一种吸热改性磷酸二氢钾抑爆剂的制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种吸热改性磷酸二氢钾抑爆剂的制备方法，属于抑爆剂制备技术领域。针对目前制备抑爆剂在使用过程中，若爆炸性物质放热速率超过热损失速率时，反应过程不断加速，不断循环直至发生爆炸，中途却无法有效遏制的缺陷，通过将海藻酸钠与液体石蜡复配，通过均质后将其有效包覆至抑爆剂表面，形成可吸热熔融的微球结构，在爆炸物放热加剧时，有效的吸热熔融并有效抑爆，阻止爆炸性物质因突然放热导致的爆炸性事故的方法，本发制备的吸热改性磷酸二氢钾抑爆剂最高可耐温度可达285～300℃，抑爆剂颗粒间无团聚和结块现象，且制备过程简单，绿色环保，对环境无污染。
【专利说明】
一种吸热改性磷酸二氢钾抑爆剂的制备方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种吸热改性磷酸二氢钾抑爆剂的制备方法，属于抑爆剂制备技术领域。
【背景技术】
[0002]煤尘或瓦斯爆炸具有可燃物质分布范围广、能量释放时间长等特点，爆炸过程中往往会因为现场操作设备等障碍物的作用而发生火焰加速的现象，在火焰与爆炸压力波的耦合作用下，爆炸的作用范围与灾害程度均增大。对于煤矿事故治理，除了加强对瓦斯与火源的监测能力以及安全监督管理来预防事故发生外，采取有效的灭火抑爆措施来减少事故中的伤亡损失也显得十分重要。隔爆和抑爆技术是目前研究较多的防治措施之一。在抑爆技术中，作为抑爆剂使用的材料主要有水、卤代烷、水加卤代烷、无机盐粉体等，其中能够有效抑制井下的二次爆炸的粉体抑爆材料是研究热点，如Si02、NaC1、KC1、NH4H2PO4、KHCO3、NaHC03、CaCO3、CO (NH2) 2 等粉体。
[0003]热反应机理是指爆炸性物质受热而发生化学反应，并自动加速直到产生爆炸的一种现象，遵循物理上的能量守恒定律和热力学第一定律。当化学反应系统中放热速率超过热损失速率时，热失衡现象使热产生速率随温度的升高成指数增加，从而释放出更多的热量，使系统升温加快，反应过程不断加速，不断循环以上过程直至发生爆炸。这说明相对封闭的空间内瓦斯混合气体体系只能容纳一定的能量，当热反应产生的热积聚使系统内能量超过该阈值，瓦斯混合气体即被引爆。所以制备一种可迅速吸收热量，降低热反应爆炸的抑爆剂很有必要。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题:针对目前制备抑爆剂在使用过程中，若爆炸性物质放热速率超过热损失速率时，反应过程不断加速，不断循环直至发生爆炸，中途却无法有效遏制的缺陷，提供了一种通过将海藻酸钠与液体石蜡复配，通过均质后将其有效包覆至抑爆剂表面，形成可吸热熔融的微球结构，在爆炸物放热加剧时，有效的吸热熔融并有效抑爆，阻止爆炸性物质因突然放热导致的爆炸性事故的方法，很好的解决了目前制备抑爆剂在使用过程中，若爆炸性物质放热速率超过热损失速率时，反应过程不断加速，不断循环直至发生爆炸，中途却无法有效遏制的缺陷。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是:
(1)按重量份数计，分别称量25?30份海藻酸钠、65?70份去尚子水、30?35份液体石蜡和5?10份烷基酚聚氧乙烯醚置于三角烧瓶中，在8000?10000r/min下均质反应5?I Omin，制备得均质混合液；
(2)再按重量份数计，分别称量5?10份壳聚糖、45?50份冰醋酸和5?10份氯化钙置于烧杯中，搅拌混合制备得改性凝固液，随后按质量比1:5，将上述制备的均质混合液滴加至改性凝固液中，控制滴加时间为10?15min，待滴加完成后，在45?60°C下搅拌混合10?15min，制备得吸热改性液，备用；
(3)将磷酸二氢钾置于65?80°C下干燥6?Sh制备得干燥磷酸二氢钾，随后按重量份数计，分别称量35?40份干燥磷酸二氢钾、5?10份碳酸钙、2?3份白炭黑、2?3份滑石粉和I?2份云母片置于三口烧瓶中，在45?60°C下水浴加热25?30min，制备得抑爆剂混合液；
(4)按质量比1:8，将步骤(2)制备的吸热改性液滴加至上述抑爆剂混合液中，在45?60°(:下水浴搅拌混合10?15min，再在200?300W下超声分散处理10?15min，随后保温反应I?2h后，静置冷却至室温后，过滤并收集滤饼，在55?60°C下干燥6?8h，即可制备得一种吸热改性磷酸二氢钾抑爆剂。
[0006]本发明的应用方法是:在堆积的煤炭表面，将上述制备的吸热改性磷酸二氢钾抑爆剂投放至其表面，控制投放量为1.5?2.5kg/m20
[0007]本发明与其他方法相比，有益技术效果是:
(1)本发制备的吸热改性磷酸二氢钾抑爆剂最高可耐温度可达285?300°C，抑爆剂颗粒间无团聚和结块现象；
(2)本发明制备过程简单，绿色环保，对环境无污染。
【具体实施方式】
[0008]首先按重量份数计，分别称量25?30份海藻酸钠、65?70份去离子水、30?35份液体石蜡和5?10份烷基酚聚氧乙烯醚置于三角烧瓶中，在8000?10000r/min下均质反应5?1min，制备得均质混合液;再按重量份数计，分别称量5?10份壳聚糖、45?50份冰醋酸和5?10份氯化钙置于烧杯中，搅拌混合制备得改性凝固液，随后按质量比1:5，将上述制备的均质混合液滴加至改性凝固液中，控制滴加时间为10?15min，待滴加完成后，在45?60°C下搅拌混合10?15min，制备得吸热改性液，备用;将磷酸二氢钾置于65?80°C下干燥6?Sh制备得干燥磷酸二氢钾，随后按重量份数计，分别称量35?40份干燥磷酸二氢钾、5?10份碳酸钙、2?3份白炭黑、2?3份滑石粉和I?2份云母片置于三口烧瓶中，在45?60°C下水浴加热25?30min，制备得抑爆剂混合液;按质量比1:8，将吸热改性液滴加至上述抑爆剂混合液中，在45?60°C下水浴揽摔混合10?15min，再在200?300W下超声分散处理10?15min，随后保温反应I?2h后，静置冷却至室温后，过滤并收集滤饼，在55?60°C下干燥6?8h，SP可制备得一种吸热改性磷酸二氢钾抑爆剂。
[0009]实例I
首先按重量份数计，分别称量2 5份海藻酸钠、6 5份去尚子水、3 O份液体石錯和5份烧基酚聚氧乙烯醚置于三角烧瓶中，在8000r/min下均质反应5min，制备得均质混合液;再按重量份数计，分别称量5份壳聚糖、45份冰醋酸和5份氯化钙置于烧杯中，搅拌混合制备得改性凝固液，随后按质量比1: 5，将上述制备的均质混合液滴加至改性凝固液中，控制滴加时间为1min，待滴加完成后，在45 °C下搅拌混合1min，制备得吸热改性液，备用;将磷酸二氢钾置于65 °C下干燥6h制备得干燥磷酸二氢钾，随后按重量份数计，分别称量35份干燥磷酸二氢钾、5份碳酸钙、2份白炭黑、2份滑石粉和I份云母片置于三口烧瓶中，在45°C下水浴加热25min，制备得抑爆剂混合液;按质量比1:8，将吸热改性液滴加至上述抑爆剂混合液中，在45°C下水浴搅拌混合lOmin，再在200W下超声分散处理lOmin，随后保温反应Ih后，静置冷却至室温后，过滤并收集滤饼，在55°C下干燥6h，即可制备得一种吸热改性磷酸二氢钾抑爆剂的制备方法。
[0010]实例2
首先按重量份数计，分别称量27份海藻酸钠、67份去离子水、32份液体石蜡和7份烷基酚聚氧乙烯醚置于三角烧瓶中，在9000r/min下均质反应7min，制备得均质混合液;再按重量份数计，分别称量8份壳聚糖、47份冰醋酸和7份氯化钙置于烧杯中，搅拌混合制备得改性凝固液，随后按质量比1: 5，将上述制备的均质混合液滴加至改性凝固液中，控制滴加时间为12min，待滴加完成后，在47°C下搅拌混合12min，制备得吸热改性液，备用;将磷酸二氢钾置于67°C下干燥7h制备得干燥磷酸二氢钾，随后按重量份数计，分别称量37份干燥磷酸二氢钾、7份碳酸钙、2份白炭黑、3份滑石粉和I份云母片置于三口烧瓶中，在47°C下水浴加热27min，制备得抑爆剂混合液;按质量比1:8，将吸热改性液滴加至上述抑爆剂混合液中，在47°C下水浴搅拌混合17min，再在250W下超声分散处理12min，随后保温反应Ih后，静置冷却至室温后，过滤并收集滤饼，在57°C下干燥7h，即可制备得一种吸热改性磷酸二氢钾抑爆剂。
[0011]实例3
首先按重量份数计，分别称量30份海藻酸钠、70份去离子水、35份液体石蜡和10份烷基酚聚氧乙烯醚置于三角烧瓶中，在lOOOOr/min下均质反应lOmin，制备得均质混合液;再按重量份数计，分别称量10份壳聚糖、50份冰醋酸和10份氯化钙置于烧杯中，搅拌混合制备得改性凝固液，随后按质量比1:5，将上述制备的均质混合液滴加至改性凝固液中，控制滴加时间为15min，待滴加完成后，在60 °C下搅拌混合15min，制备得吸热改性液，备用;将磷酸二氢钾置于80°C下干燥Sh制备得干燥磷酸二氢钾，随后按重量份数计，分别称量40份干燥磷酸二氢钾、10份碳酸钙、3份白炭黑、3份滑石粉和2份云母片置于三口烧瓶中，在60°C下水浴加热30min，制备得抑爆剂混合液;按质量比I: 8，将吸热改性液滴加至上述抑爆剂混合液中，在60°C下水浴搅拌混合15min，再在300W下超声分散处理15min，随后保温反应2h后，静置冷却至室温后，过滤并收集滤饼，在60°C下干燥8h，即可制备得一种吸热改性磷酸二氢钾抑爆剂。
【主权项】
1.一种吸热改性磷酸二氢钾抑爆剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为: (1)按重量份数计，分别称量25?30份海藻酸钠、65?70份去尚子水、30?35份液体石蜡和5?10份烷基酚聚氧乙烯醚置于三角烧瓶中，在8000?10000r/min下均质反应5?I Omin，制备得均质混合液； (2)再按重量份数计，分别称量5?10份壳聚糖、45?50份冰醋酸和5?10份氯化钙置于烧杯中，搅拌混合制备得改性凝固液，随后按质量比1:5，将上述制备的均质混合液滴加至改性凝固液中，控制滴加时间为10?15min，待滴加完成后，在45?60°C下搅拌混合10?15min，制备得吸热改性液，备用； (3)将磷酸二氢钾置于65?80°C下干燥6?Sh制备得干燥磷酸二氢钾，随后按重量份数计，分别称量35?40份干燥磷酸二氢钾、5?10份碳酸钙、2?3份白炭黑、2?3份滑石粉和I?2份云母片置于三口烧瓶中，在45?60°C下水浴加热25?30min，制备得抑爆剂混合液； (4)按质量比1:8，将步骤(2)制备的吸热改性液滴加至上述抑爆剂混合液中，在45?60°(:下水浴搅拌混合10?15min，再在200?300W下超声分散处理10?15min，随后保温反应I?2h后，静置冷却至室温后，过滤并收集滤饼，在55?60°C下干燥6?8h，即可制备得一种吸热改性磷酸二氢钾抑爆剂。
【文档编号】E21F5/12GK106089288SQ201610469745
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月26日
【发明人】周荣, 高玉刚
【申请人】周荣