本發(fā)明涉及一種耐高溫耐水型樹脂錨固劑的制備方法,屬于錨固劑制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
樹脂錨固劑是現(xiàn)代應(yīng)用最廣泛的粘結(jié)錨固材料,錨固劑一般由特種樹脂、高強填料、固化劑、促進劑及各種助劑構(gòu)成。廣泛用于煤礦的頂板支護,井筒安裝、巖層支護、設(shè)備基礎(chǔ)固定、壩裂縫修復(fù),建筑物的抗震加固等。
錨固劑均為雙組份,可分為A、B兩組份。A組份為不飽和樹脂,促進劑及其他化學助劑和各種惰性填料配制成,我們稱為膠泥。B組份采用引發(fā)劑、水及其他化學助劑和惰性填料稀釋混合后作為固化劑使用,因本身固有的性質(zhì),在有水情況下其凝膠時間、錨固強度都會受到很大的影響,主要表現(xiàn)在錨固劑在有水的情況下比無水情況下凝膠時間變慢,強度增長速度變緩,并且其最終強度也比無水條件下小,在有水環(huán)境下,掘進工作面尤其對于一定時間、一定面積的空頂情況,普通樹脂錨固劑所存在的缺陷將會形成安全上的隱患。同時礦井井下的條件是復(fù)雜多變的,在礦井的局部巷道內(nèi),由于通風或地熱的原因,巷壁的溫度會升高,溫度低則三四十度,高則七八十度,溫度過高對錨固劑錨桿支護效果存在一定的影響,實際錨固力往往低于理論計算值,使得圍巖強度降低,這使得錨固劑的支護不能取得良好的效果。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題:針對傳統(tǒng)的樹脂錨固劑在有水情況下,凝膠時間慢,影響錨固強度,且受溫度的影響較大,使得錨固劑的支護不能取得良好效果的問題,本發(fā)明首先將聚偏氟乙烯粉碎后,與聚乙烯醇溶液、乳化劑混合加熱,得到改性液,再將其與雙酚A型不飽和聚酯樹脂197交聯(lián),通過摻雜聚偏氟乙烯,得到耐熱性耐水性好的交聯(lián)改性雙酚A型不飽和聚酯樹脂,再將其與苯二酚、二甘醇等物質(zhì)混合,得到樹脂膠泥,最后將其與利用過氧化苯甲酰、鄰苯二甲酸二甲酯等制得的固化劑進行混合,即可得到耐高溫耐水型樹脂錨固劑,本發(fā)明制備的樹脂錨固劑具有耐高溫性和耐水性能,不會影響錨固劑的支護效果,減少安全上的隱患。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
(1)稱取30~50g聚偏氟乙烯,裝入粉碎機中粉碎,過100目篩,將過篩后的聚偏氟乙烯粉末加入200~300mL質(zhì)量分數(shù)為10%聚乙烯醇溶液中,在50~60℃恒溫水浴下,以300~400r/min攪拌10~15min,再加入2~3g乳化劑OP-10,繼續(xù)攪拌10~20min,得改性液;
(2)量取1.0~1.2L雙酚A型不飽和聚酯樹脂197,100~120mL上述改性液,裝入燒杯中,在40~50℃下,以300~400r/min攪拌20~30min,再加入10~12g檸檬酸,繼續(xù)攪拌30~40min,得交聯(lián)改性雙酚A型不飽和聚酯樹脂;
(3)按重量份數(shù)計,稱取100~120份上述交聯(lián)改性雙酚A型不飽和聚酯樹脂,0.1~0.3份對苯二酚,0.1~0.2份二甘醇,0.3~0.5份環(huán)烷酸鈷,200~240份60目石灰石粉,300~360份100目石灰石粉,1~2份氧化鎂,1~2份納米二氧化硅,裝入拌料桶中攪拌均勻,得樹脂膠泥,備用;
(4)按重量份數(shù)計,稱取3~5份過氧化苯甲酰,3~5份鄰苯二甲酸二甲酯,攪拌混合均勻,得固化劑,按質(zhì)量比40:1~50:1,將上述制備的樹脂膠泥與固化劑攪拌混合均勻,得耐高溫耐水型樹脂錨固劑。
本發(fā)明的應(yīng)用方法:首先選擇一需要錨固的位置,將錨桿眼打孔至標準深度,并將錨孔內(nèi)的巖粉和積水清理干凈后,再用錨桿將本發(fā)明制備的耐高溫耐水型樹脂錨固劑送入眼底,并用桿體將其搗實,然后啟動錨桿攪拌裝置邊攪拌邊推進,勻速推進到孔底后,及時安裝并緊固托盤及螺帽即可完成錨固工作。經(jīng)檢測,本發(fā)明制備的耐高溫耐水型樹脂錨固劑在有水情況下,凝膠時間只需7~20s,同時在70~80℃時,其抗壓強度達到57.8~59.2MPa。
本發(fā)明與其他方法相比,有益技術(shù)效果是:
(1)本發(fā)明制備的耐高溫耐水型樹脂錨固劑在70~80℃時,其抗壓強度達到57.8~59.2MPa,具有較好的支護效果;
(2)本發(fā)明制備的耐高溫耐水型樹脂錨固劑耐水性能優(yōu)越,在有水情況下,凝膠時間只需7~20s,錨固強度不會受到影響。
具體實施方式
首先稱取30~50g聚偏氟乙烯,裝入粉碎機中粉碎,過100目篩,將過篩后的聚偏氟乙烯粉末加入200~300mL質(zhì)量分數(shù)為10%聚乙烯醇溶液中,在50~60℃恒溫水浴下,以300~400r/min攪拌10~15min,再加入2~3g乳化劑OP-10,繼續(xù)攪拌10~20min,得改性液;量取1.0~1.2L雙酚A型不飽和聚酯樹脂197,100~120mL上述改性液,裝入燒杯中,在40~50℃下,以300~400r/min攪拌20~30min,再加入10~12g檸檬酸,繼續(xù)攪拌30~40min,得交聯(lián)改性雙酚A型不飽和聚酯樹脂;再按重量份數(shù)計,稱取100~120份上述交聯(lián)改性雙酚A型不飽和聚酯樹脂,0.1~0.3份對苯二酚,0.1~0.2份二甘醇,0.3~0.5份環(huán)烷酸鈷,200~240份60目石灰石粉,300~360份100目石灰石粉,1~2份氧化鎂,1~2份納米二氧化硅,裝入拌料桶中攪拌均勻,得樹脂膠泥,備用;最后按重量份數(shù)計,稱取3~5份過氧化苯甲酰,3~5份鄰苯二甲酸二甲酯,攪拌混合均勻,得固化劑,按質(zhì)量比40:1~50:1,將上述制備的樹脂膠泥與固化劑攪拌混合均勻,得耐高溫耐水型樹脂錨固劑。
實例1
首先稱取50g聚偏氟乙烯,裝入粉碎機中粉碎,過100目篩,將過篩后的聚偏氟乙烯粉末加入300mL質(zhì)量分數(shù)為10%聚乙烯醇溶液中,在60℃恒溫水浴下,以400r/min攪拌15min,再加入3g乳化劑OP-10,繼續(xù)攪拌20min,得改性液;量取1.2L雙酚A型不飽和聚酯樹脂197,120mL上述改性液,裝入燒杯中,在50℃下,以400r/min攪拌30min,再加入12g檸檬酸,繼續(xù)攪拌40min,得交聯(lián)改性雙酚A型不飽和聚酯樹脂;再按重量份數(shù)計,稱取120份上述交聯(lián)改性雙酚A型不飽和聚酯樹脂,0.3份對苯二酚,0.2份二甘醇,0.5份環(huán)烷酸鈷,240份60目石灰石粉,360份100目石灰石粉,2份氧化鎂,2份納米二氧化硅,裝入拌料桶中攪拌均勻,得樹脂膠泥,備用;最后按重量份數(shù)計,稱取5份過氧化苯甲酰,5份鄰苯二甲酸二甲酯,攪拌混合均勻,得固化劑,按質(zhì)量比50:1,將上述制備的樹脂膠泥與固化劑攪拌混合均勻,得耐高溫耐水型樹脂錨固劑。
首先選擇一需要錨固的位置,將錨桿眼打孔至標準深度,并將錨孔內(nèi)的巖粉和積水清理干凈后,再用錨桿將本發(fā)明制備的耐高溫耐水型樹脂錨固劑送入眼底,并用桿體將其搗實,然后啟動錨桿攪拌裝置邊攪拌邊推進,勻速推進到孔底后,及時安裝并緊固托盤及螺帽即可完成錨固工作。經(jīng)檢測,本發(fā)明制備的耐高溫耐水型樹脂錨固劑在有水情況下,凝膠時間只需20s,同時在80℃時,其抗壓強度達到57.8MPa。
實例2
首先稱取30g聚偏氟乙烯,裝入粉碎機中粉碎,過100目篩,將過篩后的聚偏氟乙烯粉末加入200mL質(zhì)量分數(shù)為10%聚乙烯醇溶液中,在50℃恒溫水浴下,以300r/min攪拌10min,再加入2g乳化劑OP-10,繼續(xù)攪拌10min,得改性液;量取1.0L雙酚A型不飽和聚酯樹脂197,100mL上述改性液,裝入燒杯中,在40℃下,以300r/min攪拌20min,再加入10g檸檬酸,繼續(xù)攪拌30min,得交聯(lián)改性雙酚A型不飽和聚酯樹脂;再按重量份數(shù)計,稱取100份上述交聯(lián)改性雙酚A型不飽和聚酯樹脂,0.1份對苯二酚,0.1份二甘醇,0.3份環(huán)烷酸鈷,200份60目石灰石粉,300份100目石灰石粉,1份氧化鎂,1份納米二氧化硅,裝入拌料桶中攪拌均勻,得樹脂膠泥,備用;最后按重量份數(shù)計,稱取3份過氧化苯甲酰,3份鄰苯二甲酸二甲酯,攪拌混合均勻,得固化劑,按質(zhì)量比40:1,將上述制備的樹脂膠泥與固化劑攪拌混合均勻,得耐高溫耐水型樹脂錨固劑。
首先選擇一需要錨固的位置,將錨桿眼打孔至標準深度,并將錨孔內(nèi)的巖粉和積水清理干凈后,再用錨桿將本發(fā)明制備的耐高溫耐水型樹脂錨固劑送入眼底,并用桿體將其搗實,然后啟動錨桿攪拌裝置邊攪拌邊推進,勻速推進到孔底后,及時安裝并緊固托盤及螺帽即可完成錨固工作。經(jīng)檢測,本發(fā)明制備的耐高溫耐水型樹脂錨固劑在有水情況下,凝膠時間只需20s,同時在70℃時,其抗壓強度達到57.8MPa。
實例3
首先稱取40g聚偏氟乙烯,裝入粉碎機中粉碎,過100目篩,將過篩后的聚偏氟乙烯粉末加入250mL質(zhì)量分數(shù)為10%聚乙烯醇溶液中,在55℃恒溫水浴下,以350r/min攪拌12min,再加入3g乳化劑OP-10,繼續(xù)攪拌15min,得改性液;量取1.1L雙酚A型不飽和聚酯樹脂197,110mL上述改性液,裝入燒杯中,在45℃下,以350r/min攪拌25min,再加入11g檸檬酸,繼續(xù)攪拌35min,得交聯(lián)改性雙酚A型不飽和聚酯樹脂;再按重量份數(shù)計,稱取150份上述交聯(lián)改性雙酚A型不飽和聚酯樹脂,0.2份對苯二酚,0.1份二甘醇,0.4份環(huán)烷酸鈷,220份60目石灰石粉,350份100目石灰石粉,2份氧化鎂,2份納米二氧化硅,裝入拌料桶中攪拌均勻,得樹脂膠泥,備用;最后按重量份數(shù)計,稱取4份過氧化苯甲酰,4份鄰苯二甲酸二甲酯,攪拌混合均勻,得固化劑,按質(zhì)量比40:1,將上述制備的樹脂膠泥與固化劑攪拌混合均勻,得耐高溫耐水型樹脂錨固劑。
首先選擇一需要錨固的位置,將錨桿眼打孔至標準深度,并將錨孔內(nèi)的巖粉和積水清理干凈后,再用錨桿將本發(fā)明制備的耐高溫耐水型樹脂錨固劑送入眼底,并用桿體將其搗實,然后啟動錨桿攪拌裝置邊攪拌邊推進,勻速推進到孔底后,及時安裝并緊固托盤及螺帽即可完成錨固工作。經(jīng)檢測,本發(fā)明制備的耐高溫耐水型樹脂錨固劑在有水情況下,凝膠時間快只需15s,同時在75℃時,其抗壓強度達到58.4MPa。