聚氨酯注浆封孔材料的制备及性能研究

发布时间：2017-08-04 12:32

  本文关键词：聚氨酯注浆封孔材料的制备及性能研究

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【摘要】：瓦斯抽放作为瓦斯治理的最根本最有效的方法,从20世纪50年代一直在各个高瓦斯矿区沿用。瓦斯抽放过程中,影响抽放效果的最关键因素就是封孔质量,而封孔材料的性能又直接影响着封孔质量。本文主要研究了催化剂、阻燃剂和异氰酸根指数对材料压缩强度、收缩率、发泡倍数、阻燃性的影响,重点研究材料长期的尺寸稳定性,结果表明：随着异氰酸根指数的增大,发泡倍数呈先增大后减小趋势,收缩率呈现减小的趋势。在催化剂用量一定的条件下,不同催化剂发泡倍数的大小顺序为FK3FK4FK1FK2,FK3催化剂发泡倍数最大为23.4倍,收缩率较小为2.33%;随着催化剂FK3用量的增加,聚氨酯的发泡倍数先增大后减小,在加入质量为2%时,发泡倍数达到峰值,发泡倍数为30.1倍；收缩率逐渐减小,当催化剂用量为2.5%时收缩率最小为0.5%。阻燃剂为DMMP时发泡倍数最大,为23.6倍；阻燃剂为TCPP时,发泡倍数最小,为18.5倍；加入TCEP、TCPP时较加入DMMP,材料具有更大的抗压强度,为2MPa;DMMP比TCEP、TCPP对氧指数有较大的提高。模拟实验表明,封孔材料有很好的流动性,封孔袋有很好的密封性,适合采用两堵一注工艺,注浆量一定的条件下封孔长度不应超过一定的值。
【关键词】：聚氨酯 封孔材料 收缩率 阻燃性 异氰酸根指数
【学位授予单位】：辽宁工程技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD712.6
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1. 绪论10-24
• 1.1 物理注浆封孔材料10-14
• 1.1.1 粘土类注浆封孔材料10-12
• 1.1.2 水泥类注浆封孔材料12-13
• 1.1.3 高水注浆封孔材料13-14
• 1.2 高分子注浆封孔材料14-16
• 1.3 聚氨酯注浆封孔材料16-22
• 1.3.1 聚氨酯简介16-17
• 1.3.2 聚氨酯注浆封孔材料的化学反应和原料17-19
• 1.3.3 聚氨酯注浆封孔材料的研究进展19-22
• 1.4 本文的研究工作22-24
• 2. 实验方法24-29
• 2.1 实验原料24
• 2.2 实验仪器和设备24-25
• 2.3 聚氨酯封孔材料的制备25-26
• 2.4 性能测试及表征26-29
• 2.4.1 发泡倍数26
• 2.4.2 收缩率26-27
• 2.4.3 抗压强度27
• 2.4.4 红外光谱分析27
• 2.4.5 氧指数27-28
• 2.4.6 扫描电镜分析28-29
• 3. 异氰酸根指数对材料性能的影响29-32
• 3.1 异氰酸根指数对发泡倍数和收缩率的影响29-30
• 3.2 红外光谱分析30-31
• 3.3 小结31-32
• 4. 催化剂种类和用量对聚氨酯封孔材料性能的影响32-37
• 4.1 催化剂种类对聚氨酯封孔材料性能的影响32-34
• 4.1.1 不同催化剂对发泡倍数的影响32-33
• 4.1.2 不同催化剂对收缩率的影响33
• 4.1.3 扫描电镜分析33-34
• 4.2 催化剂用量对聚氨酯封孔材料性能的影响34-36
• 4.2.1 催化剂用量对发泡倍数和收缩率的影响34-35
• 4.2.2 催化剂用量对聚氨酯泡沫形貌的影响35-36
• 4.3 小结36-37
• 5. 阻燃剂种类和用量对聚氨酯封孔材料性能的影响37-43
• 5.1 阻燃剂种类对聚氨酯封孔材料性能的影响37-39
• 5.1.1 阻燃剂种类对发泡倍数的影响37
• 5.1.2 阻燃剂种类对抗压强度的影响37-38
• 5.1.3 阻燃剂种类对氧指数的影响38-39
• 5.2 阻燃剂用量对聚氨酯封孔材料性能的影响39-41
• 5.2.1 阻燃剂DMMP用量对发泡倍数和收缩率的影响39-40
• 5.2.2 阻燃剂用量对聚氨酯封孔材料阻燃性能的影响40-41
• 5.3 小结41-43
• 6. 模拟注浆封孔实验43-48
• 6.1 注浆原料制备43
• 6.2 注浆方案43-45
• 6.3 注浆工艺流程45
• 6.3.1 注液泵系统布置45
• 6.3.2 施工工序流程45
• 6.4 封孔长度研究45-46
• 6.5 断面观察46-47
• 6.6 小结47-48
• 结论48-49
• 参考文献49-52
• 作者简历52-54
• 学位论文数据集54

【参考文献】

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本文编号：619617