[发明专利]一种阻燃抗静电大变形喷涂堵漏风材料及其制备方法

说明书

本发明涉及煤矿喷涂堵漏风技术领域，尤其是涉及一种阻燃抗静电大变形喷涂堵漏风材料，包括以下质量份数的原料：聚合物乳液47‑65份、无机填料6‑24份、阻燃剂28‑41份、石墨烯0.02‑0.06份、抗静电剂0.04‑0.08份和外加剂0.9‑2.9份。本发明喷涂堵漏风材料成本低廉、粘结力强、封堵性好，可在煤岩体、混凝土、金属、木材等的表面附着，能够有效封闭矿井下的表面裂隙，隔绝气体流通，且变形量大，不易开裂，对巷道表面动态变形有良好的应变能力，同时还具有优异的阻燃性和抗静电性，安全可靠。

技术领域

本发明涉及煤矿喷涂堵漏风技术领域，尤其是涉及一种阻燃抗静电大变形喷涂堵漏风材料及其制备方法。

背景技术

随着我国煤炭开采技术水平的快速提高，以“沿空留巷”和“沿空掘巷”为代表的无煤柱充填开采技术得到了迅速发展，节省了大量煤炭资源，而喷涂堵漏风材料是矿井防漏、堵漏中不可或缺的一种材料，喷涂堵漏风材料的性能优劣决定了矿井防漏、堵漏的成功率。

传统的混凝土或砂浆材料喷涂巷道，作业繁重，水泥、砂子等材料的运输量大，不易于井下施工，且喷涂后的巷道容易变形开裂，导致氧气进入采空区，极易引发煤柱和采空区遗煤自燃，甚至还会引发爆炸，存在安全隐患，目前，将高分子材料用于采空区的喷涂堵漏已经成为防治漏风的主要手段。

无机胶凝材料由于其低廉的成本、较好的性价比、简单的制备和养护条件，在煤矿开采中得到广泛的应用，但无机胶凝材料存在韧性小、变形量小、抗疲劳性能差的问题，在实际的喷涂堵漏风应用过程中，容易发生开裂，不能起到良好的密闭效果；聚氨酯材料具有优异的密闭性能，但成本十分昂贵，只适用于局部封堵，难以大范围应用；高分子聚合物乳液具有良好的韧性、变形量大、施工简单、透气率低，能够起到良好的缓冲作用，提高喷涂堵漏风材料的韧性和断裂伸长率，但高分子聚合物乳液的阻燃性能、抗静电性能、热稳定性和耐久性较差，在煤矿开采过程中单独使用存在较大的安全隐患。

基于此，亟需一种经济实用、密封性好、变形量大、阻燃和抗静电性能优异的喷涂堵漏风材料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种阻燃抗静电大变形喷涂堵漏风材料，该喷涂堵漏风材料成本低廉、封堵性好，能够有效封闭矿井下的表面裂隙，隔绝气体流通，且变形量大，不易开裂，对巷道表面动态变形有良好的应变能力，同时还具有优异的阻燃性和抗静电性，安全可靠；本发明的第二目的在于提供一种阻燃抗静电大变形喷涂堵漏风材料的制备方法。

本发明提供的一种阻燃抗静电大变形喷涂堵漏风材料，包括以下质量份数的原料：聚合物乳液47-65份、无机填料6-24份、阻燃剂28-41份、石墨烯0.02-0.06份、抗静电剂0.04-0.08份和外加剂0.9-2.9份。

优选地，石墨烯的比表面积为450-500m²/g。

抗静电剂优选聚氨酯抗静电剂，石墨烯和聚氨酯抗静电剂具有良好的导电作用，两者共同作用，能够降低喷涂堵漏风材料的表面电阻，从而减少施工和使用过程中的静电积累，提高喷涂堵漏风材料的抗静电性，以保证施工和使用安全。

优选地，聚合物乳液为苯丙乳液、丙烯酸乳液、纯丙乳液和弹性乳液中的一种或多种；

其中，苯丙乳液的固含量为45-54％、丙烯酸乳液的固含量为47-50％、纯丙乳液的固含量为37-40％、弹性乳液的固含量为37-40％。

苯丙乳液的抗拉强度大于6.00MPa、断裂伸长率大于400％；丙烯酸乳液的抗拉强度大于8.50MPa、断裂伸长率大于25％；纯丙乳液的抗拉强度大于0.35MPa、断裂伸长率大于700％；弹性乳液的抗拉强度大于0.25MPa、断裂伸长率大于100％，聚合物乳液优选苯丙乳液，粘度为2000mPa·s，单体残留量为0.5％，聚合物乳液选用上述乳液，能够提高喷涂堵漏风材料的抗拉强度和断裂伸长率。