專利名稱：一種煤礦用噴涂類防滅火材料及其制備方法
技術領域：
本發明屬于煤礦防滅火材料領域，具體涉及一種用于煤礦中防止煤炭自燃的噴涂類防滅火材料。
背景技術：
煤的自燃火災一直威脅著煤炭生產和儲存的安全，造成了巨大的煤炭資源損失、影響了開采效率，甚至引發瓦斯爆炸或井下火災，嚴重威脅著礦井和礦工的人身安全，給國家造成巨大的經濟損失。礦井火災是制約煤礦開采、高產高效和安全生產的關鍵問題之一。同世界各主要產煤國家相比，我國低等級煤種多，自燃發火的礦井范圍廣、數量多，煤礦井下一旦發生火災，如果處理不及時，很可能會使火災漫延而迫使煤礦開采工作停止，造成設備毀壞和煤炭資源損失，甚至會造成人員傷亡。煤層自燃著火的主要原因是煤層中破碎煤體存在裂隙，空氣中的氧氣隨裂隙進入煤層與煤反應放出熱量，熱量積聚至著火點即發生自燃。減少煤礦沿空巷道向采空區漏風是降低采空區煤炭自燃風險的有效措施，減少采空區漏風能夠阻止煤氧接觸，就能使煤氧復合放熱量小于煤巖體向周圍巖體的散熱量，從而使煤溫不斷下降，最終實現防止煤自燃發生。目前沿空巷道隔風技術措施主要有以下幾種:巷道壁面噴涂、構筑隔風帶和風壓調節。在煤體表面實施噴涂技術相比其他堵風防滅火措施有工作量小、效率高、實施方便等優點。除此之外，噴涂類防滅火材料可以和構筑隔風帶配合使用，噴涂在隔風帶表面，從而大大增強隔風帶的隔風效果，減少煤礦火災發生。
發明內容
本發明提供一種優質的煤礦用噴涂類防滅火材料及制備方法，具有安全、無有害物質排出、成膜后膜致密性好、堵漏性強、阻化阻燃性好等優點。本發明是通過 如下技術方案實現的:一種煤礦用噴涂類防滅火材料，其原料組成由聚乙烯醇和磷酸、尿素在水溶劑中反應聚合后加入白乳膠繼續反應，最終得到白色膠狀液體，其中聚乙烯醇為整個體系質量的4%-8%，磷酸為整個體系質量的1%_5%，尿素為整個體系質量的1%_5%，白乳膠為整個體系質量的10%-30%。一種煤礦用噴涂類防滅火材料的制備方法，具體步驟包括:a)在水浴下，將聚乙烯醇加入到水溶劑中充分攪拌溶解，溫度控制在70_90°C，攪拌 2-5h ；b)將磷酸和尿素混合溶解后緩慢加入到a)步所得的溶液中，在80-100°C的水浴溫度下反應，反應時間2-5h ；c)反應完全后，待溶液冷卻到室溫時加入白乳膠充分攪拌，直至產物均勻。上述方法也可在步驟c)加入部分體系中的水。本發明一種煤礦用噴涂類防滅火材料，有以下優點:1.以水為溶劑,安全無毒、無味、無有害物質排出；
2.施工性能好，可以方便的噴涂于煤體及隔風帶表面；3.附壁性強，形成的保護膜致密性好，阻燃阻化性能良好；4.固化時間可調，可根據不同地點、不同的環境得到性能合適的防滅火材料；
具體實施例方式本發明采用以下實施例具體說明本發明一種煤礦用噴涂類防滅火材料及其制備方法，但本發明并不限于以下實施例。實施例1I)在水浴下，將20g聚乙烯醇加入到105g水溶劑中充分攪拌溶解，溫度控制在70-90°C，攪拌 2-5h ；2)將5g磷酸和5g尿素混合加入到27g的水中溶解后緩慢滴加入到第I)步所得的溶液中，在80-100°C的水浴溫度下反應，反應時間2-5h ；3)加入200g水繼續反應直至反應完全，待溶液冷卻到室溫時加入IOOg白乳膠充分攪拌，直至產物均勻。測試后無有害物質放出，IOh固化，噴涂干燥后得到的產物表面無氣泡，用酒精燈點燃后7S內自熄，與煤體粘結緊密，韌性突出。
實施例2I)在水浴下，將25g聚乙烯醇加入到105g水溶劑中充分攪拌溶解，溫度控制在70-90°C，攪拌 2-5h ；2)將7g磷酸和7g尿素混合加入到27g的水中溶解后緩慢滴加入到第I)步所得的溶液中，在80-100°C的水浴溫度下反應，反應時間2-5h ；3)加入200g水繼續反應直至反應反應完全，待溶液冷卻到室溫時加入90g白乳膠充分攪拌，直至產物均勻。測試后無有害物質放出，Ilh固化，噴涂干燥后得到的產物表面無氣泡，用酒精燈點燃后5S內自熄，與媒體能夠緊密的結合在一起。
權利要求
1.一種煤礦用噴涂類防滅火材料，其特征在于，其原料組成由聚乙烯醇和磷酸、尿素在水溶劑中反應聚合后加入白乳膠繼續反應，最終得到白色膠狀液體，其中聚乙烯醇為整個體系質量的4%-8%，磷酸為整個體系質量的1%_5%，尿素為整個體系質量的1%-5%，白乳膠為整個體系質量的10%-30%。
2.制備權利要求1所述的一種煤礦用噴涂類防滅火材料的方法，其特征在于，包括以下步驟: a)在水浴下，將聚乙烯醇加入到水溶劑中充分攪拌溶解，溫度控制在70-90°C，攪拌2-5h ； b)將磷酸和尿素混合溶解后緩慢加入到a)步所得的溶液中，在80-100°C的水浴溫度下反應，反應時間2-5h ； c)反應完全后， 待溶液冷卻到室溫時加入白乳膠充分攪拌，直至產物均勻。
3.按照權利要求2的方法，其特征在于，在步驟c)加入部分體系中的水。
全文摘要
一種煤礦用噴涂類防滅火材料及其制備方法，屬于煤礦防滅火材料領域。其原料組成由聚乙烯醇和磷酸、尿素在水溶劑中反應聚合后加入白乳膠繼續反應，最終得到白色膠狀液體，其中聚乙烯醇為整個體系質量的4%-8%，磷酸為整個體系質量的1%-5%，尿素為整個體系質量的1%-5%，白乳膠為整個體系質量的10%-30%。本發明的防滅火材料施工性能好，可以方便的噴涂于煤體及隔風帶表面；附壁性強，形成的保護膜致密性好，阻燃阻化性能良好。
文檔編號C09D121/02GK103205171SQ201310090690
公開日2013年7月17日 申請日期2013年3月20日 優先權日2013年3月20日
發明者索紅莉, 陳立佳, 王鼎元, 田輝, 張騰, 郭艾東 申請人:北京工業大學