[發明專利]一種礦井用膨脹型阻燃劑

無效

• 申請號: 201110434312.X
• 申請日: 2011-12-22
• 公開（公告）號: CN102558710A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 袁興友;宋慶忠;唐計海;顏景雪;胡超
• 申請（專利權）人: 山東合興科技發展有限公司
• 主分類號: C08L27/06
• 分類號: C08L27/06;C08K13/06;C08K9/04;C08K3/32;C08K3/34;C08K3/22;C08K3/26;C08K3/38;C08K3/24
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技術領域

本發明屬于防治礦井煤自燃技術領域，尤其涉及一種礦井用膨脹型阻燃劑。

背景技術

目前我國的礦井事故頻發，尤其是發生瓦斯爆炸，造成大規模的礦井火災，礦井火災又叫礦內火災或井下火災，是指發生在煤礦井下巷道、工作面、硐室、采空區等地點的火災，嚴重波及和威脅到井下安全。而我國目前很多礦井的防火性能較差，因此亟待解決的問題就是提礦井的防火性能，加強礦井的牢固度。現有的礦井防火就是通過在最外層涂上一層普通防火涂料，起到的作用非常之微弱，一旦近距離有明火就會發生火災，損失非常慘重。

傳統的噴灑灌注阻化劑的方法雖然能對防治煤炭自燃起到一定的作用，但有較大的局限性，特別是對于一些狹長的礦井巷道，采用傳統方法無法將液體阻化劑噴灑灌注到指定區域，且難于做到分布均勻，阻燃時間也有限，難于達到有效的阻燃防治效果。現有的上述傳統方法對煤炭自燃要求較高的礦井煤都難于達到理想的防治效果。在此基礎上，本申請提供了一種新型礦井用膨脹型阻燃劑。

發明內容

一種礦井用膨脹型阻燃劑，其特征在于各組分按質量百分比配比計分別為：

100份??聚氯乙烯；

50份???次磷酸鎳Ni(H₂PO₄)·₂6H₂O；

20份???磷酸鋁；

20份???經過十二至十八烷基三甲基氯化銨或溴化銨處理的有機化蒙脫土；

30份???煙霧抑制劑；所述煙霧抑制劑為氫氧化鋁、氫氧化鎂、氧化鋁、碳酸鈣、硼酸鋅、鉬酸鋅中的一種或它們之間的任意混合物；

10份???熱穩定劑，所述熱穩定劑為硫醇甲基錫或馬來酸二丁基錫或鉛類穩定劑或金屬皂類穩定劑其中一種或它們之間的任意混合物；

10份???三聚氰胺或三聚氰胺蜜胺鹽或聚磷酸銨(APP)或次膦酸鹽或蜜胺焦磷酸鹽(MPP)或三聚氰胺氰尿酸鹽(MCA)中的一種或多種的混合物；

5份???改性劑，所述改性劑為甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物或氯化聚乙烯；

3份???加工助劑，所述加工助劑為甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸乙酯共聚物或丙烯酸丁酯-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸乙酯共聚物；

3份???耐磨劑，所述的耐磨劑為石墨、二硫化鉬、硅灰石、蒙脫土、聚四氟乙烯、二氧化硅、二氧化鈦其中一種或多種的混合物。

5份???氧化劑。

更進一步地，所述有機化蒙脫土是按質量百分比配比，將100份的鈉蒙脫土在水中高速攪拌1h后靜置24h形成蒙脫土的水分散液，再將10份的烷基胺鹽和10份濃鹽酸/濃磷酸在82℃水中調整攪拌形成均勻質子化溶液，將其逐滴加入蒙脫土的水分散液中，且使這種混合液在82℃下高速攪拌1.5h后在室溫下過濾，然后用蒸餾水重復洗滌降低Cl-或Br-的濃度，并用0.1mol/l?AgNO₃的溶液檢驗濾液至無白色沉淀為止；所得的產品要在82℃下真空干燥至恒量，然后用球磨機粉碎，所得的產物即為所述有機蒙脫土(Organic-MMT)。

更進一步地，所述改性劑還可以是馬來酰亞胺或馬來酸酐或馬來酸酐接枝物及其衍生物中的一種或多種的混合物。

更優選地，氧化劑選自高錳酸鹽、次氯酸鹽或過氧化物。

在此進一步描述一下蒙脫土的插層機理，由于蒙脫土具有親水性，蒙脫土的有機改性是制備蒙脫土、高分子材料的關鍵一步，插層劑不僅要容易進入蒙脫土的片層之間的納米空間，而且要能夠顯著地增加片層間的重復間距，且使蒙脫土由親水性改為親有機性，同時增加阻燃性，這樣才有助于聚合物單體或聚合物進一步插入片層之間。

其中硼酸鋅的制備如下：

硼酸中和法

【1】硼酸-氫氧化鋅法

2Zn(OH)₂+6H₃BO₃＝2ZnO·3B₂O₃·3.5H₂O+7.5H₂O

此法將硼酸和氫氧化鋅按一定的比例投入反應器，控制一定的固液比，于90-100℃下反應5-7h。該路線的優點就是產品單一、無三廢、硼酸的利用率較高。而該法的缺點是所需氫氧化鋅需要現場制備，因此不可避免地產生了副產物和廢水。

【2】硼酸-氧化鋅法