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制造技术

本发明专利技术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。本发明专利技术属于煤矿防灭火阻化材料技术领域，本发明专利技术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。

Intelligent compound inhibitor for coal spontaneous combustion based on redox double blocking and its preparation method

The invention discloses an intelligent composite inhibitor for spontaneous combustion of coal based on Oxidation-Reduction double blocking, which is composed of a specific proportion of polymer copolymer, ketamine antioxidant and penetrant through optimization and screening. The polymer copolymer is a solution polymerization method to obtain acrylic acid-acrylamide-guar gum copolymer and is sparse. After water modification, two ferrocenyl chloride grafted acrylic acid acrylamide copolymer was prepared. The invention belongs to the technical field of coal mine fire extinguishing and inhibiting materials. The polymer copolymer skeleton of the invention has high water absorption and strong cohesion, and the oxidation-reduction dual intelligent regulation characteristics of the grafted functional group ferrocene, which can eliminate the carbon and hydroxyl radicals in the process of coal spontaneous combustion from the oxidation-reduction characteristics, and the penetrant can carry anti-oxidation. The oxidant infiltrates into the coal flotation, eliminates the unreacted carbon free radicals in the large structure, and realizes the continuous and efficient prevention and control of coal spontaneous combustion.

【技术实现步骤摘要】
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
本专利技术属于煤矿防灭火阻化材料
，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。
技术介绍
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，且抗氧化剂主要本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛海会，马李洋，戚绪尧，王德明，窦国兰，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32