專利名稱：防火泡沫材料的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種防火泡沫材料的制備方法，尤其涉及用于煤礦防治自燃發(fā) 火新型防火泡沫材料的制備方法。
背景技術：
礦井煤層自燃發(fā)火從理論上講，是指具有自燃傾向性的煤層被破碎后與空 氣接觸發(fā)生氧化到自燃。其中主要原因之一就是釆空區(qū)或巷道等漏風而造成的。 所以只要采用具有防火功效的聚合物防火性能滿足中華人民共和國煤炭行業(yè)標
準MT113—1995《煤礦井下用聚合物制品阻燃抗靜電性通用實驗方法和判定規(guī) 格》，就能成功地將井下采空區(qū)、巷道、含水漏煤眼等漏風點進行封堵，在防治 自燃發(fā)火方面就會取得顯著成效。在有機高聚物泡沫中利用酚醛樹脂發(fā)泡形成 的通用酚醛泡沫，在防火性能上能夠滿足標準MT113—1995。但是由于礦井現(xiàn)場 環(huán)境比較復雜，施工要求條件較高，所以傳統(tǒng)的酚醛樹脂發(fā)泡滿足不了施工條 件，所以酚醛泡沫應用于礦井安全很少。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于煤礦防治自燃發(fā)火效果好的防火泡沫材料的
制備方法。
為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下 一種防火泡沫材料的制備 方法，其特點在于其工藝流程如下-
一、 將甲階酚醛樹脂、尿素、三聚氰胺、防火聚醚、甲醇混合形成第一種 混合物；第一種混合物按重量份數(shù)配比如下甲階酚醛樹脂100份、尿素10 20份、三聚氰胺3 8份、防火聚醚5 10份、甲醇50 80份；
二、 向第一種混合物內(nèi)加入堿形成第二種混合物；把第二種混合物的PH值 調(diào)到8 9;然后進行加熱，使反應溫度在60 卯。C之間，反應1 3小時，停 止加熱；
三、 把加熱后的第二種混合物加酸中和使其PH值達到6 7形成第三種混 合物；然后對第三種混合物進行真空脫甲醇；然后，在溫度為25。C的條件下對 脫甲醇后的第三種混合物進行調(diào)其粘度，使粘度為1000 3000mpa.S，形成改性 酚酸樹脂；
3四、 將改性酚醛樹脂、發(fā)泡劑、阻燃劑、乳化劑、助劑混合形成可發(fā)性改 性酚醛樹脂，可發(fā)性改性酚醛樹脂按重量份數(shù)配比如下改性酚醛樹脂100份、 發(fā)泡劑3 5份、阻燃劑5 10份、乳化劑2 5份、助劑2 5份；
五、 將可發(fā)性改性酚醛樹脂與有機酸催化體系混合，發(fā)泡成型即為成品， 可發(fā)性改性酚醛樹脂與有機酸催化體系按重量配比為可發(fā)性改性酚醛樹脂有 機酸催化體系=4 1: 1;
所述的有機酸催化體系為甲基磺酸、酚磺酸、苯磺酸水溶液的混合物，該 混合物按重量份數(shù)配比如下甲基磺酸100份、酚磺酸10 30份、苯磺酸10 40份、水1 80份。
本發(fā)明的優(yōu)點效果是本發(fā)明成品為高發(fā)泡倍數(shù)，本發(fā)明成品的膨脹體積 為傳統(tǒng)酚醛樹脂膨脹體積的10 40倍；本發(fā)明成品使用時充填用量小，泡沬反
應迅速，氣溫要求低， 一般在2(TC時30秒即可反應，10 15'C時1 2分鐘內(nèi) 膨脹結束，并在10分鐘內(nèi)硬化，不需要使用防漏架，有良好的抗壓能力，經(jīng)得 起巖層的運動，不蔓延火焰，適用于井下滅火，泡沫的氧指數(shù)高、煙密度低， 到達難燃B1級。


圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實施方式
下面結合附圖與具體實施例對本發(fā)明做進一步描述 實施例1:
如圖1所示， 一種防火泡沫材料的制備方法，其工藝流程如下
一、 將甲階酚醛樹脂、尿素、三聚氰胺、防火聚醚、甲醇混合形成第一種 混合物；第一種混合物按重量份數(shù)配比如下甲階酚醛樹脂100份、尿素10份、 三聚氰胺3份、防火聚醚5份、甲醇50份；
二、 向第一種混合物內(nèi)加入堿形成第二種混合物；把第二種混合物的PH值 調(diào)到8 9;然后進行加熱，使反應溫度在60 90'C之間，反應1 3小時，停 止加熱；
三、 把加熱后的第二種混合物加酸中和使其PH值達到6 7形成第三種混 合物；然后對第三種混合物進行真空脫甲醇；然后，在溫度為25。C的條件下對 脫甲醇后的第三種混合物進行調(diào)其粘度，使粘度為1000 3000mpa.S,形成改性 酚醛樹脂；
4四、 將改性酚醛樹脂、發(fā)泡劑、阻燃劑、乳化劑、助劑混合形成可發(fā)性改 性酚醛樹脂，可發(fā)性改性酚醛樹脂按重量份數(shù)配比如下改性酚醛樹脂100份、 發(fā)泡劑3份、阻燃劑5份、乳化劑2份、助劑2份；
五、 將可發(fā)性改性酚醛樹脂與有機酸催化體系混合，發(fā)泡成型即為成品，
可發(fā)性改性酚醛樹脂與有機酸催化體系按重量配比為可發(fā)性改性酚醛樹脂有 機酸催化體系=4: 1。
在本實施例中，所述的有機酸催化體系為甲基磺酸、酚磺酸、苯磺酸水溶 液的混合物，該混合物按重量份數(shù)配比如下甲基磺酸10O份、酚磺酸10份、 苯磺酸10份、水1份。
在本實施例中，所述發(fā)泡劑為141b (—氟二氯乙烷)。
在本實施例中，所述阻燃劑為三氧化二鋁。
在本實施例中，所述乳化劑為硬泡硅油GY—1。 在本實施例中，所述助劑為吐溫一40。
本發(fā)明成品為高發(fā)泡倍數(shù)，膨脹體積為原體積的30倍，泡沫反應迅速，2 分鐘內(nèi)膨脹結束，并在10分鐘內(nèi)硬化。 實例2:
如圖1所示， 一種防火泡沫材料的制備方法，其工藝流程如下
一、 將甲階酚醛樹脂、尿素、三聚氰胺、防火聚醚、甲醇混合形成第一種
混合物；第一種混合物按重量份數(shù)配比如下甲階酚醛樹脂100份、尿素15份、 三聚氰胺5份、防火聚醚7份、甲醇65份；
二、 向第一種混合物內(nèi)加入堿形成第二種混合物；把第二種混合物的PH值 調(diào)到8 9;然后進行加熱，使反應溫度在60 90'C之間，反應1 3小時，停 止加熱；
三、 把加熱后的第二種混合物加酸中和使其PH值達到6 7形成第三種混 合物；然后對第三種混合物進行真空脫甲醇；然后，在溫度為25。C的條件下對 脫甲醇后的第三種混合物進行調(diào)其粘度，使粘度為1000 3000mpa.S，形成改性 酚醛樹脂；
四、 將改性酚酸樹脂、發(fā)泡劑、阻燃劑、乳化劑、助劑混合形成可發(fā)性改 性酚醛樹脂，可發(fā)性改性酚醛樹脂按重量份數(shù)配比如下改性酚醛樹脂100份、 發(fā)泡劑4份、阻燃劑8份、乳化劑3份、助劑3份；
五、 將可發(fā)性改性酚醛樹脂與有機酸催化體系混合，發(fā)泡成型即為成品，可發(fā)性改性酚醛樹脂與有機酸催化體系按重量配比為可發(fā)性改性酚醛樹脂有機酸催化體系=3: 1。
在本實施例中，所述的有機酸催化體系為甲基磺酸、酚磺酸、苯磺酸水溶液的混合物，該混合物按重量份數(shù)配比如下甲基磺酸100份、酚磺酸20份、苯磺酸25份、水50份。
在本實施例中，所述發(fā)泡劑為二氯甲烷。
在本實施例中，所述阻燃劑為TCEP磷酸三(2-氯乙基)酯。
在本實施例中，所述乳化劑為硬泡硅油DC—193。
在本實施例中，所述助劑為吐溫一60。
本發(fā)明成品為高發(fā)泡倍數(shù)，膨脹體積為原體積的25倍，泡沫反應迅速，2分鐘內(nèi)膨脹結束，并在8分鐘內(nèi)硬化.實例3:
如圖1所示， 一種防火泡沫材料的制備方法，其工藝流程如下
—、將甲階酚醛樹脂、尿素、三聚氰胺、防火聚醚、甲醇混合形成第一種
混合物；第一種混合物按重量份數(shù)配比如下甲階酚醛樹脂100份、尿素20份、
三聚氰胺8份、防火聚醚10份、甲醇80份；
二、 向第一種混合物內(nèi)加入堿形成第二種混合物；把第二種混合物的PH值調(diào)到8 9;然后進行加熱，使反應溫度在60 90'C之間，反應1 3小時，停止加熱；
三、 把加熱后的第二種混合物加酸中和使其PH值達到6 7形成第三種混合物；然后對第三種混合物進行真空脫甲醇；然后，在溫度為25。C的條件下對脫甲醇后的第三種混合物進行調(diào)其粘度，使粘度為1000 3000mpa.S，形成改性酚醛樹脂；
四、 將改性酚醛樹脂、發(fā)泡劑、阻燃劑、乳化劑、助劑混合形成可發(fā)性改性酚醛樹脂，可發(fā)性改性酚醛樹脂按重量份數(shù)配比如下改性酚醛樹脂100份、發(fā)泡劑5份、阻燃劑10份、乳化劑5份、助劑5份；
五、 將可發(fā)性改性酚醛樹脂與有機酸催化體系混合，發(fā)泡成型即為成品，可發(fā)性改性酚醛樹脂與有機酸催化體系按重量配比為可發(fā)性改性酚醛樹脂有機酸催化體系=2: 1。
在本實施例中,所述的有機酸催化體系為甲基磺酸、酚磺酸、苯磺酸水溶
液的混合物，該混合物按重量份數(shù)配比如下甲基磺酸100份、酚磺酸30份、
6苯磺酸40份、水80份。
在本實施例中，所述發(fā)泡劑為二氯甲垸。 在本實施例中，所述阻燃劑為三氧化二銻。 在本實施例中，所述乳化劑為硬泡硅油L一580。 在本實施例中，所述助劑為吐溫一80。
本發(fā)明成品為高發(fā)泡倍數(shù)，膨脹體積為原體積的20倍，泡'沐反應迅速，2 分鐘內(nèi)膨脹結束，并在5分鐘內(nèi)硬化。 實例4:
如圖1所示， 一種防火泡沫材料的制備方法，其工藝流程如下
一、 將甲階酚醛樹脂、尿素、三聚氰胺、防火聚醚、甲醇混合形成第一種 混合物；第一種混合物按重量份數(shù)配比如下甲階酚醛樹脂100份、尿素10份、 三聚氰胺8份、防火聚醚8份、甲醇70份；
二、 向第一種混合物內(nèi)加入堿形成第二種混合物；把第二種混合物的PH值 調(diào)到8 9;然后進行加熱，使反應溫度在60 90'C之間，反應1 3小時，停 止加熱；
三、 把加熱后的第二種混合物加酸中和使其PH值達到6 7形成第三種混 合物；然后對第三種混合物進行真空脫甲醇；然后，在溫度為25'C的條件下對 脫甲醇后的第三種混合物進行調(diào)其粘度，使粘度為1000 3000mpa.S，形成改性 酚醛樹脂；
四、 將改性酚醛樹脂、發(fā)泡劑、阻燃劑、乳化劑、助劑混合形成可發(fā)性改 性酚醛樹脂，可發(fā)性改性酚醛樹脂按重量份數(shù)配比如下改性酚醛樹脂100份、 發(fā)泡劑3份、阻燃劑10份、乳化劑3份、助劑4份；
五、 將可發(fā)性改性酚醛樹脂與有機酸催化體系混合，發(fā)泡成型即為成品， 可發(fā)性改性酚醛樹脂與有機酸催化體系按重量配比為可發(fā)性改性酚醛樹脂有 機酸催化體系-l: 1。
在本實施例中，所述的有機酸催化體系為甲基磺酸、酚磺酸、苯磺酸水溶 液的混合物，該混合物按重量份數(shù)配比如下甲基磺酸100份、酚磺酸10份、 苯磺酸40份、水60份。
在本實施例中，所述發(fā)泡劑為141b (—氟二氯乙烷)。
在本實施例中，所述阻燃劑為氧化鎂。
在本實施例中，所述乳化劑為硬泡硅油GY—1。
7在本實施例中，所述助劑為吐溫一60。
本發(fā)明成品為高發(fā)泡倍數(shù)，膨脹體積為原體積的15倍，泡沫反應迅速，并 在2分鐘內(nèi)硬化，不需要防漏支架，有良好的抗壓能力(0.2MPa左右)，經(jīng)得起 巖層的運動；不蔓延火焰，適用于井下滅火。泡沫的氧指數(shù)高、煙密度低，達 到難燃Bl級。
權利要求
1、一種防火泡沫材料的制備方法，其特征在于其工藝流程如下一、將甲階酚醛樹脂、尿素、三聚氰胺、防火聚醚、甲醇混合形成第一種混合物；第一種混合物按重量份數(shù)配比如下甲階酚醛樹脂100份、尿素10～20份、三聚氰胺3～8份、防火聚醚5～10份、甲醇50～80份；二、向第一種混合物內(nèi)加入堿形成第二種混合物；把第二種混合物的PH值調(diào)到8～9；然后進行加熱，使反應溫度在60～90℃之間，反應1～3小時，停止加熱；三、把加熱后的第二種混合物加酸中和使其PH值達到6～7形成第三種混合物；然后對第三種混合物進行真空脫甲醇；然后，在溫度為25℃的條件下對脫甲醇后的第三種混合物進行調(diào)其粘度，使粘度為1000～3000mpa.s，形成改性酚醛樹脂；四、將改性酚醛樹脂、發(fā)泡劑、阻燃劑、乳化劑、助劑混合形成可發(fā)性改性酚醛樹脂，可發(fā)性改性酚醛樹脂按重量份數(shù)配比如下改性酚醛樹脂100份、發(fā)泡劑3～5份、阻燃劑5～10份、乳化劑2～5份、助劑2～5份；五、將可發(fā)性改性酚醛樹脂與有機酸催化體系混合，發(fā)泡成型即為成品，可發(fā)性改性酚醛樹脂與有機酸催化體系按重量配比為可發(fā)性改性酚醛樹脂有機酸催化體系＝4～1∶1。
2、 根椐權利要求1所述的防火泡沫材料的制備方法，其特征在于所述的有機酸催化體系為甲基磺酸、酚磺酸、苯磺酸水溶液的混合物，該混合物按重量份數(shù)配比如下甲基磺酸100份、酚磺酸10 30份、苯磺酸10 40份、水l 80份。
3、 根椐權利要求2所述的防火泡沫材料的制備方法，其特征在于所述發(fā)泡劑為141b或二氯甲垸。
4、 根椐權利要求3所述的防火泡沫材料的制備方法，其特征在于所述阻 燃劑為三氧化二鋁或TCEP磷酸三(2-氯乙基)酯或三氧化二銻或氧化鎂。
5、 根椐權利要求4所述的防火泡沫材料的制備方法，其特征在于所述乳化劑為硬泡硅油GY—1或DC—193或L一580。
6、 根椐權利要求5所述的防火泡沫材料的制備方法，其特征在于所述助 劑為吐溫一40或吐溫一60或吐溫—80。
7、 根椐權利要求l或2或3或4或5或6所述的防火泡沫材料的制備方法， 其特征在于所述可發(fā)性改性酚醛樹脂與有機酸催化體系按重量最佳配比為可 發(fā)性改性酚醛樹脂有機酸催化體系=2: 1。
全文摘要
一種用于煤礦防治自燃發(fā)火效果好的防火泡沫材料的制備方法，其工藝流程如下一、將甲階酚醛樹脂、尿素、三聚氰胺、防火聚醚、甲醇混合形成第一種混合物；二、向第一種混合物內(nèi)加入堿形成第二種混合物；三、把加熱后的第二種混合物加酸中和，然后對第三種混合物進行真空脫甲醇；形成改性酚醛樹脂；四、將改性酚醛樹脂、發(fā)泡劑、阻燃劑、乳化劑、助劑混合形成可發(fā)性改性酚醛樹脂；五、將可發(fā)性改性酚醛樹脂與有機酸催化體系混合。
文檔編號C08J9/14GK101475700SQ200810160138
公開日2009年7月8日 申請日期2008年11月15日 優(yōu)先權日2008年11月15日
發(fā)明者孫助海, 孫志武, 張經(jīng)澤, 鐘東南, 馬敏敏 申請人:滕州市華海新型保溫材料有限公司;鐘東南