |
| US5093416A (en) | 1987-09-28 | 1992-03-03 | Blount David H | Production of poly (polyisocyanate-alkali metal silicate) products |
| DE59305406D1 (de) * | 1992-04-16 | 1997-03-20 | Willich F Berg Bautechnik | Organomineralprodukte, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung |
-
2001
- 2001-08-15 PL PL01366306A patent/PL366306A1/xx not_active Application Discontinuation
- 2001-08-15 AU AU2001283379A patent/AU2001283379B2/en not_active Ceased
- 2001-08-15 EP EP01962180A patent/EP1311576A1/en not_active Withdrawn
- 2001-08-15 CN CN01814194.3A patent/CN1221586C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2001-08-15 WO PCT/US2001/025510 patent/WO2002014397A1/en active Application Filing
- 2001-08-15 CA CA002417856A patent/CA2417856A1/en not_active Abandoned
- 2001-08-15 RU RU2003107046/04A patent/RU2275389C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2001-08-15 AU AU8337901A patent/AU8337901A/xx active Pending
- 2001-12-11 US US10/015,064 patent/US6552121B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL366306A1 (en) | 2005-01-24 |
| CN1447825A (zh) | 2003-10-08 |
| US6552121B2 (en) | 2003-04-22 |
| CN1221586C (zh) | 2005-10-05 |
| WO2002014397A1 (en) | 2002-02-21 |
| AU8337901A (en) | 2002-02-25 |
| US20020120061A1 (en) | 2002-08-29 |
| EP1311576A1 (en) | 2003-05-21 |
| CA2417856A1 (en) | 2002-02-21 |
| AU2001283379B2 (en) | 2007-01-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2275389C2 (ru) | Композиты на основе силиката щелочного металла и полиизоцианата | |
| DE2512170C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von gegebenenfalls schaumförmigem, harten anorganisch-organischem Verbundmaterial | |
| US5369147A (en) | Cured unsaturated polyester-polyurethane hybrid highly filled resin foams | |
| US3996154A (en) | Emulsions of isocyanates and their manufacture | |
| JP5159640B2 (ja) | ポリイソシアヌレート複合物の製造方法 | |
| US6007649A (en) | Method of producing press-moulding materials with polyisocyanate binders and using latent, heat-activable catalysts | |
| US5508315A (en) | Cured unsaturated polyester-polyurethane hybrid highly filled resin foams | |
| RU2441034C2 (ru) | Композиция, изготовленная из диизоцианата и моноамина, и способ ее приготовления | |
| CA1087825A (en) | Hot pressing lignocellulosic material mixed with a binding agent | |
| US4105594A (en) | Highly filled polyurea foams | |
| JP3946332B2 (ja) | コンクリート添加剤としての非イオン型の水分散性ポリイソシアネートの使用 | |
| AU2001283379A2 (en) | Alkali silicate-polyisocyanate composites | |
| AU2001283379A1 (en) | Alkali silicate-polyisocyanate composites | |
| US20110247215A1 (en) | Laminar component made from composite material | |
| RU2008118478A (ru) | Способ получения полиизоциануратного полиуретанового материала | |
| CA2418602C (en) | A process for making cellular composites using polymeric isocyanates as binders for hollow filler particles | |
| KR19990029772A (ko) | 건자재용 첨가제로서의 수분산성 또는 수가용성 폴리우레탄 | |
| EP2459496B1 (en) | Siliceous-based polyurea compositions | |
| WO2015041552A2 (en) | One-component composition for production of polyurethane foam, including that of reduced MDI content and density, and its application | |
| JPS58145711A (ja) | 重合体を含む芳香族ポリエーテルポリアミンの製造方法 | |
| US4318999A (en) | Low fire hazard rigid urethane insulation foam, polyol mixtures used in the manufacture thereof, and method for manufacture thereof | |
| JPS62230818A (ja) | イソシアヌレ−ト改質ポリウレタンフオ−ムの製造方法 | |
| US20120077942A1 (en) | Materials Comprising a Matrix and Process for Preparing Them | |
| US4806573A (en) | Polyimide foam precursor and its use in reinforcing open-cell materials | |
| EP0409824A1 (en) | POLYIMIDE FOAM PRE-PRODUCT AND THE USE THEREOF FOR REINFORCING OPEN CELL MATERIALS. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090816 |