本發(fā)明涉及錨固劑技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種煤礦用高密度高機(jī)械強(qiáng)度錨固劑。
背景技術(shù):
錨固劑是現(xiàn)代應(yīng)用最廣泛的粘結(jié)錨固材料,它由高性能不飽和聚酯和固化劑及其它化學(xué)助劑組成。樹(shù)脂錨固劑在我國(guó)煤礦的應(yīng)用已有50多年的歷史,隨著國(guó)家對(duì)煤礦安全的高度重視和錨固劑用量的不斷增加,應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大,對(duì)錨固劑性能也提出了越來(lái)越高的要求,用傳統(tǒng)的通用型不飽和樹(shù)脂做錨固劑產(chǎn)品存在著很多問(wèn)題:如熱穩(wěn)定差,密度與機(jī)械強(qiáng)度低,針對(duì)以上問(wèn)題,本領(lǐng)域人緣在此方面進(jìn)行了相關(guān)研究,但仍滿足不了需求,亟待提高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提出了一種煤礦用高密度高機(jī)械強(qiáng)度錨固劑,密度高,可有效增加與材料的接觸面積,抗拔出強(qiáng)度高,膨脹性好,而且耐老化和韌性極好,同時(shí)濕熱環(huán)境依然保持高穩(wěn)定性,可長(zhǎng)時(shí)間維持穩(wěn)定機(jī)械強(qiáng)度,固定后穩(wěn)定性和可靠性高,有效的提高了使用安全性。
本發(fā)明提出的一種煤礦用高密度高機(jī)械強(qiáng)度錨固劑,其原料按重量份包括:主料100份,固化劑14-22份,填充劑25-45份,蒸餾水100-160份;主料按重量份包括:間苯型不飽和聚酯100份,氣相二氧化硅10-20份,二甲基對(duì)甲苯胺3-7份,二甲基苯胺4-8份;固化劑按重量份包括:過(guò)氧化二苯甲酰100份,二甘醇5-10份,微晶纖維素6-10份;填充劑按重量份包括:改性瀝青20-35份,煅燒陶土10-20份,磷酸鈣骨水泥15-35份,黏土20-35份,玻璃微珠20-40份,木質(zhì)素磺酸鈉25-45份,滑石粉10-20份,海泡石粉4-12份,硅灰石粉15-25份。
優(yōu)選地,改性瀝青采用如下工藝制備:將瀝青、膠粉升溫混合攪拌,降溫,加入苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物攪拌,加入共交聯(lián)劑攪拌,降溫,加入八甲基環(huán)四硅氧烷、γ-二乙烯三胺丙基甲基二甲氧基硅烷、四甲基氫氧化銨攪拌,降溫,干燥,粉碎得到改性瀝青。
優(yōu)選地,改性瀝青采用如下工藝制備:將瀝青、膠粉混合攪拌25-85min,攪拌溫度為190-220℃,降溫至170-180℃,加入苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物攪拌10-25min,加入共交聯(lián)劑攪拌10-20min,降溫至70-80℃,加入八甲基環(huán)四硅氧烷、γ-二乙烯三胺丙基甲基二甲氧基硅烷、四甲基氫氧化銨攪拌20-60min,降溫,干燥,粉碎得到改性瀝青。
優(yōu)選地,改性瀝青采用如下工藝制備:按重量份將10-20份瀝青、13-22份膠粉混合攪拌25-85min,攪拌溫度為190-220℃,降溫至170-180℃,加入3.5-5份苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物攪拌10-25min,加入1-2份共交聯(lián)劑攪拌10-20min,降溫至70-80℃,加入1.5-2.5份八甲基環(huán)四硅氧烷、0.6-1.2份γ-二乙烯三胺丙基甲基二甲氧基硅烷、0.14-0.22份四甲基氫氧化銨攪拌20-60min,降溫,干燥,粉碎得到改性瀝青。
優(yōu)選地,主料、固化劑、填充劑、蒸餾水的重量比為100:16-20:30-40:120-140。
優(yōu)選地,改性瀝青、玻璃微珠、木質(zhì)素磺酸鈉、滑石粉、海泡石粉、硅灰石粉的重量比為25-30:25-35:30-40:12-18:6-10:18-22。
優(yōu)選地,間苯型不飽和聚酯、氣相二氧化硅、二甲基對(duì)甲苯胺、二甲基苯胺的重量比為100:12-18:4-6:5-7。
本發(fā)明采用改性瀝青、磷酸鈣骨水泥、煅燒陶土、黏土進(jìn)行配合作用,可有效增加與材料的接觸面積,抗拔出強(qiáng)度高,膨脹性好,降低發(fā)生滲透的可能性;在改性瀝青中,瀝青、膠粉在一定溫度下作用,膠粉交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)被撐開(kāi),碳硫鍵與雙硫鍵斷裂,分子尺寸變小,相互間分散滲透作用增強(qiáng),在一定條件下繼續(xù)與苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物在共交聯(lián)劑下作用,形成膠粉、瀝青與苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物雙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),抗水性極好,黏度低,流動(dòng)性好,與八甲基環(huán)四硅氧烷、γ-二乙烯三胺丙基甲基二甲氧基硅烷分散性好,加入四甲基氫氧化銨進(jìn)行聚合,不僅耐老化,而且熱穩(wěn)定性好,韌性極好;改性瀝青與海泡石粉、滑石粉、硅灰石粉、木質(zhì)素磺酸鈉、玻璃微珠配合作用,使本發(fā)明密度高,機(jī)械強(qiáng)度極高,而且濕熱環(huán)境穩(wěn)定性高,可長(zhǎng)時(shí)間維持穩(wěn)定機(jī)械強(qiáng)度,固定后穩(wěn)定性和可靠性高,有效的提高了使用安全性。
具體實(shí)施方式
下面,通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
實(shí)施例1
本發(fā)明提出的一種煤礦用高密度高機(jī)械強(qiáng)度錨固劑,其原料按重量份包括:主料100份,固化劑14份,填充劑45份,蒸餾水100份;主料按重量份包括:間苯型不飽和聚酯100份,氣相二氧化硅20份,二甲基對(duì)甲苯胺3份,二甲基苯胺8份;固化劑按重量份包括:過(guò)氧化二苯甲酰100份,二甘醇5份,微晶纖維素10份;填充劑按重量份包括:改性瀝青20份,煅燒陶土20份,磷酸鈣骨水泥15份,黏土35份,玻璃微珠20份,木質(zhì)素磺酸鈉45份,滑石粉10份,海泡石粉12份,硅灰石粉15份。
實(shí)施例2
本發(fā)明提出的一種煤礦用高密度高機(jī)械強(qiáng)度錨固劑,其原料按重量份包括:主料100份,固化劑22份,填充劑25份,蒸餾水160份;主料按重量份包括:間苯型不飽和聚酯100份,氣相二氧化硅10份,二甲基對(duì)甲苯胺7份,二甲基苯胺4份;固化劑按重量份包括:過(guò)氧化二苯甲酰100份,二甘醇10份,微晶纖維素6份;填充劑按重量份包括:改性瀝青35份,煅燒陶土10份,磷酸鈣骨水泥35份,黏土20份,玻璃微珠40份,木質(zhì)素磺酸鈉25份,滑石粉20份,海泡石粉4份,硅灰石粉25份。
改性瀝青采用如下工藝制備:將瀝青、膠粉升溫混合攪拌,降溫,加入苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物攪拌,加入共交聯(lián)劑攪拌,降溫,加入八甲基環(huán)四硅氧烷、γ-二乙烯三胺丙基甲基二甲氧基硅烷、四甲基氫氧化銨攪拌,降溫,干燥,粉碎得到改性瀝青。
實(shí)施例3
本發(fā)明提出的一種煤礦用高密度高機(jī)械強(qiáng)度錨固劑,其原料按重量份包括:主料100份,固化劑16份,填充劑40份,蒸餾水120份;主料按重量份包括:間苯型不飽和聚酯100份,氣相二氧化硅18份,二甲基對(duì)甲苯胺4份,二甲基苯胺7份;固化劑按重量份包括:過(guò)氧化二苯甲酰100份,二甘醇6份,微晶纖維素9份;填充劑按重量份包括:改性瀝青25份,煅燒陶土18份,磷酸鈣骨水泥20份,黏土30份,玻璃微珠25份,木質(zhì)素磺酸鈉40份,滑石粉12份,海泡石粉10份,硅灰石粉18份。
改性瀝青采用如下工藝制備:按重量份將20份瀝青、13份膠粉混合攪拌85min,攪拌溫度為190℃,降溫至180℃,加入3.5份苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物攪拌25min,加入1份共交聯(lián)劑攪拌20min,降溫至70℃,加入2.5份八甲基環(huán)四硅氧烷、0.6份γ-二乙烯三胺丙基甲基二甲氧基硅烷、0.22份四甲基氫氧化銨攪拌20min,降溫,干燥,粉碎得到改性瀝青。
實(shí)施例4
本發(fā)明提出的一種煤礦用高密度高機(jī)械強(qiáng)度錨固劑,其原料按重量份包括:主料100份,固化劑20份,填充劑30份,蒸餾水140份;主料按重量份包括:間苯型不飽和聚酯100份,氣相二氧化硅12份,二甲基對(duì)甲苯胺6份,二甲基苯胺5份;固化劑按重量份包括:過(guò)氧化二苯甲酰100份,二甘醇8份,微晶纖維素7份;填充劑按重量份包括:改性瀝青30份,煅燒陶土12份,磷酸鈣骨水泥30份,黏土25份,玻璃微珠35份,木質(zhì)素磺酸鈉30份,滑石粉18份,海泡石粉6份,硅灰石粉22份。
改性瀝青采用如下工藝制備:按重量份將10份瀝青、22份膠粉混合攪拌25min,攪拌溫度為220℃,降溫至170℃,加入5份苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物攪拌10min,加入2份共交聯(lián)劑攪拌10min,降溫至80℃,加入1.5份八甲基環(huán)四硅氧烷、1.2份γ-二乙烯三胺丙基甲基二甲氧基硅烷、0.14份四甲基氫氧化銨攪拌60min,降溫,干燥,粉碎得到改性瀝青。
實(shí)施例5
本發(fā)明提出的一種煤礦用高密度高機(jī)械強(qiáng)度錨固劑,其原料按重量份包括:主料100份,固化劑18份,填充劑38份,蒸餾水130份;主料按重量份包括:間苯型不飽和聚酯100份,氣相二氧化硅15份,二甲基對(duì)甲苯胺5份,二甲基苯胺6份;固化劑按重量份包括:過(guò)氧化二苯甲酰100份,二甘醇7份,微晶纖維素8份;填充劑按重量份包括:改性瀝青28份,煅燒陶土15份,磷酸鈣骨水泥25份,黏土28份,玻璃微珠30份,木質(zhì)素磺酸鈉35份,滑石粉15份,海泡石粉8份,硅灰石粉20份。
改性瀝青采用如下工藝制備:將瀝青、膠粉混合攪拌55min,攪拌溫度為200℃,降溫至175℃,加入苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物攪拌15min,加入共交聯(lián)劑攪拌15min,降溫至75℃,加入八甲基環(huán)四硅氧烷、γ-二乙烯三胺丙基甲基二甲氧基硅烷、四甲基氫氧化銨攪拌40min,降溫,干燥,粉碎得到改性瀝青。
以上所述,僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。