矿用反应型无卤有机注浆加固材料阻燃性能研究

作     者：陈星明 周亭 周家家 马琳 刘青 许向彬 CHEN Xingming;ZHOU Ting;ZHOU Jiajia;MA Lin;LIU Qing;XU Xiangbin

作者机构：中国平煤神马集团十一矿河南平顶山467000 中煤科工集团重庆研究院有限公司重庆400037 

出 版 物：《矿业安全与环保》 (Mining Safety & Environmental Protection)

年 卷 期：2023年第50卷第2期

页      面：40-45页

学科分类：0819[工学-矿业工程] 081903[工学-安全技术及工程] 08[工学] 

主　　题：注浆加固材料 聚氨酯 无卤 阻燃性能 热稳定性 

摘      要：针对普通聚氨酯注浆加固材料(PU)卤素含量高,造成煤化工企业催化剂中毒失活的问题,合成了一种反应型无卤有机注浆加固材料(PU-NH);借助极限氧指数(LOI),探究PU-NH的阻燃性能;通过热重差示扫描量热分析(TG-DSC)和锥形量热分析,探究PU-NH的热稳定性和燃烧性能。结果表明:PU-NH为难燃材料,与PU相比,PU-NH表现出更优异的热稳定性能,且PU-NH烟释放量降低了39.3%,一氧化碳释放量降低了50.75%。材料燃烧后炭渣的扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)的表征结果表明:PU-NH燃烧后炭渣呈“蜂窝状结构,燃烧时表面形成一层蓬松而致密的炭层,可有效隔绝氧气,并降低热传导速率,这是材料表现出良好阻燃性能的根本原因;同时,PU-NH炭渣中碳元素高,也有利于炭层的形成,提高了耐氧化能力。煤矿井下注浆试验结果表明,PU-NH的性能高于煤矿加固煤岩体用高分子材料的行业标准,加固后可有效提高煤岩体承载能力,保障工作人员生命安全。