[发明专利]一种茶多酚/维生素E协同抗氧化凝胶、制备方法及应用

说明书

本发明提供了一种茶多酚/维生素E协同抗氧化凝胶、制备方法及应用，属于抗氧化凝胶制备技术领域。本发明利用茶多酚和维生素E之间的协同抗氧化作用，提升阻化剂的抗氧化能力，通过接枝聚合作用将抗氧化剂茶多酚和维生素E嫁接于聚丙烯酸钠的支链上，使抗氧化剂与凝胶良好结合，通过抗氧化剂茶多酚和维生素E与凝胶的优势互补，克服了单一的物理或化学阻化剂阻化效果不全面的问题，解决了化学阻化剂亟需的散热问题，扩大了阻化剂的适用范围，降低了阻化剂的使用成本，有望实现高效、绿色、经济的煤矿自燃防治。

技术领域

本发明涉及抗氧化凝胶制备技术领域，尤其涉及一种茶多酚/维生素E协同抗氧化凝胶、制备方法及应用。

背景技术

在抑制煤矿自燃工作中，主要应用阻化剂，主要包括化学阻化剂、物理阻化剂和复合阻化剂，但是目前各种阻化剂还存在一些缺陷尚未解决。

物理阻化剂能够吸收空气中的水分形成薄膜覆盖煤体，通过隔绝空气和水的汽化吸热降温实现防治煤自燃的效果。但物理阻化剂只是从外部环境和条件入手，不能对煤的分子结构做出改变，因此也不能从根本上解决煤的自燃问题。在实际应用时，物理阻化剂存在易流失、阻化时间短等问题，需要定期喷洒阻化剂并及时补充，维护成本较高。

化学阻化剂能够与煤自由基链式反应中的活性基团结合生成稳定产物，通过降低其氧化活性和中断自由基链式反应实现防治煤自燃的效果。但这类阻化剂与煤发生反应时，同样会产生热效应，如果不能及时散热就会导致煤体温度升高，甚至可能导致自燃。此外，强氧化剂的储存与运输需要特殊条件，如处置不当，极易发生危险。且不同种类的煤其分子结构不尽相同，甚至体现出明显的差异性，有些煤自燃阻化剂仅对一种或几种煤能起到阻化作用，因此化学阻化剂往往具有特殊性。此外化学阻化剂成本较高，直接用于煤矿阻化的经济性不佳。

茶多酚和维生素E是常用的天然抗氧化剂，且通过一定比例复配后，两种抗氧化剂之间能够形成协同作用，大大加强抗氧化剂的作用效果。但茶多酚和维生素E的协同抗氧化作用研究多见于食品、医药、保健等领域，在煤矿阻化方面的研究较少。

由于煤的阻化作用本质是一种抗氧化作用，因此，可以采用抗氧化剂用于抑制煤矿自燃，但是，抗氧化剂在高温下容易因分解或变质而失去抗氧化效果，抗氧化剂与煤反应生热的问题也同样需要解决。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种茶多酚/维生素E协同抗氧化凝胶的制备方法，通过抗氧化剂茶多酚和维生素E与凝胶的优势互补，克服了单一的物理或化学阻化剂阻化效果不全面的问题，解决了化学阻化剂亟需的散热问题，扩大了阻化剂的适用范围，降低了阻化剂的使用成本，有望实现高效、绿色、经济的煤矿自燃防治。

本发明提供的茶多酚/维生素E协同抗氧化凝胶的制备方法，包括以下步骤：

1)将丙烯酸水溶液和氢氧化钠水溶液在冰水浴下进行中和，得到中和度为75％-85％的丙烯酸钠水溶液；

2)将茶多酚和维生素E按质量比为1:0.04-1:0.05混合，并溶解在水中，得到茶多酚维生素E混合水溶液；

3)将茶多酚维生素E混合水溶液加入到步骤1)中和后的丙烯酸钠水溶液中，其中茶多酚维生素E质量之和与丙烯酸的质量比为2％-3％，充分搅拌，溶液反应完成后再加入引发剂、交联剂混合均匀；

4)将步骤3)混合后的溶液在70-90℃条件下进行封口接枝聚合反应2-3h，一开始聚合反应时微微搅拌，至混合溶液均匀并稳定后停止搅拌，得到所述茶多酚/维生素E协同抗氧化凝胶。

优选的，步骤1)所述丙烯酸水溶液的浓度为80％-100％，所述氢氧化钠水溶液的质量浓度为20％-30％。

优选的，步骤2)所述茶多酚与维生素E混合物与水的质量比为2％-3％。