摘要:綜合分析了玻璃鋼錨桿阻燃特性對(duì)煤礦生產(chǎn)安全具有十分重要的意義,分析一般復(fù)合材料的阻燃機(jī)理即隔離膜機(jī)理、自由基捕獲機(jī)理、冷卻機(jī)理。根據(jù)玻璃鋼錨桿的原料的特性,選擇了適當(dāng)?shù)淖枞紕┻M(jìn)行了試驗(yàn)。發(fā)現(xiàn)氯化石蠟和三氧化二銻的添加比例為1∶3的玻璃鋼錨桿具有理想的阻燃特性,從而得出了具有良好阻燃性能玻璃鋼錨桿試驗(yàn)室配方
玻璃鋼錨桿作為一種新型的礦用產(chǎn)品,其主要成分是不飽和聚酯樹(shù)脂,一種重要的熱固性樹(shù)脂。不飽和聚酯樹(shù)脂具有優(yōu)良的綜合性能,但易燃,且燃燒時(shí)產(chǎn)生大量有害濃煙,同時(shí)影響錨桿的支護(hù)強(qiáng)度。煤礦生產(chǎn)是一種特殊的行業(yè),特別是在煤巷中,由于煤本身是可燃物質(zhì),引起火災(zāi)的可能性更大,易引起瓦斯、煤塵爆炸。另外,由于井下空間有限,燃燒造成的高溫缺氧及產(chǎn)生的煙和毒氣,極亦造成工作人員窒息死亡,因此,必須從安全的角度考慮礦用產(chǎn)品玻璃鋼錨桿的使用。
由于玻璃鋼錨桿材料固有的易燃性,由此而帶來(lái)的火災(zāi)隱患已成為全球關(guān)注的社會(huì)問(wèn)題?,F(xiàn)階段主要是通過(guò)降低其易燃性,減緩其燃燒速度的方法來(lái)解決火災(zāi)隱患問(wèn)題,即改進(jìn)阻燃劑的功能。最近十幾年來(lái),阻燃劑技術(shù)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展。各種研究單位根據(jù)阻燃機(jī)理的不同,通過(guò)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn),結(jié)合經(jīng)濟(jì)效益等方面,選擇不同的阻燃方法,采用具體不同的阻燃試劑的配比。
玻璃鋼錨桿阻燃機(jī)理及其配方對(duì)煤礦井下支護(hù)而言,具有很大的積極影響,可以說(shuō)煤礦井下支護(hù)方式的發(fā)展有一部分依賴于玻璃鋼錨桿阻燃機(jī)理及其配方的好壞。我國(guó)在這方面投入了較多的時(shí)間和精力,在近幾年的發(fā)展中,取得了階段性的成果,當(dāng)應(yīng)用到煤礦井下支護(hù)當(dāng)中時(shí),產(chǎn)生了很大的積極影響。本文就玻璃鋼錨桿阻燃機(jī)理及其配方進(jìn)行一定的研究。
一、阻燃劑的作用機(jī)理
(一)隔離膜機(jī)理
在玻璃鋼錨桿阻燃機(jī)理及其配方當(dāng)中,阻燃劑的作用機(jī)理是一個(gè)非常重要的方面,很多的國(guó)家和地區(qū)都對(duì)這個(gè)原理進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,在現(xiàn)階段的研究工作中,阻燃劑的作用機(jī)理已經(jīng)獲得了一些較為統(tǒng)一的機(jī)理。雖然對(duì)于玻璃鋼錨桿阻燃機(jī)理及其配方來(lái)說(shuō),實(shí)踐更有說(shuō)服力,但只有對(duì)機(jī)理進(jìn)行一定的研究,才能在實(shí)踐的時(shí)候,得到理想的效果。在阻燃劑的作用機(jī)理中,本文首先要闡述的就是,隔離膜機(jī)理,所謂的隔離膜機(jī)理就是在高溫下,有的阻燃劑可以在聚合物表面形成一層隔離膜,隔絕了空氣,從而起到阻止熱傳遞、降低可燃性氣體釋放量和隔絕氧的作用,從而達(dá)到阻燃目的。
?。ǘ┳杂苫东@機(jī)理
除了上述的隔離膜機(jī)理,還有一個(gè)非常重要的機(jī)理被包含在阻燃劑的作用機(jī)理中——自由基捕獲機(jī)理。相對(duì)來(lái)說(shuō),自由基捕獲機(jī)理具有一定的特殊性,在運(yùn)用這種機(jī)理的時(shí)候,可以有效的處理玻璃鋼錨桿產(chǎn)品的阻燃問(wèn)題,而且能夠有效的保證安全。自由基捕獲機(jī)理的主要內(nèi)容是:在聚合物燃燒過(guò)程中,大量生成的游離基促進(jìn)氣相燃燒反應(yīng),如能設(shè)法捕獲并消滅這些游離基,切斷自由基鏈鎖反應(yīng),就可以控制燃燒,進(jìn)而達(dá)到阻燃的目的。鹵系阻燃劑的阻燃機(jī)理就屬于此類(lèi)。由此可見(jiàn),自由基捕獲機(jī)理雖然比較復(fù)雜,但是在應(yīng)用的過(guò)程中,能夠達(dá)到一個(gè)較為理想的效果,在將來(lái)的工作中,我們?nèi)匀恍枰獙?duì)這個(gè)機(jī)理進(jìn)行一定的深化和加強(qiáng)工作,讓自由基捕獲機(jī)理能夠更加的完善。
?。ㄈ├鋮s機(jī)理
對(duì)于阻燃劑的作用機(jī)理來(lái)說(shuō),冷卻機(jī)理是一個(gè)不可獲取的部分,在科研人員研究的過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)冷卻機(jī)理有其獨(dú)特的作用,在應(yīng)用冷卻機(jī)理的過(guò)程中,并不需要遵守太多的規(guī)則,相反的,我們可以通過(guò)較為簡(jiǎn)單的方式達(dá)到一個(gè)想要的效果。從主觀的角度來(lái)說(shuō),在玻璃鋼錨桿阻燃機(jī)理及其配方當(dāng)中,冷卻機(jī)理是最實(shí)用的,也是最受科研人員青睞的。冷卻機(jī)理可以在較短的時(shí)間內(nèi)完成較多的工作,并且達(dá)到一個(gè)高質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn),為煤礦井下支護(hù)方式的發(fā)展產(chǎn)生了很大的積極影響。從學(xué)術(shù)的角度來(lái)說(shuō),冷卻機(jī)理就是阻燃劑發(fā)生吸熱脫水、相變、分解或其他吸熱反應(yīng),降低聚合物表面和燃燒區(qū)域的溫度,防止熱降解,進(jìn)而減少了可燃性氣體的揮發(fā)量,最終破壞維持聚合物持續(xù)燃燒的條件,達(dá)到阻燃目的。Al(OH)3和Mg(OH)2及硼無(wú)機(jī)阻燃劑頗具代表性。由此可見(jiàn),深入研究冷卻機(jī)理能夠?qū)ΣAт撳^桿阻燃機(jī)理及其配方的研究工作,產(chǎn)生較大的積極影響。
二、阻燃配方研究
?。ㄒ唬┡浞皆O(shè)計(jì)
對(duì)于玻璃鋼錨桿阻燃機(jī)理的配方而言,在現(xiàn)階段的研究中,雖然沒(méi)有完全攻破,但已經(jīng)取得了一定的階段性成果,對(duì)于我國(guó)的煤礦井下支護(hù)發(fā)展而言,現(xiàn)今的成果能夠有效的解決問(wèn)題,并且隨著煤礦井下支護(hù)作業(yè)的進(jìn)步,我們會(huì)將玻璃鋼錨桿阻燃機(jī)理的配方研究的更加透徹。經(jīng)過(guò)科研人員的不懈努力,終于在阻燃配方的研究方面,獲得了一定的突破,在配方設(shè)計(jì)當(dāng)中,通過(guò)玻璃鋼錨桿阻燃機(jī)理的研究,以及按照添加阻燃劑后不影響制品的其他性能的配方設(shè)計(jì)原則,發(fā)現(xiàn)銻—鹵協(xié)效體系的阻燃效果最佳,設(shè)計(jì)出了以氯化石蠟和三氧化二銻為主要阻燃劑的阻燃配方。由此可見(jiàn),阻燃配方并不是特別的復(fù)雜,在將來(lái)的研究工作中,相信能夠研究出更加先進(jìn)的配方,幫助煤礦井下支護(hù)作業(yè)安全可靠的進(jìn)行。
?。ǘ┡浞皆囼?yàn)
對(duì)于玻璃鋼錨桿阻燃機(jī)理的配方而言,雖然將配方的每一個(gè)元素都研究的比較徹底,但究竟能夠達(dá)到怎樣一個(gè)程度,還沒(méi)有確切的定論,因此在接下來(lái)的工作中,需要對(duì)玻璃鋼錨桿阻燃機(jī)理的配方進(jìn)行一定的試驗(yàn)工作,這樣才能收集到最詳細(xì)的資料。本文認(rèn)為,試驗(yàn)原料可以選用191樹(shù)脂、三氧化二銻、過(guò)氧化苯甲酰、氯化石蠟、硬脂酸鋅、三氯甲烷等。主要原因在于,這些試驗(yàn)原料能夠比較清晰的反映出科研人員想要的效果,同時(shí)在收集數(shù)據(jù)的時(shí)候,不會(huì)因?yàn)榉磻?yīng)速度而收集不全面??偠灾?,這些原料充分符合配方試驗(yàn)。對(duì)于試驗(yàn)結(jié)果而言,本文主要通過(guò)下表進(jìn)行一定的闡述,如表一:
從表一當(dāng)中,我們可以非常清晰的看到,按表1五種阻燃配比方案,發(fā)現(xiàn)阻燃效果比較好的為方案四與方案五,為確定最優(yōu)方案制備玻璃鋼桿體進(jìn)行拉拔力試驗(yàn)。
?。ㄈ┰囼?yàn)結(jié)論
通過(guò)試驗(yàn)室試驗(yàn)可知,氯化石蠟和三氧化二銻的添加比例為1:3時(shí),能起到比較好的效果,達(dá)到阻燃目的,同時(shí)它們的添加量也相對(duì)較少,節(jié)約成本。由此可見(jiàn),對(duì)于玻璃鋼錨桿阻燃機(jī)理的配方而言,在選擇的過(guò)程中,要以節(jié)約成本為主。通過(guò)相關(guān)的試驗(yàn),我們可以非常清晰的看到試驗(yàn)的效果,將每一種試驗(yàn)原料較為透徹的分析,這樣在應(yīng)用玻璃鋼錨桿阻燃機(jī)理的配方的時(shí)候,就可以節(jié)省很多的時(shí)間,同時(shí)對(duì)玻璃鋼錨桿阻燃效果也有很大的積極影響。
三、對(duì)玻璃鋼錨桿阻燃機(jī)理及其配方研究的分析
?。ㄒ唬┙Y(jié)合具體的煤礦井下支護(hù)作業(yè)情況
對(duì)于玻璃鋼錨桿阻燃機(jī)理及其配方來(lái)說(shuō),研究的目的就是為了良好的服務(wù)于煤礦井下的應(yīng)用,這樣才能讓社會(huì)在發(fā)展的過(guò)程中,獲得較大的助力,從客觀的角度來(lái)說(shuō),每一個(gè)地區(qū)所研究玻璃鋼錨桿阻燃機(jī)理及其配方的方向都不同,因此在研究工作中需要結(jié)合具體的煤礦井下作業(yè)情況,這樣不僅可以讓研究機(jī)理更加符合實(shí)際的情況,同時(shí)對(duì)原料試驗(yàn)也有很大的積極影響。在將來(lái)的工作中,要讓二者形成一定的良性循環(huán)才是最好的選擇。
?。ǘ┳袷貒?guó)家政策
對(duì)于煤礦而言,有很多的地區(qū)在發(fā)展的過(guò)程中,沒(méi)有遵守國(guó)家政策,貪圖暴利,這就在主觀上對(duì)玻璃鋼錨桿阻燃機(jī)理及其配方的研究應(yīng)用工作造成了一定的消極影響,使用的產(chǎn)品并不符合要求,因此煤礦井下在作業(yè)的過(guò)程中,必須遵守國(guó)家政策,對(duì)相關(guān)的研究工作負(fù)責(zé),比方說(shuō)本文所討論的玻璃鋼錨桿阻燃機(jī)理及其配方研究,只有這樣才能對(duì)煤礦井下支護(hù)和新型支護(hù)產(chǎn)品的應(yīng)用產(chǎn)生較大的積極影響。
總結(jié):本文對(duì)玻璃鋼錨桿阻燃機(jī)理及其配方研究進(jìn)行了一定的討論,得出了阻燃配方的最佳配比,為新型支護(hù)材料玻璃鋼錨桿在煤礦井下支護(hù)中的應(yīng)用提供了可靠的安全保證。
評(píng)論 (0)