CN108641266B - 基于氧化还原双重阻断的煤自燃智能复合阻化剂及其制法 - Google Patents

基于氧化还原双重阻断的煤自燃智能复合阻化剂及其制法 Download PDF

Info

Publication number
CN108641266B
CN108641266B CN201810382839.4A CN201810382839A CN108641266B CN 108641266 B CN108641266 B CN 108641266B CN 201810382839 A CN201810382839 A CN 201810382839A CN 108641266 B CN108641266 B CN 108641266B
Authority
CN
China
Prior art keywords
spontaneous combustion
acrylamide
copolymer
acrylic acid
guar gum
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810382839.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108641266A (zh
Inventor
辛海会
马李洋
戚绪尧
王德明
窦国兰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China University of Mining and Technology CUMT
Original Assignee
China University of Mining and Technology CUMT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China University of Mining and Technology CUMT filed Critical China University of Mining and Technology CUMT
Priority to CN201810382839.4A priority Critical patent/CN108641266B/zh
Publication of CN108641266A publication Critical patent/CN108641266A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108641266B publication Critical patent/CN108641266B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L51/00—Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L51/06—Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers grafted on to homopolymers or copolymers of aliphatic hydrocarbons containing only one carbon-to-carbon double bond
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F251/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polysaccharides or derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F285/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to preformed graft polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F4/00—Polymerisation catalysts
    • C08F4/40—Redox systems
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F5/00—Means or methods for preventing, binding, depositing, or removing dust; Preventing explosions or fires
    • E21F5/02—Means or methods for preventing, binding, depositing, or removing dust; Preventing explosions or fires by wetting or spraying
    • E21F5/06—Fluids used for spraying
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/06—Biodegradable
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/08—Stabilised against heat, light or radiation or oxydation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
  • Graft Or Block Polymers (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于氧化还原双重阻断的煤自燃智能复合阻化剂，由高分子共聚物、酮胺类防老剂和渗透剂通过优化筛选的特定比例复配而成，高分子共聚物是通过溶液聚合方法得到丙烯酸‑丙烯酰胺‑瓜儿胶共聚物，并疏水改性，得到二茂铁丁酰氯接枝改性的丙烯酸‑丙烯酰胺‑瓜儿胶共聚物。本发明属于煤矿防灭火阻化材料技术领域，本发明高分子共聚物骨架具有高吸水、强粘结性，接枝官能团二茂铁的氧化还原双重智能调节特性，可从氧化还原特性上消除煤自燃过程中的碳自由基和羟基自由基，渗透剂可携带抗氧化剂渗入浮煤内部，消除大结构上尚未反应的碳自由基，实现煤自燃火区的持续高效防治。

Description

基于氧化还原双重阻断的煤自燃智能复合阻化剂及其制法
技术领域
本发明属于煤矿防灭火阻化材料技术领域，具体是指一种基于氧化还原双重阻断功能的煤自燃智能复合阻化剂及其制法。
背景技术
煤自燃是目前煤矿井下安全开采和煤炭资源储运的重要安全隐患之一。煤自燃能够产生大量有毒有害产物，并发展为煤燃烧，且会引发瓦斯爆炸，造成重大人员与财产损失。煤自燃阻化剂是目前煤自燃防治的主要手段之一，包括以物理阻化作用为主体的氯化钙、氯化镁等卤盐类、铵盐类和凝胶类物理阻化剂，和以煤活性结构及抗氧化作用为主体的抗坏血酸、咪唑类离子液体、褪黑素等化学阻化剂。物理阻化剂主要是通过浮煤表面覆盖形成氧气隔离膜防治煤自燃，化学阻化剂主要是通过消除煤结构及自燃过程中产生的活性基团，阻断煤自燃链反应中的关键基元反应，其中部分化学阻化剂还兼具物理阻化的作用。物理阻化剂是从环境因素上作用于煤自燃，其长效稳定性较差，不能从本质上阻断煤自燃。化学阻化剂从阻化原理上克服了物理阻化剂的缺点，但目前矿用的化学阻化剂多使用磷酸钠、聚乙二醇、儿茶素等抗氧化剂与物理阻化剂进行复配，其在煤矿井下及储煤过程的使用中面临阻化效率低，渗透性不强，且抗氧化剂主要针对氧化作用的活性基团，忽略了煤自燃链反应中的强还原性基团，导致目前的化学阻化剂使用效果并不理想，尚未在煤矿煤自燃防治中广泛使用。本发明从合成接枝改性的角度出发，将能够消除羟基自由基而不能被氧气消耗的氧化还原基团改性接入具备强固水能力的聚合物上，在强固水聚合物物理阻化作用辅助下，消除煤自燃链反应中的羟基自由基和碳自由基并阻断链反应，同时聚合物网状结构复合的抗老剂和强渗透剂深入浮煤内部，提前消除煤自燃的活性自由基，预防煤自燃的发生。
发明内容
为解决上述现有难题，本发明针对现有煤自燃阻化剂仅针对煤自燃中的高氧化自由基、忽视了煤自燃过程中碳自由基的关键作用，且抗氧化特性浮煤深层渗透能量弱、易聚热的浮煤内部阻化效果差等问题，提供了一种基于氧化还原双重阻断功能的煤自燃智能复合阻化剂及其制备方法。
本发明采用的技术方案如下：基于氧化还原双重阻断的煤自燃智能复合阻化剂，所述煤自燃智能复合阻化剂由高分子共聚物、酮胺类防老剂和渗透剂复配而成，所述高分子共聚物是通过溶液聚合方法，由丙烯酸、丙烯酰胺、氢氧化钠中和溶液、瓜儿胶溶液加入交联剂季戊四醇三丙烯酸酯和引发剂过硫酸铵聚合得到丙烯酸-丙烯酰胺-瓜儿胶共聚物，并用二茂铁丁酰氯在二甲基亚砜溶剂中进行疏水改性，得到二茂铁丁酰氯接枝改性的丙烯酸-丙烯酰胺-瓜儿胶共聚物；所述二茂铁丁酰氯接枝改性的丙烯酸-丙烯酰胺-瓜儿胶共聚物与酮胺类防老剂的质量比为2:(1～10)，酮胺类防老剂与渗透剂的质量比为(10～15):1。
进一步地，所述酮胺类防老剂为丙酮与伯胺、丙酮与二苯胺缩聚物中的一种。
进一步地，所述酮胺类防老剂为6-乙氧基-2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉、N-苯基-N'-环己基对苯二胺、4，4'-双(2，2-二甲基苄基)二苯胺中的一种。
作为优选地，所述酮胺类防老剂占煤自燃智能复合阻化剂的质量分数为31％～77％。
作为优选地，所述渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。
作为优选地，所述渗透剂占煤自燃智能复合阻化剂的质量分数为5％～8％。
作为优选地，所述煤自燃智能复合阻化剂中起氧化还原双重阻断作用的高分子共聚物为二茂铁丁酰氯接枝改性的丙烯酸-丙烯酰胺-瓜儿胶共聚物，其质量分数为15％～65％。
本发明还公开了基于氧化还原双重阻断的煤自燃智能复合阻化剂的制法，包括如下步骤：
(1)冷水条件下，水温小于30℃，利用20％氢氧化钠溶液滴定中和丙烯酸单体至中性，冷却后加入丙烯酰胺单体、交联剂、引发剂和瓜儿胶，充分搅拌后在氮气保护下75℃恒温反应2小时，并持续搅拌，得到丙烯酸-丙烯酰胺-瓜儿胶共聚物；将共聚物干燥脱水后制成颗粒直径小于0.1mm固体丙烯酸-丙烯酰胺-瓜儿胶共聚物粉末；
(2)将步骤(1)中制取的丙烯酸-丙烯酰胺-瓜儿胶共聚物粉末溶于二甲基亚砜中，升温保持65℃恒温搅拌，同时将二茂铁丁酰氯的二甲基亚砜溶液滴入恒温搅拌的聚合物二甲基亚砜溶液中，充分反应10小时后，加水终止，分子膜过滤得到二茂铁丁酰氯接枝改性的丙烯酸-丙烯酰胺-瓜儿胶共聚物，干燥研磨制取颗粒直径0.1mm以下的固体接枝改性共聚物粉末；
(3)将得到的接枝改性共聚物粉末溶于水中，加入酮胺类防老剂和脂肪醇聚氧乙烯醚渗透剂，并充分搅拌30分钟，待混合均匀后干燥脱水研磨得到颗粒直径0.1mm以下得本发明煤自燃智能复合阻化剂固体粉末。
进一步地，步骤(1)中丙烯酸-丙烯酰胺-瓜儿胶共聚物制备过程中，丙烯酸和丙烯酰胺单体质量比为1:1，瓜儿胶与丙烯酰胺单体的质量比为(1～3):1。
进一步地，步骤(2)中二茂铁丁酰氯接枝改性的丙烯酸-丙烯酰胺-瓜儿胶共聚物制备过程中，二茂铁丁酰氯与丙烯酸-丙烯酰胺-瓜儿胶共聚物的质量比为1:(10～20)。
本发明基于氧化还原双重阻断的煤自燃智能复合阻化剂，主要针对解决现有煤自燃阻化剂仅针对煤自燃中的高氧化自由基、忽视了煤自燃过程中碳自由基的关键作用，且抗氧化特性浮煤深层渗透能量弱、易聚热的浮煤内部阻化效果差等问题。该煤自燃智能复合阻化剂采用了二茂铁丁酰氯接枝改性的丙烯酸-丙烯酰胺-瓜儿胶共聚物中丙烯酸-丙烯酰胺-瓜儿胶共聚物骨架结构的高吸水、强粘结、三官能团强力交联特性和接枝改性官能团二茂铁的氧化还原双重智能调节特性，从还原特性上有效阻断煤自燃过程中的羟基自由基，从氧化特性上有效阻断煤自燃过程中碳自由基，达到煤自燃过程氧化还原双重阻断的智能调控效果，同时二茂铁基团的接枝改性能够强化丙烯酸-丙烯酰胺-瓜儿胶共聚物的热稳定性，扩大了煤自燃防治调控的温度使用范围；酮胺类防老剂与脂肪醇聚氧乙烯醚作用在接枝改性共聚物氧化还原双重阻断的基础上，能够渗入浮煤内部，消除尚未反应的大结构上的碳自由基，从多个方面阻断煤自燃中自由基链式反应的发生，实现煤自燃火区的持续高效防治。
与现有防灭火材料相比，采用上述方案本发明具有如下显著优点：
1)本发明所得煤自燃智能复合阻化剂，采用了二茂铁丁酰氯接枝改性的丙烯酸-丙烯酰胺-瓜儿胶共聚物中丙烯酸-丙烯酰胺-瓜儿胶共聚物骨架结构的高吸水、强粘结、三官能团强力交联特性和接枝改性官能团二茂铁的氧化还原双重智能调节特性，从还原特性上有效阻断煤自燃过程中的羟基自由基，从氧化特性上有效阻断煤自燃过程中碳自由基，达到煤自燃过程氧化还原双重阻断的智能调控效果；
2)本发明所得煤自燃智能复合阻化剂，通过二茂铁基团的接枝改性能够强化丙烯酸-丙烯酰胺-瓜儿胶共聚物的热稳定性，扩大煤自燃防治调控的温度使用范围为常温～280℃，且持续阻化率达到80％以上；
3)本发明所得煤自燃智能复合阻化剂，其中酮胺类防老剂与脂肪醇聚氧乙烯醚作用在接枝改性共聚物氧化还原双重阻断的基础上，能够渗入浮煤内部，消除大结构上尚未反应的碳自由基，从多个方面深层阻断煤自燃中自由基链式反应的发生；
4)本发明所得煤自燃智能复合阻化剂，其骨架为无污染可降解的共聚物，且具备吸水重复性，复合抗氧化剂和渗透剂同样是绿色无污染材料。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
本实施例基于氧化还原双重阻断功能的煤自燃智能复合阻化剂，具体制备过程是：将10g丙烯酸单体加入200ml水中，搅拌溶解后用20％氢氧化钠溶液滴定中和至pH值为7，冷却后将中和溶液加入至合成容器四颈烧瓶中；同时加入丙烯酰胺单体10g，将质量浓度为80g/L-1的瓜儿胶水溶液200ml加入到四颈烧烧瓶中并充分搅拌，搅拌过程中依次加入20mg交联剂季戊四醇三丙烯酸酯和100mg引发剂过硫酸铵，将氮气保护下的四颈烧瓶置于恒温75℃的水浴锅中，恒温反应2小时，并持续搅拌，得到丙烯酸-丙烯酰胺-瓜儿胶共聚物；在真空干燥箱中对共聚物40℃干燥10小时后，制成颗粒直径小于0.1mm固体粉末。称取2g制取的丙烯酸-丙烯酰胺-瓜儿胶共聚物固体粉末，加入三颈瓶中，溶于100ml二甲基亚砜溶液中，氮气保护，升温保持65℃恒温搅拌，并冷却至室温，加入含100mg叔丁醇钾的20ml二甲基亚砜溶液，滴入含200mg二茂铁丁酰氯的20ml二甲基亚砜溶液，缓慢升温至65℃，恒温反应10小时后，加水终止，分子膜过滤得到二茂铁丁酰氯接枝改性的丙烯酸-丙烯酰胺-瓜儿胶共聚物，真空干燥箱恒温40℃干燥5小时，研磨制取颗粒直径0.1mm以下的固体粉末。取1g得到的二茂铁接枝丙烯酸-丙烯酰胺-瓜儿胶共聚物粉末溶于水中，加入0.5g N-苯基-N'-环己基对苯二胺酮胺类防老剂和0.05g脂肪醇聚氧乙烯醚渗透剂，并充分搅拌30分钟，待混合均匀后，40℃干燥5小时，研磨得到颗粒直径0.1mm以下的煤自燃智能复合阻化剂固体粉末。
实施例2：
本实施例基于氧化还原双重阻断的煤自燃智能复合阻化剂，其中二茂铁接枝丙烯酸-丙烯酰胺-瓜儿胶共聚物具体制备过程同实施例1，略。取1g得到的二茂铁接枝丙烯酸-丙烯酰胺-瓜儿胶共聚物粉末溶于水中，加入2g N-苯基-N'-环己基对苯二胺酮胺类防老剂和0.15g脂肪醇聚氧乙烯醚渗透剂，并充分搅拌30分钟，待混合均匀后，40℃干燥5小时，研磨得到颗粒直径0.1mm以下的煤自燃智能复合阻化剂固体粉末。
实施例3：
本实施例基于氧化还原双重阻断功能的煤自燃智能复合阻化剂，其中二茂铁接枝丙烯酸-丙烯酰胺-瓜儿胶共聚物具体制备过程同实施例1，略。取1g得到的二茂铁接枝丙烯酸-丙烯酰胺-瓜儿胶共聚物粉末溶于水中，加入5g N-苯基-N'-环己基对苯二胺酮胺类防老剂和0.33g脂肪醇聚氧乙烯醚渗透剂，并充分搅拌30分钟，待混合均匀后，40℃干燥5小时，研磨得到颗粒直径0.1mm以下的煤自燃智能复合阻化剂固体粉末。
实施例4：
本实施例基于氧化还原双重阻断功能的煤自燃智能复合阻化剂，具体制备过程是：将10g丙烯酸单体加入200ml水中，搅拌溶解后用20％氢氧化钠溶液滴定中和至pH值为7，冷却后将中和溶液加入至合成容器四颈烧瓶中；同时加入丙烯酰胺单体10g，将质量浓度为80g/L-1的瓜儿胶水溶液200ml加入到四颈烧瓶中并充分搅拌，搅拌过程中依次加入20mg交联剂季戊四醇三丙烯酸酯和100mg引发剂过硫酸铵，将氮气保护下的四颈烧瓶置于恒温75℃的水浴锅中，恒温反应2小时，并持续搅拌，得到丙烯酸-丙烯酰胺-瓜儿胶共聚物；在真空干燥箱中对共聚物40℃干燥10小时后，制成颗粒直径小于0.1mm固体粉末。称取2g制取的丙烯酸-丙烯酰胺-瓜儿胶共聚物固体粉末，加入三颈瓶中，溶于100ml二甲基亚砜溶液中，氮气保护，升温保持65℃恒温搅拌，并冷却至室温，加入含100mg叔丁醇钾的20ml二甲基亚砜溶液，滴入含100mg二茂铁丁酰氯的20ml二甲基亚砜溶液，缓慢升温至65℃，恒温反应10小时后，加水终止，分子膜过滤得到二茂铁丁酰氯接枝改性的丙烯酸-丙烯酰胺-瓜儿胶共聚物，真空干燥箱恒温40℃干燥5小时，研磨制取颗粒直径0.1mm以下的固体粉末。取1g得到的二茂铁接枝丙烯酸-丙烯酰胺-瓜儿胶共聚物粉末溶于水中，加入5g N-苯基-N'-环己基对苯二胺酮胺类防老剂和0.33g脂肪醇聚氧乙烯醚渗透剂，并充分搅拌30分钟，待混合均匀后，40℃干燥5小时，研磨得到颗粒直径0.1mm以下的煤自燃智能复合阻化剂固体粉末。
分别称取上述实施案例中所得煤自燃智能复合阻化剂固体粉末2g，加入200ml去离子水，充分吸水后形成流动胶体，按照阻化剂添加5‰的比例，添加到400g原始煤样中混合均匀，并真空保存。分别对持续保存1天、10天、20天、30天、40天和60天的阻化处理煤样以及原样品，采用煤自燃特性综合测定装置测定低温氧化过程中的70℃耗氧量、交叉点温度和CO的生成速率，并根据《煤矿防火用阻化剂通用技术条件MT/T 700-1997》计算70、140和200℃的阻化率；采用傅里叶变换红外光谱仪测定阻化处理煤样和原煤样在200℃时的甲基亚甲基含量变化百分比。
对比例：
分别取原始煤样、CaCl2、抗坏血酸和褪黑素阻化处理煤样，同样加入到200ml去离子水，按照阻化剂添加5‰的比例，添加到400g原始煤样中混合均匀，并真空保存。分别对持续保存1天、10天、20天、30天、40天和60天的阻化处理煤样以及原样品，采用煤自燃特性综合测定装置测定低温氧化过程中的70℃耗氧量、交叉点温度和CO的生成速率，并根据《煤矿防火用阻化剂通用技术条件MT/T 700-1997》计算70、140和200℃的阻化率；采用傅里叶变换红外光谱仪测定阻化处理煤样和原煤样在200℃时的甲基亚甲基含量变化百分比。
表1不同阻化剂阻化处理与原煤的特征氧化参数
Figure BDA0001639746800000051
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.基于氧化还原双重阻断的煤自燃智能复合阻化剂，其特征在于，所述煤自燃智能复合阻化剂由高分子共聚物、酮胺类防老剂和渗透剂复配而成，所述高分子共聚物是通过溶液聚合方法，由丙烯酸、丙烯酰胺、氢氧化钠中和溶液、瓜儿胶溶液加入交联剂季戊四醇三丙烯酸酯和引发剂过硫酸铵聚合得到丙烯酸-丙烯酰胺-瓜儿胶共聚物，并用二茂铁丁酰氯在二甲基亚砜溶剂中进行疏水改性，得到二茂铁丁酰氯接枝改性的丙烯酸-丙烯酰胺-瓜儿胶共聚物；所述二茂铁丁酰氯接枝改性的丙烯酸-丙烯酰胺-瓜儿胶共聚物与酮胺类防老剂的质量比为2:(1～10)，酮胺类防老剂与渗透剂的质量比为(10～15):1。
2.根据权利要求1所述的基于氧化还原双重阻断的煤自燃智能复合阻化剂，其特征在于，所述酮胺类防老剂为丙酮与伯胺、丙酮与二苯胺缩聚物中的一种。
3.根据权利要求1或2所述的基于氧化还原双重阻断的煤自燃智能复合阻化剂，其特征在于，所述酮胺类防老剂为6-乙氧基-2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉、N-苯基-N'-环己基对苯二胺、4，4'-双(2，2-二甲基苄基)二苯胺中的一种。
4.根据权利要求1所述的基于氧化还原双重阻断的煤自燃智能复合阻化剂，其特征在于，所述酮胺类防老剂占煤自燃智能复合阻化剂的质量分数为31％～77％。
5.根据权利要求1所述的基于氧化还原双重阻断的煤自燃智能复合阻化剂，其特征在于，所述渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。
6.根据权利要求1所述的基于氧化还原双重阻断的煤自燃智能复合阻化剂，其特征在于，所述渗透剂占煤自燃智能复合阻化剂的质量分数为5％～8％。
7.根据权利要求1所述的基于氧化还原双重阻断的煤自燃智能复合阻化剂，其特征在于，所述煤自燃智能复合阻化剂中起氧化还原双重阻断作用的高分子共聚物为二茂铁丁酰氯接枝改性的丙烯酸-丙烯酰胺-瓜儿胶共聚物，其质量分数为15％～65％。
8.基于氧化还原双重阻断的煤自燃智能复合阻化剂的制法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)水温小于30℃的冷水条件下，利用20％氢氧化钠溶液滴定中和丙烯酸单体至中性，冷却后加入丙烯酰胺单体、交联剂、引发剂和瓜儿胶，充分搅拌后在氮气保护下75℃恒温反应2小时，并持续搅拌，得到丙烯酸-丙烯酰胺-瓜儿胶共聚物；将共聚物干燥脱水后制成颗粒直径小于0.1mm固体丙烯酸-丙烯酰胺-瓜儿胶共聚物粉末；
(2)将步骤(1)中制取的丙烯酸-丙烯酰胺-瓜儿胶共聚物粉末溶于二甲基亚砜中，升温保持65℃恒温搅拌，同时将二茂铁丁酰氯的二甲基亚砜溶液滴入恒温搅拌的聚合物二甲基亚砜溶液中，充分反应10小时后，加水终止，分子膜过滤得到二茂铁丁酰氯接枝改性的丙烯酸-丙烯酰胺-瓜儿胶共聚物，干燥研磨制取颗粒直径0.1mm以下的固体接枝改性共聚物粉末；
(3)将得到的接枝改性共聚物粉末溶于水中，加入酮胺类防老剂和脂肪醇聚氧乙烯醚渗透剂，并充分搅拌30分钟，待混合均匀后干燥脱水研磨得到颗粒直径0.1mm以下得煤自燃智能复合阻化剂固体粉末。
9.根据权利要求8所述的基于氧化还原双重阻断的煤自燃智能复合阻化剂的制法，其特征在于，步骤(1)中丙烯酸-丙烯酰胺-瓜儿胶共聚物制备过程中，丙烯酸和丙烯酰胺单体质量比为1:1，瓜儿胶与丙烯酰胺单体的质量比为(1～3):1。
10.根据权利要求8所述的基于氧化还原双重阻断的煤自燃智能复合阻化剂的制法，其特征在于，步骤(2)中二茂铁丁酰氯接枝改性的丙烯酸-丙烯酰胺-瓜儿胶共聚物制备过程中，二茂铁丁酰氯与丙烯酸-丙烯酰胺-瓜儿胶共聚物的质量比为1:(10～20)。
CN201810382839.4A 2018-04-25 2018-04-25 基于氧化还原双重阻断的煤自燃智能复合阻化剂及其制法 Active CN108641266B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810382839.4A CN108641266B (zh) 2018-04-25 2018-04-25 基于氧化还原双重阻断的煤自燃智能复合阻化剂及其制法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810382839.4A CN108641266B (zh) 2018-04-25 2018-04-25 基于氧化还原双重阻断的煤自燃智能复合阻化剂及其制法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108641266A CN108641266A (zh) 2018-10-12
CN108641266B true CN108641266B (zh) 2020-10-16

Family

ID=63747421

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810382839.4A Active CN108641266B (zh) 2018-04-25 2018-04-25 基于氧化还原双重阻断的煤自燃智能复合阻化剂及其制法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108641266B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109731273B (zh) * 2019-01-28 2020-10-02 西安科技大学 一种绿色生物阻化防灭火材料及其制备方法
CN112062903B (zh) * 2020-09-18 2023-08-11 中红普林医疗用品股份有限公司 一种水凝胶灭火阻化剂的制备方法
CN113323709B (zh) * 2021-06-15 2024-03-26 西安科技大学 一种抗氧化剂作为防治煤自燃阻化剂的应用
CN115181456A (zh) * 2022-08-16 2022-10-14 广东电网有限责任公司 一种煤堆阻燃复合覆盖剂及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101713296A (zh) * 2009-12-03 2010-05-26 陕西省府谷县京府八尺沟煤矿 一种防治煤炭矿井煤自燃的复合凝胶阻化剂及其制备方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101713296A (zh) * 2009-12-03 2010-05-26 陕西省府谷县京府八尺沟煤矿 一种防治煤炭矿井煤自燃的复合凝胶阻化剂及其制备方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Experimental investigation on a sustained release type of inhibitor for retarding the spontaneous combustion of coal";Liyang Ma etal;《Energy Fuels》;20161010;第30卷;8904-8914 *
"Synchronous thermail analyses and kinetic studies on a caged-wrapping and sustained-release type of composite inhibitor retarding the spontaneous combustion of low-rank coal";Liyang Ma etal;《Fuel Processing Technology》;20161206;第157卷;65-75 *
"二茂铁接枝聚丙烯酰胺水溶液的流变行为研究";江志平 等;《高分子学报》;20150131(第1期);120-126 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN108641266A (zh) 2018-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108641266B (zh) 基于氧化还原双重阻断的煤自燃智能复合阻化剂及其制法
CN109705834A (zh) 一种组合物、利用该组合物制备的耐温抗盐压裂液增稠剂及其制备方法
CN111454401B (zh) 一种接枝改性温敏增稠聚合物及其制备方法与应用
CN111214799A (zh) 一种煤矿用防灭火凝胶及制备方法
CN114181682A (zh) 抗高温抗盐交联聚合物降滤失剂及其制备方法和应用
Shi et al. Preparation of a self-adhesive hydrogel and research on its flame-retardant properties
CN113058193A (zh) 一种防灭火凝胶制备方法及煤矿防灭火方法
EP3882284A1 (en) Acrylamide copolymer and preparation method therefor and use thereof
CN109852352B (zh) 一种有机膦酸聚合物降失水剂及其制备方法和应用
CN111349193A (zh) 一种四元共聚抗温抗盐聚丙烯酰胺及其合成方法与应用
CN106749899B (zh) 一种抗高温高盐调剖堵水用聚合物成胶剂的制备方法
CN107365573B (zh) 一种中低温环保交联剂的制备方法及应用
CN110579450B (zh) 一种防止煤自燃的定向阻化技术
Kiatkamjornwong et al. Partially hydrolyzed polyacrylamide–poly (N‐vinylpyrrolidone) copolymers as superabsorbents synthesized by gamma irradiation
CN117624742A (zh) 一种抑制煤自燃的自愈合型阻化剂及其应用
CN111763279A (zh) 一种防治煤层自燃的高分子乳液阻化剂及制备方法和应用
CN106046250B (zh) 钻井堵漏用可反应聚合物及其制备方法
CN114316133B (zh) 一种具有增强配位作用的聚丙烯酰胺组合物
CN115838253B (zh) 一种低共熔溶剂、其制备方法及应用
CN109944627B (zh) 抑制煤自燃的协同型含膦阻化剂及其制备方法
CN110079312A (zh) 一种低毒性高锰掺杂全无机Cs(Pb1-xMnx)Cl3钙钛矿量子点的制备方法
CN114478926B (zh) 一种水葫芦羧甲基纤维素耐盐-高吸水树脂及其制备方法
CN103554375A (zh) 聚丙烯酸盐型高吸水树脂的制备方法
CN113736013B (zh) 一种可调节分子量的耐温抗盐聚丙烯酰胺及其制备方法
CN116063618B (zh) 油田注水开发用功能型聚合物及其制备方法和应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant