本发明涉及聚氨酯领域,具体涉及煤矿用聚氨酯灌浆加固材料的制作方法。
背景技术:
我国煤炭资源十分丰富,现已探明的煤炭储有量约为1万亿吨,位居世界第三,可采储有量约为1145亿吨,占世界总量的11.6%。随着我国经济持续高速发展,对能源的需求越来越大,煤炭在我国一次能源生产和消费结构中处于十分重要的地位,但是,随着煤炭资源开采力度的加大,开采过程的不断推移,采煤条件更加复杂,采煤环境不断恶化,在工作过程中透水、顶板脱落、粉尘、瓦斯等灾害时刻威胁着国家经济和工人的生命安全。
因此,近年来我国灌浆加固技术得到了迅速发展,它能有效解决复杂地质条件下煤岩体加固塌方、片帮、顶板稳定性控制、渗漏水及涌水等。目前,最常用的化学灌浆加固材料可分为两大类,一是防渗止水类,二是加固补强类。近年来应用最多的是水玻璃、聚氨酯和环氧树脂浆材。其中聚氨酯是目前煤炭行业注浆加固材料的主力军。聚氨酯灌浆加固材料具有以下特点:1、浆液粘度可调,具有良好的可灌性和渗透性,固结体有较高的强度,粘接力高、压缩变形大;2、浆液的固化速度可从几秒到几十分钟调节,能满足快速抢险工程的要求;3、安全可靠,不含易燃易爆有机溶剂,不污染环境;4、通过加入阻燃剂等方法,可制成完全不燃的材料,满足煤炭行业要求;5、注浆工艺、施工设备简单,投入费用少。
技术实现要素:
为了解决上述问题,本发明提供一种能有效解决煤炭开采过程中出现的煤岩体塌方、冒顶、透水等严重问题,力学性能优异、安全可靠的煤矿用聚氨酯灌浆加固材料的制作方法。
本发明煤矿用聚氨酯灌浆加固材料的制作方法,包括以下步骤:
第一步,在干燥氮气保护下,将聚醚多元醇、增塑剂邻苯二甲酸二异壬酯加入到装有搅拌器、温度计和冷凝回流装置的1000ml四口烧瓶中,110-120度脱水2h,当水分小于等于0.05%时,降温至55度,加入二苯基甲烷二异氰酸酯,升温至85度反应2h,降温至55度,加入多亚甲基多苯基多异氰酸酯,搅拌20min,用二正丁胺滴定法测定NCO含量至18%-24%后,降温出料,得A组分;
第二步,在干燥氮气保护下,将聚醚多元醇、交联剂和增塑剂加入到装有搅拌器、温度计和冷凝回流装置的1000ml四口烧瓶中,110-120度脱水2h,当水分小于等于0.05%时,降温至60度,加入助剂,降温出料,得B组分;
第三步,在21-25度、相对湿度45%-55%的条件下,取A组分于烧杯中,加入同体积的B组分,用玻璃棒搅拌10s,A、B组分混合物变透明,即得煤矿用聚氨酯灌浆加固材料。
优选地,第一步中二苯基甲烷二异氰酸酯与聚醚多元醇摩尔比为: 2.1:1。
优选地,第三步中B组分中的异氰酸酯指数为1.1-1.15。
本发明能有效解决煤炭开采过程中出现的煤岩体塌方、冒顶、透水等严重问题,力学性能优异、安全可靠。
具体实施方式
实施例一:
本发明煤矿用聚氨酯灌浆加固材料的制作方法,包括以下步骤:
第一步,在干燥氮气保护下,将聚醚多元醇、增塑剂邻苯二甲酸二异壬酯加入到装有搅拌器、温度计和冷凝回流装置的1000ml四口烧瓶中,110-120度脱水2h,当水分小于等于0.05%时,降温至55度,加入二苯基甲烷二异氰酸酯,升温至85度反应2h,降温至55度,加入多亚甲基多苯基多异氰酸酯,搅拌20min,用二正丁胺滴定法测定NCO含量至18%-24%后,降温出料,得A组分;
第二步,在干燥氮气保护下,将聚醚多元醇、交联剂和增塑剂加入到装有搅拌器、温度计和冷凝回流装置的1000ml四口烧瓶中,110-120度脱水2h,当水分小于等于0.05%时,降温至60度,加入助剂,降温出料,得B组分;
第三步,在21-25度、相对湿度45%-55%的条件下,取A组分于烧杯中,加入同体积的B组分,用玻璃棒搅拌10s,A、B组分混合物变透明,即得煤矿用聚氨酯灌浆加固材料。
实施例二:
本发明煤矿用聚氨酯灌浆加固材料的制作方法,其特征在于,包括以下步骤:
第一步,在干燥氮气保护下,将聚醚多元醇、增塑剂邻苯二甲酸二异壬酯加入到装有搅拌器、温度计和冷凝回流装置的1000ml四口烧瓶中,110-120度脱水2h,当水分小于等于0.05%时,降温至55度,加入二苯基甲烷二异氰酸酯,升温至85度反应2h,降温至55度,加入多亚甲基多苯基多异氰酸酯,搅拌20min,用二正丁胺滴定法测定NCO含量至18%-24%后,降温出料,得A组分;
第二步,在干燥氮气保护下,将聚醚多元醇、交联剂和增塑剂加入到装有搅拌器、温度计和冷凝回流装置的1000ml四口烧瓶中,110-120度脱水2h,当水分小于等于0.05%时,降温至60度,加入助剂,降温出料,得B组分;
第三步,在21-25度、相对湿度45%-55%的条件下,取A组分于烧杯中,加入同体积的B组分,用玻璃棒搅拌10s,A、B组分混合物变透明,即得煤矿用聚氨酯灌浆加固材料。
第一步中二苯基甲烷二异氰酸酯与聚醚多元醇摩尔比为: 2.1:1。
实施例三:
本发明煤矿用聚氨酯灌浆加固材料的制作方法,其特征在于,包括以下步骤:
第一步,在干燥氮气保护下,将聚醚多元醇、增塑剂邻苯二甲酸二异壬酯加入到装有搅拌器、温度计和冷凝回流装置的1000ml四口烧瓶中,110-120度脱水2h,当水分小于等于0.05%时,降温至55度,加入二苯基甲烷二异氰酸酯,升温至85度反应2h,降温至55度,加入多亚甲基多苯基多异氰酸酯,搅拌20min,用二正丁胺滴定法测定NCO含量至18%-24%后,降温出料,得A组分;
第二步,在干燥氮气保护下,将聚醚多元醇、交联剂和增塑剂加入到装有搅拌器、温度计和冷凝回流装置的1000ml四口烧瓶中,110-120度脱水2h,当水分小于等于0.05%时,降温至60度,加入助剂,降温出料,得B组分;
第三步,在21-25度、相对湿度45%-55%的条件下,取A组分于烧杯中,加入同体积的B组分,用玻璃棒搅拌10s,A、B组分混合物变透明,即得煤矿用聚氨酯灌浆加固材料。
第一步中二苯基甲烷二异氰酸酯与聚醚多元醇摩尔比为: 2.1:1。
第三步中B组分中的异氰酸酯指数为1.1-1.15。
本发明能有效解决煤炭开采过程中出现的煤岩体塌方、冒顶、透水等严重问题,力学性能优异、安全可靠。