專利名稱：礦用聚氨酯噴涂材料及其制備方法
技術領域：
本發明屬于化學合成領域，具體涉及一種礦用聚氨酯噴涂材料及其制備方法。
背景技術：
煤礦新巷道掘進過程中，其表面巖石容易遭到風化而造成破壞，容易發生落石砸人的事故，因此巷道表面需要進行涂覆處理。通過對采空區壁噴涂封堵可以有效的防止采空區漏風及瓦斯涌出，防治煤氧復合放熱及煤層火災的發生。另外，對磚石類密閉墻和煤壁縫進行表面噴涂，防止一氧化碳、瓦斯氣體滲漏。目前礦井巷道壁的處理方法主要有噴涂砂漿、酚醛樹脂、脲醛樹脂等。噴涂砂漿在井下污染嚴重、需要施工人員較多、勞動強度大、工作效率低。酚醛樹脂與脲醛樹脂含有甲醛，對施工人員有一定的刺激性及毒性，并且酚醛樹脂遇高溫放出大量有害氣體，脲醛樹脂時間久了會干裂、脫落。
發明內容
本發明的目的是提供一種礦用聚氨酯噴涂材料及其制備方法，能夠通過聚合物多元醇、助劑及異氰酸酯的選擇，使噴涂材料對巖煤體具有良好的粘結性，粘合后抗剪切性及韌性好，耐沖擊，降低材料本身粘度使其能夠很好地滲入煤層或巖層細小的裂縫中，并且相關原料低氣味、不含有揮發性溶劑，不產生任何有毒氣體，完全滿足煤礦加固材料的使用和環保要求。本發明所述的一種礦用聚氨酯噴涂材料，其特征在于由A組份和B組份組成，其中A組份以質量百分數計
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% 泡沫穩定劑 1.0~1.8% 水1.2 2.0%
發泡劑5 35%
催化劑0.4 2.6%
阻燃劑10 30%其中
聚醚多元醇A為6官能度，分子量為300-1000的聚環氧丙烷醚多元醇，是噴涂材料主基料，可增加材料的強度；聚醚多元醇B為4官能度，分子量為400-1000的聚環氧丙烷醚多元醇，是噴涂材料的主基料，可增加材料的強度；聚酯多元醇C為2官能度，分子量為300-400的苯酐聚酯多元醇，是噴涂材料的主基料，可增加材料的韌性；聚酯多元醇D為2官能度，分子量為300-400的聚酯多元醇，是噴涂材料的主基料，可增加材料的韌性；泡沫穩定劑為Si-C類表面活性劑；發泡劑為一氟二氯乙烷；催化劑為有機金屬催化劑及有機胺催化劑；阻燃劑為磷酸酯類阻燃劑；B組份為多苯基多亞甲基多異氰酸酯。其中，所述的泡沫穩定劑優選采用L_6950(生產廠家為美國邁圖)。所述的催化劑優選采用二月桂酸二丁基錫、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)六氫三嗪，三者之間的質量比為0.5 1.5 0.1 3 0. 3 2。所述的阻燃劑優選為磷酸三氯丙酯。本發明所述的礦用聚氨酯噴涂材料的制備方法，包括以下步驟制備A組份料先將稱量好的聚醚多元醇、聚酯多元醇裝入混合釜中攪拌，然后加入稱量好的催化劑、發泡劑、水、泡沫穩定劑，在常溫攪拌均勻，取樣檢測合格后，即可裝桶；將A、B組份料按A B= 1 1的重量比混合均勻，即得礦用聚氨酯噴涂材料。本發明的優點在于(1)本發明材料通過配方設計，常溫使用固化速度可調，固結體強度高，且具有很好韌性，能承受隨后的采動影響；原料液粘度低與巖煤體粘結性好； (2)本發明材料相關原料綠色，無污染，低氣味、不含有揮發性溶劑，不產生任何有毒氣體， 對人體無害，完全滿足礦下的使用和環保要求；C3)本發明材料混合均勻后使用噴射槍進行噴涂即可，使用方便。本發明制得的礦用聚氨酯噴涂材料經檢測，產品質量指標可以達到模塑芯密度30-60Kg/m3壓縮強度彡140kPa導熱系數彡0. 020mW/m · K阻燃性能符合MT-113性能完全達到了礦用噴涂材料的要求。
具體實施例方式以下結合實施例對本發明做進一步說明。實施例1 制備A組份料100公斤，分別稱量聚醚多元醇A(6官能度，分子量為800)42公斤，聚醚多元醇B (4官能度，分子量為600) 23公斤，聚酯多元醇C (2官能度，分子量為340) 2 公斤，聚酯多元醇IK2官能度，分子量為300)2公斤，催化劑1，3，5_三(二甲基氨基丙基) 六氫三嗪0. 5公斤，催化劑二月桂酸二丁基錫0. 7公斤，催化劑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。將稱量好的聚醚多元醇和聚酯多元醇裝入混合釜中攪拌，然后分別加入稱好的催化齊IJ、水、穩定劑、發泡劑，在常溫下攪拌均勻，取樣檢測合格后，即可裝桶。B組份為多苯基多亞甲基多異氰酸酯。將A、B組份料按A B = 100 100重量配比混合制成礦用聚氨酯噴涂泡沫，檢測產品質量指標。模塑芯密度3Ag/m3壓縮強度l58kPa導熱系數0.0199mff/m · K實施例2 制備A組份料100公斤，分別稱量聚醚多元醇A(6官能度，分子量為800)45公斤，聚醚多元醇B (4官能度，分子量為600) 25公斤，聚酯多元醇C (2官能度，分子量為340) 2 公斤，聚酯多元醇D (2官能度，分子量為300) 3公斤，催化劑1，3，5-三(二甲基氨基丙基) 六氫三嗪0. 3公斤，催化劑二月桂酸二丁基錫0. 7公斤，催化劑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。將稱量好的聚醚多元醇和聚酯多元醇裝入混合釜中攪拌，然后分別加入稱好的催化齊IJ、水、穩定劑、發泡劑，在常溫下攪拌均勻，取樣檢測合格后，即可裝桶。 B組份為多苯基多亞甲基多異氰酸酯。將Α、Β組份料按A B = 100 105重量配比混合制成太陽能熱水器填充用聚氨酯泡沫，檢測產品質量指標。模塑芯密度48kg/m3壓縮強度l62kPa導熱系數0·018Imff/m · K實施例3 制備A組份料100公斤，分別稱量聚醚多元醇A (6官能度，分子量為880) 40公斤， 聚醚多元醇B (4. 0官能度，分子量為600)20公斤，聚酯多元醇以2官能度，分子量為340)2 公斤，聚酯多元醇IK2官能度，分子量為300)3公斤，催化劑1，3，5_三(二甲基氨基丙基) 六氫三嗪0. 5公斤，二月桂酸二丁基錫0. 7公斤，催化劑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。 將稱量好的聚醚多元醇和聚酯多元醇裝入混合釜中攪拌，然后分別加入稱好的催化劑、水、 穩定劑、發泡劑，在常溫下攪拌均勻，取樣檢測合格后，即可裝桶。B組份為多苯基多亞甲基多異氰酸酯。將A、B組份料按A B = 100 105重量配比混合制成太陽能熱水器填充用聚氨酯泡沫，檢測產品質量指標。模塑芯密度30kg/m3壓縮強度151kPaCN 102533089 A
導熱系數0. 018Imff/m · K。
權利要求
1.一種礦用聚氨酯噴涂材料，其特征在于由A組份和B組份組成，其中A組份以質量百分數計聚醚多元醇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% 泡沫穩定劑 1.0~1.8% 水1.2 2.0%發泡劑5 35%催化劑0.4 2.6%阻燃劑10 30%其中聚醚多元醇A為6官能度，分子量為300-1000的聚環氧丙烷醚多元醇；聚醚多元醇B為4官能度，分子量為400-1000的聚環氧丙烷醚多元醇；聚酯多元醇C為2官能度，分子量為300-400的苯酐聚酯多元醇；聚酯多元醇D為2官能度，分子量為300-400的聚酯多元醇；泡沫穩定劑為Si-C類表面活性劑；發泡劑為一氟二氯乙烷；催化劑為有機金屬催化劑及有機胺催化劑；阻燃劑為磷酸酯類阻燃劑；B組份為多苯基多亞甲基多異氰酸酯。
2.根據權利要求1所述的礦用聚氨酯噴涂材料，其特征在于泡沫穩定劑采用L-6950。
3.根據權利要求1所述的礦用聚氨酯噴涂材料，其特征在于催化劑采用二月桂酸二丁基錫、隊隊^，^，^，-五甲基二乙烯三胺和1，3，5-三(二甲基氨基丙基)六氫三嗪，三者之間的質量比為0. 5 1. 5 0.1 3 0.3 2。
4.根據權利要求1所述的礦用聚氨酯噴涂材料，其特征在于阻燃劑為磷酸三氯丙酯。
5.一種權利要求1所述的礦用聚氨酯噴涂材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟制備A組份料先將稱量好的聚醚多元醇、聚酯多元醇裝入混合釜中攪拌，然后加入稱量好的催化劑、發泡劑、水、泡沫穩定劑，在常溫攪拌均勻，取樣檢測合格后，即可裝桶； 將A、B組份料按A B= 1 1的重量比混合均勻，即得礦用聚氨酯噴涂材料。
全文摘要
本發明屬于化學合成領域，具體涉及一種礦用聚氨酯噴涂材料及其制備方法，提供一種A、B雙組份聚氨酯材料及其制備方法，這種材料主要用于礦下快速噴涂密封通過多元醇、助劑及異氰酸酯的選擇，使噴涂材料對巖煤體具有良好的粘結性，粘合后抗剪切性及韌性好，耐沖擊。降低材料本身粘度使其能夠很好地滲入煤層或巖層細小的裂縫中，同時相關原料低氣味、不含有揮發性溶劑，不產生任何有毒氣體，完全滿足煤礦加固材料的使用和環保要求。
文檔編號C09D7/12GK102533089SQ201110442390
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月27日 優先權日2011年12月27日
發明者張麗, 由明, 郝德開 申請人:山東東大一諾威新材料有限公司