CN115746599A - 一种煤矿用双组分无机薄喷材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种煤矿用双组分无机薄喷材料，属于喷涂材料技术领域；含有A、B两种组分；所述A组分包括高铝水泥、黄磷炉渣、抗流挂剂、纳米TiO2、聚丙烯防裂纤维、pva纤维、促凝激发剂；所述B组分包括PTB乳液、VAE乳液、淀粉糊化液、硅烷偶联剂、聚乙烯醇或聚乙烯、聚苯乙烯、酚醛树脂、水；本发明所述的无机薄喷材料的喷涂厚度可控，最小厚度可达1mm；薄喷材料抗流挂、不易滴料、不易开裂、耐久性好；解决低温矿井内喷涂材料强度低，易开裂的问题。
Description
技术领域
本发明属于喷涂材料技术领域，具体为一种煤矿用双组分无机薄喷材料。
背景技术
原有聚氨酯喷涂材料最高反应温度接近 140℃，无法达到矿用安全标准的要求。目前，很多煤矿属于低温矿井，且井内湿度大、粉尘多，物理刚性支护材料锈蚀严重，已无法满足井下高效高性能支护防护，而化学产品类支护材料虽然综合性能好、方便施工，但是价格高昂，与煤层表面及防护物表面粘结性差，使用存在一定的局限性。伴随着煤矿井下瓦斯泄露、支护构件锈蚀严重，煤岩体表面常年漏水、渗水等现象时有发生，无法得到长久性根本解决。
现有专利CN 102964565 A公开了一种煤岩体加固、堵漏用硅酸盐改性聚氨酯高分子材料及其制备方法。由体积比为1:1 的A 组分和B 组分组成，其中：A 组分为液体硅酸钠水玻璃；B 组分按照重量份数计由多苯基多亚甲基多异氰酸酯40-50 份、改性MDI 40-50份和降粘剂0-10份组成。制备方法为：将B 组分原料装入反应釜中搅拌均匀，氮气置换封装；将A、B 组分料用双液注浆泵混合注浆，即得产品。该产品的抗压强度为45-55MPa，粘结强度为3MPa；对于低温矿井内粉尘多、湿度大的特殊环境，该粘结强度与抗压强度无法抵抗高湿度和高粉尘的影响，随着粉尘不断的沉积与水分的影响，会造成该材料的开裂和脱落，且该材料易流挂，喷涂厚度不可控。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提出一种煤矿用双组分无机薄喷材料，以提升喷涂材料在煤层上的附着力，解决低温矿井内喷涂材料强度低，易开裂的问题。
为了达到上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的。
一种煤矿用双组分无机薄喷材料，含有A、B两种组分；所述A组分包括重量份为94~96份的高铝水泥、3~6份的黄磷炉渣、0.1~0.3份的抗流挂剂、0.4~0.8份的纳米TiO2、0.1~0.2份的聚丙烯防裂纤维、0.1~0.2份的pva纤维、0~0.6份的促凝激发剂；
所述B组分包括重量份为30~60份的PTB乳液、20~50份的VAE乳液、0~2份的淀粉糊化液、1~2份的硅烷偶联剂、2~3份的聚乙烯醇或聚乙烯、2~3份的聚苯乙烯、2~3份的酚醛树脂、8~12份的水。
优选的，所述A组分由以下重量份成分组成：95份高铝水泥、6份黄磷炉渣、0.2份抗流挂剂、0.7份纳米TiO2，0.2份聚丙烯防裂纤维、0.2份pva纤维、0.55份促凝激发剂；
B组分由以下重量份成分组成：55份PTB乳液、25份VAE乳液、1份淀粉糊化液、2份硅烷偶联剂、3份聚乙烯、3份聚苯乙烯、3份酚醛树脂、10份水。
优选的，所述高铝水泥为725高铝水泥。
优选的，所述抗流挂剂由十二烷基磺酸钠、韦兰胶和新文莱胶组成。
优选的，促凝激发剂由元明粉、硫酸铝、碳酸锂组成。
优选的，所述A、B组分按照1：1~2的质量比混合后通过喷涂泵喷射到防护物表面。
优选的，所述A、B组分按照1：2的质量比混合喷涂。
更优的，喷涂的厚度为1mm。
本发明相对于现有技术所产生的有益效果为：
1、本发明所述的无机薄喷材料的喷涂厚度可控，可根据不同的工程状况进行调节，最小厚度可达1mm。
2、本发明所述的无机薄喷材料添加了亲煤性粘结剂，不仅使喷涂后的材料与基础面有较好的粘结性，还使成型材料面具有良好的耐水性、湿粘性、机械性和耐候性。经水活化后的磷渣，在硅烷偶联剂的作用下，可与高分子粘结剂很好的连接在一起，形成网络互穿体，有利于后期强度的提高，提高材料耐久性。
3、本发明所述的无机薄喷材料通过纳米材料的掺杂，使得材料具有特殊的抗老化、抗渗、高强度和韧性、良好的静电屏蔽效应及优异的抗菌防腐、防锈等功能，大大提高了井下刚性支护材料的耐久性。
4、本发明所述的无机薄喷材料与煤层附着力强，喷浆前无需用高压风对墙面或防护物表面灰尘进行处理，对于表面缺陷不严重的地方，喷涂薄薄一层即可达到密闭、堵漏风、防渗漏水效果，在保证喷涂质量的同时，可大大节约材料成本。
5、本发明所述的薄喷材料抗流挂、不易滴料、不易开裂、耐久性好；抗折抗弯挠度大，抗压缩形变能力强，能很好的适应井下煤层及防护物变化规律；高分子材料的加入，使材料具有很好的韧性和强度，降低了材料的弹性模量因而在负荷下具有很好的塑性。且所述薄喷材料的反应温度低（30℃以下），绝对阻燃、抗静电，力学强度高。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。下面结合实施例详细说明本发明的技术方案，但保护范围不被此限制。
实施例1
A组分：725高铝水泥（95份）、黄磷炉渣（3份）为主料，以自配抗流挂剂（十二烷基磺酸钠、韦兰胶、新文莱胶）（0.15份）、纳米TiO2（0.4份），聚丙烯防裂纤维（0.2份）、pva纤维（0.2份）、促凝激发剂（元明粉、硫酸铝、碳酸锂（总添加量0.4份））；
B组分：PTB乳液（30份）、VAE乳液（50份)、硅烷偶联剂(1.5份)、聚乙烯（醇）(3份)、聚苯乙烯(2.5份)、酚醛树脂(3份)、水(10份)。A、B组分=1：2。
实施例2
A组分：725高铝水泥（95份）、黄磷炉渣（5份）为主料，以自配抗流挂剂（十二烷基磺酸钠、韦兰胶、新文莱胶）（0.15份）、纳米TiO2（0.6份），聚丙烯防裂纤维（0.2份）、pva纤维（0.2份）、促凝激发剂（元明粉、硫酸铝、碳酸锂（总添加量0.5份））；
B组分：PTB乳液（30份）、VAE乳液（50份)、硅烷偶联剂(1.8份)、聚乙烯（醇）(3份)、聚苯乙烯(2.5份)、酚醛树脂(3份)、水(10份)。A、B组分=1：2。
实施例3
A组分：725高铝水泥（95份）、黄磷炉渣（5份）为主料，以自配抗流挂剂（十二烷基磺酸钠、韦兰胶、新文莱胶）（0.25份）、纳米TiO2（0.6份），聚丙烯防裂纤维（0.2份）、pva纤维（0.2份）、促凝激发剂（元明粉、硫酸铝、碳酸锂（总添加量0.5份））；
B组分：PTB乳液（50份）、VAE乳液（30份)、淀粉糊化液(2份)、硅烷偶联剂(1.8份)、聚乙烯（醇）(3份)、聚苯乙烯(2.5份)、酚醛树脂(3份)、水(8份)。A、B组分=1：2。
实施例4
A组分：725高铝水泥（95份）、黄磷炉渣（6份）为主料，以自配抗流挂剂（十二烷基磺酸钠、韦兰胶、新文莱胶）（0.2份）、纳米TiO2（0.7份），聚丙烯防裂纤维（0.2份）、pva纤维（0.2份）、促凝激发剂（元明粉、硫酸铝、碳酸锂（总添加量0.55份））；
B组分：PTB乳液（55份）、VAE乳液（25份)、淀粉糊化液(1份)、硅烷偶联剂(2份)、聚乙烯（醇）(3份)、聚苯乙烯(3份)、酚醛树脂(3份)、水(10份)。A、B组分=1：2。
实施例1-4的性能测试结果见下表：
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。
Claims (8)
1.一种煤矿用双组分无机薄喷材料，其特征在于，含有A、B两种组分；所述A组分包括重量份为94~96份的高铝水泥、3~6份的黄磷炉渣、0.1~0.3份的抗流挂剂、0.4~0.8份的纳米TiO2、0.1~0.2份的聚丙烯防裂纤维、0.1~0.2份的pva纤维、0~0.6份的促凝激发剂；
所述B组分包括重量份为30~60份的PTB乳液、20~50份的VAE乳液、0~2份的淀粉糊化液、1~2份的硅烷偶联剂、2~3份的聚乙烯醇或聚乙烯、2~3份的聚苯乙烯、2~3份的酚醛树脂、8~12份的水。
2.根据权利要求1一种煤矿用双组分无机薄喷材料，其特征在于，所述A组分由以下重量份成分组成：95份高铝水泥、6份黄磷炉渣、0.2份抗流挂剂、0.7份纳米TiO2，0.2份聚丙烯防裂纤维、0.2份pva纤维、0.55份促凝激发剂；
B组分由以下重量份成分组成：55份PTB乳液、25份VAE乳液、1份淀粉糊化液、2份硅烷偶联剂、3份聚乙烯、3份聚苯乙烯、3份酚醛树脂、10份水。
3.根据权利要求2一种煤矿用双组分无机薄喷材料，其特征在于，所述高铝水泥为725高铝水泥。
4.根据权利要求2一种煤矿用双组分无机薄喷材料，其特征在于，所述抗流挂剂由十二烷基磺酸钠、韦兰胶和新文莱胶组成。
5.根据权利要求2一种煤矿用双组分无机薄喷材料，其特征在于，促凝激发剂由元明粉、硫酸铝、碳酸锂组成。
6.根据权利要求1一种煤矿用双组分无机薄喷材料，其特征在于，所述A、B组分按照1：1~2的质量比混合后通过喷涂泵喷射到防护物表面。
7.根据权利要求6一种煤矿用双组分无机薄喷材料，其特征在于，所述A、B组分按照1：2的质量比混合喷涂。
8.根据权利要求7一种煤矿用双组分无机薄喷材料，其特征在于，喷涂的厚度为1mm。
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- 2022-12-21 CN CN202211647960.8A patent/CN115746599A/zh active Pending
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