矿用MDI-50型聚氨酯加固材料的制备及性能研究

聚氨酯注浆加固材料在煤矿井下使用过程中需保证其力学强度及降低材料注浆过程的反应温度，因而针对添加阻燃剂和通过化学反应以改变材料结构的阻燃改性方法研究极其重要。为了有效提升聚氨酯加固材料力学性能和阻燃性能，在聚氨酯加固材料B组分中引入异氰酸酯和扩链剂预聚工艺，有效合成MDI-TMP加成物，从而整体提高硬段交联程度。通过红外光谱、万能力学试验机和热重、凝胶渗透色谱研究预聚温度对MDI-50型聚氨酯加固材料力学性能和阻燃性能的影响。研究结果表明：最高反应温度、抗压强度和拉伸强度随预聚反应温度增加而升高，预聚温度为80℃时所制得的聚氨酯加固材料力学性能最佳；极限氧指数主要由阻燃剂添加量决定，预聚体的结构对其影响不大。MDI-50型聚氨酯加固材料的反应速率可调，反应温度上升平缓，凝结后具有较高的力学性能，可满足聚氨酯注浆材料在煤矿加固应用的要求。     

复合型卤-磷系阻燃剂对聚氨酯阻燃性能影响的实验研究

矿用聚氨酯硬质泡沫(RPUF)普遍用于煤矿井下,提高其阻燃和经济性保障安全生产。实验研究发现:复合型卤-磷系阻燃剂投入聚氨酯原料的体积分数为1/250时,其发泡膨胀系数与聚氨酯原料的程度相同。当卤-磷系阻燃剂比例为1∶2.5,且所占量是聚氨酯原料1/250份数时,阻燃聚氨酯碳化程度以及失重率均为最低,同时还得出其氧指数值最高,接近27左右,阻燃效果明显;烟密度等级具有随着投入卤-磷系阻燃剂比例的升高而降低的规律。     

无卤聚氨酯注浆加固材料的性能研究

为解决有机注浆加固材料有机氯含量高,导致以煤炭资源为原料的化工企业中变换催化剂中毒失活的问题。采用一步合成法,以自研发的无卤阻燃剂为原料,制备了无卤聚氨酯注浆加固材料,表现出优异的力学性能、阻燃性能和稳定性能。红外光谱表征结果表明,制备的加固材料具备聚氨酯聚合物交联结构,在山西晋煤寺河煤矿应用结果表明,该材料可有效控制矿井中冒顶片帮等事故的发生,保证煤矿回采安全性。同传统聚氨酯材料相比,制备的无卤聚氨酯加固材料卤素含量低至272 mg/kg,有效地解决了煤化工企业中变换催化剂中毒失活的问题。     

磷酸酯类无色透明阻燃剂的研究

磷酸酯类阻燃剂系由胺类、磷酸和甲醛缩聚制得,可合成为固态或液态阻燃剂,分别用于各种高分子聚合物或木制品等的阻燃。对磷酸酯类阻燃剂的生产工艺进行了研究,并简述了其阻燃机理及应用情况。     

煤矿加固用聚氨酯材料的力学性能影响因素分析

聚氨酯材料因其所具有的性能稳定、工艺简单、适合煤矿井下特殊环境应用等特点而被用于煤矿井下加固破碎煤岩体、堵漏水、井下喷涂防漏风等方面。通过实验,探讨了原材料、阻燃剂、三聚催化剂等对煤矿用加固聚氨酯材料力学性能的影响。结果表明,通过不同羟值聚醚多元醇的搭配,可制得力学性能优异的煤矿用加固聚氨酯材料;三聚催化剂的加入,能进一步提高煤矿用加固聚氨酯材料的力学性能。     

硅烷偶联剂对矿用聚氨酯/粉煤灰加固材料压缩强度的影响

针对煤矿井下岩体破碎,冒顶片帮等事故的发生,以聚醚多元醇、多亚甲基多苯基异氰酸酯、粉煤灰(FA)、阻燃剂TCPP、硅烷偶联剂(MPS)为基本原料,通过原味聚合法制备出聚氨酯/粉煤灰(PU/FA)加固材料。在此基础上,探究了最优的粉煤灰掺量及3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPS)添加剂量。在最优条件下,通过扫描电镜和粒度分析仪,分别研究了PU/FA复合材料的微观形貌及粒度分布并进行对比。同时,研究了不同养护时间下PU、PU/FA-0%和PU/FA-2.5%对加固材料压缩强度的影响。结果表明:粉煤灰能有效填入聚氨酯基体中且当掺量为20%强度最优,添加2.5%的MPS不仅能有效促进粉煤灰颗粒的细化及在聚氨酯基体中的分散,还能进一步改善无机粉煤灰与有机聚氨酯两相间的界面性质与交联密度。     

新型矿用密闭堵漏材料的制备及性能研究

介绍了适用于煤矿井下进行密闭堵漏喷涂的新型堵漏材料聚氨酯弹性体的制备,探讨了不同组分对聚氨酯弹性体的性能影响,研究了不同抗静电剂及阻燃剂对聚氨酯弹性体抗静电、阻燃性能及力学性能的影响,并将其成功应用于煤矿井下进行堵漏。结果表明:该聚氨酯弹性体材料具有良好的密闭堵漏效果,阻燃性能及抗静电性能符合煤矿行业标准(MT113-1995),适合煤矿井下使用。     

聚氨酯基注浆加固材料大样反应温度及释放气体试验研究

注浆加固材料在预防和解决井下煤（岩）体冒顶、片帮等问题时具有独特作用,而聚氨酯和硅酸盐改性聚氨酯是应用最广泛的2类材料。针对这2类注浆加固材料,为掌握其在大体积注浆下反应放热规律和释放毒害气体种类,研究了材料种类、注浆量、测试点位置等对材料最高反应温度的影响,对比了不同注浆量及相同注浆量不同注浆材料的放热规律。结果表明:材料种类对最高反应温度影响较大,100 kg注浆量下硅酸盐改性聚氨酯材料最高反应温度约106 ℃,聚氨酯材料最高反应温度约140 ℃。实验室条件下,注浆量对聚氨酯材料最高反应温度的影响不大,在100 kg和500 kg下最高反应温度均在140 ℃左右。同时,注浆量、材料种类和测试位置等对材料散热速率具有显著影响。     

高分子基煤岩体加固材料的安全性能研究

结合煤岩体加固材料的加固机理,分析了煤岩体加固材料的重要安全技术要求。分析了各类高分子加固材料安全性能差异和性能特点,并对聚氨酯、改性聚氨酯及酚醛树脂加固材料的安全技术要求进行了详细研究。得出酚醛树脂加固材料因本身性能缺陷,不能满足标准和现场使用要求;聚氨酯、改性聚氨酯加固材料具有较好的力学性能,满足标准和使用要求,并且改性聚氨酯加固材料在高瓦斯及有着火危险矿井更具优势。     

常见阻燃剂的利与弊

在总结大量材料的基础上,从有机系阻燃剂和无机系阻燃剂两个方面扼要的进行了分析:有机系阻燃剂:有机卤系阻燃剂、有机氯系阻燃剂、有机溴系阻燃剂、有机磷系阻燃剂、有机氮系阻燃剂、膨胀型阻燃剂等;无机系阻燃剂:氢氧化铝、氢氧化镁、红磷、聚磷酸铵。并在结语中指明了当代阻燃剂的发展方向:阻燃剂逐步向环保化、低毒化、高效化及多功能化方向发展。超细化技术,微胶囊化技术以及大分子技术等阻燃剂研究开发新技术将不断得到发展。     

微胶囊膨胀石墨对EPDM/PP阻燃性能影响的研究

为了提高可膨胀石墨在聚合物中的阻燃效率及其与聚合物的界面相容性,含磷聚氨酯可作为可膨胀石墨的有效界面改性剂。以三羟甲基氧化磷和甲苯-2,4-二异氰酸酯为反应原料,采用溶剂法制备了含磷聚氨酯微胶囊膨胀石墨。利用红外光谱和扫描电镜表征含磷聚氨酯微胶囊膨胀石墨的结构。采用极限氧指数和UL-94垂直燃烧、热重分析及电子拉力机等表征手段,研究了含磷聚氨酯微胶囊膨胀石墨对EPDM/PP热塑性弹性体阻燃性能、热稳定性和力学性能的影响。实验结果表明:含磷聚氨酯成功包覆在可膨胀石墨表面形成微胶囊膨胀石墨,含磷聚氨酯微胶囊膨胀石墨能明显提高EPDM/PP的阻燃性能;当含磷聚氨酯微胶囊膨胀石墨的添加量为30%时,氧指数约达25%,UL-94垂直燃烧达到V-0等级,700℃时的残碳率约为20.4%;相比可膨胀石墨,添加30%的含磷聚氨酯微胶囊膨胀石墨后的EPDM/PP复合材料的最大热分解温度达450℃,提高了约8%。含磷聚氨酯微胶囊膨胀石墨的加入能有效降低阻燃剂对EPDM/PP热塑性弹性体的力学性能的破坏,添加了30%的含磷聚氨酯微胶囊膨胀石墨复合材料的综合性能最好。     

基于 CASTEP模拟的氟磷灰石与十二烷基磷酸酯作用机理研究

为探究十二烷基磷酸酯分子结构对氟磷灰石浮选性能的影响,采用量子 化学模拟手段,研究了十二烷基磷酸酯分子结构特性及其在氟磷灰石晶体表面的作用机理。采用 Materials Studio 软件的 CASTEP 模块,首先对分子态和离子态十二烷基磷酸酯的分子结构进行了优化,得到十二烷基磷酸 酯分子及其阴离子的净电荷、Mulliken 电荷布居、偶极距及最高占据轨道 （HOMO）组成和能量。结果表明,相对于十二烷基磷酸酯分子,十二烷基磷酸酯阴离子有更强的供电子能力、范德华作用能力和反应活性。对十二烷基磷 酸酯阴离子在氟磷灰石表面的相互作用模型进行了模拟计算,得到十二烷基磷酸酯与氟磷灰石之间的作用模型和 吸附能,十二烷基磷酸酯阴离子与氟磷灰石表面之间的吸附能为负值,二者之间能够自发发生吸附作用,并形成 化学键。通过单矿物浮选试验验证了模拟计算结果,即十二烷基磷酸酯可以作为氟磷灰石的浮选捕收剂。关键词     

新型矿用化学注浆材料的研制与应用

针对传统聚氨酯类加固材料反应热量和阻燃性限制其应用范围的缺陷,研制了一种反应热量低（最高温度为98℃）、阻燃等级高（无机材料与有机材料结合）、抗压强度高（大于40MPa）的新型注浆加固材料。通过在乌兰矿5767工作面应用效果表明,新型注浆加固材料有效控制了该工作面顶板破碎引起的冒顶和片帮现象,大幅提高工作面回采速度,保证了安全生产。     

矿用环保阻燃材料的研究进展

绿色环保阻燃材料用于煤矿不仅可以有效阻燃,而且不会产生大量有毒有害物质,符合环保要求。介绍了矿用环保阻燃材料,即卤系阻燃剂、无卤阻燃剂,特别是发展绿色环保型阻燃剂,包括无卤的膨胀型阻燃剂、纳米级阻燃剂的研究进展。提出绿色阻燃技术和纳米技术的结合将是阻燃材料未来发展的主要方向,与卤素、磷系等阻燃体系相比,无机填料型阻燃复合材料具有低毒、低烟、低腐蚀、价格低廉等优点,属于生理无害物质,对环境友好。     

偃师布奥达化工厂

偃师市奥达化工厂是稀有金属萃取剂的专业生产厂家。年产磷酸二异辛酯（P204）2200吨，2-乙基己基磷酸2-乙基己基酯（P507）900吨，磷酸三丁酯（TBP）500吨，高效铜萃取剂（N902）200吨。     

天然纤维水镁石阻燃剂的复合性能研究

以硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和磷酸酯偶联剂对天然纤维水镁石(FB)阻燃剂进行表面改性.将未改性与改性的FB分别填充聚丙烯(PP),研究了未改性与改性的FB及填充量对PP的力学性能和阻燃性能的影响,结果表明:未改性与改性的FB填充量在37.4%以下时,磷酸酯偶联剂改性FB填充PP的熔体流动速率和钛酸酯偶联剂改性FB填充PP的断裂伸长率下降最小;未改性与改性的FB填充量在28.5%时,硅烷偶联剂改性FB填充PP的抗拉强度增强最多;FB的填充量为41.2%时,有明显的阻燃效果,PP的氧指数[O_Ⅰ]为28.5%,当改性FB以此填充量加入PP时,酸酯偶联剂改性FB填充PP的力学性能较好,PP的拉伸强度和缺口冲击强度分别在21.10～22.51MPa和4.25～4.98MPa之间.最后,对纤维水镁石的阻燃机理进行了研究.     

EG/MRP/DMMP协同阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料的性能研究

采用可膨胀石墨(EG),甲基膦酸二甲酯(DMMP),微胶囊红磷(MRP)进行复配,制备了复合阻燃剂阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料(RPUF)。研究了不同EG/MRP/DMMP配比时,阻燃RPUF复合材料的极限氧指数(LOI),烟密度等级(SDR)和压缩强度。结果表明,EG,DMMP和MRP三种阻燃剂间存在协同阻燃作用,当EG/MRP/DMMP配比为2:1:1时,所制备的阻燃RPUF的LOI可达32.5%,SDR为58.64%,压缩强度为254KPa,阻燃RPUF复合材料具有良好的综合性能。     

处理复合的钙钛矿,钛铁矿和金红石矿石的方法

研究了火成矿床和沉积矿床中的钙钛矿、钛铁矿和金红石的可浮性。在浮选这３种矿物的工业过程中，浮选ｐＨ、浮选前的矿浆预处理和捕收剂种类对它们的浮选影响很大。研究了改性的酯类（如磷酸酯）捕收剂作用。用脂肪醇酯硫酸盐、石油磺酸盐或琥珀酰胺酸盐对磷酸酯改性，可明显地改进它们的浮选性能。脂肪醇酯硫酸盐改性的磷酸酯可很好地浮选钙钛矿，石油磺酸盐改性的磷酸酯可很好地浮选钛铁矿。磷酸酯和琥珀酰胺酸盐的混合物浮选金红     

有机硅改性聚氨酯/环氧树脂胶粘剂的性能研究

为改善聚氨酯/环氧树脂胶粘剂的耐水性、耐热性及力学性能,以γ-氨丙基三乙氧基硅烷作为有机硅组分对聚氨酯/环氧树脂胶粘剂进行改性,形成有机硅与聚氨酯/环氧树脂的互穿网络结构,最终制成性能优异的有机硅改性聚氨酯/环氧树脂胶粘剂。采用单一变量法,探讨不同含量的有机硅对改性聚氨酯/环氧树脂胶粘剂的性能影响。结果表明,有机硅的加入使得聚氨酯/环氧树脂胶粘剂的接触角增大,吸水率减小,力学强度增加,总体热质量损失率下降,其耐水性、耐热性以及力学性能均有所增强。当有机硅添加量达到10%时,改性胶粘剂的综合性能优异,接触角达83±1.0°,吸水率达0.32%,断裂伸长率达11.25%,拉伸强度达26.99 MPa,冲击强度达34.50 kJ·m^-2,拉伸剪切强度达22.28 MPa。因此,制得的有机硅改性聚氨酯/环氧树脂胶粘剂具有重要的工业应用价值。     

高分子材料在机械工业中的应用

高分子在机械工业中的应用越来越广泛,“以塑代钢”、“以塑代铁”成为目前材料科学研究的热门和重点。这类研究拓宽了材料选用范围,作机械产品从传统的安全笨重、高消耗向安全轻便、耐用和经济转变。如何恰当地选用这种材料,本文作一综述。高分子材料种类繁多．总的来说,它们具有耐磨、耐冲击、耐腐蚀、耐疲劳及良好的绝缘性能等特点。不同材料的性能差异也很大,必须全面地认识各种材料的优点和局限性,恰当使用,才能达到其最佳经济效益。1聚氨酯弹性体1．1优点及工业应用聚氨酯弹性体属橡胶类材料,与普通橡胶比,具有优良的耐磨、…