CN111087649B - 一种煤岩体加固复合增塑剂及应用 - Google Patents
一种煤岩体加固复合增塑剂及应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111087649B CN111087649B CN201911262592.3A CN201911262592A CN111087649B CN 111087649 B CN111087649 B CN 111087649B CN 201911262592 A CN201911262592 A CN 201911262592A CN 111087649 B CN111087649 B CN 111087649B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- plasticizer
- mass
- mixing
- component
- fatty acid
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 title claims abstract description 43
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 239000011435 rock Substances 0.000 title claims description 26
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 title description 7
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 claims abstract description 26
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims abstract description 20
- 235000019387 fatty acid methyl ester Nutrition 0.000 claims abstract description 17
- NXQMCAOPTPLPRL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-benzoyloxyethoxy)ethyl benzoate Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OCCOCCOC(=O)C1=CC=CC=C1 NXQMCAOPTPLPRL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 13
- OHBRHBQMHLEELN-UHFFFAOYSA-N acetic acid;1-butoxybutane Chemical compound CC(O)=O.CCCCOCCCC OHBRHBQMHLEELN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 125000005037 alkyl phenyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 29
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 18
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 18
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 claims description 12
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 claims description 12
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 claims description 8
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 8
- VXQBJTKSVGFQOL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-butoxyethoxy)ethyl acetate Chemical compound CCCCOCCOCCOC(C)=O VXQBJTKSVGFQOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 claims description 6
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims description 6
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims description 6
- 125000003884 phenylalkyl group Chemical group 0.000 claims description 5
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 claims description 5
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 claims description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 3
- LOOCNDFTHKSTFY-UHFFFAOYSA-N 1,1,2-trichloropropyl dihydrogen phosphate Chemical compound CC(Cl)C(Cl)(Cl)OP(O)(O)=O LOOCNDFTHKSTFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- XFDQLDNQZFOAFK-UHFFFAOYSA-N 2-benzoyloxyethyl benzoate Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OCCOC(=O)C1=CC=CC=C1 XFDQLDNQZFOAFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- NQBXSWAWVZHKBZ-UHFFFAOYSA-N 2-butoxyethyl acetate Chemical compound CCCCOCCOC(C)=O NQBXSWAWVZHKBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- YYQRGCZGSFRBAM-UHFFFAOYSA-N Triclofos Chemical compound OP(O)(=O)OCC(Cl)(Cl)Cl YYQRGCZGSFRBAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229960001147 triclofos Drugs 0.000 claims description 2
- WVLBCYQITXONBZ-UHFFFAOYSA-N trimethyl phosphate Chemical compound COP(=O)(OC)OC WVLBCYQITXONBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 7
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 4
- 239000002174 Styrene-butadiene Substances 0.000 description 3
- MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N butadiene-styrene rubber Chemical compound C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1 MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 3
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 3
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 3
- 239000011115 styrene butadiene Substances 0.000 description 3
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000006253 efflorescence Methods 0.000 description 2
- 206010037844 rash Diseases 0.000 description 2
- KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-M Carbamate Chemical compound NC([O-])=O KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 241000668854 Howardia biclavis Species 0.000 description 1
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 1
- 238000005411 Van der Waals force Methods 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 1
- 239000002734 clay mineral Substances 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000002848 electrochemical method Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 150000002366 halogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- -1 phenyl alkylsulfonate Chemical class 0.000 description 1
- 229920005906 polyester polyol Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/04—Oxygen-containing compounds
- C08K5/10—Esters; Ether-esters
- C08K5/101—Esters; Ether-esters of monocarboxylic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/48—Polyethers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/34—Silicon-containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/04—Oxygen-containing compounds
- C08K5/10—Esters; Ether-esters
- C08K5/101—Esters; Ether-esters of monocarboxylic acids
- C08K5/103—Esters; Ether-esters of monocarboxylic acids with polyalcohols
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/04—Oxygen-containing compounds
- C08K5/15—Heterocyclic compounds having oxygen in the ring
- C08K5/151—Heterocyclic compounds having oxygen in the ring having one oxygen atom in the ring
- C08K5/1515—Three-membered rings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/36—Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
- C08K5/41—Compounds containing sulfur bound to oxygen
- C08K5/42—Sulfonic acids; Derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/014—Additives containing two or more different additives of the same subgroup in C08K
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Abstract
一种硅酸盐改性聚氨酯加固材料专用复合增塑剂，组成如下：10‑80wt％脂肪酸甲酯、5‑50wt％丁醚醋酸酯、2‑5wt％烷基磺酸苯酯、0.5‑2wt％二甘醇二苯甲酸酯。所述增塑剂不仅能提高硅酸盐改性聚氨酯加固材料力学性能、降低反应温度、降低黏度，有限减少安全事故的发生，同时能降低加固材料使用成本。
Description
技术领域
本发明属于煤岩体注浆加固材料技术领域，具体涉及针对聚氨酯类煤岩体加固材料开发的一种专用复合增塑剂。
背景技术
根据中国的能源资源条件、技术经济发展水平，在未来30～50年内，中国以煤炭为主的能源结构不会有大的改变。随着矿井开采规模的扩展和开采纵深方向的延伸，巷道围岩越来越多地呈现出软岩的特性。软围岩体岩性脆，且产生了许多裂隙、节理和断层。这类岩体在实际工程中，一旦被粘土矿物充填或挤压破碎之后，就可能形成力学性能最差的软弱夹层和破碎带，严重影响了煤矿的安全生产。对煤岩体进行注浆加固不仅有效解决松软破碎围岩冒顶片帮等问题，而且能大幅降低回采期间的巷道维护成本。
岩体注浆就是通过液压、气压或电动化学的方法把某些能凝固的浆液注入到煤岩体的裂隙或孔隙中，使煤岩体形成强度高、抗渗性好、稳定性高的新结构体，从而赋予煤岩体较高的强度(固结作用)；或者使煤岩体获得较低的渗透性(抗渗作用)，或者兼而有之。
聚氨酯加固材料为聚醚/聚酯多元醇和异氰酸酯构成的新型加固材料，具有粘度低、凝胶时间可调、抗压强度高、韧性好以及粘结强度高等突出特点，在注浆加固材料中逐步占据领先地位。这类注浆材料是国内外应用最多的一类加固材料，也是目前研究的最为广泛的一类注浆加固材料，但这类材料最大的缺陷是反应温度高、阻燃性差。近年来，利用硅酸盐对聚氨酯进行改性得到的有机-无机复合加固材料逐渐得到青睐，该材料具有本质阻燃、反应温度低、成本低廉等显著优点。
硅酸盐改性聚氨酯加固材料是一种典型的复合材料，该类注浆液固化后，固结体由氨基甲酸酯、碳酸钠和二氧化硅颗粒三相构成。相分布的均匀性严重影响材料的物化和力学等综合性能，如果不能很好的解决有机无机两相间存在的界面差异，会造成浆料互溶性差，黏度和可注性变差、力学性能降低、易出碱等。这些性能缺陷引发了一系列安全事故，严重威胁井下人员的生命安全。增塑剂可克服大分子间直接的滑动摩擦和范德华力产生的黏附力，增加两相互溶性，还可增加物质可塑性和柔韧性。但目前针对硅酸盐改性聚氨酯加固材料体系还没有高效的增塑剂，常规DOP等增塑剂效果较差。因此，研制硅酸盐改性聚氨酯加固材料专用增塑剂已势在必行。
CN101691289A公开了一种新型的用于煤岩体加固的丁苯胶乳改性水泥基注浆加固材料及其制备方法。高性能丁苯胶乳水泥基注浆材料，由普通硅酸盐水泥、丁苯胶乳、减水剂、消泡剂、调凝剂等按一定的质量配比组成。该注浆材料具有较高的水灰比、强的保水性、良好的流动性和可灌性、很好的体积稳定性、浆体凝结时间可控。可保持长时间输送不泌水、施工简单、操作方便。该材料与煤岩体有良好的粘结能力、加固煤岩体具有合适的强度、浆液无毒、价格低廉，可广泛用于各类破碎煤岩体的加固。
发明内容
由于硅酸盐改性聚氨酯体系中的硅酸盐和聚氨酯之间存在巨大的界面差异，因此硅酸盐改性聚氨酯体系普遍存在固结体泛碱，硅酸盐容易出现团聚和应力集中等问题，容易造成固结体机械性能不均匀。为了解决上述问题，本发明开发出了针对该体系的专用多功能复合增塑剂，该复合增塑剂主要优势是：(1)显著提高有机(聚氨酯相)、无机(硅酸盐相)两相间的相容性，降低两相间的表面张力，避免固结体出现裂隙、泛碱、应力集中等现象，大幅提高加固材料固结体的力学强度；(2)显著降低复合体系的运动黏度，从而增加可注性，注浆加固效果更显著；(3)该增塑剂可同时作为活性稀释剂使用，通过简单调整添加比例即可改变反应温度。总之，该增塑剂不仅能提高硅酸盐改性聚氨酯加固材料力学性能、降低反应温度、降低黏度，有限减少安全事故的发生，同时能降低加固材料使用成本。
为了实现上述目的，本发明提供一种硅酸盐改性聚氨酯加固材料专用复合增塑剂，组成如下：10-80wt％脂肪酸甲酯、5-50wt％丁醚醋酸酯、2-5wt％烷基磺酸苯酯、0.5-2wt％二甘醇二苯甲酸酯。
所述脂肪酸甲酯是氯代脂肪酸甲酯、环氧脂肪酸甲酯中的至少一种。
所述丁醚醋酸酯是丁基卡必醇醋酸酯、乙二醇丁醚醋酸酯中的至少一种。
本发明所述硅酸盐改性聚氨酯加固材料专用增塑剂制备方法如下：
1)按设定的质量百分比称取丁醚醋酸酯、烷基磺酸苯酯和甘醇二苯甲酸酯在室温下搅拌10min直至混匀得到A组分；
2)将A组分加入到设定量的脂肪酸甲酯，室温下搅拌10min-20min，混合均匀即可得到所述增塑剂；
利用本发明所述增塑剂对煤岩体进行硅酸盐改性聚氨酯加固的方法，步骤如下：直接将专用增塑剂加入到异氰酸酯与聚醚多元醇反应后预聚体中，其中预聚体中异氰酸酯和聚醚多元醇的质量比为30-80：5-25，更优选是50-60：10-15；增塑剂与预聚体的质量混合比为0.1-0.8：1，搅拌混合均匀构成B组分；利用注浆泵将B组分与硅酸盐溶液按照体积比0.5-3：1混合后注入煤岩体。
所述增塑剂在B组分中的用量每增加预聚体质量的10％，最高反应温度降低1-5℃。
优选的，在所述硅酸盐改性聚氨酯加固的应用中，还可以加入阻燃剂，所述阻燃剂是磷系或卤素化合物阻燃剂，优选是三氯丙基磷酸酯、三氯乙基磷酸酯、甲基磷酸二甲酯中的一种或多种。
所述硅酸盐溶液是硅酸钠溶液，其质量浓度为20-45wt％，优选是35-40wt％。
本发明的有益效果：不仅能提高硅酸盐改性聚氨酯加固材料力学性能、降低反应温度、降低黏度，有限减少安全事故的发生，同时能降低加固材料使用成本。
具体实施方式
下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。
实施例1
准确称量71质量份脂肪酸甲酯、25质量份丁基卡必醇醋酸酯、3.5质量份烷基磺酸苯酯、0.5质量份二甘醇二苯甲酸酯，室温搅拌20min，混合均匀，即得专用复合增塑剂A组分；将该增塑剂与异氰酸酯预聚体以质量比1：5混合，室温下搅拌30min，制得加固材料B组分；与30wt％硅酸钠溶液C等体积混合。
实施例2
准确称量61质量份脂肪酸甲酯、30质量份丁基卡必醇醋酸酯、7.5质量份烷基磺酸苯酯、1.5质量份二甘醇二苯甲酸酯，室温搅拌20min，混合均匀，即得专用复合增塑剂A组分；将该增塑剂与异氰酸酯预聚体以质量比1：4合，室温下搅拌30min，制得加固材料B组分；与35wt％硅酸钠溶液C组分等体积混合。
实施例3
准确称量55质量份脂肪酸甲酯、35质量份丁基卡必醇醋酸酯、7.5质量份烷基磺酸苯酯、2.5质量份二甘醇二苯甲酸酯，室温搅拌20min，混合均匀，即得专用复合增塑剂A组分；将该增塑剂与异氰酸酯预聚体以质量比1：3合，室温下搅拌30min，制得加固材料B组分；与40wt％硅酸钠溶液C组分等体积混合。
对比例1
准确称量71质量份脂肪酸甲酯、25质量份丁基卡必醇醋酸酯、3.5质量份烷基磺酸苯酯，室温搅拌20min，混合均匀，即得专用复合增塑剂A组分；将该增塑剂与异氰酸酯预聚体以质量比1：5混合，室温下搅拌30min，制得加固材料B组分；与30wt％硅酸钠溶液C等体积混合。
对比例2
准确称量71质量份脂肪酸甲酯、25质量份丁基卡必醇醋酸酯、0.5质量份二甘醇二苯甲酸酯，室温搅拌20min，混合均匀，即得专用复合增塑剂A组分；将该增塑剂与异氰酸酯预聚体以质量比1：5混合，室温下搅拌30min，制得加固材料B组分；与30wt％硅酸钠溶液C等体积混合。
对比例3
准确称量71质量份脂肪酸甲酯、3.5质量份烷基磺酸苯酯、0.5质量份二甘醇二苯甲酸酯，室温搅拌20min，混合均匀，即得专用复合增塑剂A组分；将该增塑剂与异氰酸酯预聚体以质量比1：5混合，室温下搅拌30min，制得加固材料B组分；与30wt％硅酸钠溶液C等体积混合。
对实施例1制备的加固材料进行性能评价，主要考察加固材料的黏度，最高反应温度，及固结体抗压强度和粘结强度，其中最高反应温度、抗压强度和粘结强度等均是按照AQ1089-2011《煤矿加固煤岩体用高分子材料》标准测定，具体性能结果见下表所示。
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | |
| B组分黏度/mp.s | 120 | 115 | 104 | 156 | 183 | 177 |
| 最高反应温度/℃ | 95 | 92 | 88 | 102 | 107 | 106 |
| 抗压强度/MPa | 52 | 53 | 51 | 47 | 38 | 42 |
| 粘结强度/MPa | 4.2 | 4.0 | 4.1 | 3.1 | 2.8 | 2.7 |
从实施例1-3和对比例1-3的对比性能测试结果可以看出，所述复合增塑剂有很强的协同作用，在抗压强度、粘结强度、最高反应温度、粘度四个指标都取得了很好的效果，这是单一组分无法得到的技术效果。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (12)
1.一种硅酸盐改性聚氨酯加固材料专用复合增塑剂，组成如下：10-80wt％脂肪酸甲酯、5-50wt％丁醚醋酸酯、2-5wt％烷基磺酸苯酯、0.5-2wt％二甘醇二苯甲酸酯。
2.如权利要求1所述的增塑剂，其特征在于所述脂肪酸甲酯是氯代脂肪酸甲酯、环氧脂肪酸甲酯中的至少一种。
3.如权利要求1所述的增塑剂，其特征在于所述丁醚醋酸酯是丁基卡必醇醋酸酯、乙二醇丁醚醋酸酯中的至少一种。
4.如权利要求1-3任一项所述的增塑剂的制备方法，包括以下步骤：
1)按质量百分比称取丁醚醋酸酯、烷基磺酸苯酯和甘醇二苯甲酸酯在室温下搅拌10min直至混匀得到A组分；
2)将A组分加入到设定量的脂肪酸甲酯，室温下搅拌10min-20min，混合均匀即可得到所述增塑剂。
5.利用如权利要求1-3任一项所述增塑剂对煤岩体进行硅酸盐改性聚氨酯加固的方法，包括以下步骤：将所述增塑剂加入到异氰酸酯与聚醚多元醇反应后得到的预聚体中，增塑剂与预聚体的质量混合比为0.1-0.8：1，搅拌混合均匀构成B组分；利用注浆泵将B组分与硅酸盐溶液按照体积比0.5-3：1混合后注入煤岩体。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于所述预聚体中异氰酸酯和聚醚多元醇的质量比为30-80：5-25。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于所述预聚体中异氰酸酯和聚醚多元醇的质量比为50-60：10-15。
8.如权利要求5所述的方法，其特征在于所述硅酸盐溶液的浓度为20-45wt％。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于所述硅酸盐溶液的浓度为35-40wt％。
10.如权利要求5所述的方法，其特征在于所述增塑剂在组分B中的用量每增加预聚体质量的10％，最高反应温度降低1-5℃。
11.如权利要求5所述的方法，其特征在于注入煤岩体前还可以加入阻燃剂，所述阻燃剂是磷系或卤素化合物阻燃剂。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于注入煤岩体前还可以加入阻燃剂，所述阻燃剂是三氯丙基磷酸酯、三氯乙基磷酸酯、甲基磷酸二甲酯中的一种或多种。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911262592.3A CN111087649B (zh) | 2019-12-11 | 2019-12-11 | 一种煤岩体加固复合增塑剂及应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911262592.3A CN111087649B (zh) | 2019-12-11 | 2019-12-11 | 一种煤岩体加固复合增塑剂及应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111087649A CN111087649A (zh) | 2020-05-01 |
| CN111087649B true CN111087649B (zh) | 2021-11-09 |
Family
ID=70395408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911262592.3A Expired - Fee Related CN111087649B (zh) | 2019-12-11 | 2019-12-11 | 一种煤岩体加固复合增塑剂及应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111087649B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115505087B (zh) * | 2021-06-23 | 2023-09-15 | 煤炭科学技术研究院有限公司 | 一种矿用水玻璃改性聚氨酯注浆材料专用复合催化剂及其制备方法 |
| CN117820844A (zh) * | 2024-03-06 | 2024-04-05 | 上海越大节能科技有限公司 | 一种阻燃聚氨酯灌浆材料及其制备方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102532455A (zh) * | 2011-12-23 | 2012-07-04 | 山东东大一诺威新材料有限公司 | 煤岩体加固用聚氨酯高分子材料及其制备方法 |
| CN103408721A (zh) * | 2013-08-26 | 2013-11-27 | 大同煤矿集团有限责任公司 | 煤矿用高分子化学煤岩体加固剂 |
| CN103756291A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-04-30 | 中科院广州化灌工程有限公司 | 一种聚氨酯-水玻璃复合灌浆材料及其制备方法与应用 |
| CN105154042A (zh) * | 2015-08-28 | 2015-12-16 | 煤炭科学技术研究院有限公司 | 一种多功能添加剂、制备方法及其在煤矿加固材料中的应用 |
| CN106750136A (zh) * | 2017-01-04 | 2017-05-31 | 广东锦绣天地市政工程有限公司 | 一种水性彩色环保超耐磨塑胶跑道材料 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006003033A1 (de) * | 2006-01-20 | 2007-08-02 | Bayer Materialscience Ag | Schotterkörper sowie Verfahren zur Herstellung von Schotterkörpern |
-
2019
- 2019-12-11 CN CN201911262592.3A patent/CN111087649B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102532455A (zh) * | 2011-12-23 | 2012-07-04 | 山东东大一诺威新材料有限公司 | 煤岩体加固用聚氨酯高分子材料及其制备方法 |
| CN103408721A (zh) * | 2013-08-26 | 2013-11-27 | 大同煤矿集团有限责任公司 | 煤矿用高分子化学煤岩体加固剂 |
| CN103756291A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-04-30 | 中科院广州化灌工程有限公司 | 一种聚氨酯-水玻璃复合灌浆材料及其制备方法与应用 |
| CN105154042A (zh) * | 2015-08-28 | 2015-12-16 | 煤炭科学技术研究院有限公司 | 一种多功能添加剂、制备方法及其在煤矿加固材料中的应用 |
| CN106750136A (zh) * | 2017-01-04 | 2017-05-31 | 广东锦绣天地市政工程有限公司 | 一种水性彩色环保超耐磨塑胶跑道材料 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111087649A (zh) | 2020-05-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102702728A (zh) | 一种聚氨酯注浆堵水-加固材料及制备方法和使用方法 | |
| CN111087649B (zh) | 一种煤岩体加固复合增塑剂及应用 | |
| CN106833568B (zh) | 一种早强型矿用封孔材料 | |
| CN102558763B (zh) | 煤矿用可发泡酚醛树脂类加固和充填材料 | |
| CN102964565A (zh) | 硅酸盐改性聚氨酯高分子材料及其制备方法 | |
| CN104974332A (zh) | 一种无发泡快固化高强聚氨酯堵漏防水灌浆材料 | |
| CN105111411B (zh) | 一种环氧改性聚氨酯‑水玻璃复合注浆材料 | |
| KR101908533B1 (ko) | 고강도 및 고내구성 경량 그라우트재 조성물 및 이를 이용한 그라우팅 시공방법 | |
| CN104558514A (zh) | 一种高强聚氨酯改性硅酸盐注浆加固材料及其制备方法和应用 | |
| CN106747636B (zh) | 一种矿用无机超细发泡充填材料及其制备方法和使用方法 | |
| KR101793650B1 (ko) | 그라우트 주입용 조성물 | |
| CN101602880B (zh) | 一种化学注浆加固材料及其制备方法 | |
| CN112250383A (zh) | 一种高强度的无机矿用加固材料及其使用方法 | |
| CN110790892A (zh) | 煤矿用硅酸盐聚氨酯复合加固材料及其制备方法 | |
| KR20180083696A (ko) | 그라우팅 약액 조성물 및 이의 제조방법 | |
| CN109385256A (zh) | 煤矿用水玻璃复合聚氨酯堵水加固材料及其制备方法 | |
| CN113980226B (zh) | 一种低温速凝硅酸盐改性聚氨酯加固材料 | |
| CN115925331A (zh) | 一种矿井局部地点无机固化快速充填材料及其制备方法 | |
| CN112094367B (zh) | 一种防泌水聚合物、低回缩充填固废材料及制备方法与应用 | |
| CN114804789A (zh) | 一种速凝型水泥卷锚固剂及其制备方法 | |
| CN111217978A (zh) | 一种降低有机注浆加固材料聚合mdi用量的方法及其产品 | |
| CN112143270A (zh) | 一种自发泡复合喷涂材料及其制备方法 | |
| CN113860835B (zh) | 一种高强度粉体加固材料 | |
| CN115403319B (zh) | 一种超强无机加固材料及其制备方法 | |
| CN114316569A (zh) | 一种矿用注浆材料 |
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 | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20211109 |