CN114395406A - 一种包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒的制备方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒的制备方法，包括以下步骤：将酚醛泡沫颗粒置于密闭容器中进行脱气处理，直至密闭容器内达到真空状态，然后向密闭容器中通入二氧化碳气体，得到充填有二氧化碳气体的泡沫颗粒；将充填有二氧化碳气体的泡沫颗粒释放到装有液态热熔胶的熔胶池中滚动，使其表面充分包裹热熔胶层后，用泡沫颗粒模具筛捞出，冷却后经分粒处理，得到包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒；上述制备方法制得的包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒用于预防采空区煤自燃。本发明制备的包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒的具有质量轻，流动性好的特点，可以封堵采空区裂隙，增加采空区通风阻力，有效遏制漏风。

Description

一种包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒的制备方法及其应用
技术领域
本发明属于煤矿井下采空区煤自燃火灾防治技术领域，具体涉及一种包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒的制备方法及其应用。
背景技术
矿井灾害是制约煤矿安全、高效、绿色开采的主要因素，不仅影响煤炭资源的持续开发和利用，而且严重威胁井下工作人员的生命安全。随着综采放顶煤开采技术的广泛应用，在提升煤炭生产效率的同时也造成采空区遗留大量残煤且漏风严重的状况，使得煤自燃火灾频发。
为了防治采空区的遗煤自燃，现在通常采用的防灭火技术主要有注浆、注惰性气体、喷洒阻化剂、注凝胶等。注浆技术存在的问题是，浆液在采空区中沿着地势低的方向流动，未能实现对采空区的均匀覆盖，而且容易跑浆、脱浆，恶化工作环境；注惰性气体技术实质上就是采用注氮气或注其他惰性气体的方式，降低采空区内氧气浓度，从而达到窒息火源的目的，但采空区内存在漏风，惰性气体容易随漏风逸散，在采空区内滞留时间短，致使防灭火效果不佳；喷洒阻化剂技术虽然阻化效果较好，但是容易腐蚀设备并且阻化剂具有阻化寿命，在时间上存在一定的局限性；注凝胶技术成本高，很难大面积使用，凝胶反应还会产生污染。
现有技术虽然能够实现防灭火，但在实施过程中存在实施困难、扩散范围有限、滞留时间短等问题，因此寻求一种既可以有效减少采空区漏风，又能够长时间储存惰性气体的预防采空区煤自燃的方法是本行业领域研究人员亟需解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒的制备方法及其应用，该方法制备的包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒具有质量轻、流动性好的特点，一方面可以封堵采空区裂隙，增加采空区通风阻力，有效遏制漏风，另一方面可以储存惰性气体，在环境温度达到煤自燃初期阶段温度，包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒的外包裹层就能够破裂，释放出二氧化碳气体，降低采空区内氧气浓度，达到阻止漏风和惰化的双重效果，从而达到预防采空区煤自燃的目的。
为解决上述技术问题，本发明提供一种包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒的制备方法，包括以下步骤：
S1、将酚醛泡沫颗粒置于密闭容器中进行脱气处理，直至所述密闭容器内达到真空状态，得到脱气后的泡沫颗粒；
S2、然后向真空状态的密闭容器中通入二氧化碳气体，使S1中得到的脱气后的泡沫颗粒进行二氧化碳气体自然填充1h，得到充填有二氧化碳气体的泡沫颗粒；
S3、将S2中得到的充填有二氧化碳气体的泡沫颗粒释放到装有液态热熔胶的熔胶池中，使所述充填有二氧化碳气体的泡沫颗粒在所述液态热熔胶表面滚动30min，在表面充分包裹热熔胶层，得到表面包裹热熔胶层的泡沫颗粒；
S4、用泡沫颗粒模具筛将S3中得到的表面包裹热熔胶层的泡沫颗粒捞出，冷却后经分粒处理，得到包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒。
优选地，S1中所述酚醛泡沫颗粒孔隙率为50％，粒径规格为3mm～5mm。
优选地，S1中所述真空状态的压力为10-5Pa～10-1Pa。
优选地，所述二氧化碳气体的纯度≥98％；S3中所述热熔胶的熔点为65℃。
优选地，S3过程是在充满二氧化碳气体的密闭环境中进行。
本发明还提供上述制备方法得到的包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒的应用，所述包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒通过释放装置释放到采空区目标位置，封堵所述采空区的裂隙，阻止漏风，在环境温度达到煤自燃初期阶段温度，所述包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒的外包裹层破裂，释放出二氧化碳气体，惰化采空区，用于预防采空区煤自燃；所述煤自燃初期阶段温度为50℃～70℃。
优选地，所述释放装置包括漏斗和管路，所述管路上设置有漏斗，所述管路末端口透过隔离网伸入采空区。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明通过向采空区内大量释放包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒，可达到增加风阻减小漏风的效果。包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒具有质量轻，流动性好的特点，在采空区中可以向高处堆积，该包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒遍布整个采空区并附着于煤体之上，克服了传统注浆无法对采空区实现全覆盖的问题。对于无自燃迹象的煤体，包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒保持稳定，一旦温度达到泡沫颗粒外包裹层的熔点，外包裹层将自动熔化破裂，释放出二氧化碳气体惰化采空区，阻止煤体进一步氧化升温，具备长期防治煤自燃的特性，避免了传统注惰性气体存在的滞留时间短的问题。
2、本发明提供的预防采空区煤自燃的方法能大幅减少采空区漏风并长时间储存惰性气体，针对自燃初期阶段煤体可实现精准抑制，有效遏制采空区煤自燃火灾的发生；且方法操作简单、实用性和可操作性强。
3、本发明中酚醛泡沫颗粒脱气处理是为了除净酚醛泡沫颗粒孔隙中蕴含的空气；通入二氧化碳气体使酚醛泡沫颗粒处于二氧化碳环境中，这样孔隙中就能够自然充填二氧化碳气体。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明实施例1中制备的包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒的平面结构示意图。
图2是本发明实施例2中工作面测风点布置示意图。
图3是本发明实施例2中束管监测点布置示意图。
图4是本发明实施例2中1#束管氧气浓度数据拟合曲线。
图5是本发明实施例2中3#束管氧气浓度数据拟合曲线。
图6是本发明实施例2中4#束管氧气浓度数据拟合曲线。
图7是本发明实施例2中6#束管氧气浓度数据拟合曲线。
图8是本发明实施例2中8#束管氧气浓度数据拟合曲线。
图9是本发明实施例2中释放包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒装置图。
图10是本发明实施例2中采空区注包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒平面图。
图11是本发明实施例2中采空区注包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒剖面图。
图12是本发明实施例2中采空区注包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒后的1#束管氧气浓度数据拟合曲线。
图13是本发明实施例2中采空区注包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒后的3#束管氧气浓度数据拟合曲线。
图14是本发明实施例2中采空区注包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒后的4#束管氧气浓度数据拟合曲线。
图15是本发明实施例2中采空区注包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒后的6#束管氧气浓度数据拟合曲线。
图16是本发明实施例2中采空区注包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒后的8#束管氧气浓度数据拟合曲线。
附图标记说明：
1—外包裹层；2—酚醛泡沫颗粒；3—二氧化碳分子；4—包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒；5—漏斗；6—管路；7—进风巷；8—回采工作面；9—回风巷；10—液压支架；11—采空区；12—隔离网；13—采煤机；14—煤壁；15—束管。
具体实施方式
实施例1
本实施例包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒的制备方法，包括以下步骤：
S1、将酚醛泡沫颗粒置于密闭容器中进行脱气处理，直至所述密闭容器内达到真空状态，得到脱气后的泡沫颗粒；所述真空状态的压力为10-3Pa；所述酚醛泡沫颗粒孔隙率为50％，粒径规格为3mm～5mm；
S2、然后向真空状态的密闭容器中通入二氧化碳气体，使S1中得到的脱气后的泡沫颗粒进行二氧化碳气体自然填充1h，得到充填有二氧化碳气体的泡沫颗粒；所述二氧化碳气体的纯度为98％；
S3、将S2中得到的充填有二氧化碳气体的泡沫颗粒释放到装有液态热熔胶的熔胶池中，使所述充填有二氧化碳气体的泡沫颗粒在所述液态热熔胶表面滚动30min，在所述充填有二氧化碳气体的泡沫颗粒表面充分包裹热熔胶层；所述热熔胶的熔点为65℃；
S3过程是在充满二氧化碳气体的密闭环境中进行；
S4、用泡沫颗粒模具筛将S3中得到的表面包裹热熔胶层的泡沫颗粒捞出，冷却后经分粒处理，得到包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒。
本实施例中使用的热熔胶的型号为科诺尔王CONOR106；本实施例中分粒处理采用切分；本实施例中熔胶池底部设有搅拌装置，利用搅拌产生的振荡、波动，使脱气后的泡沫颗粒在液态热熔胶表面滚动。
本实施例中制得的包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒4的平面结构如图1所示，酚醛泡沫颗粒2有外包裹层1，二氧化碳分子3充填在酚醛泡沫颗粒2内。
实施例2
本实施例使用实施例1中制备的包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒通过释放装置释放到采空区目标位置，封堵所述采空区的裂隙，阻止漏风，在环境温度达到煤自燃初期阶段温度，所述包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒的外包裹层破裂，释放出二氧化碳气体，惰化采空区，用于预防采空区煤自燃。
某工作面走向长度2722m，已采665m，倾斜长度207m，倾角2～5°，煤层厚度平均14.5m，采高4.5m，放煤厚度10m，采用大采高综采放顶煤方式回采，煤自然发火等级II级，自然发火期68天。
上述工作面的煤炭回收率不超过80％，采空区11具有破碎遗煤多、厚度大、蓄热条件良好、顶板冒落高度大、压实速度缓慢、漏风严重等特点。综放开采工作面“两道”及端头位置顶煤一般不回收，致使这些位置处堆积大量遗煤。同时，采空区11冒落符合“O”型圈理论，采空区11两侧及开切眼位置受到煤壁14的支撑，导致四周边缘存在连通的离层裂隙发育区，这些区域是采空区11漏风的主要通道，给采空区11自燃创造了有利的供氧条件。所述工作面由于采高大、采空区11冒落情况复杂等因素，导致漏风比一般的工作面严重，甚至漏风量可达通风总量的20％以上。介于此，对所述工作面进行了漏风量测定，具体测点布置示意图如图2所示。因6#测点受采煤机位置影响，故此测点取消。
各测点风量及漏风统计情况如表1所示，所述工作面向采空区11漏风风量为526.048m3/min，占总供风量的18.97％。
表1各测点风量统计表
Figure BDA0003505421420000061
为实现对于煤炭自燃的早期检测和预测预报，所述工作面在进风巷7和回风巷9内布置束管15以达到有效监测采空区11遗煤自然发火情况的目的，束管15监测点布置示意图如图3所示。其中1#、3#、4#、6#、8#束管监测数据正常，其余测点束管采样头已堵，无法采用其数据，具体氧气浓度数据如表2所示。
表2束管监测氧气浓度数据表
Figure BDA0003505421420000071
Figure BDA0003505421420000081
利用Origin2017软件对束管15监测数据进行数值拟合，各束管15氧气浓度数据拟合曲线如图4～8所示。
根据各束管15氧气浓度数据的拟合曲线方程计算得出采空区11内氧气浓度分别为18％和7％的位置，如表3所示。
表3束管氧气浓度等值位置分布表
Figure BDA0003505421420000082
Figure BDA0003505421420000091
依据氧气浓度7％～18％判定采空区自燃“三带”，采空区散热带宽度31m～61m，自燃氧化带最大宽度149m，在距工作面195m之后完全进入窒息带。
为了达到预防采空区11煤自燃的目的，本实施例将实施例1中制备的包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒4释放预防采空区11煤自燃的方法，包括以下步骤：
步骤1，先在液压支架10后侧及上、下隅角位置安设一层隔离网12，避免包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒4进入工作面，干扰回采工作面8的正常生产；
步骤2，将实施例1中制备的包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒4释放装置安装在进风巷7内，靠近采空区11侧端口伸入到隔离网12后部，所述释放装置(图9所示)包括漏斗5和管路6，所述管路6上设置有漏斗5，可随着回采工作面8的推进向前移动；
实施例1中制备的包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒4注入到采空区11后，包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒4遍布整个采空区11的缝隙之中(如图10和图11所示)，增大了通风阻力，从而减少采空区11漏风；对于无自燃迹象的煤体，包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒4储存着二氧化碳气体稳定地附着于遗煤之上，一旦温度达到包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒4外包裹层1的熔点，外包裹层1将自动熔化破裂，释放出二氧化碳气体惰化采空区11，阻止煤体继续进一步氧化升温，所述热熔胶(外包裹层)的熔点为65℃。
采空区11注实施例1中制备的包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒4后的各测点风量及漏风统计情况如表4所示，所述工作面向采空区11漏风风量为56.889m3/min，漏风比例由18.97％减小到2.03％。
表4注包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒后的各测点风量统计表
Figure BDA0003505421420000101
采空区11注入实施例1中制备的包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒4后，各束管15监测氧气浓度数据如表5所示。
表5束管监测氧气浓度数据表
Figure BDA0003505421420000102
Figure BDA0003505421420000111
利用Origin2017软件对注包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒4后的采空区束管15监测数据进行数值拟合，各束管15氧气浓度数据拟合曲线如图12～16所示。
根据各束管15氧气浓度数据的拟合曲线方程计算得出采空区11内氧气浓度分别为18％和7％的位置，如表6所示。
表6束管氧气浓度等值位置分布表
Figure BDA0003505421420000112
采空区11注包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒4后，散热带宽度缩小为11m～19m，自燃氧化带最大宽度缩小为38m，距回采工作面57m后进入窒息带。与采空区11未注包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒4相比，散热带宽度缩短了20m～42m，自燃氧化带最大宽度缩短了111m，窒息带前移138m。
可见，实施例1中制备的包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒4能够预防采空区煤自燃，能大幅减少工作面向采空区11漏风，从煤自然发火的根源上抑制火灾的发生。所述工作面开采煤层自然发火期为68天，参照所述工作面采空区11注包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒4后的自燃“三带”分布情况，显然已经达到预防采空区煤自燃的目的。
本实施例中所述工作面采用综采放顶煤方式回采，上覆岩层属于中硬岩层，采空区垮落带高度依据经验公式
Figure BDA0003505421420000121
计算，所述工作面采空区垮落带高度约为60.00m。所述工作面煤层已采665m，倾斜长度207m，煤层倾角2～5°，采空区体积约为8.24×106m3。
相关学者研究发现，距煤壁10m以内，采空区11空隙率为0.4左右，在采空区11深部边界处，空隙率已接近0.1，采空区11两侧空隙率约为0.25。
所述工作面采空区11距工作面10m以内，空隙率取0.4；10m～195m范围内，采空区11两侧8m区域空隙率取0.25，中部空隙率取0.2；195m～300m范围内，空隙率取0.1；300m以后空隙基本重新闭合。经计算得，采空区11可注包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒4体积约6.47×105m3。
所述酚醛泡沫颗粒粒径为3mm～5mm，孔隙率为50％，分别取5mm、50％参与计算。所述酚醛泡沫颗粒近似球体，体积约为
Figure BDA0003505421420000122
Figure BDA0003505421420000123
所述工作面采空区可注入包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒约9.88×1012个，每个泡沫颗粒中储存的二氧化碳气体体积约为50％V＝3.28×10-8m3＝3.28×10-5L，二氧化碳气体密度为1.997g/L，采空区内封存二氧化碳量可达647.16t。包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒4的外包裹层1较薄，对于粒径几乎无影响，用最大粒径计算即可。
采空区空隙率的分布情况主要与冒落煤岩体的破碎和压实程度有关，随着工作面推进及采空区应力逐渐恢复，采空区破碎煤岩体空隙率是动态变化的。在实际应用中，包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒4的释放量需依据现场实际情况而定。
实施例3
本实施例一种包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒的制备方法，包括以下步骤：
S1、将酚醛泡沫颗粒置于密闭容器中进行脱气处理，直至所述密闭容器内达到真空状态，得到脱气后的泡沫颗粒；所述真空状态的压力为10-1Pa；所述酚醛泡沫颗粒孔隙率为50％，粒径规格为3mm～5mm；
S2、然后向真空状态的密闭容器中通入二氧化碳气体，使S1中得到的脱气后的泡沫颗粒进行二氧化碳自然填充1h，得到充填有二氧化碳气体的泡沫颗粒；所述二氧化碳气体的纯度为99.9％；
S3、将S2中得到的充填有二氧化碳气体的泡沫颗粒释放到装有液态热熔胶的熔胶池中，使所述充填有二氧化碳气体的泡沫颗粒在所述液态热熔胶表面滚动30min，在所述充填有二氧化碳气体的泡沫颗粒表面充分包裹热熔胶层；所述热熔胶的熔点为65℃；
S3过程是在充满二氧化碳气体的密闭环境中进行；
S4、用泡沫颗粒模具筛将S3中得到的表面包裹热熔胶层的泡沫颗粒捞出，冷却后经分粒处理，得到包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒。
本实施例中使用的热熔胶的型号为科诺尔王CONOR106；本实施例中分粒处理采用切分；本实施例中熔胶池底部设有搅拌装置，利用搅拌产生的振荡、波动，使脱气后的泡沫颗粒在液态热熔胶表面滚动。
实施例4
本实施例一种包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒的制备方法，包括以下步骤：
S1、将酚醛泡沫颗粒置于密闭容器中进行脱气处理，直至所述密闭容器内达到真空状态，得到脱气后的泡沫颗粒；所述真空状态的压力为10-5Pa；所述酚醛泡沫颗粒孔隙率为50％，粒径规格为3mm～5mm；
S2、然后向真空状态的密闭容器中通入二氧化碳气体，使S1中得到的脱气后的泡沫颗粒进行二氧化碳自然填充1h，得到充填有二氧化碳气体的泡沫颗粒；所述二氧化碳气体的纯度为99％；
S3、将S2中得到的充填有二氧化碳气体的泡沫颗粒释放到装有液态热熔胶的熔胶池中，使所述充填有二氧化碳气体的泡沫颗粒在所述液态热熔胶表面滚动30min，在所述充填有二氧化碳气体的泡沫颗粒表面充分包裹热熔胶层；所述热熔胶的熔点为65℃；
S3过程是在充满二氧化碳气体的密闭环境中进行；
S4、用泡沫颗粒模具筛将S3中得到的表面包裹热熔胶层的泡沫颗粒捞出，冷却后经分粒处理，得到包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒。
本实施例中使用的热熔胶的型号为科诺尔王CONOR106；本实施例中分粒处理采用切分；本实施例中熔胶池底部设有搅拌装置，利用搅拌产生的振荡、波动，使脱气后的泡沫颗粒在液态热熔胶表面滚动。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (7)

1.一种包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将酚醛泡沫颗粒置于密闭容器中进行脱气处理，直至所述密闭容器内达到真空状态，得到脱气后的泡沫颗粒；
S2、然后向真空状态的密闭容器中通入二氧化碳气体，使S1中得到的脱气后的泡沫颗粒进行二氧化碳气体自然填充1h，得到充填有二氧化碳气体的泡沫颗粒；
S3、将S2中得到的充填有二氧化碳气体的泡沫颗粒释放到装有液态热熔胶的熔胶池中，使所述充填有二氧化碳气体的泡沫颗粒在所述液态热熔胶表面滚动30min，在表面充分包裹热熔胶层，得到表面包裹热熔胶层的泡沫颗粒；
S4、用泡沫颗粒模具筛将S3中得到的表面包裹热熔胶层的泡沫颗粒捞出，冷却后经分粒处理，得到包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒。
2.根据权利要求1所述的一种包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒的制备方法，其特征在于，S1中所述酚醛泡沫颗粒孔隙率为50％，粒径规格为3mm～5mm。
3.根据权利要求1所述的一种包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒的制备方法，其特征在于，S1中所述真空状态的压力为10-5Pa～10-1Pa。
4.根据权利要求1所述的一种包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒的制备方法，其特征在于，所述二氧化碳气体的纯度≥98％；S3中所述热熔胶的熔点为65℃。
5.根据权利要求4所述的一种包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒的制备方法，其特征在于，S3过程是在充满二氧化碳气体的密闭环境中进行。
6.一种如权利要求1-5任一权利要求所述制备方法得到的包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒的应用，其特征在于，所述包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒通过释放装置释放到采空区目标位置，封堵所述采空区的裂隙，阻止漏风，在环境温度达到煤自燃初期阶段温度，所述包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒的外包裹层破裂，释放出二氧化碳气体，惰化采空区，用于预防采空区煤自燃；所述煤自燃初期阶段温度为50℃～70℃。
7.根据权利要求6所述的一种包裹二氧化碳气体的泡沫颗粒的应用，其特征在于，所述释放装置包括漏斗(5)和管路(6)，所述管路(6)上设置有漏斗(5)，所述管路(6)末端口透过隔离网(12)伸入采空区(11)。
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Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5439945A (en) * 1994-01-10 1995-08-08 Smies; John R. Foams produced under reduced pressure and method of preparing such foams
JPH07294111A (ja) * 1994-03-03 1995-11-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 発泡断熱体およびその製造方法
CN1166841A (zh) * 1995-09-01 1997-12-03 松下电器产业株式会社 绝热泡沫材料、其制造方法和绝热箱
CN1411876A (zh) * 2002-12-02 2003-04-23 中国矿业大学 一种用于防治煤炭自燃的防灭火技术
CN101265811A (zh) * 2008-04-28 2008-09-17 中国矿业大学 防治煤炭自燃的多相凝胶泡沫制备方法
CN102046255A (zh) * 2008-06-03 2011-05-04 皇家飞利浦电子股份有限公司 对液体气体混合物脱气的方法和装置
CN102271889A (zh) * 2008-12-30 2011-12-07 路易吉班德拉建筑机械股份公司 可用于制造泡沫聚酯片材、板材或管材的成套设备中的泡沫聚酯挤出方法和设备
CN107141713A (zh) * 2017-07-06 2017-09-08 湖南中野高科技特种材料有限公司 一种生产高性能酚醛泡沫的方法
CN109369950A (zh) * 2018-11-06 2019-02-22 山东天洋新材料有限公司 一种超临界二氧化碳发泡酚醛泡沫及其制备方法
CN110015662A (zh) * 2019-04-25 2019-07-16 太原理工大学 一种吸附co2用氮掺杂多孔碳材料的制备方法
CN110256033A (zh) * 2019-03-22 2019-09-20 山东科技大学 用于采空区煤自燃防治的高孔隙度泡沫体及其制备方法
CN111271113A (zh) * 2020-01-22 2020-06-12 辽宁工程技术大学 抑制煤自燃的温控释放型阻化泡沫及其释放系统和制法
CN112543832A (zh) * 2019-07-12 2021-03-23 株式会社静科 不可燃吸音板
CN113121865A (zh) * 2020-01-16 2021-07-16 四川大学 可释放二氧化碳的聚氨酯发泡混合物的制备方法及其应用

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5439945A (en) * 1994-01-10 1995-08-08 Smies; John R. Foams produced under reduced pressure and method of preparing such foams
JPH07294111A (ja) * 1994-03-03 1995-11-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 発泡断熱体およびその製造方法
CN1166841A (zh) * 1995-09-01 1997-12-03 松下电器产业株式会社 绝热泡沫材料、其制造方法和绝热箱
CN1411876A (zh) * 2002-12-02 2003-04-23 中国矿业大学 一种用于防治煤炭自燃的防灭火技术
CN101265811A (zh) * 2008-04-28 2008-09-17 中国矿业大学 防治煤炭自燃的多相凝胶泡沫制备方法
CN102046255A (zh) * 2008-06-03 2011-05-04 皇家飞利浦电子股份有限公司 对液体气体混合物脱气的方法和装置
CN102271889A (zh) * 2008-12-30 2011-12-07 路易吉班德拉建筑机械股份公司 可用于制造泡沫聚酯片材、板材或管材的成套设备中的泡沫聚酯挤出方法和设备
CN107141713A (zh) * 2017-07-06 2017-09-08 湖南中野高科技特种材料有限公司 一种生产高性能酚醛泡沫的方法
CN109369950A (zh) * 2018-11-06 2019-02-22 山东天洋新材料有限公司 一种超临界二氧化碳发泡酚醛泡沫及其制备方法
CN110256033A (zh) * 2019-03-22 2019-09-20 山东科技大学 用于采空区煤自燃防治的高孔隙度泡沫体及其制备方法
CN110015662A (zh) * 2019-04-25 2019-07-16 太原理工大学 一种吸附co2用氮掺杂多孔碳材料的制备方法
CN112543832A (zh) * 2019-07-12 2021-03-23 株式会社静科 不可燃吸音板
CN113121865A (zh) * 2020-01-16 2021-07-16 四川大学 可释放二氧化碳的聚氨酯发泡混合物的制备方法及其应用
CN111271113A (zh) * 2020-01-22 2020-06-12 辽宁工程技术大学 抑制煤自燃的温控释放型阻化泡沫及其释放系统和制法

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