[发明专利]一种矿用快速封堵聚氨酯泡沫材料及其制备方法

说明书

本发明一种矿用快速封堵聚氨酯泡沫材料及其制备方法，属于矿用聚合物材料。技术方案由A组分组合物料与B组分组合物料组成；将上述A组分组合物料、B组分组合物料分别装于A、B两个金属钢瓶中，分别向两个A、B金属钢瓶中充氮气加压，并控制A金属钢瓶内压力为2.0～2.1Mp.a，B金属钢瓶内压力为2.1～2.2Mp.a，然后将A、B物料通过喷枪，按1:1的质量比，‑NCO:‑OH＝1.09～1.25:1的反应基团摩尔比进行混合喷涂，A、B物料经过喷枪喷头混合后，即可形成矿用快速封堵聚氨酯泡沫材料。本发明使喷涂成型后的聚氨酯泡沫具有良好的韧性和粘结强度，增强封堵密闭效果。

技术领域

本发明属于矿用聚合物材料领域，具体涉及一种矿用快速封堵聚氨酯泡沫材料及其制备方法。

背景技术

目前市场上的快速封堵装置所用的原料主要为硬泡聚醚、二异氰酸酯、泡沫稳定剂、有机胺催化剂、有机锡催化剂、141b发泡剂等。经过3个月的加压贮存，组合料中的一些组分会分解出酸性物质，降低催化剂作用，也使泡沫稳定剂分解甚至失效，A、B原料的反应活性会急剧降低，喷涂到立面煤层上会发生流淌，反应结束后形成的聚氨酯泡沫泡孔粗大，与煤层的粘结性降低，起不到良好的密闭作用。如原料中的有机瞵阻燃剂和有机锡催化剂成分会与体系中的微量水分起反应生成无机酸和有机酸等酸性物质，使原料的pH值下降；酸性物质还可中和叔胺催化剂，使部分叔胺催化剂失活，致使反应固化时间增大；有机酸还会进一步和聚醚多元醇发生缩合反应，导致体系粘度增大，这同时会消耗聚醚多元醇中的羟基，使与A组份二异腈酸酯的反应羟基数减少，从而使反应所形成的固化物压缩强度降低。发泡剂HCFC-141b(一氟二氯乙烷)，对臭氧层有一定的难以恢复的破坏作用，因此全世界都在逐步减少使用。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明提供一种矿用快速封堵聚氨酯泡沫材料及其制备方法。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：一种矿用快速封堵聚氨酯泡沫材料，其中，包括下列质量份数的组分：

A组分组合物料：

5000份～5200份多亚甲基多苯基多异氰酸酯、200份～300份聚氨酯预聚体、400份～500份阻燃剂、200份～300份发泡剂；

B组分组合物料：

2200份～2400份聚醚4110、400份～500份聚醚303、700份～800份聚醚403、130份～140份1001型硬泡硅油、450份～480份A-33催化剂、15份～20份CAT-8催化剂、30份～50份N,N-二甲基乙醇胺、50份～60份抗氧剂、50份～60份抗静电剂、500份～600份阻燃剂、1275份～1190份R134a发泡剂。

本发明中所述聚氨酯预聚体的制备方法如下：

按质量份数将100份氧化丙烯聚醚多元醇N210组分加入至反应器中，加热升温至120～130℃，在0.08Mpa的真空条件下，搅拌脱水2小时，然后加入多亚甲基多苯基多异氰酸酯40.8份,升温至80℃，反应2.5小时后，停止加热，进一步真空脱泡30min，至物料透明，即得到游离异氰酸酯基-NCO质量含量为6.0％的聚氨酯预聚体。

优选地，所述A组份组合物料中的阻燃剂为粒径小于10微米的氰尿酸三聚氰胺粉末；所述A组份组合物料中的发泡剂为R134a；所述B组份组合物料中的抗氧剂为2，6-二叔丁基对甲酚；所述B组份组合物料中的抗静电剂为Ortegol-AST；所述B组份组合物料中的阻燃剂为粒径小于10微米的聚磷酸铵粉末；所述A组份组合物料中PAPI为聚合MDI；所述B组份组合物料中的1001型硬泡硅油为美国奥斯佳公司生产的1001型硬泡硅油；所述B组份组合物料中的CAT-8催化剂为广州优润合成材料有限公司生产；所述B组份组合物料中的Ortegol-AST抗静电剂德国高施米特公司生产。

优选地，所述多亚甲基多苯基多异氰酸酯的异氰酸酯基质量含量为-NCO％＝31～31.5。