防治煤自燃的弹性水凝胶形成机理及特性研究

摘要：

为了解决传统矿用无机凝胶脆性大、受压易破碎等问题,基于天然增稠剂与有机成胶剂的交联作用研制得到环保型弹性水凝胶.采用傅里叶红外光谱仪、旋转流变仪、程序升温试验等仪器和方法研究了弹性水凝胶的形成机理、流变规律、弹性抗破坏性能和阻化效果.试验结果表明:成胶剂与增稠剂反应生成高弹性的三维网络凝胶结构,当增稠剂、成胶剂、水的质量分数分别为0.3％,0.3％,99.4％时,制备得到弹性水凝胶材料;所得弹性水凝胶受压回弹后的形状记忆比达到90.5％,表现出优异的弹性变形能力,同时在切割破坏5 min后即可实现切口的重新交联与自愈合修复,保障了对煤体的长期覆盖润湿.弹性水凝胶具有长期锁水保湿特性,添加质量分数为5％时将煤的交叉点温度提高了 25℃以上;利用弹性水凝胶覆盖火源时,较无机凝胶更快速地润湿燃煤,有助于高效控制并熄灭火源.

关键词：煤自燃、水凝胶、弹性、网络结构、防灭火性能

所属期刊栏目：51

分类号：X932(安全工程)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;江苏省自然科学基金

在线出版日期：2023-03-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：1106-1116