一種吸熱改性磷酸二氫鉀抑爆劑的制備方法
【專利摘要】本發明涉及一種吸熱改性磷酸二氫鉀抑爆劑的制備方法，屬于抑爆劑制備技術領域。針對目前制備抑爆劑在使用過程中，若爆炸性物質放熱速率超過熱損失速率時，反應過程不斷加速，不斷循環直至發生爆炸，中途卻無法有效遏制的缺陷，通過將海藻酸鈉與液體石蠟復配，通過均質后將其有效包覆至抑爆劑表面，形成可吸熱熔融的微球結構，在爆炸物放熱加劇時，有效的吸熱熔融并有效抑爆，阻止爆炸性物質因突然放熱導致的爆炸性事故的方法，本發制備的吸熱改性磷酸二氫鉀抑爆劑最高可耐溫度可達285～300℃，抑爆劑顆粒間無團聚和結塊現象，且制備過程簡單，綠色環保，對環境無污染。
【專利說明】
一種吸熱改性磷酸二氫鉀抑爆劑的制備方法
技術領域
[0001 ]本發明涉及一種吸熱改性磷酸二氫鉀抑爆劑的制備方法，屬于抑爆劑制備技術領域。
【背景技術】
[0002]煤塵或瓦斯爆炸具有可燃物質分布范圍廣、能量釋放時間長等特點，爆炸過程中往往會因為現場操作設備等障礙物的作用而發生火焰加速的現象，在火焰與爆炸壓力波的耦合作用下，爆炸的作用范圍與災害程度均增大。對于煤礦事故治理，除了加強對瓦斯與火源的監測能力以及安全監督管理來預防事故發生外，采取有效的滅火抑爆措施來減少事故中的傷亡損失也顯得十分重要。隔爆和抑爆技術是目前研究較多的防治措施之一。在抑爆技術中，作為抑爆劑使用的材料主要有水、鹵代烷、水加鹵代烷、無機鹽粉體等，其中能夠有效抑制井下的二次爆炸的粉體抑爆材料是研究熱點，如Si02、NaC1、KC1、NH4H2PO4、KHCO3、NaHC03、CaCO3、CO (NH2) 2 等粉體。
[0003]熱反應機理是指爆炸性物質受熱而發生化學反應，并自動加速直到產生爆炸的一種現象，遵循物理上的能量守恒定律和熱力學第一定律。當化學反應系統中放熱速率超過熱損失速率時，熱失衡現象使熱產生速率隨溫度的升高成指數增加，從而釋放出更多的熱量，使系統升溫加快，反應過程不斷加速，不斷循環以上過程直至發生爆炸。這說明相對封閉的空間內瓦斯混合氣體體系只能容納一定的能量，當熱反應產生的熱積聚使系統內能量超過該閾值，瓦斯混合氣體即被引爆。所以制備一種可迅速吸收熱量，降低熱反應爆炸的抑爆劑很有必要。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題:針對目前制備抑爆劑在使用過程中，若爆炸性物質放熱速率超過熱損失速率時，反應過程不斷加速，不斷循環直至發生爆炸，中途卻無法有效遏制的缺陷，提供了一種通過將海藻酸鈉與液體石蠟復配，通過均質后將其有效包覆至抑爆劑表面，形成可吸熱熔融的微球結構，在爆炸物放熱加劇時，有效的吸熱熔融并有效抑爆，阻止爆炸性物質因突然放熱導致的爆炸性事故的方法，很好的解決了目前制備抑爆劑在使用過程中，若爆炸性物質放熱速率超過熱損失速率時，反應過程不斷加速，不斷循環直至發生爆炸，中途卻無法有效遏制的缺陷。
[0005]為解決上述技術問題，本發明采用如下所述的技術方案是:
(1)按重量份數計，分別稱量25?30份海藻酸鈉、65?70份去尚子水、30?35份液體石蠟和5?10份烷基酚聚氧乙烯醚置于三角燒瓶中，在8000?10000r/min下均質反應5?I Omin，制備得均質混合液；
(2)再按重量份數計，分別稱量5?10份殼聚糖、45?50份冰醋酸和5?10份氯化鈣置于燒杯中，攪拌混合制備得改性凝固液，隨后按質量比1:5，將上述制備的均質混合液滴加至改性凝固液中，控制滴加時間為10?15min，待滴加完成后，在45?60°C下攪拌混合10?15min，制備得吸熱改性液，備用；
(3)將磷酸二氫鉀置于65?80°C下干燥6?Sh制備得干燥磷酸二氫鉀，隨后按重量份數計，分別稱量35?40份干燥磷酸二氫鉀、5?10份碳酸鈣、2?3份白炭黑、2?3份滑石粉和I?2份云母片置于三口燒瓶中，在45?60°C下水浴加熱25?30min，制備得抑爆劑混合液；
(4)按質量比1:8，將步驟(2)制備的吸熱改性液滴加至上述抑爆劑混合液中，在45?60°(:下水浴攪拌混合10?15min，再在200?300W下超聲分散處理10?15min，隨后保溫反應I?2h后，靜置冷卻至室溫后，過濾并收集濾餅，在55?60°C下干燥6?8h，即可制備得一種吸熱改性磷酸二氫鉀抑爆劑。
[0006]本發明的應用方法是:在堆積的煤炭表面，將上述制備的吸熱改性磷酸二氫鉀抑爆劑投放至其表面，控制投放量為1.5?2.5kg/m20
[0007]本發明與其他方法相比，有益技術效果是:
(1)本發制備的吸熱改性磷酸二氫鉀抑爆劑最高可耐溫度可達285?300°C，抑爆劑顆粒間無團聚和結塊現象；
(2)本發明制備過程簡單，綠色環保，對環境無污染。
【具體實施方式】
[0008]首先按重量份數計，分別稱量25?30份海藻酸鈉、65?70份去離子水、30?35份液體石蠟和5?10份烷基酚聚氧乙烯醚置于三角燒瓶中，在8000?10000r/min下均質反應5?1min，制備得均質混合液;再按重量份數計，分別稱量5?10份殼聚糖、45?50份冰醋酸和5?10份氯化鈣置于燒杯中，攪拌混合制備得改性凝固液，隨后按質量比1:5，將上述制備的均質混合液滴加至改性凝固液中，控制滴加時間為10?15min，待滴加完成后，在45?60°C下攪拌混合10?15min，制備得吸熱改性液，備用;將磷酸二氫鉀置于65?80°C下干燥6?Sh制備得干燥磷酸二氫鉀，隨后按重量份數計，分別稱量35?40份干燥磷酸二氫鉀、5?10份碳酸鈣、2?3份白炭黑、2?3份滑石粉和I?2份云母片置于三口燒瓶中，在45?60°C下水浴加熱25?30min，制備得抑爆劑混合液;按質量比1:8，將吸熱改性液滴加至上述抑爆劑混合液中，在45?60°C下水浴攬摔混合10?15min，再在200?300W下超聲分散處理10?15min，隨后保溫反應I?2h后，靜置冷卻至室溫后，過濾并收集濾餅，在55?60°C下干燥6?8h，SP可制備得一種吸熱改性磷酸二氫鉀抑爆劑。
[0009]實例I
首先按重量份數計，分別稱量2 5份海藻酸鈉、6 5份去尚子水、3 O份液體石錯和5份燒基酚聚氧乙烯醚置于三角燒瓶中，在8000r/min下均質反應5min，制備得均質混合液;再按重量份數計，分別稱量5份殼聚糖、45份冰醋酸和5份氯化鈣置于燒杯中，攪拌混合制備得改性凝固液，隨后按質量比1: 5，將上述制備的均質混合液滴加至改性凝固液中，控制滴加時間為1min，待滴加完成后，在45 °C下攪拌混合1min，制備得吸熱改性液，備用;將磷酸二氫鉀置于65 °C下干燥6h制備得干燥磷酸二氫鉀，隨后按重量份數計，分別稱量35份干燥磷酸二氫鉀、5份碳酸鈣、2份白炭黑、2份滑石粉和I份云母片置于三口燒瓶中，在45°C下水浴加熱25min，制備得抑爆劑混合液;按質量比1:8，將吸熱改性液滴加至上述抑爆劑混合液中，在45°C下水浴攪拌混合lOmin，再在200W下超聲分散處理lOmin，隨后保溫反應Ih后，靜置冷卻至室溫后，過濾并收集濾餅，在55°C下干燥6h，即可制備得一種吸熱改性磷酸二氫鉀抑爆劑的制備方法。
[0010]實例2
首先按重量份數計，分別稱量27份海藻酸鈉、67份去離子水、32份液體石蠟和7份烷基酚聚氧乙烯醚置于三角燒瓶中，在9000r/min下均質反應7min，制備得均質混合液;再按重量份數計，分別稱量8份殼聚糖、47份冰醋酸和7份氯化鈣置于燒杯中，攪拌混合制備得改性凝固液，隨后按質量比1: 5，將上述制備的均質混合液滴加至改性凝固液中，控制滴加時間為12min，待滴加完成后，在47°C下攪拌混合12min，制備得吸熱改性液，備用;將磷酸二氫鉀置于67°C下干燥7h制備得干燥磷酸二氫鉀，隨后按重量份數計，分別稱量37份干燥磷酸二氫鉀、7份碳酸鈣、2份白炭黑、3份滑石粉和I份云母片置于三口燒瓶中，在47°C下水浴加熱27min，制備得抑爆劑混合液;按質量比1:8，將吸熱改性液滴加至上述抑爆劑混合液中，在47°C下水浴攪拌混合17min，再在250W下超聲分散處理12min，隨后保溫反應Ih后，靜置冷卻至室溫后，過濾并收集濾餅，在57°C下干燥7h，即可制備得一種吸熱改性磷酸二氫鉀抑爆劑。
[0011]實例3
首先按重量份數計，分別稱量30份海藻酸鈉、70份去離子水、35份液體石蠟和10份烷基酚聚氧乙烯醚置于三角燒瓶中，在lOOOOr/min下均質反應lOmin，制備得均質混合液;再按重量份數計，分別稱量10份殼聚糖、50份冰醋酸和10份氯化鈣置于燒杯中，攪拌混合制備得改性凝固液，隨后按質量比1:5，將上述制備的均質混合液滴加至改性凝固液中，控制滴加時間為15min，待滴加完成后，在60 °C下攪拌混合15min，制備得吸熱改性液，備用;將磷酸二氫鉀置于80°C下干燥Sh制備得干燥磷酸二氫鉀，隨后按重量份數計，分別稱量40份干燥磷酸二氫鉀、10份碳酸鈣、3份白炭黑、3份滑石粉和2份云母片置于三口燒瓶中，在60°C下水浴加熱30min，制備得抑爆劑混合液;按質量比I: 8，將吸熱改性液滴加至上述抑爆劑混合液中，在60°C下水浴攪拌混合15min，再在300W下超聲分散處理15min，隨后保溫反應2h后，靜置冷卻至室溫后，過濾并收集濾餅，在60°C下干燥8h，即可制備得一種吸熱改性磷酸二氫鉀抑爆劑。
【主權項】
1.一種吸熱改性磷酸二氫鉀抑爆劑的制備方法，其特征在于具體制備步驟為: (1)按重量份數計，分別稱量25?30份海藻酸鈉、65?70份去尚子水、30?35份液體石蠟和5?10份烷基酚聚氧乙烯醚置于三角燒瓶中，在8000?10000r/min下均質反應5?I Omin，制備得均質混合液； (2)再按重量份數計，分別稱量5?10份殼聚糖、45?50份冰醋酸和5?10份氯化鈣置于燒杯中，攪拌混合制備得改性凝固液，隨后按質量比1:5，將上述制備的均質混合液滴加至改性凝固液中，控制滴加時間為10?15min，待滴加完成后，在45?60°C下攪拌混合10?15min，制備得吸熱改性液，備用； (3)將磷酸二氫鉀置于65?80°C下干燥6?Sh制備得干燥磷酸二氫鉀，隨后按重量份數計，分別稱量35?40份干燥磷酸二氫鉀、5?10份碳酸鈣、2?3份白炭黑、2?3份滑石粉和I?2份云母片置于三口燒瓶中，在45?60°C下水浴加熱25?30min，制備得抑爆劑混合液； (4)按質量比1:8，將步驟(2)制備的吸熱改性液滴加至上述抑爆劑混合液中，在45?60°(:下水浴攪拌混合10?15min，再在200?300W下超聲分散處理10?15min，隨后保溫反應I?2h后，靜置冷卻至室溫后，過濾并收集濾餅，在55?60°C下干燥6?8h，即可制備得一種吸熱改性磷酸二氫鉀抑爆劑。
【文檔編號】E21F5/12GK106089288SQ201610469745
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月26日
【發明人】周榮, 高玉剛
【申請人】周榮