[发明专利]一种有机抗高压钻孔密封树脂及制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钻孔密封树脂及制方法，尤其是一种适用于煤矿水力压裂钻孔的密封有机抗高压钻孔密封树脂及制方法。

背景技术

目前煤矿所采用的聚氨酯各种钻孔密封材料虽然具有封孔速度快、固化时间短等优点，但是由于聚氨酯为粘性液体，渗透能力较弱，对钻孔周围岩体裂隙的封堵作用比较有限，直接影响了封孔质量；此外，现有的聚氨酯材料膨胀倍率过大，材料自身的抗压性能较差，并且反应之后与钻孔壁的粘结能力较弱，无法满足水力压裂钻孔密封所需的抗高压要求。

发明内容

技术问题：本发明的目的在于提供一种有机抗高压钻孔密封树脂及制方法，通过改变聚氨酯树脂组合料的流动性及硬度，从根本上提高聚氨酯树脂的渗透性能及抗高压能力。

技术方案：本发明的有机抗高压钻孔密封树脂及制方法，包括聚氨酯树脂组合料与多苯基多亚甲基多异氰酸酯，所述的聚氨酯树脂组合料与多苯基多亚甲基多异氰酸酯之比为100：100～105，单位为重量份；其中：

所述的聚氨酯树脂组合料包括：

聚醚体系：100份

发泡稳定剂B8460：3～4份

催化剂：1.2～2.1份

发泡剂：4.8～6份；

所述的聚醚体系包括：

聚醚多元醇YD-4110-4：40～60份

聚醚多元醇YD-1050：30～40份

聚醚多元醇YD-405：10～20份；

其配备方法：

将聚氨酯树脂组合料按重量比100份通过聚氨酯注浆泵加入压力为0.2～0.4MPa的白料罐内；

将多苯基多亚甲基多异氰酸酯按重量比100～105份聚氨酯注浆泵加入压力为0.1～0.25MPa的黑料罐内；

将白料罐内的聚氨酯树脂组合料和黑料罐内的多苯基多亚甲基多异氰酸酯通过聚氨酯注浆泵的枪头搅拌混合，即可注入到钻孔内指定部位。

所述的催化剂包括：PC-12  0.4～0.7份、PA-300  0.4～0.7份、PA-400  0.4～0.7份，单位为重量份。

所述的发泡剂包括：HFC-245fa  2.4～3份、HFC-365mfc  2.4～3份，单位为重量份。

有益效果：

1、本发明与煤矿现有聚氨酯材料相比，具有很好的渗透性能，能够很好地填充钻孔内的微裂隙，反应终成物强度大，抗高压强度显著提高；与煤壁粘结力也得到增强，能和孔壁周围很好的结合，能够满足水力压裂钻孔密封所需的抗高压要求；

2、本发明的膨胀倍率为原始体积的2～4倍，显著提高了水平钻孔的封孔成功率，减小了工人劳动强度，提高了工作效率；

3、本发明的制备材料达到最终强度所需要的时间大大缩短，为现场施工节约了等待时间，具有很高的性价比。

具体实施方式

本发明的有机抗高压钻孔密封树脂及方法，主要由聚氨酯树脂组合料与多苯基多亚甲基多异氰酸酯构成，聚氨酯树脂组合料与多苯基多亚甲基多异氰酸酯之比为100：100～105，单位为重量份；其中：

所述的聚氨酯树脂组合料包括：

聚醚体系：100份

发泡稳定剂B8460(高施米特硬泡硅油)：3～4份

催化剂：1.2～2.1份

发泡剂：4.8～6份；

所述的催化剂包括：PC-12(聚氨酯催化剂N-甲基二环己胺)：0.4～0.7份、PA-300(聚氨酯延迟凝胶催化剂)：0.4～0.7份、PA-400(聚氨酯延迟发泡催化剂)：0.4～0.7份，单位为重量份；所述的发泡剂包括：HFC-245fa(1 ,1 ,1 ,3,3 五氟丙烷)：2.4～3份、HFC-365mfc(1,1,1,3,3-五氟丁烷)：2.4～3份，单位为重量份；

所述的聚醚体系包括：

聚醚多元醇YD-4110-4：40～60份

聚醚多元醇YD-1050：30～40份

聚醚多元醇YD-405：10～20份；

其配备方法：

将聚氨酯树脂组合料按重量比100份通过聚氨酯注浆泵加入压力为0.2～0.4MPa的白料罐内；

将多苯基多亚甲基多异氰酸酯按重量比100～105份聚氨酯注浆泵加入压力为0.1～0.25MPa的黑料罐内；

将白料罐内的聚氨酯树脂组合料和黑料罐内的多苯基多亚甲基多异氰酸酯通过聚氨酯注浆泵的枪头搅拌混合，即可注入到钻孔内指定部位。

本发明各组分的性能参数及作用如下：

1、聚氨酯树脂组合料：