无机改性矿用聚氨酯加固材料及其制备方法
【专利摘要】本发明的目的是提供一种无机改性矿用聚氨酯加固材料及其制备方法，该材料由A、B组分聚合而成，以质量百分数计，A组分含31～57％聚醚多元醇、10～32％聚酯多元醇、1.0～14％无机改性剂A、1.0～11％无机改性剂B、0～1.8％泡沫稳定剂、1.2～2.0％增溶剂、0～35％发泡剂、0.4～2.6％催化剂和10～30％阻燃剂，B组分含50～75％多亚甲基多苯基多异氰酸酯、10～20％二苯甲烷二异氰酸酯和10～30％复合改性剂；通过加入无机改性剂及配方的优化提高了传统聚氨酯材料的阻燃性能，并大大降低了其使用时的反应温度，消除了其在使用过程中的安全隐患。
【专利说明】无机改性矿用聚氨酯加固材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于聚氨酯材料领域，具体涉及一种无机改性矿用聚氨酯加固材料及其制 备方法。
【背景技术】
[0002] 煤矿井下采掘施工过程中，顶板管理是安全正常生产的关键环节，而破碎煤岩体 引起的冒顶、片帮，一直是矿井生产无法回避的技术难题，容易发生落石砸人的事故，因此 巷道需要加固处理。此外，随着开采深度加大，矿井涌水量增加，破碎煤岩体内含水量大，顶 板出现淋水，使顶板管理更加困难。据统计，极破碎、富含水和淋水条件煤岩体占煤矿回采 工作面与巷道工程总量的比例高达30%左右，迫切需要研发一种快速、有效的化学加固技 术和加固材料。
[0003]目前矿井巷道壁的处理方法中使用传统的聚氨酯材料，由于其易燃、烟密度大、反 应温度高等缺点，在使用过程中存在一定的安全隐患。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种无机改性矿用聚氨酯加固材料，通过加入无机改性剂及 配方的优化提高传统聚氨酯材料的阻燃性能；本发明同时提供其制备方法。
[0005] 本发明所述的无机改性矿用聚氨酯加固材料，由A组分和B组分聚合而成，其中：
[0006]A组份的原料，以质量百分数计，配比如下：
[0007]
【权利要求】
1. 一种无机改性矿用聚氨酯加固材料，由A组分和B组分聚合而成，其特征在于： A组份的原料，以质量百分数计，配比如下： 聚醚多元醇： 31?57% 聚酯多元醇： 8?32% 无机改性剂A: 1.0-14% 无机改性剂B: 1.0-11% 泡沬稳定剂： 0?1.8% 增溶剂： 1.2~2.0% 发泡剂： 0?35% 催化剂： 0.4-2.6% 阻燃剂： 10?30% B组份的原料，以质量百分数计，配比如下： 多亚甲基多苯基多异氰酸酯： 50?75% 二苯甲烷二异氰酸酯： 10?20% 复合改性剂： 10?30%。
2. 根据权利要求1所述的无机改性矿用聚氨酯加固材料，其特征在于：A、B组份的重量 比为 A:B = 1: 1。
3. 根据权利要求1所述的无机改性矿用聚氨酯加固材料，其特征在于：聚醚多元醇采 用官能度为8,分子量为300?1000的聚环氧丙烷醚多元醇；聚酯多元醇采用官能度为2， 分子量为400?1000的苯酐聚酯多元醇。
4. 根据权利要求1所述的无机改性矿用聚氨酯加固材料，其特征在于：无机改性剂A 采用波美度为20?60度的硅酸钾水溶液。
5. 根据权利要求1所述的无机改性矿用聚氨酯加固材料，其特征在于：无机改性剂B 为一种由碳酸钙、硫酸钡、高岭土和三聚氰胺混合制成的平均粒径小于50 的超细粉料， 四种原料质量比为1:1. 5:2:1。
6. 根据权利要求1所述的无机改性矿用聚氨酯加固材料，其特征在于：泡沫稳定剂采 用Si-C类表面活性剂，发泡剂采用1，1-二氯-1-氟代乙烷。
7. 根据权利要求1所述的无机改性矿用聚氨酯加固材料，其特征在于：增溶剂为烷基 酚聚氧乙烯基醚类非离子型表面活性剂，采用0P-10 ;阻燃剂为磷酸酯类阻燃剂，采用磷酸 三氯丙酯。
8. 根据权利要求1所述的无机改性矿用聚氨酯加固材料，其特征在于：催化剂为有机 金属催化剂及有机胺催化剂，采用二月桂酸二丁基锡、2, 4, 6-三（二甲胺基甲基）苯酚和五 甲基二亚乙基三胺，三者之间的质量比为0. 5?1. 5:1?2. 5:0. 5?2。
9. 根据权利要求1所述的无机改性矿用聚氨酯加固材料，其特征在于：复合改性剂由 邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二辛酯混合而成，三种原料质量比为 1:0-2:1-1. 5。
10. -种权利要求1-9任一所述的无机改性矿用聚氨酯加固材料的制备方法，其特征 在于：包括以下步骤： (1) 制备A组份料：先将称量好的聚醚多元醇、聚酯多元醇装入混合釜中搅拌，然后加 入称量好的无机改性剂A、无机改性剂B、催化剂、发泡剂、增溶剂、泡沫稳定剂、阻燃剂，在 常温搅拌均匀，即可装桶； (2) 制备B组份料：将称量好的多亚甲基多苯基多异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、复 合改性剂装入混合釜中搅拌均匀，即可装桶； (3) 将A、B组份料按A:B = 1:1的重量比混合均匀，即得无机改性矿用聚氨酯加固材 料。
【文档编号】C08K3/30GK104277204SQ201410598650
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年10月30日 优先权日:2014年10月30日
【发明者】尚伟, 由明, 孙萌萌 申请人:淄博润义金环保新材料科技有限公司