[发明专利]制备改性聚氨酯密闭喷涂材料的方法及混合喷涂装置

说明书

本发明公开了一种制备改性聚氨酯密闭喷涂材料的方法及混合喷涂装置，密闭喷涂材料是有两种组分A组份和B组份按照比例1:1组成，A组份原料：聚合MDI；B组份原料包括阻燃多元醇、聚酯多元醇、可膨胀石墨、凹凸棒粉、泡沫乳化剂、发泡剂及催化剂。混合喷涂装置包括两个钢瓶和压缩空气气源，压缩空气气源通过总气管和一个三通将空气分至两根气管中，两个钢瓶顶部各自安装有两个分别输送气或液的角阀，其中一个角阀带有气压表、且进气口通过气管与三通连接、出气口与钢瓶内部连通，另一个角阀的一个端口用于输出瓶内液体至树脂混合胶枪与雾化喷头。本发明提高了密闭喷涂材料的阻燃性，同时也提高了喷涂过程中的安全性。

技术领域

本发明涉及煤矿隧道密闭材料领域，具体为一种制备改性聚氨酯密闭喷涂材料的方法及混合喷涂装置，可广泛应用于矿山开采、煤矿开采及隧道掘进过程中有毒气体的快速密闭。

背景技术

随着国家矿山深度开采，大型煤矿开采，超长隧道开挖，遇到的各种地质问题愈加特殊，开采所经区域有害气体不良地质发育，各种有害气体问题愈加突出，对有害气体快速密闭的性能提出更高要求，从而适应各种不同的有害气体；对喷涂装置设计的安全性、便捷性、更广泛的使用性也提出更高的要求。我国现在使用的快速密闭材料主要是单纯的聚氨酯泡沫材料及带压喷涂装置，但是现有的聚氨酯泡沫材料大多采用有机材料，因此阻燃性不够高、强度低且放热量大，而且喷涂装置所用的抛射剂也属于易爆有机物，有安全隐患，所以急需改进现有的聚氨酯密闭材料和喷涂装置的结构，以提高聚氨酯密闭材料的阻燃性和喷涂的安全性。

发明内容

本发明为了解决提高聚氨酯密闭泡沫材料的阻燃性以及提高喷涂安全性的问题，提供了一种制备改性聚氨酯密闭喷涂材料的方法及混合喷涂装置。

本发明是通过如下技术方案来实现的：一种制备改性聚氨酯密闭喷涂材料的方法，包括如下步骤：

（1）准备原料：

A组分为：聚合MDI；

B组分包括：阻燃多元醇：50％～55％；聚酯多元醇：12％～17％；

发泡剂：18％～26％；可膨胀石墨：6％～8％；

凹凸棒粉：1％～3％；泡沫乳化剂：0.5%～1.5%；

催化剂：0.5%～1.5%；各组分为质量百分比；

（2）B组分的制备步骤如下：

第一步：将可膨胀石墨与凹凸棒粉置于50~80℃环境下，烘干，降温至常温备用，若烘干的温度过高，达到200~300℃时，则会使可膨胀石墨膨胀变大，降低了阻燃的性能，所以只能在50~80℃环境下进行烘干，这样能保证可膨胀石墨的阻燃特性；

第二步：将阻燃多元醇与聚酯多元醇按步骤（1）中的比例加入反应釜中，在温度100～130℃，压力-0.2～-0.05MPa，搅拌速率为20～60转/分钟的条件下脱水0.5～1.0小时，降温至常温，然后在常温下搅拌，转速为60～80转/分钟下，依次加入发泡剂、催化剂、泡沫乳化剂及备用的可膨胀石墨与凹凸棒粉搅拌，搅拌时间为1.0～1.5小时，搅拌结束后，则B组分制备完成；经过采样检测，制得的B组分具有如下物理、化学性质：25℃条件下：粘度：100～300 mPa·s；密度：1.20～1.30 g/cm³；pH：5～8；外观：无颗粒物及机械杂质；

（3）取质量比为1:1的A组分与B组分进行反应，反应时间为20s～40s，制得改性聚氨酯密闭喷涂材料。