[发明专利]一氧化碳气敏微胶囊、制备方法及识别采空区火源的方法

权利要求书

1.一氧化碳气敏微胶囊，其特征在于，气敏微胶囊呈“核-壳”结构，气敏微胶囊包括芯核以及包覆在芯核外部的壁壳；

所述壁壳为苯乙烯聚合物和二氯化钯组成的复合壳体，所述壁壳材料包括苯乙烯、二氯化钯、分散剂、交联剂、引发剂；所述芯核材料为能够挥发出无毒无害气体的易挥发物质；所述气敏微胶囊利用悬浮聚合法制得；

所述分散剂为聚乙烯醇，所述交联剂为二乙烯基苯，所述引发剂为偶氮二异丁腈；

所述聚乙烯醇与芯核材料的质量比为0.1～0.14：1；

所述苯乙烯与芯核材料的质量比为1.6～2.4：1；

所述二乙烯基苯与芯核材料的质量比为0.08～0.12：1；

所述偶氮二异丁腈与芯核材料的质量比为0.4～0.8：1；

所述二氯化钯与芯核材料的质量比为0.1～0.2：1；

所述壁壳接触CO气体后破裂，位于壁壳内部的芯核释放无毒无害气体。

2.如权利要求1所述的一氧化碳气敏微胶囊的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤11：称取一定质量的聚乙烯醇放入第一烧杯内并加热，待聚乙烯醇由白色颗粒状固体变为无色透明的粘稠状液体之后，往第一烧杯中加入蒸馏水；之后将第一烧杯及其内部混合物转移到超声波清洗机中进行加热超声溶解，使聚乙烯醇完全均匀分散于蒸馏水中形成水相溶液；

步骤12：称取一定质量的苯乙烯、二乙烯基苯、偶氮二异丁腈、二氯化钯、芯核材料一起加入到第二烧杯中，对第二烧杯中的混合物进行搅拌使其充分混合形成有机相溶液；

步骤13：将第一烧杯内的水相溶液、第二烧杯内的有机相溶液分别倒入位于恒温油浴锅内的三口烧瓶内，并搅拌使其进行悬浮聚合；

步骤14：悬浮聚合结束后，将所得的固液混合物倒入第三烧杯中静置，之后进行抽滤得到固体颗粒；再将所得固体颗粒采用甲醇离心洗涤三次，将固体颗粒表面残留的有机物洗掉；最后进行干燥，得到没有水分残留的微胶囊；

步骤15：对步骤14得到的微胶囊进行筛选得到一氧化碳气体微胶囊。

3.如权利要求2所述的一氧化碳气敏微胶囊的制备方法，其特征在于，所述步骤11中，聚乙烯醇与蒸馏水的质量比为1：500。

4.如权利要求2所述的一氧化碳气敏微胶囊的制备方法，其特征在于，所述步骤11中，采用恒温水浴锅对位于第一烧杯内的聚乙烯醇进行加热，加热温度为80℃；

第一烧杯及其内部混合物在超声波清洗机中进行加热超声溶解的时间为10h。

5.如权利要求2所述的一氧化碳气敏微胶囊的制备方法，其特征在于，所述步骤12中，采用磁力搅拌器对第二烧杯中的混合物进行搅拌，搅拌时间为2～4h。

6.如权利要求2所述的一氧化碳气敏微胶囊的制备方法，其特征在于，所述步骤13中，恒温油浴锅的温度为80℃；

采用机械搅拌器对三口烧瓶内的混合物搅拌5h；所述机械搅拌器的搅拌速度为300r/min。

7.如权利要求2所述的一氧化碳气敏微胶囊的制备方法，其特征在于，所述步骤15中，筛选出的一氧化碳气体微胶囊的粒径范围为120微米～250微米。

8.采用一氧化碳气敏微胶囊识别采空区火源的方法，其特征在于，一氧化碳气敏微胶囊采用如权利要求2～7任一所述的制备方法制得，识别采空区火源的方法包括以下步骤：

步骤21：采用不同的芯核材料制备能够释放不同种类气体的一氧化碳气敏微胶囊；

步骤22：随着采煤工作面的向前推进，在工作面后方采空区划分区域，在划分的区域内洒放由不同芯核材料制备的一氧化碳气敏微胶囊，每个区域的宽度为10-20米；

步骤23：在工作面上隅角设置检测仪器，采集上隅角位置采空区内部的气体，检测气体的种类；一旦检测到含有一氧化碳气敏微胶囊芯核释放的气体，会立即发出警报；

步骤24：工作人员根据检测到的芯核气体种类，判断采空区中发生煤自燃灾害的区域。