专利名称：矿用聚氨酯喷涂材料及其制备方法
技术领域：
本发明属于化学合成领域，具体涉及一种矿用聚氨酯喷涂材料及其制备方法。
背景技术：
煤矿新巷道掘进过程中，其表面岩石容易遭到风化而造成破坏，容易发生落石砸人的事故，因此巷道表面需要进行涂覆处理。通过对采空区壁喷涂封堵可以有效的防止采空区漏风及瓦斯涌出，防治煤氧复合放热及煤层火灾的发生。另外，对砖石类密闭墙和煤壁缝进行表面喷涂，防止一氧化碳、瓦斯气体渗漏。目前矿井巷道壁的处理方法主要有喷涂砂浆、酚醛树脂、脲醛树脂等。喷涂砂浆在井下污染严重、需要施工人员较多、劳动强度大、工作效率低。酚醛树脂与脲醛树脂含有甲醛，对施工人员有一定的刺激性及毒性，并且酚醛树脂遇高温放出大量有害气体，脲醛树脂时间久了会干裂、脱落。
发明内容
本发明的目的是提供一种矿用聚氨酯喷涂材料及其制备方法，能够通过聚合物多元醇、助剂及异氰酸酯的选择，使喷涂材料对岩煤体具有良好的粘结性，粘合后抗剪切性及韧性好，耐冲击，降低材料本身粘度使其能够很好地渗入煤层或岩层细小的裂缝中，并且相关原料低气味、不含有挥发性溶剂，不产生任何有毒气体，完全满足煤矿加固材料的使用和环保要求。本发明所述的一种矿用聚氨酯喷涂材料，其特征在于由A组份和B组份组成，其中A组份以质量百分数计
聚醚多元醇A: 30-56% 聚醚多元醇B: 10-32% 聚酯多元醇C: 2-14% 聚酯多元醇D: 2-11% 泡沫稳定剂 1.0~1.8% 水1.2 2.0%
发泡剂5 35%
催化剂0.4 2.6%
阻燃剂10 30%其中
聚醚多元醇A为6官能度，分子量为300-1000的聚环氧丙烷醚多元醇，是喷涂材料主基料，可增加材料的强度；聚醚多元醇B为4官能度，分子量为400-1000的聚环氧丙烷醚多元醇，是喷涂材料的主基料，可增加材料的强度；聚酯多元醇C为2官能度，分子量为300-400的苯酐聚酯多元醇，是喷涂材料的主基料，可增加材料的韧性；聚酯多元醇D为2官能度，分子量为300-400的聚酯多元醇，是喷涂材料的主基料，可增加材料的韧性；泡沫稳定剂为Si-C类表面活性剂；发泡剂为一氟二氯乙烷；催化剂为有机金属催化剂及有机胺催化剂；阻燃剂为磷酸酯类阻燃剂；B组份为多苯基多亚甲基多异氰酸酯。其中，所述的泡沫稳定剂优选采用L_6950(生产厂家为美国迈图)。所述的催化剂优选采用二月桂酸二丁基锡、N，N, N，，N”，N”-五甲基二乙烯三胺和1，3，5_三(二甲基氨基丙基)六氢三嗪，三者之间的质量比为0.5 1.5 0.1 3 0. 3 2。所述的阻燃剂优选为磷酸三氯丙酯。本发明所述的矿用聚氨酯喷涂材料的制备方法，包括以下步骤制备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，然后加入称量好的催化剂、发泡剂、水、泡沫稳定剂，在常温搅拌均勻，取样检测合格后，即可装桶；将A、B组份料按A B= 1 1的重量比混合均勻，即得矿用聚氨酯喷涂材料。本发明的优点在于(1)本发明材料通过配方设计，常温使用固化速度可调，固结体强度高，且具有很好韧性，能承受随后的采动影响；原料液粘度低与岩煤体粘结性好； (2)本发明材料相关原料绿色，无污染，低气味、不含有挥发性溶剂，不产生任何有毒气体， 对人体无害，完全满足矿下的使用和环保要求；C3)本发明材料混合均勻后使用喷射枪进行喷涂即可，使用方便。本发明制得的矿用聚氨酯喷涂材料经检测，产品质量指标可以达到模塑芯密度30-60Kg/m3压缩强度彡140kPa导热系数彡0. 020mW/m · K阻燃性能符合MT-113性能完全达到了矿用喷涂材料的要求。
具体实施例方式以下结合实施例对本发明做进一步说明。实施例1 制备A组份料100公斤，分别称量聚醚多元醇A(6官能度，分子量为800)42公斤，聚醚多元醇B (4官能度，分子量为600) 23公斤，聚酯多元醇C (2官能度，分子量为340) 2 公斤，聚酯多元醇IK2官能度，分子量为300)2公斤，催化剂1，3，5_三(二甲基氨基丙基) 六氢三嗪0. 5公斤，催化剂二月桂酸二丁基锡0. 7公斤，催化剂N，N, N’，N”，N” -五甲基二乙烯三胺0. 1公斤，水1. 2公斤，L-6950 1. 5公斤，一氟二氯乙烷16公斤，磷酸三氯丙酯11 公斤。将称量好的聚醚多元醇和聚酯多元醇装入混合釜中搅拌，然后分别加入称好的催化齐IJ、水、稳定剂、发泡剂，在常温下搅拌均勻，取样检测合格后，即可装桶。B组份为多苯基多亚甲基多异氰酸酯。将A、B组份料按A B = 100 100重量配比混合制成矿用聚氨酯喷涂泡沫，检测产品质量指标。模塑芯密度3Ag/m3压缩强度l58kPa导热系数0.0199mff/m · K实施例2 制备A组份料100公斤，分别称量聚醚多元醇A(6官能度，分子量为800)45公斤，聚醚多元醇B (4官能度，分子量为600) 25公斤，聚酯多元醇C (2官能度，分子量为340) 2 公斤，聚酯多元醇D (2官能度，分子量为300) 3公斤，催化剂1，3，5-三(二甲基氨基丙基) 六氢三嗪0. 3公斤，催化剂二月桂酸二丁基锡0. 7公斤，催化剂N，N, N’，N”，N” -五甲基二乙烯三胺0. 1公斤，水1. 4公斤，L-6950 1. 5公斤，一氟二氯乙烷10公斤，磷酸三氯丙酯11 公斤。将称量好的聚醚多元醇和聚酯多元醇装入混合釜中搅拌，然后分别加入称好的催化齐IJ、水、稳定剂、发泡剂，在常温下搅拌均勻，取样检测合格后，即可装桶。 B组份为多苯基多亚甲基多异氰酸酯。将Α、Β组份料按A B = 100 105重量配比混合制成太阳能热水器填充用聚氨酯泡沫，检测产品质量指标。模塑芯密度48kg/m3压缩强度l62kPa导热系数0·018Imff/m · K实施例3 制备A组份料100公斤，分别称量聚醚多元醇A (6官能度，分子量为880) 40公斤， 聚醚多元醇B (4. 0官能度，分子量为600)20公斤，聚酯多元醇以2官能度，分子量为340)2 公斤，聚酯多元醇IK2官能度，分子量为300)3公斤，催化剂1，3，5_三(二甲基氨基丙基) 六氢三嗪0. 5公斤，二月桂酸二丁基锡0. 7公斤，催化剂N，N, N，，N”，N” -五甲基二乙烯三胺0. 1公斤，水1. 4公斤，L-6950 1. 3公斤，一氟二氯乙烷21公斤，磷酸三氯丙酯11公斤。 将称量好的聚醚多元醇和聚酯多元醇装入混合釜中搅拌，然后分别加入称好的催化剂、水、 稳定剂、发泡剂，在常温下搅拌均勻，取样检测合格后，即可装桶。B组份为多苯基多亚甲基多异氰酸酯。将A、B组份料按A B = 100 105重量配比混合制成太阳能热水器填充用聚氨酯泡沫，检测产品质量指标。模塑芯密度30kg/m3压缩强度151kPaCN 102533089 A
导热系数0. 018Imff/m · K。
权利要求
1.一种矿用聚氨酯喷涂材料，其特征在于由A组份和B组份组成，其中A组份以质量百分数计聚醚多元醇A: 30-56% 聚醚多元醇B: 10-32% 聚酯多元醇C: 2-14% 聚酯多元醇D: 2-11% 泡沫稳定剂 1.0~1.8% 水1.2 2.0%发泡剂5 35%催化剂0.4 2.6%阻燃剂10 30%其中聚醚多元醇A为6官能度，分子量为300-1000的聚环氧丙烷醚多元醇；聚醚多元醇B为4官能度，分子量为400-1000的聚环氧丙烷醚多元醇；聚酯多元醇C为2官能度，分子量为300-400的苯酐聚酯多元醇；聚酯多元醇D为2官能度，分子量为300-400的聚酯多元醇；泡沫稳定剂为Si-C类表面活性剂；发泡剂为一氟二氯乙烷；催化剂为有机金属催化剂及有机胺催化剂；阻燃剂为磷酸酯类阻燃剂；B组份为多苯基多亚甲基多异氰酸酯。
2.根据权利要求1所述的矿用聚氨酯喷涂材料，其特征在于泡沫稳定剂采用L-6950。
3.根据权利要求1所述的矿用聚氨酯喷涂材料，其特征在于催化剂采用二月桂酸二丁基锡、队队^，^，^，-五甲基二乙烯三胺和1，3，5-三(二甲基氨基丙基)六氢三嗪，三者之间的质量比为0. 5 1. 5 0.1 3 0.3 2。
4.根据权利要求1所述的矿用聚氨酯喷涂材料，其特征在于阻燃剂为磷酸三氯丙酯。
5.一种权利要求1所述的矿用聚氨酯喷涂材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤制备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，然后加入称量好的催化剂、发泡剂、水、泡沫稳定剂，在常温搅拌均勻，取样检测合格后，即可装桶； 将A、B组份料按A B= 1 1的重量比混合均勻，即得矿用聚氨酯喷涂材料。
全文摘要
本发明属于化学合成领域，具体涉及一种矿用聚氨酯喷涂材料及其制备方法，提供一种A、B双组份聚氨酯材料及其制备方法，这种材料主要用于矿下快速喷涂密封通过多元醇、助剂及异氰酸酯的选择，使喷涂材料对岩煤体具有良好的粘结性，粘合后抗剪切性及韧性好，耐冲击。降低材料本身粘度使其能够很好地渗入煤层或岩层细小的裂缝中，同时相关原料低气味、不含有挥发性溶剂，不产生任何有毒气体，完全满足煤矿加固材料的使用和环保要求。
文档编号C09D7/12GK102533089SQ201110442390
公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月27日 优先权日2011年12月27日
发明者张丽, 由明, 郝德开 申请人:山东东大一诺威新材料有限公司