[发明专利]锚杆支护用预促进不饱和树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种不饱和树脂及其制备方法，尤其涉及一种锚杆支护用预促进不饱和树脂及其制备方法。 

背景技术

树脂锚杆支护是现代煤矿生产中必不可少又极为重要的技术安全措施。它是由作为粘结材料的树脂锚固剂和承载构件的锚杆杆体(钢或增强纤维塑料)等组成。其关键材料树脂锚固剂则是由预促进不饱和树脂、无机填料以及糊状固化剂等包装在双孔薄膜袋中组成。 

我国推广应用树脂锚杆支护技术，有近40年历史，现在年用量达3亿支以上，占世界第一，树脂用量约9000-10000吨，由于地下环境恶劣，对预促进不饱和树脂有特殊的要求，主要是具高活性，极短时间内(几秒到十几秒)就可凝胶固化，几分钟就有很高强度、粘结力(锚固力)大，收缩率小、预促进后树脂锚固剂室温贮存期长以及低成本等。 

当前，国内绝大多数树脂锚杆生产单位，都还使用上世纪70-80年代我国自主开发的技术，选用了通用型不饱和树脂(如191)，随着煤矿生产的发展，保护矿工生命安全的要求越来越高，原有的技术已不能适应国家煤炭生产迅速发展的需求，上世纪80年代，煤科院，淮南煤矿，北师大开发了用松香改性的不饱和树脂，在满足技术需求的同时，可降低成本(10-15)％，但因90年代过后松香价格涨速过快，未得到更好推广；近30年来有很多新的用于锚杆支护的树脂被推出市场可是普遍存在以下问题： 

(1)采用了苯酐、丙二醇等价格高的原料，导致最终产品价格高； 

(2)生成工艺较为复杂，副反应抑制不够，导致产品的生成效率较低； 

(3)生产的产品在强度、稳定性等方面性能较差。 

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种成本低，生产效率较高，凝固时间短、强度大以及稳定性好的锚杆支护用预促进不饱和树脂以及其制备方法。 

为达上述目的，本发明锚杆支护用预促进不饱和树脂的制备方法，所述锚杆支护用预促进不饱和树脂的制备方法包括以下步骤： 

步骤1.双环戊二烯、顺酐和水在反应温度80～125℃时，催化剂作用下在反应釜中水解加成生成双环戊二烯顺酸单酯，反应时间为2～2.5h； 

步骤2.将二元醇加入到反应釜中与所述的双环戊二烯顺酸单酯发生酯化聚合反应生成双环戊二烯聚酯，反应温度为180～205℃，反应时间为1～2.0h，抽水至酸值为30-35mgKOH/g； 

步骤3.当反应釜中的溶液降温至180～160℃时加入阻聚剂，降温至150℃或以下时将反应釜中各物质均溶解于含有稳定剂以及促进剂的苯乙烯中，保持溶解稀释的温度为80～90℃，混合均匀即得到所述锚杆支护用预促进不饱和树脂； 

其中，所加入的双环戊二烯、顺酐、水以及二元醇之间的摩尔比为1∶(1.80～2.25)∶(1.80～2.25)∶(1.30～2.02)。 

优选地，所述二元醇为乙二醇和/或二乙二醇。 

优选地，所述催化剂包括磷酸、亚磷酸三苯酯、单丁基氧化锡、草酸亚锡、乙酸锌以及异辛酸铜中一种或多种。 

优选地，所述阻聚剂包括氢醌，特丁基邻苯二酚、环烷酸铜、萘醌以及苯醌中的一种或多种。 

优选地，所述促进剂包括N、N二甲基苯胺、N-甲基-N-羟乙基苯胺、N二甲基对甲苯胺以及N甲基一N羟乙基对甲苯胺中的一种或多种。 

为达上述目的，本发明锚杆支护用预促进不饱和树脂是由双环戊二烯、顺酐以及水在催化剂作用下水解加成生成双环戊二烯顺酸单酯；再由所述双环戊 二烯顺酸单酯与二元醇酯化聚合反应生成双环戊二烯聚酯，溶于含有阻聚剂、稳定剂以及促进剂的苯乙烯中而成，其中所述双环戊二烯、顺酐、二元醇以及水之间的摩尔比为1∶(1.80～2.25)∶(1.30～2.02)∶(1.80～2.25)。 

本实用锚杆支护用预促进不饱和树脂及其制备方法的有益效果： 

1、本发明锚杆支护用预促进不饱和树脂及其制备方法，采用了双环戊二烯取代了传统技术中广泛使用的高价格的苯酐，用乙二醇和二乙二醇取代造价高的丙二醇，具有成本低的优点。 

2、本发明锚杆支护用预促进不饱和树脂及其制备方法，在水解加成反应中，加入相应的催化剂抑制副反应的发生，可以提高最终产品的生成率，经济效益高。 

3、本发明锚杆支护用预促进不饱和树脂及其由锚杆支护用预促进不饱和树脂制备的胶泥具有凝胶时间短、抗压强度大，存储期长等特点。 

具体实施方式

下面对本发明做进一步的描述。 

实施例一：