[发明专利]一种治理矿井巷道漏风、防止煤自燃的低温复合胶体材料

说明书

本发明公开了一种治理矿井巷道漏风、防止煤自燃的低温复合胶体材料，属于煤矿安全技术领域，包括如下组分：高分子化合物13‑22份、无机填料10‑18份、聚氨酯树脂5‑12、聚甲基丙烯酸甲酯2‑15份。本发明中，所制得的治理矿井巷道漏风、防止煤自燃的低温复合胶体材料，在高温着火后，经过瓷化的表面会转变为坚硬的陶瓷防护层，能够有效的抵御明火的烧蚀，而且具有较好的机械强度，即使在低温下也能够形成坚硬的陶瓷保护层，使材料使用过程中温度范围得以扩大，从而使其应用更为普及，且微胶囊球壳因裂纹尖端应力集中而破裂，造成微胶囊中包含的修复剂通过虹吸原理填充裂纹，并与分散在材料中的催化剂相遇后引发聚合反应，从而达到材料自修复的目的。

技术领域

本发明属于煤矿安全技术领域，尤其涉及一种治理矿井巷道漏风、防止煤自燃的低温复合胶体材料。

背景技术

煤矿井下由于受地压、潮湿、通风等因素影响，巷道极易变形产生裂隙为，为了保证巷道的稳定性，通常需要用到治理矿井巷道漏风、防止煤自燃的低温复合胶体材料，然而，目前所使用的治理矿井巷道漏风、防止煤自燃的低温复合胶体材料仍存有一些不足之处，热稳定性较差，且耐寒性差，若是所处环境温度较高，其密封性能将会受到严重的影响，且在地下等外部环境因素的作用下，复合胶体材料容易因应力作用而发生破裂，因此，现阶段亟需一种治理矿井巷道漏风、防止煤自燃的低温复合胶体材料来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决目前所使用的治理矿井巷道漏风、防止煤自燃的低温复合胶体材料仍存有一些不足之处，热稳定性较差，且耐寒性差，若是所处环境温度较高，其密封性能将会受到严重的影响，且在地下等外部环境因素的作用下，复合胶体材料容易因应力作用而发生破裂的问题，而提出的一种治理矿井巷道漏风、防止煤自燃的低温复合胶体材料。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种治理矿井巷道漏风、防止煤自燃的低温复合胶体材料，包括如下组分：高分子化合物13-22份、无机填料10-18份、聚氨酯树脂5-12、聚甲基丙烯酸甲酯2-15份、载体树脂8-16份、活性剂2-9份、促进剂5-7份、分散剂3-7份、抗氧剂3-6份和去离子水45-55份。

作为上述技术方案的进一步描述：

包括如下组分：高分子化合物18-22份、无机填料14-18份、聚氨酯树脂9-12份、聚甲基丙烯酸甲酯9-15份、载体树脂12-16份、活性剂6-9份、促进剂6-7份、分散剂5-7份、抗氧剂4-6份和去离子水50-55份。

作为上述技术方案的进一步描述：

包括如下组分：高分子化合物20份、无机填料16份、聚氨酯树脂11份、聚甲基丙烯酸甲酯12份、载体树脂14份、活性剂8份、促进剂7份、分散剂6份、抗氧剂5份和去离子水53份。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述高分子化合物的制备方法包括如下步骤：

步骤A1：以硅橡胶作为基体，粘土矿物粉末作为无机填料，其中填料充当硅橡胶补强剂的作用；

步骤A2：先用超声波依次对硅橡胶及粘土矿物粉进行超声处理并干燥，其中干燥温度为70-90℃，时间为3-5h；

步骤A3：然后对硅橡胶及粘土矿物粉进行筛分，粒度为100-700nm，均匀度小于2%；

步骤A4：将硅橡胶及粘土矿物粉投入反应釜中，并注入适量的去离子水，最后经超声振荡后形成胶体悬浊液。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述无机填料由膨润土和黏土组成，所述黏土及无机填料的细度皆小于120μm。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述聚氨酯树脂的制备方法包括以下步骤：

步骤B1：以聚醚多元醇和3-异氰酸酯基丙基三乙氧化硅烷为主要原料，以二月桂酸二丁基锡为催化剂，其中催化剂的最佳质量分数为0.5%；