本发明涉及锚固剂技术领域,尤其涉及一种热稳定性好煤矿用锚固剂。
背景技术:
锚固剂是现代应用最广泛的粘结锚固材料,它由高性能不饱和聚酯和固化剂及其它化学助剂组成。树脂锚固剂在我国煤矿的应用已有50多年的历史,随着国家对煤矿安全的高度重视和锚固剂用量的不断增加,应用范围不断扩大,对锚固剂性能也提出了越来越高的要求,用传统的通用型不饱和树脂做锚固剂产品存在着很多问题:如热稳定差,密度与机械强度低,针对以上问题,本领域人缘在此方面进行了相关研究,但仍满足不了需求,亟待提高。
技术实现要素:
基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种热稳定性好煤矿用锚固剂,密度高,可有效增加与材料的接触面积,抗拔出强度高,膨胀性好,而且耐老化和韧性极好,同时湿热环境依然保持高稳定性,可长时间维持稳定机械强度,固定后稳定性和可靠性高,有效的提高了使用安全性。
本发明提出的一种热稳定性好煤矿用锚固剂,包括主料、固化剂、填充剂及蒸馏水;主料按重量份包括:间苯型不饱和聚酯100份,二甲基对甲苯胺1-5份,二甲基苯胺2-6份,气相二氧化硅5-15份;固化剂按重量份包括:过氧化环已酮糊100份,羧甲基纤维素2-6份,二甘醇2-7份;填充剂按重量份包括:改性沥青15-30份,磷酸钙骨水泥10-30份,羟基磷灰石5-15份,煅烧陶土15-30份,有机膨润土2-10份,埃洛石5-15份,硅藻土10-20份,云母粉20-40份,滑石粉15-35份;其中主料、固化剂、填充剂及蒸馏水的重量份比为100:10-18:20-40:50-150。
优选地,间苯型不饱和聚酯、二甲基对甲苯胺、二甲基苯胺的重量比为100:2-4:3-5。
优选地,改性沥青、磷酸钙骨水泥、羟基磷灰石、煅烧陶土重量比为20-25:15-25:8-12:20-25。
优选地,主料、固化剂、填充剂及蒸馏水的重量份比为100:12-16:25-35:80-120。
优选地,改性沥青采用如下工艺制备:将沥青、胶粉升温混合搅拌,降温,加入苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物搅拌,加入共交联剂搅拌,降温,加入八甲基环四硅氧烷、γ-二乙烯三胺丙基甲基二甲氧基硅烷、四甲基氢氧化铵搅拌,降温,干燥,粉碎得到改性沥青。
优选地,改性沥青采用如下工艺制备:按重量份将5-15份沥青、10-20份胶粉升温混合搅拌,降温,加入1-3份苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物搅拌,加入0.5-1.2份共交联剂搅拌,降温,加入1-2份八甲基环四硅氧烷、0.4-0.9份γ-二乙烯三胺丙基甲基二甲氧基硅烷、0.1-0.18份四甲基氢氧化铵搅拌,降温,干燥,粉碎得到改性沥青。
优选地,改性沥青采用如下工艺制备:按重量份将5-15份沥青、10-20份胶粉混合搅拌20-80min,搅拌温度为190-220℃,降温至170-180℃,加入1-3份苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物搅拌5-20min,加入0.5-1.2份共交联剂搅拌5-15min,降温至75-85℃,加入1-2份八甲基环四硅氧烷、0.4-0.9份γ-二乙烯三胺丙基甲基二甲氧基硅烷、0.1-0.18份四甲基氢氧化铵搅拌10-50min,降温,干燥,粉碎得到改性沥青。
本发明采用改性沥青、磷酸钙骨水泥、羟基磷灰石、煅烧陶土进行配合作用,可有效增加与材料的接触面积,抗拔出强度高,膨胀性好,降低发生渗透的可能性;在改性沥青中,沥青、胶粉在一定温度下作用,胶粉交联网络被撑开,碳硫键与双硫键断裂,分子尺寸变小,相互间分散渗透作用增强,在一定条件下继续与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物在共交联剂下作用,形成胶粉、沥青与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物双网络结构,抗水性极好,黏度低,流动性好,与八甲基环四硅氧烷、γ-二乙烯三胺丙基甲基二甲氧基硅烷分散性好,加入四甲基氢氧化铵进行聚合,不仅耐老化,而且热稳定性好,韧性极好;改性沥青与有机膨润土、埃洛石、硅藻土、云母粉、滑石粉配合作用,使本发明密度高,机械强度极高,而且湿热环境稳定性高,可长时间维持稳定机械强度,固定后稳定性和可靠性高,有效的提高了使用安全性。
具体实施方式
下面,通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种热稳定性好煤矿用锚固剂,包括主料、固化剂、填充剂及蒸馏水;主料按重量份包括:间苯型不饱和聚酯100份,二甲基对甲苯胺1份,二甲基苯胺6份,气相二氧化硅5份;固化剂按重量份包括:过氧化环已酮糊100份,羧甲基纤维素6份,二甘醇2份;填充剂按重量份包括:改性沥青30份,磷酸钙骨水泥10份,羟基磷灰石15份,煅烧陶土15份,有机膨润土10份,埃洛石5份,硅藻土20份,云母粉20份,滑石粉35份;其中主料、固化剂、填充剂及蒸馏水的重量份比为100:10:40:50。
实施例2
本发明提出的一种热稳定性好煤矿用锚固剂,包括主料、固化剂、填充剂及蒸馏水;主料按重量份包括:间苯型不饱和聚酯100份,二甲基对甲苯胺5份,二甲基苯胺2份,气相二氧化硅15份;固化剂按重量份包括:过氧化环已酮糊100份,羧甲基纤维素2份,二甘醇7份;填充剂按重量份包括:改性沥青15份,磷酸钙骨水泥30份,羟基磷灰石5份,煅烧陶土30份,有机膨润土2份,埃洛石15份,硅藻土10份,云母粉40份,滑石粉15份;其中主料、固化剂、填充剂及蒸馏水的重量份比为100:18:20:150。
改性沥青采用如下工艺制备:按重量份将10份沥青、15份胶粉升温混合搅拌,降温,加入2份苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物搅拌,加入0.8份共交联剂搅拌,降温,加入1.5份八甲基环四硅氧烷、0.7份γ-二乙烯三胺丙基甲基二甲氧基硅烷、0.14份四甲基氢氧化铵搅拌,降温,干燥,粉碎得到改性沥青。
实施例3
本发明提出的一种热稳定性好煤矿用锚固剂,包括主料、固化剂、填充剂及蒸馏水;主料按重量份包括:间苯型不饱和聚酯100份,二甲基对甲苯胺2份,二甲基苯胺5份,气相二氧化硅8份;固化剂按重量份包括:过氧化环已酮糊100份,羧甲基纤维素5份,二甘醇4份;填充剂按重量份包括:改性沥青25份,磷酸钙骨水泥15份,羟基磷灰石12份,煅烧陶土20份,有机膨润土8份,埃洛石8份,硅藻土16份,云母粉25份,滑石粉30份;其中主料、固化剂、填充剂及蒸馏水的重量份比为100:12:35:80。
改性沥青采用如下工艺制备:按重量份将5份沥青、20份胶粉混合搅拌20min,搅拌温度为220℃,降温至170℃,加入3份苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物搅拌5min,加入1.2份共交联剂搅拌5min,降温至85℃,加入1份八甲基环四硅氧烷、0.9份γ-二乙烯三胺丙基甲基二甲氧基硅烷、0.1份四甲基氢氧化铵搅拌50min,降温,干燥,粉碎得到改性沥青。
实施例4
本发明提出的一种热稳定性好煤矿用锚固剂,包括主料、固化剂、填充剂及蒸馏水;主料按重量份包括:间苯型不饱和聚酯100份,二甲基对甲苯胺4份,二甲基苯胺3份,气相二氧化硅12份;固化剂按重量份包括:过氧化环已酮糊100份,羧甲基纤维素3份,二甘醇6份;填充剂按重量份包括:改性沥青20份,磷酸钙骨水泥25份,羟基磷灰石8份,煅烧陶土25份,有机膨润土4份,埃洛石12份,硅藻土14份,云母粉35份,滑石粉20份;其中主料、固化剂、填充剂及蒸馏水的重量份比为100:16:25:120。
改性沥青采用如下工艺制备:按重量份将15份沥青、10份胶粉混合搅拌80min,搅拌温度为190℃,降温至180℃,加入1份苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物搅拌20min,加入0.5份共交联剂搅拌15min,降温至75℃,加入2份八甲基环四硅氧烷、0.4份γ-二乙烯三胺丙基甲基二甲氧基硅烷、0.18份四甲基氢氧化铵搅拌10min,降温,干燥,粉碎得到改性沥青。
实施例5
本发明提出的一种热稳定性好煤矿用锚固剂,包括主料、固化剂、填充剂及蒸馏水;主料按重量份包括:间苯型不饱和聚酯100份,二甲基对甲苯胺3份,二甲基苯胺4份,气相二氧化硅10份;固化剂按重量份包括:过氧化环已酮糊100份,羧甲基纤维素4份,二甘醇5份;填充剂按重量份包括:改性沥青22份,磷酸钙骨水泥20份,羟基磷灰石10份,煅烧陶土23份,有机膨润土6份,埃洛石10份,硅藻土15份,云母粉30份,滑石粉25份;其中主料、固化剂、填充剂及蒸馏水的重量份比为100:14:30:100。
改性沥青采用如下工艺制备:将沥青、胶粉升温混合搅拌,降温,加入苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物搅拌,加入共交联剂搅拌,降温,加入八甲基环四硅氧烷、γ-二乙烯三胺丙基甲基二甲氧基硅烷、四甲基氢氧化铵搅拌,降温,干燥,粉碎得到改性沥青。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。