[發明專利]一種低溫聚氨酯注漿加固材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202011127623.7
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112239532B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 胡國和;張音;李賢良;耿耀強;趙騰飛;李建軍
• 申請（專利權）人: 渭南陜煤啟辰科技有限公司
• 主分類號: C08G18/80
• 分類號: C08G18/80;C08G18/76;C08G18/48;C08K5/521;C08K5/523;C08K5/5333
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 李鵬威

本發明公開了一種低溫聚氨酯注漿加固材料及其制備方法，得到的低溫聚氨酯注漿加固材料反應放熱少，溫度低，其利用封閉異氰酸酯基團在加熱條件下吸熱解封釋放出活性基團的特性，在保證加聚氨酯注漿加固材料強度的基礎下，顯著降低聚氨酯加固材料的反應溫度，既避免了熱量聚集產生熱失控，引發火災等安全事故，也保證了加固保障聚氨酯加固材料的安全使用。

技術領域

本發明涉及煤礦加固技術領域，具體涉及一種低溫聚氨酯注漿加固材料。

背景技術

隨著經濟的發展，能源的需求越來越大。中國是一個多煤少油的國家，煤礦開采對中國的能源安全至關重要。然而，中國煤田多數開采難度較大，且普遍受到奧灰水威脅，煤層抗壓強度低，易破碎變形，容易產生裂縫和較大的斷裂帶；破碎松散圍巖區和裂隙發育帶在動壓增大情況下極易冒頂、產生地下水災等。因此，對煤體進行加固對煤礦安全開采至關重要。

聚氨酯材料具有良好的力學性能和耐候性，相比于水泥等無機加固材料，具有粘度、固化時間可調等優勢，在煤礦加固領域中應用廣泛。然而，聚氨酯材料固化時會放出大量的熱，且材料本身導熱性較差，極易導致熱量聚集產生熱失控，引發火災等安全事故。因此，控制聚氨酯加固材料反應放熱，避免熱失控是對聚氨酯加固材料的重要要求。

封閉異氰酸酯是指將異氰酸酯基團通過化學或物理手段保護起來，使用時通過加熱或其他方式將活性異氰酸酯基團釋放出來，主要應用在聚氨酯乳液，膠粘劑等領域。

發明內容

為了解決現有技術中聚氨酯加固材料反應放熱多，溫度高等問題，本發明提供了一種低溫聚氨酯注漿加固材料及其制備方法，在保證加聚氨酯注漿加固材料強度的基礎下，顯著降低聚氨酯加固材料的反應溫度，保障聚氨酯加固材料的安全使用。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種低溫聚氨酯注漿加固材料，由A、B兩組分組成，其中，以質量份數計，A組分包括：

多亞甲基多苯基多異氰酸酯 50份～70份

封閉異氰酸酯 20份～30份

增塑劑 10份～20份

B組分包括：

進一步的，所述封閉異氰酸酯由多異氰酸酯和封閉劑在惰性氣體保護下，在反應釜中40℃～80℃條件下反應3h～10h得到。

進一步的，所述封閉劑為丁二酰亞胺、乙酰苯胺、2-甲基咪唑、3，5-二甲基吡唑、1，2，4-三唑、2,4,6-三氯苯酚中的至少一種。

進一步的，所述多異氰酸酯為異佛爾酮二異氰酸酯、多亞甲基多苯基多異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯中至少一種。

進一步的，所述封閉劑和多異氰酸酯的比例為n_OH/n_NCO＝0.8～1.3，其中n為摩爾。

進一步的，所述增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯、氯化石蠟、環氧大豆油中的至少一種。

進一步的，所述聚醚多元醇為分子量200～3000，官能度2～4的一種或多種；所述泡沫穩定劑為改性有機硅油。

進一步的，所述催化劑為三乙烯二胺、N,N,N,N,N-五甲基二乙烯基三胺、三乙醇胺、2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚、N-甲基哌嗪、二月桂酸二丁基錫、三苯基鉍、辛酸亞錫中至少一種。

進一步的，所述阻燃劑為三(2-氯乙基)磷酸酯、三(氯異丙基)磷酸酯，三(1,3-二氯-2-丙基)磷酸酯、甲基膦酸二甲酯和磷酸三苯酯中至少一種。

本發明還提供一種低溫聚氨酯注漿加固材料的制備方法，具體步驟如下：