一种矿用高抗静电复合喷涂堵漏风材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于矿用封堵密闭材料技术领域，具体涉及一种矿用高抗静电复合喷涂堵漏风材料及其制备方法。包括A组分：水玻璃、去离子水、CUCAT

【技术实现步骤摘要】
一种矿用高抗静电复合喷涂堵漏风材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于矿用封堵密闭材料
，具体涉及一种矿用高抗静电复合喷涂堵漏风材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]煤矿生产有其特殊性。由于生产的空间主要是在地下坑道之中，特殊的工作环境决定了煤矿生产中发生事故的后果往往非常严重。矿井漏风不仅是矿井通风工作的重大隐患，也是导致采空区遗煤自燃的重要原因。为了解决矿井漏风的问题，科研人员开发了大量应用于煤矿井下堵漏风的材料，以减少向采空区漏风、防止瓦斯涌出和煤层自燃起火；还可以应用密封堵漏材料增加矿井密封墙的强度，防止风流短路，确保工作面的通风安全，保证矿井的安全生产。但是大量应用的堵漏风材料也带来了另一个安全隐患——静电积累。相关数据表明，在各类煤矿井下事故中，由于静电所引发的事故占有相当的比例。煤矿井下大面积使用的堵漏风材料大都是高分子类的绝缘物质，表面电阻率高，更容易聚集电荷，产生静电事故。静电电荷在井下某一部位大量积累，当静电电荷量达到一定的程度时就会产生放电现象，如果有危险气体存在，后果不堪设想。
[0003]现阶段的煤矿井下堵漏风材料并没有针对材料本身的抗静电性进行充分的研究与设计，申请号为202010124941.1的专利技术专利《一种矿用喷涂堵漏风材料及其制备方法》，公开了一种酚脲醛树脂堵漏风材料，具备较高的抗压强度和较好的弯曲性能等优点，但并未涉及材料的抗静电性能，该材料本身还是一种具有较大电阻率的高分子材料，极易聚集静电电荷；申请号为201711367226.5的专利技术专利《一种井下快速堵漏填充的复合喷涂材料与构架及实施方法》，公开了一种利用酚醛、聚氨酯和脲醛形成的复合树脂泡沫堵漏填充材料，具备质量轻、成型快、密闭性强、防火堵漏效果好的特点，该材料在内部添加了2％的抗静电剂，达到了一定的抗静电效果，但并未对其抗静电效果的优劣及长效性做出明确的表述。
[0004]另外，矿井下应用的喷涂堵漏风密闭材料还可单独使用聚氨酯发泡材料，其密闭速度快，方便快捷，密闭效果好，但由于其阻燃性和抗静电性差，需要加入大量的阻燃剂和抗静电剂，成本较高。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种矿用高抗静电复合喷涂堵漏风材料及其制备方法，以克服现有技术中存在的问题。
[0006]一种矿用高抗静电复合喷涂堵漏风材料，包括以下重量份的组分：
[0007]A组分：88～94份水玻璃、5～3份去离子水、3～1份CUCAT
‑
WN催化剂、3～1份丙三醇、0.5份烷醇酰胺、0.5份乙氧基化烷基多胺；
[0008]B组分：78～89份多亚甲基多苯基多异氰酸酯、5～3份聚氨酯预聚体、3～1份三醋酸甘油酯、6.5～3.5份141b发泡剂、2.2～1.4份匀泡剂、3～1份高吸水性树脂、2～1份聚丙
烯酰胺、0.3～0.1份海藻酸钠。
[0009]优选地，所述水玻璃是模数为2.2～2.4，密度为1.4～1.5g/cm3(20℃)的硅酸钠水玻璃或模数为3.0～3.4，密度为1.3～1.4g/cm3(20℃)的硅酸钾水玻璃或模数为4.6～5.0，密度为1.1～1.2g/cm3(20℃)的硅酸锂水玻璃中的任意一种。
[0010]优选地，所述CUCAT
‑
WN催化剂为广州优润合成材料有限公司生产的催化剂。
[0011]优选地，所述烷醇酰胺是具有优异的抗静电性能的非离子型表面活性剂或抗静电剂。
[0012]优选地，所述乙氧基化烷基多胺为具有优异的抗静电性能的非离子型表面活性剂。
[0013]优选地，所述聚氨酯预聚体为聚醚多元醇N220与二异氰酸酯MDI
‑
50反应制备的异氰酸酯基
‑
NCO质量含量为5％的聚氨酯预聚体。
[0014]优选地，所述三醋酸甘油酯为食品级的三醋酸甘油酯。
[0015]优选地，所述匀泡剂为市售L
‑
6900型硬泡用泡沫稳定剂。
[0016]优选地，所述高吸水性树脂为细度为100目的粉末，吸水倍率为1000～1200的聚丙烯酸钠型高吸水性树脂；所述聚丙烯酰胺为粘均分子量为1500～1700万，细度为100目的粉末阴离子钠型高分量聚丙烯酰胺；所述海藻酸钠为细度为100目的低黏度工业级海藻酸钠粉末。
[0017]本专利技术矿用高抗静电复合喷涂堵漏风材料的制备方法，包括以下步骤：
[0018]第一步，A组分的制备：
[0019]步骤1：将3～1份的CUCAT
‑
WN催化剂加入5～3份去离子水中搅拌溶解均匀，再加入3～1份的丙三醇搅拌混溶，得到混合溶液A1；
[0020]步骤2：再向步骤1得到的混合溶液A1中加入0.5份烷醇酰胺、0.5份乙氧基化烷基多胺，进行搅拌混合均匀，得到混合溶液A2；
[0021]步骤3：在搅拌速率为60r/min的条件下，将步骤2得到的混合溶液A2加入到88～94份水玻璃中，继续搅拌30分钟，即制得A组分，充干燥氮气密封保存；
[0022]第二步，B组分的制备：
[0023]步骤1)：将干燥处理后的3～1份高吸水性树脂、2～1份聚丙烯酰胺、0.3～0.1份海藻酸钠用3～1份三醋酸甘油酯和2.2～1.4份的L
‑
6900匀泡剂润湿，得到混合物B1；
[0024]步骤2)：将78～89份多亚甲基多苯基多异氰酸酯加入混合容器中，再将步骤1)得到的混合物B1加入到混合容器中，再加入5～3份聚氨酯预聚体、6.5～3.5份141b发泡剂，在20～25℃下搅拌混合均匀，即制得B组分，充干燥氮气密封保存；
[0025]第三步，矿用高抗静电复合喷涂堵漏风材料的制备：
[0026]将上述第一步制得A组分和第二步制得的B组分，分别摇匀后，按体积比1:1通过喷涂机在15～25℃的条件下，喷涂至煤岩体上或需要密闭的墙体上，在发泡倍率10～15倍的条件下，反复若干次喷涂至厚度为50～80mm，即得矿用高抗静电复合喷涂堵漏风材料。
[0027]本专利技术具有以下优点：
[0028]第一，本专利技术将聚丙烯酸钠型高吸水性树脂、阴离子钠型高分量聚丙烯酰胺、海藻酸钠与水玻璃、多苯基多亚甲基多异氰酸酯等复合反应形成一种矿用高抗静电复合喷涂堵漏风材料。该专利技术反应性物料之间反应速度快、放热量低、发泡泡沫体均匀，密闭速度快，堵
漏风密闭效果优良，抗位移形变量较大，当煤岩体受力有一定位移时，该堵漏风材料会随之发生相应的形变。
[0029]第二，该复合喷涂堵漏风材料，由于外层及内部含有吸了水的吸水剂、聚丙烯酰胺胶体及海藻酸钠胶体，使封堵泡沫材料更加致密。闭孔泡沫和表面粘稠水膜的共同作用，使堵漏风封闭效果更加优良，可明显增强对煤岩体裂缝及密闭墙的密闭效果。
[0030]第三，由于水玻璃材料中含有的水分，使反应生成的材料在初始时会有一定的抗静电性，但其抗静电效果会随着时间推移而减小，表面水分蒸发，表面电阻会变得越来越高，满足不了矿井下对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种矿用高抗静电复合喷涂堵漏风材料，其特征在于：包括以下重量份的组分，A组分：88～94份水玻璃、5～3份去离子水、3～1份CUCAT
‑
WN催化剂、3～1份丙三醇、0.5份烷醇酰胺、0.5份乙氧基化烷基多胺；B组分：78～89份多亚甲基多苯基多异氰酸酯、5～3份聚氨酯预聚体、3～1份三醋酸甘油酯、6.5～3.5份141b发泡剂、2.2～1.4份匀泡剂、3～1份高吸水性树脂、2～1份聚丙烯酰胺、0.3～0.1份海藻酸钠。2.根据权利要求1所述的一种矿用高抗静电复合喷涂堵漏风材料，其特征在于：所述水玻璃是模数为2.2～2.4，密度为1.4～1.5g/cm3(20℃)的硅酸钠水玻璃或模数为3.0～3.4，密度为1.3～1.4g/cm3(20℃)的硅酸钾水玻璃或模数为4.6～5.0，密度为1.1～1.2g/cm3(20℃)的硅酸锂水玻璃中的任意一种。3.根据权利要求1所述的一种矿用高抗静电复合喷涂堵漏风材料，其特征在于：所述CUCAT
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WN催化剂为广州优润合成材料有限公司生产的催化剂。4.根据权利要求1所述的一种矿用高抗静电复合喷涂堵漏风材料，其特征在于：所述烷醇酰胺是具有优异的抗静电性能的非离子型表面活性剂或抗静电剂。5.根据权利要求1所述的一种矿用高抗静电复合喷涂堵漏风材料，其特征在于：所述乙氧基化烷基多胺为具有优异的抗静电性能的非离子型表面活性剂。6.根据权利要求1所述的一种矿用高抗静电复合喷涂堵漏风材料，其特征在于：所述聚氨酯预聚体为聚醚多元醇N220与二异氰酸酯MDI
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50反应制备的异氰酸酯基
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NCO质量含量为5％的聚氨酯预聚体。7.根据权利要求1所述的一种矿用高抗静电复合喷涂堵漏风材料，其特征在于：所述三醋酸甘油酯为食品级的三醋酸甘油酯。8.根据权利要求1所述的一种矿用高抗静电复合喷涂堵漏风材料，其特征在于：所述匀泡剂为市售L
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【专利技术属性】
技术研发人员：王二中，李万捷，范福洋，王千雅，薄鸿鹏，柴亚跃，
申请(专利权)人：山西凝固力新型材料有限公司，
类型：发明
国别省市：