[发明专利]一种用于监测采空区悬空区域的压敏性材料及其制备方法

权利要求书

1.一种用于监测采空区悬空区域的压敏性材料，其特征在于，包括空心球形壳体和填充在壳体内部的示踪性材料；所述空心球形壳体的材质为由以下重量百分比的硅烷材料和固化剂复配制成的有机硅树脂：4.4～8.3％的三甲氧基苯基硅烷、8.9～13.9％的甲基三氯硅烷、33.3～41.1％的甲基三乙氧基硅烷、44.4～44.5％的固化剂；所述空心球形壳体在受压条件下破裂释放出内部的示踪性材料；所述示踪性材料为全氟戊酮、全氟间二甲基环己烷、全氟对二甲基环己烷、全氟邻二甲基环己烷、全氟二甲基环丁烷、全氟甲基环己烷中的一种。

2.根据权利要求1所述的一种用于监测采空区悬空区域的压敏性材料，其特征在于，固化剂为正硅酸乙脂和二氧化硅的混合物，正硅酸乙酯与二氧化硅的质量比为1：(5～9)。

3.一种如权利要求1或权利要求2所述的用于监测采空区悬空区域的压敏性材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、称量三甲氧基苯基硅烷、甲基三氯硅烷和甲基三乙氧基硅烷三种硅烷材料置于装有搅拌器的容器中，向容器中加入与三种硅烷材料总质量相等的有机溶剂，搅拌使硅烷材料充分溶解；

S2、向容器中加入0.05～0.1mol/L的稀盐酸，稀盐酸与有机溶剂的质量比为1：(5～8)，控制反应温度为70～90℃，反应时间为30～45min，得到有机硅树脂预聚体；

S3、向有机硅树脂预聚体中添加固化剂，将反应温度升温至90～100℃并保温1～2h，随后继续升温至120～140℃并保温2～3h；利用旋转成型工艺将添加固化剂的有机硅树脂预聚体加到空心球形壳体模具中固化成空心球形壳体；

S4、利用针孔注射器向空心球形壳体中注满示踪性材料，然后向针孔注射处点滴式添加有机硅树脂预聚体进行固化封孔，并检验封孔后的空心球形壳体的气密性；

S5、封孔完成后静置10～20min，打开模具，取出得到压敏性材料。

4.根据权利要求3所述的一种用于监测采空区悬空区域的压敏性材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中有机溶剂为乙醇、乙醚或丙酮。

5.根据权利要求3或4所述的一种用于监测采空区悬空区域的压敏性材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中空心球形壳体的直径为3～5cm，壁厚为0.5～0.8cm。