矿业安全与环保

作者：陈星明, 周亭, 周家家, 马琳, 刘青, 许向彬

关键词：注浆加固材料, 聚氨酯, 无卤, 阻燃性能, 热稳定性

针对普通聚氨酯注浆加固材料(PU)卤素含量高，造成煤化工企业催化剂中毒失活的问题，合成了一种反应型无卤有机注浆加固材料(PU-NH)；借助极限氧指数(LOI)，探究PU-NH的阻燃性能；通过热重差示扫描量热分析(TG-DSC)和锥形量热分析, 探究PU-NH的热稳定性和燃烧性能。结果表明：PU-NH为难燃材料，与PU相比，PU-NH表现出更优异的热稳定性能，且PU-NH烟释放量降低了39.3%，一氧化碳释放量降低了50.75%。材料燃烧后炭渣的扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)的表征结果表明：PU-NH燃烧后炭渣呈“蜂窝状”结构，燃烧时表面形成一层蓬松而致密的炭层，可有效隔绝氧气，并降低热传导速率，这是材料表现出良好阻燃性能的根本原因；同时，PU-NH炭渣中碳元素高，也有利于炭层的形成，提高了耐氧化能力。煤矿井下注浆试验结果表明，PU-NH的性能高于煤矿加固煤岩体用高分子材料的行业标准，加固后可有效提高煤岩体承载能力，保障工作人员生命安全。

来源：2023年第2期

《矿业安全与环保》期刊编辑部

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