[发明专利]一种矿用阻化剂的制备方法

说明书

本发明属于煤矿防灭火材料制备技术领域，具体涉及一种矿用阻化剂的制备方法。本发明将蒸馏水、聚乙二醇和乙烯基双硬脂酰胺在氮气保护下预热反应，再加入乙酸乙烯酯、甲基乙烯基二氯硅烷和催化剂保温反应，随后滴加引发剂继续保温反应，再冷却收集反应混合物，并将反应混合物蒸馏处理，最后收集蒸馏剩余物与叔丁醇、铜粉混匀，收集混合物，即可得矿用阻化剂，本发明所得矿用阻化剂具有阻化效果好，阻化寿命长的特点，且发生反应过程中放热少，本身亦无火灾危险性，可有效防治煤炭堆放和运输过程中的自燃和扬尘，具有较好的使用前景。

技术领域

本发明属于煤矿防灭火材料制备技术领域，具体涉及一种矿用阻化剂的制备方法。

背景技术

煤矿火灾是威胁煤矿安全生产的主要灾害之一，其中以煤炭自燃火灾最为严重，因此它一直是矿井防灭火的攻关重点，煤炭自燃不仅烧毁了宝贵的资源，产生大量的CO、CO₂和SO₂等有毒有害气体，危害工人的健康和生命，污染环境，还能够诱发瓦斯、煤尘爆炸事故的发生。因此，认识煤的自燃机理并采取有效措施防治煤的自燃灾害具有十分重要的理论与现实意义。

现有防治矿井煤自燃的阻化剂可分为物理阻化剂和化学阻化剂两大类。物理阻化剂主要以无机盐为主，包括氯化钠、氯化钙和氯化镁等，由于这类无机盐具有较强的吸水性，当它们附着在煤的表面时可以吸收空气中的水份，从而降低煤层的温度并在煤粒表面形成含水液膜，阻止煤与氧接触，起到隔氧阻化作用。化学阻化剂则是近年来提出的新型阻化剂，它是通过化学反应来减少煤炭自燃中反应活性较高的官能团或中间体，从而降低煤的自燃倾向，该类阻化剂通常为氧化剂，如高氯酸盐、高锰酸盐、高碘酸盐、过氧化物等。如专利申请号CN200610095318.8公开了一种“防治煤炭矿井煤自燃的化学阻化剂”，该化学阻化剂是由表面活性剂、高分子树脂和一定浓度的氧化剂组成的水溶液。

上述的这些阻化剂在不同程度上达到了防治煤炭堆放和运输过程中的自燃和扬尘的作用，但物理阻化剂的阻化效率有限，只有刚开始一定时间段内阻化效果较好，导致其使用受限。而化学阻化剂则是通过预先破坏或减少煤体中氧化反应活性较高的结构防止煤自燃，所以这种破坏是不可逆的，只要目标煤体没有变，阻化效果就一直存在，有效克服了物理阻化剂阻化作用短的缺陷，具有无限长的阻化衰退期，但是由于目前通常采用是氧化剂作为化学阻化剂，在发生反应过程时会放热使得煤体的热量蓄积，并且氧化剂本身具有较大的火灾危险性。

综上所述，开发一种阻化效果好，发生反应过程放热少，且无火灾危险性的矿用阻化剂，成为煤矿防灭火技术领域亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前通常采用是氧化剂作为化学阻化剂，在发生反应过程时会放热使得煤体的热量蓄积，并且氧化剂本身具有较大的火灾危险性的缺陷，提供了一种矿用阻化剂的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：

（1）按重量份数计，取80～90份蒸馏水、30～35份乙酸乙烯酯、20～25份甲基乙烯基二氯硅烷、10～15份聚乙二醇、5～6份乙烯基双硬脂酰胺、1～4份引发剂、2～3份催化剂；

（2）将蒸馏水、聚乙二醇、乙烯基双硬脂酰胺放入反应器中，使用氮气保护

，在70～75℃下进行预热，再加入乙酸乙烯酯、甲基乙烯基二氯硅烷、催化剂，升温至85～90℃，保温，滴加引发剂；

（3）在引发剂滴加完成后，继续保温反应，再冷却至室温，收集反应混合物，将反应混合物进行蒸馏，收集蒸馏剩余物；

（4）将蒸馏剩余物、叔丁醇及铜粉混合均匀，收集混合物，即可得矿用阻化剂。

所述引发剂为过硫酸铵溶液、过硫酸钾溶液中的任意一种。

所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡中的任意一种。