一种聚氨酯煤壁加固剂的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种聚氨酯煤壁加固剂，由体积比为1:1的A组分和B组分构成，所述A组分由如下原料构成：聚醚多元醇：74％～95.9％；辅料：2％～15％；催化剂：2％～10％；助剂：0.1％～1％；所述B组分为多异氰酸酯。本发明的聚氨酯煤壁加固剂具有发泡固化前粘度小、渗透扩散性好、发泡固化速度快的优点，发泡固化后有较好的弹性、可塑性和强度，可很好的应用于井下煤壁的粘结和加固。
【专利说明】
一种聚氨酯煤壁加固剂
技术领域
[0001]本发明涉及化学领域，特别是涉及一种聚氨酯煤壁加固剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002]由于煤矿井下的地质条件比较复杂，在遇到比较恶劣的地质结构时，往往会严重影响生产的正常进行，甚至会有可能引发安全事故。例如:采掘区遇到大面积的断裂带和严重的顶板破碎，使工作面无法正常作业。又如，对于厚煤层所采用的分层开采方式也容易引起片帮脱离。井下老塘积水，瓦斯聚集而产生的安全隐患等。这些恶劣的地质情况所造成的施工困难。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是提供一种制备过程简单、成本低、粘结效果好的聚氨酯煤壁加固剂。
[0004]—种聚氨酯煤壁加固剂，由体积比为1:1的A组分和B组分构成，所述A组分由如下原料构成:
[0005]聚醚多元醇:74%?95.9%;
[0006]辅料:2%?15%;
[0007]催化剂:2%?10%;
[0008]助剂:0.1%?I
[0009]所述B组分为多异氰酸酯。
[0010]本发明所述的聚氨酯煤壁加固剂，其中，所述聚醚多元醇为聚醚204、聚醚303、聚醚4201中的一种或几种的混合物。聚醚204、聚醚303、聚醚4201都是市售产品，混合物状态时，可以根据需要以任意比例混合，聚醚4201也叫聚醚nf-聚醚-4201。
[0011]本发明所述的聚氨酯煤壁加固剂，其中，所述辅料是蓖麻油。
[0012]本发明所述的聚氨酯煤壁加固剂，其中，所述催化剂为三乙醇胺。
[0013]本发明所述的聚氨酯煤壁加固剂，其中，所述助剂为有机锡，所述有机锡为辛酸亚锡或二月桂酸二丁基锡或二者的结合。
[0014]本发明所述的聚氨酯煤壁加固剂，由体积比为1:1的A组分和B组分构成，所述A组分由如下原料构成:
[0015]聚醚204:20%?40%;
[0016]聚醚303: 20 % ?40 % ；
[0017]聚醚4201:20%?40%;
[0018]蓖麻油:2%?10%;
[0019]三乙醇胺:2%?10%;
[0020]有机锡:0.1%?I
[0021 ]所述B组分为多异氰酸酯；
[0022]其中，聚醚204、聚醚303、聚醚4201三种组分相加处于74%?95.9%的范围内。
[0023]本发明所述的聚氨酯煤壁加固剂，由体积比为1:1的A组分和B组分构成，所述A组分由如下原料构成:
[0024]聚醚204:10%?20% ;
[0025]聚醚303:20%?30% ;
[0026]聚醚4201:40%?58% ;
[0027]蓖麻油:2%?10%;
[0028]三乙醇胺:2%?10%;
[0029]有机锡:0.1%?I
[0030]所述B组分为多异氰酸酯；
[0031]其中，聚醚204、聚醚303、聚醚4201三种组分相加处于74%?95.9%的范围内。
[0032]本发明所述的聚氨酯煤壁加固剂，由体积比为1:1的A组分和B组分构成，所述A组分由如下原料构成:
[0033]聚醚204:10%?30%;
[0034]聚醚303:25% ?30 % ;
[0035]聚醚4201:40%?50%;
[0036]蓖麻油:8%?15%;
[0037]三乙醇胺:5%?10%;
[0038]有机锡:0.1%?I
[0039]所述B组分为多异氰酸酯；
[0040]其中，聚醚204、聚醚303、聚醚4201三种组分相加处于74%?95.9%的范围内。
[0041]本发明所述的聚氨酯煤壁加固剂的制备方法，包括如下步骤:将聚醚多元醇、辅料、催化剂和助剂搅拌混合均匀，搅拌30分钟后取样，按体积比1:1与B组分混合做鉴定实验，发泡速度和发泡强度达到规定值，A组分配料结束;将所用水泡泥袋或其它包装袋应严格检查后，启动空压机，安装好包装袋，A组分和B组分单独包装。
[0042]本发明所述的聚氨酯煤壁加固剂的制备方法，其中，在搅拌过程中加热，加热温度不超过60°C，包装时，A组分每袋为250g，B组分每袋为270g。
[0043]本发明聚氨酯煤壁加固剂与现有技术不同之处在于:
[0044]本发明聚氨酯煤壁加固剂可以解决现有技术中存在的困难，它既可以保证安全生产的实施，又可以大大的提高工作效率。所以在井下凡有破碎，需要加固的地方，均可使用聚氨酯煤壁加固剂，它能将釆煤工作面与巷道联接处及围岩十分松软破碎的巷道掘进中进行粘结加固，可防止釆煤工作面塌方。本产品是由A和B两种组分组成，在搅拌时立即发生化学反应，迅速发泡，渗透于整个孔壁裂隙将周围裂隙的围岩粘成一体。本发明的聚氨酯煤壁加固剂具有反应固化前液体粘度低、发泡迅速、渗透力强、强度高等特点，是其它粘结锚固类产品无法比拟和替代的井下煤壁粘结加固产品。
[0045]下面结合具体实施例对本发明的聚氨酯煤壁加固剂作进一步说明。
【具体实施方式】
[0046]实施例1
[0047]由体积比为1:1的A组分和B组分构成，所述A组分由如下原料构成:
[0048]聚醚多元醇:74%;
[0049]辅料:15%;
[0050]催化剂:10%;
[0051]助剂:1%;
[0052]所述B组分为多异氰酸酯。
[0053]所述聚醚多元醇为聚醚204、聚醚303、聚醚4201中的一种或几种的混合物，所述辅料是蓖麻油，所述催化剂为三乙醇胺。所述助剂为有机锡，所述有机锡为辛酸亚锡或二月桂酸二丁基锡或二者的结合。
[0054]实施例2
[0055]由体积比为1:1的A组分和B组分构成，所述A组分由如下原料构成:
[0056]聚醚多元醇:95.9%;
[0057]辅料:2%;
[0058]催化剂:2%;
[0059]助剂:0.1%;
[0060]所述B组分为多异氰酸酯。
[0061 ] 所述聚醚多元醇为聚醚204、聚醚303、聚醚4201中的一种或几种的混合物，所述辅料是蓖麻油，所述催化剂为三乙醇胺。所述助剂为有机锡，所述有机锡为辛酸亚锡或二月桂酸二丁基锡或二者的结合。
[0062]实施例3
[0063]由体积比为1:1的A组分和B组分构成，所述A组分由如下原料构成:
[0064]聚醚多元醇:85.5%;
[0065]辅料:8%;
[0066]催化剂:6%;
[0067]助剂:0.5%;
[0068]所述B组分为多异氰酸酯。
[0069]所述聚醚多元醇为聚醚204、聚醚303、聚醚4201中的一种或几种的混合物，所述辅料是蓖麻油，所述催化剂为三乙醇胺。所述助剂为有机锡，所述有机锡为辛酸亚锡或二月桂酸二丁基锡或二者的结合。
[0070]实施例4
[0071]—种聚氨酯煤壁加固剂，由体积比为1:1的A组分和B组分构成，所述A组分由如下原料构成:
[0072]聚醚204:30%;
[0073]聚醚303:20%;
[0074]聚醚4201:29%;
[0075]蓖麻油:10%;
[0076]三乙醇胺:10%;
[0077]有机锡:1%;
[0078]所述B组分为多异氰酸酯。
[0079]实施例5
[0080]一种聚氨酯煤壁加固剂，由体积比为1:1的A组分和B组分构成，所述A组分由如下原料构成:
[0081 ]聚醚204:40%;
[0082]聚醚303:30%;
[0083]聚醚4201:25.9%;
[0084]蓖麻油:2%;
[0085]三乙醇胺:2%;
[0086]有机锡:0.1%;
[0087]所述B组分为多异氰酸酯。
[0088]实施例6
[0089]一种聚氨酯煤壁加固剂，由体积比为1:1的A组分和B组分构成，所述A组分由如下原料构成:
[0090]聚醚204:20%;
[0091 ]聚醚303:29.5%;
[0092]聚醚4201:40%;
[0093]蓖麻油:4%;
[0094]三乙醇胺:6%;
[0095]有机锡:0.5%;
[0096]所述B组分为多异氰酸酯。
[0097]实施例7
[0098]一种聚氨酯煤壁加固剂，由体积比为1:1的A组分和B组分构成，所述A组分由如下原料构成:
[0099]聚醚204:10%;
[0100]聚醚303:25%;
[0101]聚醚4201:57.8%;
[0102]蓖麻油:3%;
[0103]三乙醇胺:4%;
[0104]有机锡:0.2%;
[0105]所述B组分为多异氰酸酯。
[0106]实施例8
[0107]一种聚氨酯煤壁加固剂，由体积比为1:1的A组分和B组分构成，所述A组分由如下原料构成:
[0108]聚醚204:12%;
[0109]聚醚303:24%;
[0110]聚醚4201:58%;
[0111]蓖麻油:2.4%;
[0112]三乙醇胺:3%;
[0113]有机锡:0.6%;
[0114]所述B组分为多异氰酸酯。
[0115]实施例9
[0116]—种聚氨酯煤壁加固剂，由体积比为1:1的A组分和B组分构成，所述A组分由如下原料构成:
[0117]聚醚204:16.7%;
[0118]聚醚303:25%;
[0119]聚醚4201:40%;
[0120]蓖麻油:8%;
[0121]三乙醇胺:10%;
[0122]有机锡:0.3%;
[0123]所述B组分为多异氰酸酯。
[0124]实施例10
[0125]—种聚氨酯煤壁加固剂，由体积比为1:1的A组分和B组分构成，所述A组分由如下原料构成:
[0126]聚醚204:11%;
[0127]聚醚303:26.3%;
[0128]聚醚4201:42%;
[0129]蓖麻油:15%;
[0130]三乙醇胺:5%;
[0131]有机锡:0.7%;
[0132]所述B组分为多异氰酸酯。
[0133]本发明实施例1-10中，可根据发泡速度选择有机锡(二月桂酸二丁基锡和/或辛酸亚锡)，辛酸亚锡是二月桂酸二丁基锡发泡速度的2-3倍。(二月桂酸二丁基锡发泡时间为6秒，而辛酸亚锡则只有2-4秒)。因此可根据发泡时间适当调整一下有机锡的量和有机锡。
[0134]本发明聚氨酯煤壁加固剂制备方法:
[0135]将聚醚多元醇、辅料、催化剂和助剂搅拌混合均匀，搅拌30分钟后取样，按体积比1:1与B组分混合做鉴定实验，发泡速度和发泡强度达到规定值，A组分配料结束;将所用水泡泥袋或其它包装袋应严格检查后，启动空压机，安装好包装袋，A组分和B组分单独包装。在搅拌过程中可进行加热，加热温度不超过60 V，包装时，A组分每袋为250g，B组分每袋为270go
[0136]聚氨酯煤壁加固剂是聚醚多元醇、辅料、催化剂、助剂以及多异氰酸酯复合而成的。产品分A、B组分，具有发泡固化前粘度小、渗透扩散性好、发泡固化速度快的优点，发泡固化后有较好的弹性、可塑性和强度，可很好的应用于井下煤壁的粘结和加固。
[0137]以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
【主权项】
1.一种聚氨酯煤壁加固剂，其特征在于:由体积比为1:1的A组分和B组分构成，所述A组分由如下原料构成: 聚醚多元醇:74%?95.9% ； 辅料:2%?15%; 催化剂:2%?10%; 助剂:0.1%?1%; 所述B组分为多异氰酸酯。2.根据权利要求1所述的聚氨酯煤壁加固剂，其特征在于:所述聚醚多元醇为聚醚204、聚醚303、聚醚4201中的一种或几种的混合物。3.根据权利要求2所述的聚氨酯煤壁加固剂，其特征在于:所述辅料是蓖麻油。4.根据权利要求3所述的聚氨酯煤壁加固剂，其特征在于:所述催化剂为三乙醇胺。5.根据权利要求4所述的聚氨酯煤壁加固剂，其特征在于:所述助剂为有机锡，所述有机锡为辛酸亚锡或二月桂酸二丁基锡或二者的结合。6.根据权利要求5所述的聚氨酯煤壁加固剂，其特征在于:由体积比为1:1的A组分和B组分构成，所述A组分由如下原料构成: 聚醚204:20% ?40% ； 聚醚303:20% ?40% ； 聚醚4201:20%?40% ； 蓖麻油:2%?10% ； 三乙醇胺:2%?10%; 有机锡:0.1%?1%; 所述B组分为多异氰酸酯； 其中，聚醚204、聚醚303、聚醚4201三种组分相加处于74%?95.9%的范围内。7.根据权利要求5所述的聚氨酯煤壁加固剂，其特征在于:由体积比为1:1的A组分和B组分构成，所述A组分由如下原料构成: 聚醚204:10% ?20%; 聚醚303:20% ?30% ； 聚醚4201:40%?58% ； 蓖麻油:2%?10% ； 三乙醇胺:2%?10%; 有机锡:0.1%?1%; 所述B组分为多异氰酸酯； 其中，聚醚204、聚醚303、聚醚4201三种组分相加处于74%?95.9%的范围内。8.根据权利要求5所述的聚氨酯煤壁加固剂，其特征在于:由体积比为1:1的A组分和B组分构成，所述A组分由如下原料构成: 聚醚204:10% ?30%; 聚醚303:25% ?30% ； 聚醚4201:40%?50% ； 蓖麻油:8%?15% ； 三乙醇胺:5%?10%; 有机锡:0.1%?1%; 所述B组分为多异氰酸酯； 其中，聚醚204、聚醚303、聚醚4201三种组分相加处于74%?95.9%的范围内。9.权利要求1所述的聚氨酯煤壁加固剂的制备方法，其特征在于:包括如下步骤:将聚醚多元醇、辅料、催化剂和助剂搅拌混合均匀，搅拌30分钟后取样，按体积比1:1与B组分混合做鉴定实验，发泡速度和发泡强度达到规定值，A组分配料结束;将所用水泡泥袋或其它包装袋应严格检查后，启动空压机，安装好包装袋，A组分和B组分单独包装。10.权利要求9所述的聚氨酯煤壁加固剂的制备方法，其特征在于:在搅拌过程中加热，加热温度不超过60°C，包装时，A组分每袋为250g，B组分每袋为270g。
【文档编号】C08G18/36GK105860006SQ201610241296
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月19日
【发明人】孙云霞, 吉雅, 边晓虎, 李慧, 高刚
【申请人】鄂尔多斯市益山煤炭应用化学研究所