CN104910790A - 无机改性聚氨酯喷涂密闭材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于聚氨酯技术领域,具体涉及一种无机改性聚氨酯喷涂密闭材料及其制备方法。所述的喷涂密闭材料由A组分和B组分按照质量比1:1进行混合发泡制得;其中:A组份以质量百分数计:水玻璃65~80;聚醚多元醇5~30;泡沫稳定剂0.5~3;催化剂a 0.5~10;催化剂b 0.5~5;B组份以质量百分数计:多异氰酸酯50~80;阻燃剂0~20;增塑剂5~20;发泡剂5~30。本发明成本低、阻燃性能佳,对煤岩体具有良好的粘结性,粘合后抗剪切性及韧性好,原料气味低,不产生任何有毒气体,完全满足喷涂密闭材料的使用和环保要求。本发明制备方法简单,操作方便。
Description
技术领域
本发明属于聚氨酯技术领域,具体涉及一种无机改性聚氨酯喷涂密闭材料及其制备方法。
背景技术
煤矿巷道掘进过程中,其表面岩石容易遭到风化而造成破坏,容易发生落石砸人的事故,因此巷道表面需要进行涂覆处理。通过对空掘巷煤壁及顶板喷涂处理,可以有效地防止矿井漏风,防止被压碎的煤柱和封闭区内的煤炭及可燃物氧化自燃,减少因有害气体进入通风巷道而对矿井人员身体健康造成的危害,同时减少因矿井漏风造成的额外动力消耗。另外,目前矿井封闭火区及改变通风的密闭墙大多采用砖石砌筑,对密闭墙进行表面喷涂,能够增强其气密性,能有效防止气体泄漏。
目前,在煤矿中应用的喷涂密闭材料主要为聚氨酯喷涂密闭材料,但传统的聚氨酯酯类材料价格较高,并且阻燃性能较差。
发明内容
本发明的目的是提供一种成本低、阻燃性能佳,对煤岩体具有良好的粘结性,粘合后抗剪切性及韧性好,原料气味低,不产生任何有毒气体,完全满足喷涂密闭材料的使用和环保要求的无机改性聚氨酯喷涂密闭材料;本发明同时提供其制备方法。
本发明所述的无机改性聚氨酯喷涂密闭材料,由A组分和B组分按照质量比1:1进行混合发泡制得;其中:
A组份为,以质量百分数计:
B组份为,以质量百分数计:
所述的水玻璃为模数为2.0~3.0,波美度为40~50°Bé的钾水玻璃或钠水玻璃。
所述的聚醚多元醇为官能度3,分子量3000~6000的环氧丙烷环氧乙烷共聚的高活性聚醚多元醇,其中环氧乙烷含量大于等于10%。
所述的泡沫稳定剂为有机硅泡沫稳定剂,优选江苏美思德的AK7703。
所述的催化剂a为双(二甲氨基乙基)醚、二甲氨基乙氧基乙醇、三乙烯二胺或1,3,5-三(二甲氨基丙基)六氢三嗪中的任意两种或两种以上的混合物。
所述的催化剂b为1,8-二氮杂环[5,4,0]十一烯-7,简称1,8-二氮杂环十一烯。
所述的多异氰酸酯是多苯基多亚甲基多异氰酸酯。
所述的阻燃剂为磷酸酯类阻燃剂,优选磷酸三(2-氯乙基)酯或三(2-氯异丙基)磷酸酯。
所述的增塑剂为邻苯二甲酸酯类增塑剂。
所述的发泡剂为低沸点物理发泡剂,优选二氯甲烷和/或一氟二氯乙烷。
所述的无机改性聚氨酯喷涂密闭材料的制备方法,包括以下步骤:
a、制备A组份料:将水玻璃、聚醚多元醇投入混合釜中并搅拌均匀;然后将泡沫稳定剂、催化剂加入混合釜中搅拌均匀,抽样检测合格后出料;
b、制备B组份料:将多异氰酸酯、阻燃剂、增塑剂和发泡剂投入混合釜中,室温条件下混合0.5~1小时,抽样检测合格后出料,氮气置换包装;
c、使用时,将A、B组份料按A:B=1:1的质量比,使用专用双液高压喷涂注浆泵混合喷涂发泡即可。
本发明的有益效果如下:
(1)本发明材料通过配方设计,常温反应,反应速度可调,发泡倍率可调,阻燃性佳;
(2)本发明材料成本低,对煤岩体具有良好的粘结性,粘合后抗剪切性及韧性好;
(3)本发明材料原料液运输方便、粘度低、流动性好、储存稳定性好;
(4)本发明材料的相关原料绿色、无污染,不含有挥发性溶剂,不产生任何有毒气体,对人体无害,完全满足喷涂密闭材料的使用和环保要求;
(5)本发明材料用专用双液高压喷涂注浆泵混合发泡,操作简单,使用方便。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步描述。
实施例1
1、制备A组份料100公斤,分别称量水玻璃(模数2.8,波美度45°Bé的钠水玻璃)73公斤,聚醚多元醇(3官能度,分子量3500,EO占15%)20公斤,泡沫稳定剂(AK7703,江苏美思德)1.0公斤,双(二甲氨基乙基)醚2公斤,二甲氨基乙氧基乙醇3公斤,1,8-二氮杂环[5,4,0]十一烯-71公斤,将称量好的水玻璃和聚醚多元醇装入混合釜内搅拌均匀,然后将称量好的泡沫稳定剂、催化剂依次加入反应釜中,在常温下搅拌均匀,取样检测合格后,即可装桶。
2、制备B组份料100公斤,将准确计量的多苯基多亚甲基多异氰酸酯44V20(拜耳)67公斤、增塑剂邻苯二甲酸二丁酯9.5公斤,一氟二氯乙烷23.5公斤按次序投入反应釜,搅拌混合1小时,抽样检测合格后出料,氮气置换密封包装。
将A、B组份按A:B=100:100质量比混合制成无机改性聚氨酯喷涂密闭泡沫。
实施例2
1、制备A组份料100公斤,分别称量水玻璃(模数2.3,波美度48°Bé的钾水玻璃)67公斤,聚醚多元醇(3官能度,分子量5000,EO占10%)20公斤,泡沫稳定剂(AK7703,江苏美思德)2公斤,双(二甲氨基乙基)醚3公斤,三乙烯二胺6公斤,1,8-二氮杂环[5,4,0]十一烯-72公斤,将称量好的水玻璃和聚醚多元醇装入混合釜内搅拌均匀,然后将称量好的泡沫稳定剂、催化剂依次加入反应釜中,在常温下搅拌均匀,取样检测合格后,即可装桶。
2、制备B组份料100公斤,将准确计量的多亚甲基多苯基多异氰酸酯M20S(巴斯夫)75公斤、阻燃剂磷酸三(2-氯乙基)酯5公斤、增塑剂邻苯二甲酸二辛酯5公斤,发泡剂二氯甲烷15公斤按次序投入反应釜,搅拌混合1小时,抽样检测合格后出料,氮气置换密封包装。
将A、B组份按A:B=100:100质量比混合制成无机改性聚氨酯喷涂密闭泡沫。
实施例3
1、制备A组份料100公斤,分别称量水玻璃(模数2.2,波美度50°Bé的钠水玻璃)70公斤,聚醚多元醇(3官能度,分子量6000,EO占15%)15公斤,泡沫稳定剂(AK7703,江苏美思德)3公斤,双(二甲氨基乙基)醚1公斤,三乙烯二胺5公斤,1,3,5-三(二甲基氨基丙基)六氢三嗪3公斤,1,8-二氮杂环[5,4,0]十一烯-73公斤,将称量好的水玻璃和聚醚多元醇装入混合釜内搅拌均匀,然后加入称量好的泡沫稳定剂、催化剂依次加入反应釜中,在常温下搅拌均匀,取样检测合格后,即可装桶。
2、制备B组份料100公斤,将准确计量的多亚甲基多苯基多异氰酸酯PM200(万华)60公斤、阻燃剂磷酸三(2-氯乙基)酯5公斤、三(2-氯异丙基)磷酸酯5公斤,增塑剂邻苯二甲酸二丁酯5公斤,发泡剂一氟二氯乙烷25公斤按次序投入反应釜,搅拌混合1小时,抽样检测合格后出料,氮气置换密封包装。
将A、B组份按A:B=100:100质量比混合制成无机改性聚氨酯喷涂密闭泡沫。
表1为实施例1-3的成品检测数据
Claims (10)
1.一种无机改性聚氨酯喷涂密闭材料,其特征在于:由A组分和B组分按照质量比1:1进行混合发泡制得;其中:
A组份为,以质量百分数计:
B组份为,以质量百分数计:
2.根据权利要求1所述的无机改性聚氨酯喷涂密闭材料,其特征在于:所述的水玻璃为模数为2.0~3.0,波美度为40~50°Bé的钾水玻璃或钠水玻璃。
3.根据权利要求1所述的无机改性聚氨酯喷涂密闭材料,其特征在于:所述的聚醚多元醇为官能度3,分子量3000~6000的环氧丙烷环氧乙烷共聚的高活性聚醚多元醇,其中环氧乙烷含量大于等于10%。
4.根据权利要求1所述的无机改性聚氨酯喷涂密闭材料,其特征在于:所述的泡沫稳定剂为有机硅泡沫稳定剂。
5.根据权利要求1所述的无机改性聚氨酯喷涂密闭材料,其特征在于:所述的催化剂a为双(二甲氨基乙基)醚、二甲氨基乙氧基乙醇、三乙烯二胺或1,3,5-三(二甲氨基丙基)六氢三嗪中的任意两种或两种以上的混合物。
6.根据权利要求1所述的无机改性聚氨酯喷涂密闭材料,其特征在于:所述的催化剂b为1,8-二氮杂环[5,4,0]十一烯-7。
7.根据权利要求1所述的无机改性聚氨酯喷涂密闭材料,其特征在于:所述的多异氰酸酯是多苯基多亚甲基多异氰酸酯。
8.根据权利要求1所述的无机改性聚氨酯喷涂密闭材料,其特征在于:所述的阻燃剂为磷酸酯类阻燃剂,优选磷酸三(2-氯乙基)酯或三(2-氯异丙基)磷酸酯。
9.根据权利要求1所述的无机改性聚氨酯喷涂密闭材料,其特征在于:所述的增塑剂为邻苯二甲酸酯类增塑剂;所述的发泡剂为低沸点物理发泡剂;优选二氯甲烷和/或一氟二氯乙烷。
10.一种权利要求1~9任一所述的无机改性聚氨酯喷涂密闭材料的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
a、制备A组份料:将水玻璃、聚醚多元醇投入混合釜中并搅拌均匀;然后将泡沫稳定剂、催化剂加入混合釜中搅拌均匀,抽样检测合格后出料;
b、制备B组份料:将多异氰酸酯、阻燃剂、增塑剂和发泡剂投入混合釜中,室温条件下混合0.5~1小时,抽样检测合格后出料,氮气置换包装;
c、使用时,将A、B组份料按A:B=1:1的质量比,使用专用双液高压喷涂注浆泵混合喷涂发泡即可。
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