本发明涉及锚固剂加工
技术领域：
，具体涉及一种矿用阻燃型聚氨酯锚固剂及其制备工艺。
背景技术：
：锚固剂又称为结构锚固胶，用于钢筋、螺栓的锚固，在标定的初凝时间内将锚固剂送入锚孔内，然后以最快的速度插入锚杆，在煤矿开采过程中，常用锚杆支护巷道，是将打入煤岩体中的锚杆与煤岩体结合起来的一种粘合剂；锚固剂是根据锚杆支护作用原理和使用技术要求研制生产的高分子粘结锚固材料，由不饱和聚脂树脂、固化剂、促进剂和其它辅料按一定比例配制而成，材料呈粘稠状胶泥，生产中用聚脂薄膜子母袋分隔包装成药卷形，锚固剂由树脂胶泥和固化剂两部分组成，固化剂与树脂胶泥混合后，立即起化学反应，使胶泥成固体，把杆体与煤岩粘结在一起。锚固剂与不同材质、规格的杆体、托盘、螺母组合配套，可构成多种形式、用途的树脂锚杆，是目前国内外在锚杆应用发展中一直居主导地位的先进支护材料。树脂锚固剂具有常温下固化快、粘接强度高、抗老化、耐久性能好、对锚固基体适应力强、锚固力强度高、安装工艺简便易于实现机械化操作等优点，主要用于设备基础的锚固，矿井巷道顶、壁部位锚固支护，建筑物的抗震加固，隧道、电站等工程的喷锚支护。锚固剂其实际的产品玲珑满目，针对于不同应用环境有着不同的成分，锚固剂使用时，实际为一种胶体，其在进行使用时，多数情况下，是锚杆与矿山之间的紧固，因此直接作用在金属锚杆与矿山之间，由于锚杆作为一种金属材料，在正常的矿山开采中，涉及到很大的热量传递，大量的热量直接传递至矿山深处，无形中会对内部煤层造成隐患，甚至引起不可估量的事故。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题在于提供一种原料配方配比合理，加工工艺科学规范，使用效果显著，阻燃效果强的矿用阻燃型聚氨酯锚固剂及其制备工艺。本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种矿用阻燃型聚氨酯锚固剂，其特征在于，由以下原料制备而成：过氧化苯甲酰60-80份、聚氨酯预聚体20-30份、石墨烯纳米片5-7份、纳米二氧化硅6-8份、甲基纤维素5-7份、麦饭石粉6-8份、氢氧化铝6-8份、纳米二氧化硅5-7份、纳米金刚石6-8份、改性凹凸棒土3-5份、石绵粉6-8份，环烷酸酮5-7份，2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮5-7份、磷酸铝3-5份、硅酸镁2-4份、硅酸钠3-5份、磷酸三苯酯5-7份、去离子水200-300份；上述原料的优选组分为：过氧化苯甲酰70份、聚氨酯预聚体25份、石墨烯纳米片6份、纳米二氧化硅7份、甲基纤维素6份、麦饭石粉7份、氢氧化铝7份、纳米二氧化硅6份、纳米金刚石7份、改性凹凸棒土4份、石绵粉7份，环烷酸酮6份，2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮6份、磷酸铝4份、硅酸镁3份、硅酸钠4份、磷酸三苯酯6份、去离子水250份；上述原料中改性凹凸棒土制备方法为：取凹凸棒土预先研磨至颗粒细度为20-30um，然后，将所有成分放入加热锅内，然后兑以总量2倍的清水，边搅拌边加热，直至内部含水率为25％后得到糊状料，取出高温烘干，再次磨粉即可获得。制备上述矿用阻燃型聚氨酯锚固剂的方法，其特征在于，包括下述步骤：1)将上述原料中的过过氧化苯甲酰、聚氨酯预聚体、甲基纤维素和原料总一半量的去离子水加入搅拌罐中，升温至150-160℃，并加以持续搅拌至物料全部混合均匀；2)将上述搅拌后的物料再次投入球磨机中，然后加入原料中的石墨烯纳米片、纳米二氧化硅、麦饭石粉、氢氧化铝、纳米二氧化硅、纳米金刚石和改性凹凸棒土，开启球磨至颗粒细度为15-18um，备用；3)将原料中的石绵粉，环烷酸酮，2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、磷酸铝、硅酸镁、硅酸钠和磷酸三苯酯进行预先混合均匀后，获得粗料a备用；4)将上述获得的粗料a与原料中剩余的去离子水进行混合，且加入球磨机中，开启球磨至内部颗粒细度为35-40um后，备用；5)将上述步骤2中获得的原料和步骤4获得原料全部投放至搅拌釜中，进行搅拌均匀后，再加入步骤3中的物料a，继续搅拌均匀后，获得成品，进行后续包装、检测、封口然后入库。本发明中，采用过氧化苯甲酰、聚氨酯预聚体作为基础原料进行锚固剂制备时，保证产品的粘接性能，同时在原料中采用石绵粉，环烷酸酮，2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮的使用，实现了温度过高时，胶体的稳定性能，不会失去原有的粘接性能，原料中磷酸铝、硅酸镁、硅酸钠和磷酸三苯酯的添加，实现了隔热阻燃增强的效果，充分的实现了金属锚杆的热量直接通过本品锚固剂进行阻隔。本发明的有益效果为：本发明加工工艺简单，科学规范，且配方合理，制备后的锚固剂，在煤矿开挖中使用，可以实现隔热锚固锚杆功能的同时，还可以实现隔热阻燃效果，且固化效果显著，粘接性能强，一举两得，使用效果明显。具体实施方式为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。实施例1一种矿用阻燃型聚氨酯锚固剂，由以下原料制备而成：过氧化苯甲酰60kg、聚氨酯预聚体20kg、石墨烯纳米片5kg、纳米二氧化硅6kg、甲基纤维素5kg、麦饭石粉6kg、氢氧化铝6kg、纳米二氧化硅5kg、纳米金刚石6kg、改性凹凸棒土3kg、石绵粉6kg，环烷酸酮5kg，2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮5kg、磷酸铝3kg、硅酸镁2kg、硅酸钠3kg、磷酸三苯酯5kg、去离子水200kg；上述原料中改性凹凸棒土制备方法为：取凹凸棒土预先研磨至颗粒细度为30um，然后，将所有成分放入加热锅内，然后兑以总量2倍的清水，边搅拌边加热，直至内部含水率为25％后得到糊状料，取出高温烘干，再次磨粉即可获得。制备上述矿用阻燃型聚氨酯锚固剂的方法，包括下述步骤：1)将上述原料中的过过氧化苯甲酰、聚氨酯预聚体、甲基纤维素和原料总一半量的去离子水加入搅拌罐中，升温至160℃，并加以持续搅拌至物料全部混合均匀；2)将上述搅拌后的物料再次投入球磨机中，然后加入原料中的石墨烯纳米片、纳米二氧化硅、麦饭石粉、氢氧化铝、纳米二氧化硅、纳米金刚石和改性凹凸棒土，开启球磨至颗粒细度为18um，备用；3)将原料中的石绵粉，环烷酸酮，2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、磷酸铝、硅酸镁、硅酸钠和磷酸三苯酯进行预先混合均匀后，获得粗料a备用；4)将上述获得的粗料a与原料中剩余的去离子水进行混合，且加入球磨机中，开启球磨至内部颗粒细度为40um后，备用；5)将上述步骤2中获得的原料和步骤4获得原料全部投放至搅拌釜中，进行搅拌均匀后，再加入步骤3中的物料a，继续搅拌均匀后，获得成品，进行后续包装、检测、封口然后入库。实施例2一种矿用阻燃型聚氨酯锚固剂，由以下原料制备而成：过氧化苯甲酰70kg、聚氨酯预聚体25kg、石墨烯纳米片6kg、纳米二氧化硅7kg、甲基纤维素6kg、麦饭石粉7kg、氢氧化铝7kg、纳米二氧化硅6kg、纳米金刚石7kg、改性凹凸棒土4kg、石绵粉7kg，环烷酸酮6kg，2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮6kg、磷酸铝4kg、硅酸镁3kg、硅酸钠4kg、磷酸三苯酯6kg、去离子水250kg；上述原料中改性凹凸棒土制备方法为：取凹凸棒土预先研磨至颗粒细度为20um，然后，将所有成分放入加热锅内，然后兑以总量2倍的清水，边搅拌边加热，直至内部含水率为25％后得到糊状料，取出高温烘干，再次磨粉即可获得。制备上述矿用阻燃型聚氨酯锚固剂的方法，其特征在于，包括下述步骤：1)将上述原料中的过过氧化苯甲酰、聚氨酯预聚体、甲基纤维素和原料总一半量的去离子水加入搅拌罐中，升温至150℃，并加以持续搅拌至物料全部混合均匀；2)将上述搅拌后的物料再次投入球磨机中，然后加入原料中的石墨烯纳米片、纳米二氧化硅、麦饭石粉、氢氧化铝、纳米二氧化硅、纳米金刚石和改性凹凸棒土，开启球磨至颗粒细度为15um，备用；3)将原料中的石绵粉，环烷酸酮，2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、磷酸铝、硅酸镁、硅酸钠和磷酸三苯酯进行预先混合均匀后，获得粗料a备用；4)将上述获得的粗料a与原料中剩余的去离子水进行混合，且加入球磨机中，开启球磨至内部颗粒细度为35um后，备用；5)将上述步骤2中获得的原料和步骤4获得原料全部投放至搅拌釜中，进行搅拌均匀后，再加入步骤3中的物料a，继续搅拌均匀后，获得成品，进行后续包装、检测、封口然后入库。以下为本发明制备的矿用阻燃型聚氨酯锚固剂的性能参数数据：序号项目技术指标检测结果本项结论1抗压强度(mpa)≥5669.5合格2拉伸抗剪强度(mpa)≥1214.6合格3粘接抗拉强度(mpa)≥2135.2合格4与混凝土粘接强度(mpa)≥3.5，且混凝土内聚破坏5.2，且混凝土内聚破坏合格5不挥发物含量(固体含量)％≥9999.8合格6固胶比(％)≥4.55.9合格7热量传递无不传递合格由此可见，本申请中生产的锚固剂，其各项性能指标均高出常规标准，且在进行相应的使用时，实际胶水具有一定的热量阻隔效果，保证了实际的操作时温度不会传递至煤层，保证了安全性能。以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。当前第1页12