全物理交联Al^(3+)-CMC/MMT-PAM双网络凝胶的制备及性能

作     者：陈鹏燕 周春山 程熙宇 田雅琪 CHEN Pengyan;ZHOU Chunshan;CHENG Xiyu;TIAN Yaqi

作者机构：太原理工大学安全与应急管理工程学院山西太原030024 山西省矿井通风与火灾防治工程技术研究中心山西太原030024 

出 版 物：《矿业研究与开发》 (Mining Research and Development)

年 卷 期：2023年第43卷第11期

页      面：143-149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] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51704207) 山西省基础研究计划项目(202103021224089) 山西省自然科学基金项目(20210302124062) 

主　　题：煤自燃 全物理交联 双网络凝胶 钠基蒙脱土 防灭火性能 

摘      要：为防治煤自燃,以羧甲基纤维素钠(CMC)和聚丙烯酰胺(PAM)为原料,钠基蒙脱土(Na-MMT)和柠檬酸铝(Alcit)为辅料,引入两种相互作用来构筑双交联网络结构,制备全物理交联Al^(3+)-CMC/MMT-PAM双网络防灭火凝胶。测试了凝胶的胶凝时间、热稳定性、强度、渗透性能以及微观形貌,采用程序升温、热分析(TG-DSC)、红外光谱(FTIR)、比表面积分析等对凝胶的防灭火性能进行研究。结果表明:Al^(3+)-CMC/MMT-PAM双网络凝胶具有良好的热稳定性,MMT的质量分数为3%时,凝胶强度最佳,25号凝胶渗透率最小,为28.14%;经凝胶处理的煤样,其—OH和—CO含量始终低于原煤,C—H含量高于原煤,失重率整体降低,总放热值明显下降,比表面积减小。灭火试验表明,双网络凝胶对煤的自燃有一定抑制作用,加入双网络凝胶后,煤体温度迅速下降且不易复燃。