[发明专利]一种环保阻燃剂及其制备方法和应用

说明书

本发明属于材料制备技术领域，具体涉及一种环保阻燃剂及其制备方法和应用。所述环保阻燃剂包括以下重量份计的组分：水溶性粘结剂10～20份、表面活性剂0.02～0.06份、可再分散乳胶粉5～10份、固体添加物50～70份、水25～40份。通过各组分间的协同作用，制得的阻燃剂喷洒在煤堆表面之后能够形成一层稳定、致密的保护层，有效隔绝氧气进入到煤堆内部，实现优异的阻燃效果，本发明环保阻燃剂还能够使煤堆内部长期保持在较低的温度，从而有效避免煤堆因内部温度过高而发生自燃现象。

技术领域

本发明属于材料制备技术领域，具体涉及一种环保阻燃剂及其制备方法和应用。

背景技术

燃煤在贮存过程存在巨大损耗和环境污染的问题，其中低温氧化、自燃是造成煤堆损耗和环境污染的重要原因。不同品种的煤中在存放过程都会受到一定程度的氧化，特别是煤化程度较低的煤更容易低温氧化，例如：褐煤存放三个月，热值损耗达到6％以上，造成巨大的经济损失。当煤堆的温度上升到一定程度时还引起自燃，造成损耗比低温氧化更大。

针对燃煤低温氧化、自燃的解决方法包括物理和化学方法，物理方法主要为烧旧存新、分层压实，存在劳动强度大，效果不佳的问题；而化学方法主要是采用阻燃剂解决低温氧化和自燃，问题。目前采用的阻燃剂有以下几种类型：1)卤素类无机吸湿剂，其阻燃机理是利用卤素类无机阻化剂的吸湿性，使煤长期处于潮湿的状态，通过吸湿形成液膜隔氧达到抑制氧化的作用，但是由于煤堆普遍煤颗粒较大，水溶液喷洒后迅速渗透流失，难以在煤堆表面形成有效吸湿层，实际应用效果十分有限，同时卤素类无机阻化剂堆锅炉钢材腐蚀严重；2)抗氧化剂(如：胺盐类)，该类试剂是通过试剂的带有活性反应基团争夺煤氧化反应生成活性自由基团，使煤氧化反应终止；该方法在实验室有一定效果，而在实际应用中，同样受渗透流失的影响，吸附在煤颗粒表面的试剂有限，效果不明显；3)结壳剂，结壳剂是通过有机聚合物的粘结性能将煤颗粒粘结在一起，在煤堆表面形成一层硬壳达到隔氧阻燃效果，煤的颗粒越小，粘结效果越好，而现场煤堆煤颗粒大小不一，多数大于25mm，粘结效果大幅下降，喷洒量小时，受渗透流失的影响难以在煤堆表面形成连续硬壳(或者高分子膜)，而喷洒量大成本大幅上升。由以上分析可见，提高阻燃剂阻燃效果要解决以下问题：煤堆颗粒普遍较大因而煤堆孔隙较大导致水溶性阻燃剂迅速渗透流失，难以在煤堆表面形成有效的阻燃层。只有解决以上问题才能彻底解决市面上煤堆阻燃剂阻燃效果普遍较差的问题。

发明内容

本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种环保阻燃剂及其制备方法。本发明环保阻燃剂能够有效克服阻燃剂渗透流失，难以在煤堆表面形成有效阻燃层的问题，同时具有较强的抗压能力，在经过风力吹扫之后不容碎裂，保持较好的阻燃效果。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种环保阻燃剂，包括以下重量份计的组分：水溶性粘结剂10～20份、表面活性剂0.02～0.06份、可再分散乳胶粉5～10份、固体添加物50～70份、水25～40份。

优选地，所述水溶性粘结剂为黄蓍树脂。

优选地，所述表面活性剂选用聚氧乙烯烷基酚醚、甲基硅醇钠中一种或两种。

优选地，所述固体添加物为电厂锅炉飞灰、煤矸石、煤泥中一种或多种。

优选地，对于可润湿性较好的固体添加物如煤泥，采用聚氧乙烯烷基酚醚；而对于可润湿性较差的固体添加物如电厂锅炉飞灰、煤矸石，采用甲基硅醇钠。

优选地，所述固体添加物的粒径小于等于1mm。

一种所述环保阻燃剂的制备方法，包括以下步骤：将各种原料组分进行均匀混合成乳液，即得环保阻燃剂。

一种所述环保阻燃剂在制备煤堆阻燃剂中的应用。本发明环保阻燃剂适用于5m以上的大型煤堆，并可实现机械喷洒。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：