[发明专利]一种丙烯酸酯类煤炭阻燃抑尘剂及其制备方法

说明书

本发明涉及煤炭阻燃抑尘剂技术领域，公开一种丙烯酸酯类煤炭阻燃抑尘剂，以质量份数计，其原料包括以下组分：DOPO，衣康酸，溶剂Ⅰ，溶剂Ⅱ，单体，去离子水，乳化剂，缓冲剂，引发剂；单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯和丙烯酰胺中的至少一种。还公开了其制备方法，将DOPO、衣康酸分别溶解后，通过亲核加成反应，制得含磷阻燃剂；将单体、乳化剂、去离子水、引发剂、缓冲剂混合，采用水溶液聚合法，在制备丙烯酸酯乳液的过程中，加入所制备的含磷阻燃剂，得到丙烯酸酯类煤炭阻燃抑尘剂。解决了硬壳型抑尘剂抗压能力差，产品喷洒后固化层比较脆，容易碎裂的问题。

技术领域

本发明涉及煤炭阻燃抑尘剂技术领域，具体涉及一种丙烯酸酯类煤炭阻燃抑尘剂及其制备方法。

背景技术

煤炭是世界上储量最多、分布最广的常规能源，虽然对煤矿安全开采的重视程度不断增加，但是煤矿安全生产现状不容乐观，其中危险源众多、灾害频发，尤其是火灾事故，严重威胁着井下人员的生命安全，在给煤炭企业造成巨大经济损失的同时也导致生态环境急剧恶化。煤炭的生产环节如采矿、掘进、运输、提升的几乎所有工序都会不同程度地产生粉尘。而煤炭在堆积和运输的过程中，会出现自燃和扬尘现象。煤炭自燃不仅浪费大量煤炭资源，还会诱发火灾，引起重大安全事故。煤的自燃还会严重影响燃料输送系统的安全稳定运行，并且会威胁到现场运行人员的人身安全。煤炭运输过程中，由于运煤列车前行的速度以及风力作用，其表面的粉尘颗粒极易被吹离车体，既造成了资源的浪费，又对自然环境及人体健康有着极大危害。因此防止煤场自燃和扬尘对于煤炭企业的安全运行具有重要的意义。

目前大多将抑尘剂与阻燃剂复配使用，阻燃剂大多依赖进口，成本高昂。且如今市场上硬壳型抑尘剂应用较多，抗压能力差，产品喷洒后固化层比较脆，受到运输中震荡和风力吹扫后容易碎裂，失去抑尘效果，且其成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种丙烯酸酯类煤炭阻燃抑尘剂及其制备方法，解决了硬壳型抑尘剂抗压能力差，产品喷洒后固化层比较脆，容易碎裂的问题。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种丙烯酸酯类煤炭阻燃抑尘剂，以质量份数计，其原料包括以下组分：

6.0-10.0份DOPO，3.01-6.02份衣康酸，13.61-22.68份溶剂Ⅰ，27.78-46.3份溶剂Ⅱ，25.05-35.07份单体，41.8-55.05份去离子水，0.458-0.646份乳化剂，0.2-0.28份缓冲剂，0.225-0.315份引发剂；

单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯和丙烯酰胺中的至少一种。

进一步，溶剂Ⅰ为甲苯、二甲苯中的至少一种。

进一步，溶剂Ⅱ为无水乙醇、1,4-二氧六环中的至少一种。

进一步，乳化剂为OP-10、十二烷基硫酸钠和十二烷基磺酸钠中的至少一种。

进一步，缓冲剂为碳酸氢钠或/和磷酸二氢钠。

进一步，引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵和亚硫酸氢钠中的至少一种。

本发明还公开了一种丙烯酸酯类煤炭阻燃抑尘剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)以质量份数计，将6.0-10.0份的DOPO和13.61-22.68份溶剂Ⅰ混合，在100℃下搅拌溶解，得到DOPO溶液；

将3.61-6.02份衣康酸用27.78-46.3份溶剂Ⅱ溶解后，得到衣康酸溶液；

将衣康酸溶液滴加至DOPO溶液中，反应后得到阻燃剂粗产品，旋蒸除溶剂，干燥，得到阻燃剂DIA；

(2)将25.05-35.07份单体、13.6-19.3份去离子水及0.272-0.386份乳化剂混合，搅拌后得预乳液A；