[發明專利]一種煤礦用硅基聚合物充填材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201910321343.0
• 申請日: 2019-04-22
• 公開（公告）號: CN110054748A
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 賀正龍;陸偉;李金亮;秦傳睿;孔彪;亓冠圣;徐帥;吳磊;胡相明
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: C08G18/38
• 分類號: C08G18/38;C08G18/32;C08J9/08;C08G101/00
• 代理公司: 青島智地領創專利代理有限公司 37252
• 代理人: 趙以芳

本發明公開了一種煤礦用硅基聚合物充填材料，涉及煤礦用充填材料技術領域，由A組份和B組份混合而成，A組份和B組份按照1.2～1.6:1的質量比混合而成，其中，A組分由水玻璃、復合催化劑、泡沫穩定劑和表面活性劑混合而成，B組分由異氰酸酯、阻燃劑和塑化劑混合而成，本發明還公開了該煤礦用硅基聚合物充填材料的制備方法。本發明的有益效果是，制得的煤礦用硅基聚合物充填材料解決當前了煤礦用充填材料材料環保性差、接頂率低、高放熱、不阻燃的問題，具有環保、膨脹倍數可調、低蓄熱、自熄特性。

技術領域

本發明涉及煤礦用充填材料技術領域，尤其涉及一種煤礦用硅基聚合物充填材料及其制備方法。

背景技術

煤炭自燃是妨礙煤礦安全開采的重大隱患。造成煤炭自燃的重要原因之一是采空區或巷道等漏風。因此，采用適宜的充填堵漏材料是封堵漏風、防治煤層自燃的主要手段之一，對于保證煤炭安全生產具有巨大的經濟效益和重要的社會效益。

目前，我國在礦井充填堵漏方面仍以廉價的無機材料(黃土、磚石、水泥、粉煤灰等)為主，不僅存在墻體接頂困難、接幫不實的情況，而且處于大采深、高地應力、大變形巷道及采動作用下，剛性墻體常被壓裂變形，破碎形成一定的漏風通道，難以滿足持久堵漏風。而有機固化泡沫普遍具有發泡溫度較高、成本高、易燃和燃燒釋放出有毒煙氣等缺點，限制了其在煤礦礦井中的使用。

為此，開發一種環保、膨脹倍數可調、低蓄熱、難燃的有機-無機復合充填堵漏材料成為亟需解決的難題。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明公開了一種煤礦用硅基聚合物充填材料及其制備方法。

為實現上述目的，本發明采用下述技術方案：

一種煤礦用硅基聚合物充填材料，由A組份和B組份混合而成，A組份和B組份的質量比為1.2～1.6:1，其中，A組分由水玻璃、復合催化劑、泡沫穩定劑和表面活性劑混合而成，B組分由異氰酸酯、阻燃劑和塑化劑混合而成。

進一步地，A組分重量份配比為：

水玻璃80～95份；

復合催化劑0.2～0.55份；

泡沫穩定劑1～6份；

表面活性劑1～6份。

進一步地，B組分重量份配比為：

異氰酸酯為45～55份；

阻燃劑5～15份；

塑化劑20～40份。

進一步地，A組分中，水玻璃波美度為43～56°Be'，水玻璃選自鈉水玻璃、鉀水玻璃、鈉鉀水玻璃中的一種或多種。

進一步地，A組分中，復合催化劑為擴鏈劑和叔胺類催化劑按照質量比0.1～0.8:1復配制成，其中，擴鏈劑選自1，4-丁二醇，1，6-己二醇、二乙基甲苯二胺、3，5-二甲硫基甲苯二胺中的一種或多種，叔胺類催化劑選自N，N-二甲基芐胺、二甲基環己胺、2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚、五甲基二亞乙基三胺、N-乙基嗎啉、三亞乙基二胺、三乙胺中的一種或多種。

進一步地，A組分中，泡沫穩定劑聚氨酯泡沫穩定劑，選自AK-8805、AK-8872、AK-8818、AK-8839A中的一種或多種；表面活性劑為OP-10、TX-10中的至少一種。

進一步地，B組分中，異氰酸酯選用多亞甲基多苯基多異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、氫化苯基甲烷二異氰酸酯中的一種或多種。

進一步地，B組分中，阻燃劑選自磷系阻燃劑DMMP、TCPP、THPO中一種或多種；塑化劑選用鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)、鄰苯二甲酸丁芐酯(BBP)、鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、氯化石蠟-40、氯化石蠟-52的一種或多種。