一种抑制煤自燃的双网格凝胶复合阻化剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种抑制煤自燃的双网格凝胶复合阻化剂及其制备方法，有效结合了物理阻化、化学抑制、纳米阻燃三大抑制体系，属于抑制煤自燃复合阻化剂制备技术领域。物理阻化剂为透明质酸和聚乙二醇；化学抑制剂为表没食子儿茶素没食子酸酯；纳米阻燃剂为纳米凹凸棒石。利用溶液聚合法，使透明质酸与聚乙二醇组成双网格凝胶，并与天然化学阻化剂表没食子儿茶素没食子酸酯进行接枝接枝共聚，最后与改性纳米材料凹凸棒石进行聚合，制得新型双网格凝胶复合阻化剂。相比较于传统阻化剂，该阻化剂具有制备成本低、保湿流动性良好、热稳定性高、环保性能高等优点，对煤矿防灭火领域以及煤矿安全生产均具有重大现实意义。生产均具有重大现实意义。生产均具有重大现实意义。

【技术实现步骤摘要】
一种抑制煤自燃的双网格凝胶复合阻化剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及复合阻化剂
，特别是指一种抑制煤自燃的双网格凝胶复合阻化剂。

技术介绍

[0002]煤自燃现象是一系列复杂的物理和化学过程的结果。为了抑制煤的自燃进程，目前国内外学者已经研发了多种防灭火技术措施，主要包括灌浆，喷洒阻化剂，使用惰性气体，注入三相泡沫或凝胶类材料。虽然这些方法在确保煤矿安全生产方面发挥了关键作用，但与其相关的一些技术问题仍未解决。
[0003]灌浆的优势在于浆液的制备工艺简单、成本较低，并且浆液可以吸热降温、隔氧保湿，同时能胶结顶板、降低采空区空隙率、增加漏风阻力。但是不足之处在于浆液容易受重力势能影响，通常只流向地势低的部位，堆积性差，因此对顶煤和煤柱的自燃火灾防控效果不足。
[0004]惰性气体防灭火技术在我国煤炭中得到了广泛应用，相继研制了燃油型DQ
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150、DQ
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1000型惰气发生装置和YZWP
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180型惰泡发生装置等。惰性气体虽然具有抑制燃烧、散布范围大等优点，但是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抑制煤自燃的双网格凝胶复合阻化剂，其特征在于，复合阻化剂包括物理阻化剂、化学抑制剂、纳米阻燃剂，按与透明质酸HA/聚乙二醇PEG的质量比，化学阻化剂用量为2％
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3％，纳米阻燃剂用量为5％
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10％。2.根据权利要求1所述的抑制煤自燃的双网格凝胶复合阻化剂，其特征在于，所述物理阻化剂是透明质酸/聚乙二醇双网格凝胶。3.根据权利要求1所述的抑制煤自燃的双网格凝胶复合阻化剂，其特征在于，所述化学抑制剂是表没食子儿茶素没食子酸酯。4.根据权利要求1所述抑制煤自燃的双网格凝胶复合阻化剂，其特征在于，所述纳米阻燃剂是改性纳米凹凸棒石。5.权利要求1
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4任一项所述的抑制煤自燃的双网格凝胶复合阻化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将纳米凹凸棒石与乙醇溶液按1～2:100～110充分混合，超声分散10～15min，加入硅烷偶联剂KH
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570，在常温下持续搅拌，再进行离心分离，100～110℃下干燥5～6h后得到改性纳米凹凸棒石粉末ATP；S2：将透明质酸和去离子水按1～2:100～110混合，预热至70～80℃，搅拌状态下加入乙二胺以及碳二亚胺得到改性透明质酸溶液；S3：将聚乙二醇溶液和去离子水按5～10：100～110混合，在常温下持续搅拌加入琥珀酸酐以及N
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羟基琥珀酰亚胺得到活化后的聚乙二醇溶液；S4：将S2和S3制备的溶液按体积比1～2:1～2充分混合，加入交联剂MBA，搅拌后封口聚合反应3～4h，得到HA/PEG双网格凝胶溶液，70～80℃下烘干12～14h后得到HA/PEG双网格凝胶粉末；S5：将HA/PEG双网格凝胶粉末和去离子水按质量比2～3:100～110混合，使用氢氧化钠溶液将其中和度调节至60％
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80％，在60～70℃下搅拌；S6：取适量的表没食子儿茶素没食子酸酯EGCG粉末，将其溶解于适量去离子水之中，并加入引发剂过硫酸钾，搅拌得到预处理后的EGCE溶液，将其滴入HA/PEG双网格凝胶溶液，并加入交联剂MBA，持续搅拌后封口进行聚合反应，得到HA/PEG
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EGCG复合阻化剂溶液，70～80℃下烘干12～14h后得到HA/PEG
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EGCG复合阻化剂粉末；S7：取S1制备的ATP粉末溶解于适量去离子水之中，超声分散10～15min，将其滴入S5制...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄志安，于荣霞，王冠华，李金洋，宋东鸿，彭仕杰，陶彦丹，权赛南，胡志丹，凌子为，高玉坤，张英华，王芳，李宇彬，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：