[發(fā)明專利]一種氮磷硅協(xié)同煤炭阻燃抑塵劑及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010745746.0
• 申請(qǐng)日: 2020-07-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111849270B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 來(lái)水利;陳功;楊欣;李晨輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陜西科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C09D133/02
• 分類號(hào): C09D133/02;C09D5/18;C09D5/08;C09D7/63;C09K3/22;C08F251/00;C08F251/02;C08F220/06
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 馬貴香

本發(fā)明屬于煤炭阻燃抑塵劑領(lǐng)域，具體公開(kāi)了一種氮磷硅協(xié)同煤炭阻燃抑塵劑及其制備方法，以質(zhì)量份數(shù)計(jì)，其原料包括以下組分：0.08～0.12份磷系阻燃劑，0.10～0.14份含氮硅烷偶聯(lián)劑，0.01～0.05份醛類化合物，100.0～200.0份溶劑，0.18～0.36份硅系阻燃劑，0.1～0.4份pH調(diào)節(jié)劑，83.0～125.0份去離子水，57.0～95.0份醇，1.0～2.0份天然高分子，10.0～20.0份單體，4.0～8.0份pH緩沖劑，0.1～0.4份引發(fā)劑，0.02～0.08份交聯(lián)劑，0.2～0.4份表面活性劑，0.2～1.0份增塑劑。使用醛類化合物將含氮硅烷偶聯(lián)劑接枝在磷系阻燃劑分子上，然后將其水解并與硅系阻燃劑上的表面羥基通過(guò)羥基間脫水反應(yīng)得到氮磷硅協(xié)同阻燃劑，最后與天然高分子、單體、丙三醇、表面活性劑等抑塵組分通過(guò)高分子自由基聚合反應(yīng)有機(jī)結(jié)合在同一體系中，使其同時(shí)兼具阻燃和抑塵兩種性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于煤炭阻燃抑塵劑的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種氮磷硅協(xié)同煤炭阻燃抑塵劑及其制備方法。

背景技術(shù)

我國(guó)是煤炭資源消耗大國(guó)，在煤炭的開(kāi)采、運(yùn)輸、儲(chǔ)存、燃燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵，不僅會(huì)造成煤炭資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，還會(huì)給周圍的環(huán)境造成較大的污染，過(guò)量的煤塵還會(huì)引起粉塵爆炸，給人們的生命安全帶來(lái)威脅。同時(shí)，煤炭的自燃在煤炭的開(kāi)采和儲(chǔ)存中也一直威脅著作業(yè)人員的生命和采掘設(shè)備的安全，造成大量的經(jīng)濟(jì)損失和資源的浪費(fèi)。

目前我國(guó)大多將抑塵劑與阻燃劑復(fù)配使用，阻燃劑大多依賴進(jìn)口，成本高昂。且如今市場(chǎng)上硬殼型抑塵劑應(yīng)用較多，抗壓能力差，產(chǎn)品噴灑后固化層比較脆，受到運(yùn)輸中震蕩和風(fēng)力后容易碎裂，從而失去抑塵效果，且其成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種氮磷硅協(xié)同煤炭阻燃抑塵劑及其制備方法，成本低廉、成膜柔韌、抑塵性能強(qiáng)，兼具阻燃和抑塵兩種性能。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種氮磷硅協(xié)同煤炭阻燃抑塵劑，以質(zhì)量份數(shù)計(jì)，其原料包括以下組分：

0.08～0.12份磷系阻燃劑，0.10～0.14份含氮硅烷偶聯(lián)劑，0.01～0.05份醛類化合物，100.0～200.0份溶劑，0.18～0.36份硅系阻燃劑，0.1～0.4份pH調(diào)節(jié)劑，83.0～125.0份去離子水，57.0～95.0份醇類化合物，1.0～2.0份天然高分子，10.0～20.0份單體，4.0～8.0份pH緩沖劑，0.1～0.4份引發(fā)劑，0.02-0.08份交聯(lián)劑，0.2～0.4份表面活性劑，0.2～1.0份增塑劑。

進(jìn)一步，磷系阻燃劑為DOPO。

進(jìn)一步，含氮硅烷偶聯(lián)劑為γ―氨丙基三乙氧基硅烷。

進(jìn)一步，醛類化合物為對(duì)苯二甲醛、苯甲醛、甲醛、戊二醛和對(duì)羥基苯甲醛中的至少一種。

進(jìn)一步，硅系阻燃劑為納米SiO₂、高嶺土、硅藻土、蒙脫土、凹凸棒土中的至少一種。

進(jìn)一步，天然高分子為海藻酸鈉、淀粉及其衍生物、纖維素及其衍生物、殼聚糖中的至少一種。

進(jìn)一步，pH調(diào)節(jié)劑為乙酸和鹽酸中的至少一種；

pH緩沖劑為氫氧化鈉；

溶劑為無(wú)水乙醇、苯、甲苯、三氯甲烷、丙酮、環(huán)己烷和四氫呋喃中的至少一種；

醇類化合物為甲醇和乙醇中的至少一種；

單體為丙烯酸、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸中的至少一種；

引發(fā)劑為過(guò)硫酸鉀與亞硫酸氫鈉，或過(guò)硫酸銨與亞硫酸氫鈉；

交聯(lián)劑為N,N′-亞甲基雙丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化銨中的至少一種；