煤矿用高分子充填蜜闭泡沫材料-消泡剂.PDFVIP

2010年6月 矿 业安全 与环保 第37卷第3期 煤矿用高分子充填蜜闭泡沫材料 制泡关键技市研究 董 军，刘朝文，姬建虎 (煤炭科学研究总院重庆研究院，重庆4~037) 摘 要：发泡剂和稳泡剂是影响高分子充填密闭泡沫材料性能的关键。选用发泡剂M 、M 、水，稳 泡剂N及辅料制备该泡沫材料，实验测试 了其密度、压缩强度、泡孔结构等技术指标。结果表明，相同用 量时发泡剂M：的发泡效果优于M 和水；随稳泡剂N用量的增加，泡沫体的孔径减小，闭孔率增大，但 超过一定范围继续增加用量效果不明显，甚至会产生塌泡现象；泡沫体密度约为35kg／m 时，压缩强度 随着孔径增加先减小后增大，随着闭孔率增加逐渐增大。 关键词：充填密闭；泡沫材料；发泡效果；泡孔结构；压缩强度 中图分类号：TD265．44 文献标志码 ：A 文章编号 ：1008—4495(2010)03—0021—04 煤炭生产环境恶劣，生产过程复杂，受到火、瓦 1 实验 内容与方法 斯、水、煤尘和冒顶等多种 自然灾害的威胁 』。为 了防治煤炭 自燃、瓦斯积聚等灾害，国内陆续开发和 1．1 主要原材料 采用了注水技术、灌浆防灭火技术、高倍泡沫防灭火 发泡剂：M 、M ，工业级；稳泡剂：N，工业级；阻 技术、阻化剂防灭火技术、惰气防灭火技术，凝胶防 燃剂 ：TCEP，工业级；固化剂：R，自制。 灭火技术、脲醛泡沫技术等 I4J。近年来 ，高分子充 1．2 制泡工艺 填密闭泡沫材料也大量应用于煤矿防灭火和瓦斯治 在常温下，将一定量的预聚物、发泡剂、稳泡剂 理。高分子充填密闭泡沫材料具有膨胀率高、抗渗 等以一定比例混合，用搅拌机搅拌30min，使各组分 性好、密封性好、耐腐蚀、轻质，对 电、热具有 良好的 在混合物中均匀分散，配制得高分子充填密闭泡沫 绝缘性等特点，在煤矿火灾防治、通风控制、瓦斯治 材料的A料。用同样的方法将固化剂 R、阻燃剂、增 理等安全问题 中得到广泛的推广 。 塑剂、交联剂等 以一定的比例混合，搅拌均匀，配制 煤炭科学研究总院重庆研究院近年来研制出的 得B料。将总量为 1kg的A料和B料用搅拌机快 天固系列矿用安全材料就是高分子充填密闭泡沫材 速搅拌 15～20S，混合均匀，倒人恒温的敞口模具中 料，已经在国内多个煤矿推广和使用，技术性能稳 发泡固化，待泡沫体熟化后 ，将其从模具中取出，按 定，应用效果 良好 。此类材料应用于煤矿井下时，对 规定要求进行试样切割，测试其发泡流动参数及泡 密度、压缩强度等性能要求较高。发泡剂、稳泡剂的 沫的各项性能指标。 合理选择和使用，对泡沫材料的这些性能具有重要 1．3 性能测试 影响，是制泡技术的关键所在。笔者主要研究了发 参照GB／T6343--1995测定表观芯密度，参照 泡剂、稳泡剂对发泡效果、泡孑L结构的影响，并分析 GB／T8813--2008测定压缩强度，参照GB8810—88 了泡沫体泡孔结构与压缩强度的关系。 测定泡孔平均直径，参照GB10799--89测定泡沫体