CN112250811A - 一种煤矿用高安全性延迟封孔材料及制备方法和使用方法 - Google Patents
一种煤矿用高安全性延迟封孔材料及制备方法和使用方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112250811A CN112250811A CN202011127641.5A CN202011127641A CN112250811A CN 112250811 A CN112250811 A CN 112250811A CN 202011127641 A CN202011127641 A CN 202011127641A CN 112250811 A CN112250811 A CN 112250811A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- hole sealing
- coal mine
- sealing material
- safety
- 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.)
- Pending
Links
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 title claims abstract description 25
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 64
- 229920001228 polyisocyanate Polymers 0.000 claims abstract description 19
- 239000005056 polyisocyanate Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 claims abstract description 18
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims abstract description 18
- IMNIMPAHZVJRPE-UHFFFAOYSA-N triethylenediamine Chemical compound C1CN2CCN1CC2 IMNIMPAHZVJRPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 claims abstract description 17
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 claims abstract description 17
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims abstract description 15
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims abstract description 14
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000002216 antistatic agent Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 10
- SVYKKECYCPFKGB-UHFFFAOYSA-N N,N-dimethylcyclohexylamine Chemical compound CN(C)C1CCCCC1 SVYKKECYCPFKGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- UKLDJPRMSDWDSL-UHFFFAOYSA-L [dibutyl(dodecanoyloxy)stannyl] dodecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCC(=O)O[Sn](CCCC)(CCCC)OC(=O)CCCCCCCCCCC UKLDJPRMSDWDSL-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 9
- 239000012975 dibutyltin dilaurate Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 9
- UKODFQOELJFMII-UHFFFAOYSA-N pentamethyldiethylenetriamine Chemical compound CN(C)CCN(C)CCN(C)C UKODFQOELJFMII-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 24
- -1 polyoxyethylene Polymers 0.000 claims description 22
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 17
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N Cyclopentane Chemical compound C1CCCC1 RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 8
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 8
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229920006389 polyphenyl polymer Polymers 0.000 claims description 8
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 claims description 7
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N Pentane Chemical compound CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- GLDOVTGHNKAZLK-UHFFFAOYSA-N octadecan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCO GLDOVTGHNKAZLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- FRCHKSNAZZFGCA-UHFFFAOYSA-N 1,1-dichloro-1-fluoroethane Chemical compound CC(F)(Cl)Cl FRCHKSNAZZFGCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- FFJCNSLCJOQHKM-CLFAGFIQSA-N (z)-1-[(z)-octadec-9-enoxy]octadec-9-ene Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCCOCCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC FFJCNSLCJOQHKM-CLFAGFIQSA-N 0.000 claims description 4
- 238000005187 foaming Methods 0.000 claims description 4
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 claims description 4
- UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 4,4'-Diphenylmethane Diisocyanate Chemical compound C1=CC(N=C=O)=CC=C1CC1=CC=C(N=C=O)C=C1 UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000005057 Hexamethylene diisocyanate Substances 0.000 claims description 3
- DMEGYFMYUHOHGS-UHFFFAOYSA-N heptamethylene Natural products C1CCCCCC1 DMEGYFMYUHOHGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N hexamethylene diisocyanate Chemical compound O=C=NCCCCCCN=C=O RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- GOQYKNQRPGWPLP-UHFFFAOYSA-N n-heptadecyl alcohol Natural products CCCCCCCCCCCCCCCCCO GOQYKNQRPGWPLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 2
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 claims description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 239000012757 flame retardant agent Substances 0.000 abstract 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 10
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 239000006184 cosolvent Substances 0.000 description 7
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 5
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 5
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 3
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 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 description 2
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 1
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- C08G18/08—Processes
- C08G18/10—Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
-
- 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
- C08G18/08—Processes
- C08G18/10—Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
- C08G18/12—Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step using two or more compounds having active hydrogen in the first polymerisation step
-
- 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
- C08G18/08—Processes
- C08G18/16—Catalysts
- C08G18/161—Catalysts containing two or more components to be covered by at least two of the groups C08G18/166, C08G18/18 or C08G18/22
- C08G18/163—Catalysts containing two or more components to be covered by at least two of the groups C08G18/166, C08G18/18 or C08G18/22 covered by C08G18/18 and C08G18/22
- C08G18/165—Catalysts containing two or more components to be covered by at least two of the groups C08G18/166, C08G18/18 or C08G18/22 covered by C08G18/18 and C08G18/22 covered by C08G18/18 and C08G18/24
-
- 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
- C08G18/08—Processes
- C08G18/16—Catalysts
- C08G18/18—Catalysts containing secondary or tertiary amines or salts thereof
- C08G18/1808—Catalysts containing secondary or tertiary amines or salts thereof having alkylene polyamine groups
-
- 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
- C08G18/08—Processes
- C08G18/16—Catalysts
- C08G18/18—Catalysts containing secondary or tertiary amines or salts thereof
- C08G18/1816—Catalysts containing secondary or tertiary amines or salts thereof having carbocyclic groups
-
- 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
- C08G18/08—Processes
- C08G18/16—Catalysts
- C08G18/18—Catalysts containing secondary or tertiary amines or salts thereof
- C08G18/20—Heterocyclic amines; Salts thereof
- C08G18/2045—Heterocyclic amines; Salts thereof containing condensed heterocyclic rings
- C08G18/2063—Heterocyclic amines; Salts thereof containing condensed heterocyclic rings having two nitrogen atoms in the condensed ring system
-
- 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
- C08G18/08—Processes
- C08G18/16—Catalysts
- C08G18/22—Catalysts containing metal compounds
- C08G18/24—Catalysts containing metal compounds of tin
- C08G18/242—Catalysts containing metal compounds of tin organometallic compounds containing tin-carbon bonds
-
- 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
- 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
- C08G18/4804—Two or more polyethers of different physical or chemical nature
-
- 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
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/10—Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
- E21B33/13—Methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices or the like
- E21B33/138—Plastering the borehole wall; Injecting into the formation
-
- 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
- E21F7/00—Methods or devices for drawing- off gases with or without subsequent use of the gas for any purpose
-
- 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
- C08G2101/00—Manufacture of cellular products
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Sealing Material Composition (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Abstract
本发明提供一种煤矿用高安全性延迟封孔材料及制备方法和使用方法，包括A料和B料，且A料与B料的质量比为(1‑1.6)：0.8；按照重量分数计，A料包括如下组分：水玻璃85‑95份；促溶剂2‑5份；催化剂0.1‑2份；发泡剂10‑15份；稳泡剂1‑2份；抗静电剂2‑3份；按照重量分数计，B料包括如下组分：聚醚多元醇5‑10份；多异氰酸酯50‑75份；所述的催化剂为三乙烯二胺、五甲基二亚乙基三胺、二月桂酸二丁基锡和N,N‑二甲基环己胺的混合物。降低了反应放热和成本、延迟了反应，并具有绝对阻燃的安全效果。
Description
技术领域
本发明属于煤矿用封孔材料技术领域，涉及一种煤矿用高安全性延迟封孔材料及制备方法和使用方法。
背景技术
当前煤与瓦斯突出、瓦斯大量涌出仍然是煤矿发生重大事故的根源，我国是世界上煤和瓦斯最严重的国家之一，每年因瓦斯直接或者间接引发的煤矿事故不计其数，严重制约煤矿安全、高效地生产。并且随着矿井开采深度的增加，煤层瓦斯灾害更加突出，如何提高瓦斯抽采的效率显得尤为关键。目前市面上常用的瓦斯封孔材料主要有水泥基封孔材料和聚氨酯封孔材料，其中水泥基封孔材料价格相对便宜，但是井下使用时固化时间较长，封孔效果不佳，容易产生漏气，操作相对复杂；聚氨酯封孔材料具有操作简单、密封性好、膨胀倍率大等优点，但是现采用的聚氨酯封孔材料仍然具有以下缺点：(1)反应速率过快，操作时间不够，在材料到达封孔位置前就已经反应结束，导致封孔效果不佳甚至封孔失败；(2)反应温度过高，现有聚氨酯封孔材料大部分为聚氨酯硬泡，最高反应温度高达140℃以上；(3)现有聚氨酯封孔材料成本价格高，传统的聚氨酯封孔材料主要原料为多异氰酸酯和聚醚多元醇，两种材料的价格一直居高不下；(4)现有的聚氨酯封孔材料由于发泡倍率较高，在添加阻燃剂的条件下仍然容易燃烧，严重危害井下安全。
公开号为CN 103724581A的专利文献公开了一种用于煤矿井下的聚氨酯瓦斯封孔材料及其制备方法，其需采用A、B、C三组份混合反应，操作施工工艺复杂。
发明内容
针对当前封孔材料与技术中存在的问题和不足，本发明提供一种煤矿用高安全性延迟封孔材料及制备方法和使用方法，降低了反应放热和成本、延迟了反应，并具有绝对阻燃的安全效果。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种煤矿用高安全性延迟封孔材料，包括A料和B料，且A料与B料的质量比为(1-1.6)：0.8；
按照重量分数计，A料包括如下组分：
按照重量分数计，B料包括如下组分：
聚醚多元醇 5-10份；
多异氰酸酯 50-75份；
所述的催化剂为三乙烯二胺、五甲基二亚乙基三胺、二月桂酸二丁基锡和N,N-二甲基环己胺的混合物。
优选的，所述水玻璃的模数为2.2-3.0，波美度为40-50。
优选的，所述的促溶剂为聚氧乙烯十八醇、聚氧乙烯单硬脂酸酯和聚氧乙烯油基醚中的一种或几种。
优选的，所述的发泡剂为二氯甲烷、HCFC-141b、环戊烷和正戊烷中的一种或几种。
优选的，所述的稳泡剂为改性有机硅油类泡沫稳定剂。
优选的，所述的抗静电剂为JL-WT4。
优选的，所述的聚醚多元醇为DL-1000、303和PPG 400中的一种或几种。
优选的，所述的多异氰酸酯为多苯基多亚甲基多异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或几种。
所述的煤矿用高安全性延迟封孔材料的制备方法，包括：
配制A料：将水玻璃、促溶剂、催化剂、发泡剂、稳泡剂和抗静电剂搅拌混合，形成均一液相，得到A料；
配制B料：将聚醚多元醇加入到多异氰酸酯中，混合均匀，在氮气保护下升温至85℃，搅拌3-4h，得到透明的棕褐色预聚体B料。
所述的煤矿用高安全性延迟封孔材料的使用方法，将A料和B料按照质量比(1-1.6)：0.8混合后，搅拌均匀，即可得到低成本、高安全性延迟发泡的封孔材料。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
(1)本发明采用多种催化剂复配，可以根据实际需要调整催化剂的种类和比例，进而调节反应时间，有效地解决了传统聚氨酯封孔材料反应时间过快、不易操作的问题。
(2)本发明采用预聚体合成法，相当于让一部分反应热提前在使用前发生了，可以有效地降低在使用过程中的反应热，最高温度低至90℃以下，极大地保证施工作业的安全。
(3)本发明加入大量成本较低的水玻璃，在大大降低原料成本的同时，可以起到绝对阻燃的效果，增加使用的安全性。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
本发明所述的煤矿用低成本高安全性延迟封孔材料，由A料和B料构成，且A料与B料的质量比为(1-1.6)：0.8。
按照重量分数计，A料包括如下组分：
按照重量分数计，B料包括如下组分：
聚醚多元醇 5-10份；
多异氰酸酯 50-75份。
所述水玻璃的模数为2.2-3.0，波美度为40-50。
所述的促溶剂为聚氧乙烯十八醇、聚氧乙烯单硬脂酸酯和聚氧乙烯油基醚中的一种或几种。
所述的催化剂为三乙烯二胺、五甲基二亚乙基三胺、二月桂酸二丁基锡和N,N-二甲基环己胺的混合物。
所述的发泡剂为二氯甲烷、HCFC-141b、环戊烷和正戊烷中的一种或几种。
所述的稳泡剂为改性有机硅油类泡沫稳定剂，为美国迈图公司L-580、南京德美世创公司的AK8805和AK-8830、常州瑞澳添加剂有限公司的R660中的一种或几种。
所述抗静电剂为山东聚力抗静电科技有限公司的JL-WT4。
所述的聚醚多元醇为DL-1000、GE-303和PPG 400中的一种或几种。
所述的多异氰酸酯为多苯基多亚甲基多异氰酸酯、六亚甲基二、异氰酸酯和二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或几种。
本发明提供了一种煤矿用低成本高安全性延迟封孔材料的制备方法，包括以下步骤：
A料：将按照质量比计量的水玻璃、促溶剂、催化剂、发泡剂、稳泡剂和抗静电剂搅拌混合，形成均一液相。
B料：将聚醚多元醇加入到多异氰酸酯中混合均匀，在氮气保护下将温度升至85℃，搅拌3-4h，得到透明的棕褐色预聚体。
使用时，将A料、B料按照质量比(1-1.6)：0.8混合后，搅拌均匀，得到煤矿用低成本高安全性延迟封孔材料。
实施例1
A料：称取85份水玻璃，模数为2.5，波美度为46，然后加入3份促溶剂聚氧乙烯十八醇，0.5份三乙烯二胺，0.1份五甲基二亚乙基三胺，0.2份二月桂酸二丁基锡，0.2份N,N-二甲基环己胺，12份发泡剂HCFC-141b，1份稳泡剂AK8805(南京德美世创公司)，2份抗静电剂JL-WT4(山东聚力抗静电科技有限公司)高速搅拌混合1小时，形成均一液相；
B料：将6份聚醚多元醇PPG 400加入到50份多苯基多亚甲基多异氰酸酯中混合均匀，在氮气保护下将温度升至85℃，搅拌3h，得到透明的棕褐色预聚体。
最后，将A料、B料按照质量比1：0.8混合后，搅拌均匀，测试性能。
实施例2
A料：称取90份水玻璃，模数为2.2，波美度为48，然后加入5份促溶剂聚氧乙烯单硬脂酸酯，0.5份三乙烯二胺，0.2份五甲基二亚乙基三胺，0.1份二月桂酸二丁基锡，0.3份N,N-二甲基环己胺，15份发泡剂二氯甲烷，2份稳泡剂AK8830(南京德美世创公司)，2份抗静电剂JL-WT4(山东聚力抗静电科技有限公司)高速搅拌混合1.5小时，形成均一液相；
B料：将10份聚醚多元醇DL-1000,1份聚醚多元醇303加入到55份多苯基多亚甲基多异氰酸酯中混合均匀，在氮气保护下将温度升至85℃，搅拌3，继续反应3h，得到透明的棕褐色预聚体。
最后，将A料、B料按照质量比1.2：0.7混合后，搅拌均匀，测试性能。
实施例3：A料：称取90份水玻璃，模数为2.6，波美度为50，然后加入2份促溶剂聚氧乙烯十八醇，0.3份三乙烯二胺，0.2份五甲基二亚乙基三胺，0.2份二月桂酸二丁基锡，0.1份N,N-二甲基环己胺，10份发泡剂环戊烷，1份稳泡剂L-580(美国迈图公司)，2份抗静电剂JL-WT4(山东聚力抗静电科技有限公司)高速搅拌混合1小时，形成均一液相；
B料：将5份聚醚多元醇303加入到63份多苯基多亚甲基多异氰酸酯中混合均匀，在氮气保护下将温度升至85℃，搅拌4h，得到透明的棕褐色预聚体。
最后，将A料、B料按照质量比1：0.6混合后，搅拌均匀，测试性能。
实施例4
A料：称取86份水玻璃，模数为3.0，波美度为49，然后加入3份促溶剂聚氧乙烯油基醚，0.1份三乙烯二胺，0.2份五甲基二亚乙基三胺，0.5份二月桂酸二丁基锡，0.1份N,N-二甲基环己胺，12份发泡HCFC-141b，1份稳泡剂R660(常州瑞澳添加剂有限公司)，3份抗静电剂JL-WT4(山东聚力抗静电科技有限公司)高速搅拌混合1小时，形成均一液相；
B料：将8份聚醚多元醇DL-1000，2份聚醚多元醇303加入到70份多苯基多亚甲基多异氰酸酯中混合均匀，在氮气保护下将温度升至85℃，搅拌4h，得到透明的棕褐色预聚体。
最后，将A料、B料按照质量比1：0.72混合后，搅拌均匀，测试性能。
实施例5
A料：称取95份水玻璃，模数为2.7，波美度为40，然后加入3份促溶剂聚氧乙烯十八醇，0.2份三乙烯二胺，0.2份五甲基二亚乙基三胺，0.2份二月桂酸二丁基锡，0.3份N,N-二甲基环己胺，15份发泡剂环戊烷，1.6份稳泡剂L-580(美国迈图公司)，3份抗静电剂JL-WT4(山东聚力抗静电科技有限公司)高速搅拌混合1小时，形成均一液相；
B料：将7份聚醚多元醇303加入到75份多苯基多亚甲基多异氰酸酯中混合均匀，在氮气保护下将温度升至85℃，搅拌3.5h，得到透明的棕褐色预聚体。
最后，将A料、B料按照质量比1：0.65混合后，搅拌均匀，测试性能。
实施例1-5所得煤矿封孔材料性能见表1。
表1实施例1-5所得煤矿封孔材料性能
从表1结果可以看出，本发明制备的材料反应延迟时间较长，最高反应温度较低。
Claims (10)
1.一种煤矿用高安全性延迟封孔材料，其特征在于，包括A料和B料，且A料与B料的质量比为(1-1.6)：0.8；
按照重量分数计，A料包括如下组分：
按照重量分数计，B料包括如下组分：
聚醚多元醇 5-10份；
多异氰酸酯 50-75份；
所述的催化剂为三乙烯二胺、五甲基二亚乙基三胺、二月桂酸二丁基锡和N,N-二甲基环己胺的混合物。
2.根据权利要求1所述的煤矿用高安全性延迟封孔材料，其特征在于，所述水玻璃的模数为2.2-3.0，波美度为40-50。
3.根据权利要求1所述的煤矿用高安全性延迟封孔材料，其特征在于，所述的促溶剂为聚氧乙烯十八醇、聚氧乙烯单硬脂酸酯和聚氧乙烯油基醚中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的煤矿用高安全性延迟封孔材料，其特征在于，所述的发泡剂为二氯甲烷、HCFC-141b、环戊烷和正戊烷中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的煤矿用高安全性延迟封孔材料，其特征在于，所述的稳泡剂为改性有机硅油类泡沫稳定剂。
6.根据权利要求1所述的煤矿用高安全性延迟封孔材料，其特征在于，所述的抗静电剂为JL-WT4。
7.根据权利要求1所述的煤矿用高安全性延迟封孔材料，其特征在于，所述的聚醚多元醇为DL-1000、303和PPG 400中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的煤矿用高安全性延迟封孔材料，其特征在于，所述的多异氰酸酯为多苯基多亚甲基多异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或几种。
9.权利要求1-8任一项所述的煤矿用高安全性延迟封孔材料的制备方法，其特征在于，包括：
配制A料：将水玻璃、促溶剂、催化剂、发泡剂、稳泡剂和抗静电剂搅拌混合，形成均一液相，得到A料；
配制B料：将聚醚多元醇加入到多异氰酸酯中，混合均匀，在氮气保护下升温至85℃，搅拌3-4h，得到透明的棕褐色预聚体B料。
10.权利要求1-8任一项所述的煤矿用高安全性延迟封孔材料的使用方法，其特征在于，将A料和B料按照质量比(1-1.6)：0.8混合后，搅拌均匀，即可得到低成本、高安全性延迟发泡的封孔材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011127641.5A CN112250811A (zh) | 2020-10-20 | 2020-10-20 | 一种煤矿用高安全性延迟封孔材料及制备方法和使用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011127641.5A CN112250811A (zh) | 2020-10-20 | 2020-10-20 | 一种煤矿用高安全性延迟封孔材料及制备方法和使用方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112250811A true CN112250811A (zh) | 2021-01-22 |
Family
ID=74245264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011127641.5A Pending CN112250811A (zh) | 2020-10-20 | 2020-10-20 | 一种煤矿用高安全性延迟封孔材料及制备方法和使用方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112250811A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115403726A (zh) * | 2022-07-29 | 2022-11-29 | 渭南陕煤启辰科技有限公司 | 一种聚氨酯催化剂、复合加固材料及其制备方法 |
Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE502008000268D1 (de) * | 2008-02-18 | 2010-02-04 | Preform Gmbh | Schallabsorbierendes Schaumsystem |
| CN103265681A (zh) * | 2013-05-15 | 2013-08-28 | 陕西煤业化工技术研究院有限责任公司 | 一种煤矿瓦斯抽放钻孔封孔材料及其制备方法 |
| 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 |
| CN104231218A (zh) * | 2014-08-29 | 2014-12-24 | 北京东方雨虹防水技术股份有限公司 | 一种有机无机杂化注浆充填材料及其制备方法 |
| CN104277203A (zh) * | 2014-10-30 | 2015-01-14 | 淄博润义金环保新材料科技有限公司 | 煤矿安全用水玻璃改性聚氨酯填充材料及其制备方法 |
| CN104558514A (zh) * | 2014-12-26 | 2015-04-29 | 北京瑞诺安科新能源技术有限公司 | 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 |
| CN104804172A (zh) * | 2015-04-28 | 2015-07-29 | 山东固安特新材料科技股份有限公司 | 一种有机无机复合堵水加固材料及其制备方法 |
| CN105504202A (zh) * | 2016-01-27 | 2016-04-20 | 合肥工业大学 | 一种原位合成可控纳米二氧化硅增强亲水性聚氨酯注浆堵水材料及其制备方法 |
| CN105566593A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-05-11 | 安徽大学 | 一种高相容性水玻璃改性聚氨酯注浆材料及制备方法 |
| CN108948325A (zh) * | 2018-07-05 | 2018-12-07 | 山西凝固力新型材料有限公司 | 一种矿用复合填充发泡材料及其制备方法 |
| US20190211137A1 (en) * | 2016-09-06 | 2019-07-11 | Construction Research & Technology Gmbh | Polyamide foams which inhibit the spread of fires for filling cavities in mining |
| CN111690358A (zh) * | 2020-06-04 | 2020-09-22 | 山东金鼎新能源材料有限公司 | 一种不发泡型聚氨酯堵水加固材料及其制备方法 |
-
2020
- 2020-10-20 CN CN202011127641.5A patent/CN112250811A/zh active Pending
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE502008000268D1 (de) * | 2008-02-18 | 2010-02-04 | Preform Gmbh | Schallabsorbierendes Schaumsystem |
| CN103265681A (zh) * | 2013-05-15 | 2013-08-28 | 陕西煤业化工技术研究院有限责任公司 | 一种煤矿瓦斯抽放钻孔封孔材料及其制备方法 |
| 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 |
| CN104231218A (zh) * | 2014-08-29 | 2014-12-24 | 北京东方雨虹防水技术股份有限公司 | 一种有机无机杂化注浆充填材料及其制备方法 |
| CN104277203A (zh) * | 2014-10-30 | 2015-01-14 | 淄博润义金环保新材料科技有限公司 | 煤矿安全用水玻璃改性聚氨酯填充材料及其制备方法 |
| CN104558514A (zh) * | 2014-12-26 | 2015-04-29 | 北京瑞诺安科新能源技术有限公司 | 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 |
| CN104804172A (zh) * | 2015-04-28 | 2015-07-29 | 山东固安特新材料科技股份有限公司 | 一种有机无机复合堵水加固材料及其制备方法 |
| CN105566593A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-05-11 | 安徽大学 | 一种高相容性水玻璃改性聚氨酯注浆材料及制备方法 |
| CN105504202A (zh) * | 2016-01-27 | 2016-04-20 | 合肥工业大学 | 一种原位合成可控纳米二氧化硅增强亲水性聚氨酯注浆堵水材料及其制备方法 |
| US20190211137A1 (en) * | 2016-09-06 | 2019-07-11 | Construction Research & Technology Gmbh | Polyamide foams which inhibit the spread of fires for filling cavities in mining |
| CN108948325A (zh) * | 2018-07-05 | 2018-12-07 | 山西凝固力新型材料有限公司 | 一种矿用复合填充发泡材料及其制备方法 |
| CN111690358A (zh) * | 2020-06-04 | 2020-09-22 | 山东金鼎新能源材料有限公司 | 一种不发泡型聚氨酯堵水加固材料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 袁聪等: "煤矿用聚氨酯材料应用现状与发展", 《陕西煤炭》 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115403726A (zh) * | 2022-07-29 | 2022-11-29 | 渭南陕煤启辰科技有限公司 | 一种聚氨酯催化剂、复合加固材料及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107033317A (zh) | 一种聚氨酯硬质泡沫材料及其制备方法与应用 | |
| CN111690358A (zh) | 一种不发泡型聚氨酯堵水加固材料及其制备方法 | |
| CN103756291A (zh) | 一种聚氨酯-水玻璃复合灌浆材料及其制备方法与应用 | |
| CN112266481B (zh) | 一种马来海松酸改性硅磷协同阻燃剂、其制备方法及由其制备的阻燃聚氨酯泡沫 | |
| CN102942677A (zh) | 一种难燃低放热型瓦斯抽采钻孔封堵材料及其制备方法 | |
| CN112225523B (zh) | 一种硅酸盐改性聚氨酯加固材料及其制备方法及应用 | |
| CN102718462A (zh) | 一种用于松散破碎基岩加固用的化学注浆材料 | |
| CN103113079A (zh) | 一种矿用水玻璃加固堵水材料 | |
| CN112250811A (zh) | 一种煤矿用高安全性延迟封孔材料及制备方法和使用方法 | |
| CN103254880A (zh) | 一种瓦斯抽采封孔材料 | |
| CN104448774A (zh) | 一种均相无结皮的有机-无机复合加固材料及其制备方法 | |
| CN104004175B (zh) | 阻燃聚醚多元醇、组合聚醚、聚氨酯泡沫及其制备方法 | |
| CN110041505B (zh) | 一种发泡型杂化高分子堵漏材料及其制备方法 | |
| CN109233259B (zh) | 一种有机无机复合加固料及其制备方法 | |
| CN102070761A (zh) | 聚氨酯化学灌浆材料及其预聚体，及制备方法 | |
| CN111171270A (zh) | 一种由粗甘油生物基多元醇制备的阻燃聚氨酯保温材料及其制备方法 | |
| CN111518476A (zh) | 聚氨酯改性沥青基非固化防水涂料及其制备方法和应用 | |
| CN102432994A (zh) | 聚氨酯基阻燃抗静电多纳米成份发泡材料及制备方法 | |
| CN114349931A (zh) | 一种改性硅酸盐注浆加固材料及其制备方法与应用 | |
| CN113004510A (zh) | 胺基聚醚多元醇、制备方法和用其制成的聚氨酯硬质泡沫及其制备方法 | |
| CN109054234A (zh) | 高比强度的阻燃耐热聚氯乙烯结构泡沫材料及其制备方法 | |
| CN102633981B (zh) | 一种煤矿瓦斯抽放钻孔封堵材料的制备方法 | |
| CN113980226B (zh) | 一种低温速凝硅酸盐改性聚氨酯加固材料 | |
| CN110054458B (zh) | 复合注浆材料及其制备方法 | |
| CN114316187A (zh) | 一种低密度低烟毒性高阻燃聚氨酯硬质泡沫及其制备方法 |
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 | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20220831 Address after: 714026 north side of South Street, new area, high tech Industrial Development Zone, Weinan City, Shaanxi Province Applicant after: Weinan Shaanxi coal Qichen Technology Co.,Ltd. Address before: No.166, Shenzhou 7th Road, aerospace base, Xi'an City, Shaanxi Province, 710100 Applicant before: SHAANXI COAL AND CHEMICAL TECHNOLOGY INSTITUTE Co.,Ltd. |
|
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210122 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |