[发明专利]一种软膜型煤炭阻燃抑尘剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种软膜型煤炭阻燃抑尘剂及其制备方法，以质量份数计，其原料包括以下组分：1.0‑3.0份改性剂，8.0‑9.0份丙烯酸丁酯，1.5‑1.7份功能单体，0.5‑0.8份阻燃单体，0.01‑0.5份相转移催化剂，28.0‑45.0份聚合主单体，2‑3.5份乳化剂，0.3‑0.6份引发剂，1.0‑2.0份pH缓冲剂，60.0‑110.0份去离子水，1.0‑3.0份阻燃剂。本阻燃抑尘剂喷洒过后在较短时间内可在物料表面形成具有良好的机械稳定性、柔韧性的致密高分子软膜，所成的膜不宜破裂，具有较强的抗风蚀性和抗震荡性。由于本阻燃抑尘剂体系中加入了氮、磷两种元素，因此这种高分子软膜形成了氮‑磷协同阻燃体系，具有优异的阻燃性能，同时可以阻止空气与煤的接触，从而起到防止煤自燃的作用。

技术领域

本发明涉及阻燃抑尘剂技术领域，特别涉及一种软膜型煤炭阻燃抑尘剂及其制备方法。

背景技术

煤炭在开采时会产生煤尘，若煤尘浓度达到其爆炸下限(为114mg/m³)时，一旦遇到明火就可能发生爆炸，严重威胁煤矿安全。煤炭露天采矿场和矿井巷道作业面产生的煤尘，可使采矿工人罹患尘肺病等多种疾病，对采矿工人的身体造成了极大危害。同时，由于煤炭在储存时煤堆中的煤与空气接触，会发生氧化反应，并放出热量。煤的温度升高后，又加速了煤的氧化反应速度。这样，就使煤堆的温度越来越高，当温度超过其自燃点时，就会自燃，造成煤炭损失及不安全事故。

煤炭在铁路运输中一般都采用敞车运输。当前随着铁路运输技术不断发展，列车运行速度持续上升，会车的速度也不断加快，特别是当列车进入有一定长度的隧道时，由于“活塞风”的作用，会形成瞬间强大的扰动气流，由此导致煤炭煤尘、散落及环境污染问题突出。该问题已是铁路运输的巨大安全隐患，严重污染沿线环境，同时导致煤炭资源的巨大浪费。在已有的阻燃抑尘防治技术中，高分子阻燃抑尘剂由于具有粘结性好，保湿性好等优点，使用越来越广泛。但目前市场上的高分子阻燃抑尘剂多为“硬壳型”，产品喷洒后固化层比较脆，受到运输中震荡和风力后容易碎裂，从而失去抑尘效果，且其成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种软膜型煤炭阻燃抑尘剂及其制备方法，其成膜柔韧，且同时兼备阻燃和抑尘两种性能。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种软膜型煤炭阻燃抑尘剂，以质量份数计，其原料包括以下组分：

1.0-3.0份改性剂，8.0-9.0份丙烯酸丁酯，1.5-1.7份功能单体，0.5-0.8份阻燃单体，0.01-0.5份相转移催化剂，28.0-45.0份聚合主单体，2-3.5份乳化剂，0.3-0.6份引发剂，1.0-2.0份pH缓冲剂，60.0-110.0份去离子水，1.0-3.0份阻燃剂。

进一步，改性剂为环氧树脂E-44和环氧树脂E-51中的至少一种。

进一步，阻燃单体为植酸。

进一步，功能单体为甲基丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯中的至少一种。

进一步，相转移催化剂为苄基三乙基氯化铵、四丁基溴化铵和四丁基氯化铵中的至少一种。

进一步，聚合主单体为丙烯酸丁酯和苯乙烯，丙烯酸丁酯与苯乙烯的质量比为3.75:1。

进一步，乳化剂为十二烷基硫酸钠与聚氧乙烯辛基苯酚醚-10，或烷基酚醚磺基琥珀酸酯钠盐与聚氧乙烯辛基苯酚醚-10。

进一步，引发剂为过硫酸铵与亚硫酸氢钠，或过硫酸钾与亚硫酸氢钠。

进一步，pH缓冲剂为碳酸氢钠和磷酸氢钠中的至少一种；

阻燃剂为多聚磷酸铵和磷酸三聚氰胺中的至少一种。

本发明还公开了一种软膜型煤炭阻燃抑尘剂的制备方法，包括以下步骤：