煤矿井下煤层防火涂料制造技术

本发明专利技术提供了一种煤矿井下煤层防火涂料，其组分按重量份数计：粉料７４～１４０，聚合物乳液１５～５６；所述的粉料按重量份数计：高标号水泥３０～５０，膨胀珍珠岩７～１０，膨胀蛭石５～１０，石英砂１０～２５，石墨粉１０～１５，粉煤灰０～１０，氢氧化铝１０～１５，氢氧化镁２～５。其制备方法：粉料按比例混合均匀，单独包装；使用时，按聚合物乳液、水、粉料为０．２～０．４∶０．１５～０．５５∶１的比例先将聚合物乳液和水混合，再加入粉料，用砂浆搅拌机混合均匀即可。该涂料具有防火、抗静电、与煤粘结性好、耐水性好、弹性好、无毒、易于施工，成本低廉等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及防火涂料，具体属于一种煤矿井下煤层防火涂料。
技术介绍
煤矿火灾属矿井五大灾害之一。在煤矿井下，煤炭本身就是一种大量的而且普遍 存在的可燃物；其次，在进行生产的过程中产生的大量的煤尘、瓦斯气体以及使用的坑木、 机电设备、炸药、油料等物质都存在可燃性，它们的存在是发生火灾的基本元素。矿井一旦 发生火灾，火势发展的速度快，控制比较复杂，影响的范围也比较广，极易造成人员伤亡和 财产损失，甚至引起煤尘、瓦斯爆炸，酿成更大的灾害。为提高煤矿井下抵御火灾的能力，在 煤矿井下煤体上喷涂一层防火涂料是一种有效的方法之一。 有关"煤矿防火涂料"的报道较少，隧道防火涂料报道较多。专利CN 1594452中， 毛朝君等人以高铝水泥、白水泥和有机聚合乳液为粘结剂，海泡石、膨胀珍珠岩、轻质碳酸 钙、超细硅酸铝为无机隔热填料，三聚氰胺、季戊四醇、聚磷酸铵、蛭石和重铬酸铵为发泡材 料，氢氧化镁和氢氧化铝为助剂，研制了一种分装式环保型隧道防火涂料。这种隧道防火涂 料的主要指标为涂层厚度13mm，粘结强度达0. 4MPa，耐水性达20天，产烟毒性为AQ-1级， 按IS0834曲线升温，耐火极限为3. 5小时。涂层厚度在20mm时，其细化性能相同，按碳氢曲 线升温耐火极限达到3小时。这种防火涂料虽然在交通隧道中应用效果较好，但由于煤矿 井下煤壁潮湿，渗漏水现象普遍，煤壁粗糙不平，煤壁会发生缓慢变形，含有大量瓦斯气体， 要求具有抗静电性能等，使得隧道防火涂料对煤矿井下适用性较差，存在着抗静电性能差、 粘结性差，没有弹性，在煤壁变形的情况下易开裂脱落，耐水性能差等不足。因此，提供一种 防火性能优良，而且要与煤体粘结性好，抗静电，有一定的弹性，环保无毒，易于井下施工的 煤矿井下煤层防火涂料十分必要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种有抗静电性能、与煤体粘结性好、弹性好、耐水性好的 煤矿井下煤层防火涂料。 本专利技术提供的一种煤矿井下煤层防火涂料，组分按重量份数计粉料74 140，聚 合物乳液15 56 ; 所述的粉料按重量份数计高标号水泥30 50，膨胀珍珠岩7 10，膨胀蛭石5 IO，石英砂10 25，石墨粉10 15，粉煤灰0 IO，氢氧化铝10 15，氢氧化镁2 5 ; 所述的高标号水泥为425#以上的硅酸盐水泥和/或425#以上的高铝水泥； 所述的聚合物乳液为柔性苯丙乳液(优选BASF S400F乳液)、柔性纯丙乳液或聚 醋酸乙烯酯乳液；所述的聚合物乳液固含量为45% 57%。 煤矿井下煤层防火涂料的制备 粉料按比例混合均匀，单独包装；使用时，按聚合物乳液、水、粉料为0. 2 0.4 : 0. 15 0.55 : 1的比例先将聚合物乳液和水混合，再加入粉料，用砂浆搅拌机混合均匀即可。在施工时应按照涂层厚度确定喷涂次数，分次喷涂，每次喷涂的厚度不得大于4mm每次施工间隔时间必须大于24h，喷涂施工的温度要在5t:以上，施工方法可以采用机械喷涂，也可人工刮涂，机械喷涂使用砂桨喷枪，喷枪口径为10mm。 本专利技术所说的煤层防火涂料与现有技术相比，具有如下优点 1.本专利技术所述的煤层防火涂料，采用膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、粉煤灰作为无机隔热耐火填料、同时使用氢氧化镁、氢氧化铝作为阻燃材料，所用的耐火填料具有不燃性、低热传导性和隔热性能，能增加涂层的难燃性；所用阻燃材料，在受高温作用后、自身能分解出无毒惰性气体和受热分解相变吸收消耗热量、表层能够逐渐形成炭化层，进而形成膨胀的发泡层，有效地减少热量的传导，降低构件温度阻止燃烧。在80(TC酒精喷灯火焰下炙烤2mm厚涂层，背火面温度达到20(TC时的时间平均为10min。 2.本专利技术所述的煤层防火涂料，考虑到了煤矿井下所处的特殊环境，因此在配置涂料时加入了聚合物乳液，提高了涂层与煤的粘结性、耐水性和弹性，本专利技术的涂料耐水时间能达到20天，且涂层无起层、脱落现象；具有一定的弹性形变性能，能够满足煤层表面的凹凸不平和煤层自身的形变的要求，不易发生裂缝现象。 3.本专利技术所述的煤层防火涂料，添加石墨粉，增强涂层的抗静电性能和防火性能。涂料可以达到标准MT113-1995《煤矿井下用聚合物制品阻燃抗静电性通用试验方法和判定规则》抗静电性能要求。 4.成本低廉。本专利技术的涂料，其原材料廉价易得，又添加0 10%粉煤灰，使成本进一步降低。 5.环保无毒。本专利技术的涂料，所用乳液为低VOC水溶性乳液，粉料和液料环保无毒，固化以后对煤质影响小。 所得产品的技术质量指标项目指标表干时间，h《2实干时间，h《8无处理拉伸强度，MPa《1. 0无处理断裂伸长率，％《40阻燃特性阻燃(煤安标准MT113-1995)具体实施例方式下面就通过实施例来对专利技术作进一步的说明4 实施例1 将425#硅酸盐白水泥20kg， 625#高铝水泥20kg，膨胀珍珠岩8，膨胀蛭石5，石英砂20kg，石墨粉15kg，粉煤灰10kg，氢氧化铝10kg，氢氧化镁3kg，依次加入粉料混合机中混合均匀，即得粉料；在施工现场，取35kgA8100柔性纯丙乳液倒入搅拌器，然后加入50kg水，在300r/min搅拌2min，搅拌均匀后加入上述粉料，再在300r/min搅拌lOmin左右，搅拌均匀后进行施工，在施工过程中采取分次刮涂，每次刮涂厚度2mm，刮涂2次，刮涂施工的温度在1(TC。检测结果表干时间，2h ;实干时间，7h ;无处理拉伸强度，O. 7MPa ;无处理断裂伸长率，30%;耐水性达20天；阻燃性和抗静电性符合煤安标准(MT113-1995)，其它性能指标均合格。 实施例2 将425#白水泥30kg，625#高铝水泥20kg，膨胀珍珠岩10kg，膨胀蛭石5kg，石英砂15kg、石墨粉10kg、粉煤灰10kg、氢氧化铝10kg，氢氧化镁4kg，依次加入粉料混合机中，搅拌20min，即得粉料；在施工现场，取29kg柔性苯丙乳液巴斯夫S400F倒入搅拌器，然后加入60kg水，在300r/min搅拌2min，搅拌均匀后加入上述粉料，再在300r/min搅拌10min左右，搅拌均匀后即可进行喷涂施工，在施工过程中采取分次进行喷涂，每次喷涂的厚度为2mm，喷涂2次，机械喷涂施工的温度要在15°C以上，机械喷涂使用砂浆喷枪，喷枪口径为10mm。检测结果表干时间，1. 5h ;实干时间，7h ;无处理拉伸强度，O. 8MPa ;无处理断裂伸长率，25%;耐水性达20天；阻燃性和抗静电性符合煤安标准(MT113-1995)，其它性能指标均合格。 实施例3 将425#白色硅酸盐水泥40kg，膨胀珍珠岩9kg，膨胀蛭石5kg，石英砂25kg，石墨粉10kg，氢氧化铝15kg，氢氧化镁3kg依次加入粉料混合机中，搅拌20min，即得粉料；在施工现场，取40kg柔性苯丙乳液巴斯夫S400F倒入搅拌器，加入50kg水，300r/min搅拌2min，搅拌均匀后加入上述粉料，再在300r/min搅拌10min左右，搅拌均匀后即可进行喷涂施工，在施工过程中采取分次进行喷涂，每次喷涂的厚度为2mm，喷涂2次。煤层防火涂料的检测方法和检验项目同上表，表干时间，1.5h ;实干时间，6. 5h ;无处理拉伸强度，O. 9MPa ;无处理断裂伸长率，34%;耐水本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤矿井下煤层防火涂料，其特征在于，组分按重量份数计：粉料７４～１４０，聚合物乳液１５～５６；　　所述的粉料按重量份数计：高标号水泥３０～５０，膨胀珍珠岩７～１０，膨胀蛭石５～１０，石英砂１０～２５，石墨粉１０～１５，粉煤灰０～１０，氢氧化铝１０～１５，氢氧化镁２～５。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：程芳琴，尚建国，张文平，杨凤玲，薛芳斌，
申请(专利权)人：山西大学，
类型：发明
国别省市：14[中国|山西]