一種煤礦用快速密閉材料及其製備方法
2023-12-05 18:09:01
一種煤礦用快速密閉材料及其製備方法
【專利摘要】本發明提出一種煤礦用快速密閉材料及其製備方法，用於解決現有煤礦用快速密閉材料在低溫環境中封堵效果差的問題。一種煤礦用快速密閉材料，包括：體積比為1：1的A組分和B組分，其中：A組分中包括如下重量份的組分：聚合物多元醇38-80份，交聯劑0.8-2份，複合催化劑2-6份，表面活性劑0.8-2份，阻燃劑8-10份，水1-2份，發泡劑4-25份，增塑劑0.4-10份，拋射劑1-3份；B組分為多苯基多亞甲基多異氰酸酯。一種製備煤礦用快速密閉材料的方法，包括稱量、攪拌、注入和加壓。本發明提出的煤礦用快速密閉材料，低溫下具有良好的密封性能；本發明提出的製備煤礦用快速密閉材料的方法，工藝簡單、操作簡便。
【專利說明】一種煤礦用快速密閉材料及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種煤礦用快速密閉材料及其製備方法。
【背景技術】
[0002]礦井漏風是指礦井下新鮮風流未經利用，直接滲入迴風道或地表的現象。礦井漏風主要發生在地表塌陷區、採空區、廢舊巷道、井底車場等處，礦井漏風會減少礦井通風效果，影響礦井通風系統的可靠性和穩定性，並且加速可燃礦物的自然發火，引發瓦斯爆炸和火災等一系列的安全事故。對井下漏風點進行有效堵漏，是排除安全隱患，保證井下安全生產的主要手段之一。
[0003]現有技術中主要採用雙組份聚氨酯混合發泡的方法治理礦井漏風現象，具有發泡效果好、滲透性強等優點，但是發泡速度受溫度影響較大，特別是在低溫(O-1(TC)下，反應耗時長、發泡倍數小、封堵效果不理想。
【發明內容】
[0004]本發明提出一種煤礦用快速密閉材料及其製備方法，用於解決現有煤礦用快速密閉材料在低溫環境中封堵效果差的問題。
[0005]本發明的技術方案是這樣實現的:
[0006]一種煤礦用快速密閉材料，包括:體積比為1:1的A組分和B組分，其中:
[0007]A組分中包括如下重量 份的組分:聚合物多元醇38-80份，交聯劑0.8-2份，複合催化劑2-6份，表面活性劑0.8-2份，阻燃劑8-10份，水1-2份，發泡劑4_25份，增塑劑3_5份，拋射劑0.4-10份；
[0008]B組分為多苯基多亞甲基多異氰酸酯。
[0009]優選的，拋射劑包括:二甲醚、丙丁烷或它們的組合。
[0010]優選的，複合催化劑為叔胺類催化劑和有機錫類催化劑複合而成。
[0011]優選的，叔胺類催化劑包括:三乙烯二胺、五甲基二乙烯三胺或它們的組合。
[0012]優選的，有機錫類催化劑包括:二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫、二醋酸二丁基錫中的一種或多種；
[0013]優選的，聚合物多元醇包括:聚醚型多元醇、聚酯型多元醇或它們的組合；交聯劑為脂肪族多元醇；表面活性劑為有機矽表面活性劑；阻燃劑為磷酸酯類阻燃劑；發泡劑包括:一氟二氯乙烷、1，1，1，3，3_五氯丙烷或它們的組合；增塑劑包括:鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二丁酯或它們的組合。
[0014]優選的，磷酸酯類阻燃劑包括:磷酸三氯丙酯、甲基磷酸二甲酯或它們的組合；
[0015]一種製備煤礦用快速密閉材料的方法，包括如下製備步驟:
[0016]稱量，稱取如下重量份的組分:聚合物多元醇38-80份，交聯劑0.8-2份，複合催化劑2-6份，表面活性劑0.8-2份，阻燃劑8-10份，水1-2份，發泡劑4_25份，增塑劑3_5份；
[0017]攪拌，將上述組分加入攪拌器中攪拌混合1-2小時；[0018]注入，將上述混合液注入噴塗裝置的A罐中，之後再將拋射劑0.4-10份注入上述A罐中；接著，將與A組分體積相同的B組分注入噴塗裝置的B罐中；
[0019]加壓，將A罐與B罐分別加壓至2.5_3Mpa，備用。
[0020]本發明提出的一種煤礦用快速密閉材料，通過在現有的聚氨酯混合原料中添加拋射劑和複合催化劑，可以使密閉材料在出槍的瞬間形成包裹著拋射劑的聚氨酯泡沫，並在複合催化劑的作用下迅速固化，快速堵住漏風口。本發明提出的一種煤礦用快速密閉材料，在o-1o°c的低溫下也具有較高的發泡倍數，密閉效果良好。
[0021]本發明還提出的一種製備煤礦用快速密閉材料的方法，包括稱量、攪拌、注入和加壓，工藝簡單、操作簡便；密閉材料置於噴塗裝置中，噴塗裝置自帶壓力，在沒有動力源的井下，通過外接噴槍可直接使用，方便、快捷。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0023]圖1為本發明提出的煤礦用快速密閉材料的製備方法示意圖；
[0024]圖2為本發明提出的煤礦用快速密閉材料的製備方法所採用的噴塗裝置的結構示意圖。
[0025]圖中:
[0026]1、A罐體開關；2、 A罐；3、B罐體開關；4、B罐；5、管路開關；6、混合器。
【具體實施方式】
[0027]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
[0028]一種煤礦用快速密閉材料，包括:體積比為1:1的A組分和B組分，其中:
[0029]A組分中包括如下重量份的組分:聚合物多元醇38-80份，交聯劑0.8-2份，複合催化劑2-6份，表面活性劑0.8-2份，阻燃劑8-10份，水1-2份，發泡劑4_25份，增塑劑3_5份，拋射劑0.4-10份；
[0030]B組分為多苯基多亞甲基多異氰酸酯。
[0031]本發明的又一實施方式，作為一種優選的技術方案，拋射劑包括:二甲醚、丙丁烷或它們的組合。
[0032]本發明的再一實施方式，作為一種優選的技術方案，複合催化劑為叔胺類催化劑和有機錫類催化劑複合而成。
[0033]本發明的另一實施方式，作為一種優選的技術方案，叔胺類催化劑包括:三乙烯二胺、五甲基二乙烯三胺或它們的組合。
[0034]本發明的又一實施方式，作為一種優選的技術方案，有機錫類催化劑包括:二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫、二醋酸二丁基錫中的一種或多種；
[0035]本發明的再一實施方式，作為一種優選的技術方案，聚合物多元醇包括:聚醚型多元醇、聚酯型多元醇或它們的組合；交聯劑為脂肪族多元醇；表面活性劑為有機矽表面活性劑；阻燃劑為磷酸酯類阻燃劑；發泡劑包括:一氟二氯乙烷、1，1，1，3，3_五氯丙烷或它們的組合；增塑劑包括:鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二丁酯或它們的組合。
[0036]本發明的另一實施方式，作為一種優選的技術方案，磷酸酯類阻燃劑包括:磷酸三氯丙酯、甲基磷酸二甲酯或它們的組合。
[0037]如圖1所示:一種製備煤礦用快速密閉材料的方法，包括如下製備步驟:
[0038]稱量，稱取如下重量份的組分:聚合物多元醇38-80份，交聯劑0.8_2份，複合催化劑2-6份，表面活性劑0.8-2份，阻燃劑8-10份，水1-2份，發泡劑4_25份，增塑劑3_5份；
[0039]攪拌，將上述組分加入攪拌器中攪拌混合1-2小時；
[0040]注入，將上述混合液注入噴塗裝置的A罐2中，之後再將拋射劑0.4-10份注入上述A罐2中；接著，將與A組分體積相同的B組分注入噴塗裝置的B罐4中；
[0041 ] 加壓，將A罐2與B罐4分別加壓至2.5_3MPa，備用。
[0042]如圖2所示:本發明的提出的一種製備煤礦用快速密閉材料的方法所使用的噴塗裝置，包括A罐2和B罐4，A罐2上設置有A罐體開關1，B罐4上設置有B罐體開關3，A罐2與B罐4分別通過管路與混合器6連接；A罐管路上設置有管路開關5，管路開關5設置在混合器6之前，使用時，在混合器6上接上噴槍使用。
[0043]實施例1
[0044]製備A組分料lOOKg，分別稱量聚醚型多元醇20Kg，聚酯型多元醇18Kg，丙三醇2Kg，二月桂酸二丁基錫3.5Kg，三乙烯二胺(33%) 2.5Kg，矽油(LK443) 2Kg，磷酸三氯丙酯6Kg，甲基磷酸二甲酯4Kg，水2Kg，1，1，1,3,3-五氯丙烷25Kg，鄰苯二甲酸二丁脂5Kg ；B組分為多苯基多亞甲基多異氰酸酯；
[0045]將稱量好的上述組分加入反應釜中，在常溫下攪拌I小時，即製得A組分。拋射劑丙丁烷通過雙向大容量增壓泵，按用量IOKg直接壓注於A壓力罐中；
[0046]將A、B組分料按體積比1:1灌裝於壓力罐中，加壓至3MPa，經噴槍噴出製得煤礦用快速密閉材料。
[0047]經檢測產品質量指標如下:
[0048]
【權利要求】
1.一種煤礦用快速密閉材料，其特徵在於:包括:體積比為1:1的A組分和B組分，其中: A組分中包括如下重量份的組分:聚合物多元醇38-80份,交聯劑0.8-2份,複合催化劑2-6份，表面活性劑0.8-2份，阻燃劑8-10份，水1-2份，發泡劑4_25份，增塑劑3_5份，拋射劑0.4-10份； B組分為多苯基多亞甲基多異氰酸酯。
2.根據權利要求1所述的一種煤礦用快速密閉材料，其特徵在於:所述拋射劑包括?二甲醚、丙丁烷或它們的組合。
3.根據權利要求1所述的一種煤礦用快速密閉材料，其特徵在於:所述複合催化劑為叔胺類催化劑和有機錫類催化劑複合而成。
4.根據權利要求3所述的一種煤礦用快速密閉材料，其特徵在於:所述叔胺類催化劑包括:三乙烯二胺、五甲基二乙烯三胺或它們的組合。
5.根據權利要求3所述的一種煤礦用快速密閉材料，其特徵在於:所述有機錫類催化劑包括:二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫、二醋酸二丁基錫中的一種或多種。
6.根據權利要求1-5任一項所述的一種煤礦用快速密閉材料,其特徵在於: 所述聚合物多元醇包括:聚醚型多元醇、聚酯型多元醇或它們的組合； 所述交聯劑為脂肪族多元醇；. 所述表面活性劑為有機矽表面活性劑； 所述阻燃劑為磷酸酯類阻燃劑； 所述發泡劑包括:一氟二氯乙烷、1，1，1，3，3-五氯丙烷或它們的組合； 所述增塑劑包括:鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二丁酯或它們的組合。
7.根據權利要求6所述的一種煤礦用快速密閉材料，其特徵在於:所述磷酸酯類阻燃劑包括:磷酸三氯丙酯、甲基磷酸二甲酯或它們的組合。
8.一種製備如權利要求1所述的煤礦用快速密閉材料的方法，其特徵在於:包括如下製備步驟: 稱量，稱取如下重量份的組分:聚合物多元醇38-80份，交聯劑0.8-2份，複合催化劑2-6份，表面活性劑0.8-2份，阻燃劑8-10份，水1-2份，發泡劑4_25份，增塑劑3_5份；攪拌，將上述組分加入攪拌器中攪拌混合1-2小時； 注入，將上述混合液注入噴塗裝置的A罐(2)中，之後再將拋射劑0.4-10份注入上述A罐(2)中；接著，將與A組分體積相同的B組分注入噴塗裝置的B罐(4)中； 加壓，將A罐(2)與B罐(4)分別加壓至2.5-3Mpa，備用。
【文檔編號】C08J9/14GK103467972SQ201310415289
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月12日 優先權日:2013年9月12日
【發明者】黃屹峰, 周辰辰, 劉天亮, 程順利, 呂井寨 申請人:尤洛卡礦業安全工程股份有限公司