技术领域
[0001] 本申请涉及喷浆材料领域，尤其涉及一种喷浆料及制备方法。
相关背景技术
[0002] 喷浆堵漏是解决煤柱受压致裂产生漏风问题的常用手段。但是，现有的喷浆料存在诸多弊端，例如，无机发泡喷浆材料的附壁性差、喷浆薄、凝固时间长，当再次受到压力扰动易发生开裂、脱落，造成封堵效果差，再例如，有机发泡树脂喷浆材料的价格昂贵，反应过程中会产生高温易点燃煤体，造成生产隐患。
具体实施方式
[0027] 本申请提供一种喷浆料，包括A组分和B组分，其中，A组分包括以下重量份的原料：微胶囊高分子材料0.1‑0.5份份，膜助剂1‑5份，增塑剂1‑5份，防水剂1‑4份，耐候剂0.5‑2.5份，碳酸盐10‑20份，硅酸盐5‑10份，硅灰5‑10份，
[0028] B组分包括以下重量份的原料：无机分散剂0.1‑0.5份，有机分散剂0.1‑0.5份，膜助剂1‑5份，增塑剂1‑5份，防水剂1‑4份，耐候剂0.5‑2.5份，消泡剂0.1‑0.5份，反应修复剂0.5‑3份。
[0029] 微胶囊高分子材料作为自愈合喷浆材料体系中的主要基体物质，决定着自愈合喷浆材料的基本物理力学性能。本实例中，微胶囊高分子材料的化学式为：
[0030]
[0031] 膜助剂能够促进高分子化合物塑性流动和弹性变形，改善聚结性能，本实例中，膜助剂采用乙二醇单丁醚。
[0032] 增塑剂能够增加聚合物的塑性，本实例中，增塑剂采用邻苯二甲酸二辛酯，[0033] 防水剂的表面经过改性处理，因此，防水剂可分散在水中形成稳定的分散体，加入涂料中能在涂料成膜表面形成一种特殊抗水结构，本实例中，防水剂采用SI‑301，[0034] 耐候剂能够消除产生的自由基，促使氢过氧化物的分解，阻止链式反应的进行，本实例中，耐候剂采用412S。
[0035] 分散剂能够提高和改善固体或液体物料分散性能，本实例中，分散剂采用无机分散剂六偏磷酸钠和有机分散剂1030复配使用。
[0036] 消泡剂能巩固降低水、溶液、悬浮液等的表面张力，防止泡沫形成，本实例中，消泡剂采用NX。
[0037] 反应修复剂能够在线型的分子之间产生化学键，使线型分子相互连在一起，形成网状结构，这样提高高分子材料的强度和弹性，本实例中，反应修复剂采用PADI。
[0038] 碳酸盐能够增强对基层表面的沉积性和渗透性，本实例中，碳酸盐采用Ca‑800，[0039] 硅酸盐能够改进涂料的沉淀性、涂膜的机械力以及再涂覆性，本实例中，硅酸盐采用Si‑400,。
[0040] 硅灰能够增强涂料的扩张能力，减少裂纹，增强抗腐能力，本实例中，硅灰采用S‑1250，。
[0041] 纤维素作为增稠剂、保护剂使用，纤维素具有良好的增稠、悬浮、分散、乳化、粘合、成膜、保护水分和提供保护胶体等特性，用作增稠剂、保护剂、粘合剂、稳定剂以及制备乳剂、冻胶、软膏、洗剂、清眼剂、栓剂和片剂的添加剂，亦用作亲水凝胶、骨架材料、制备骨架型缓释制剂，还可用作稳定剂等作用。本实例中，纤维素采用H250，添加量0.2％‑0.8％左右。
[0042] 本申请还提供一种喷浆料制备方法，具体包括以下步骤。
[0043] 步骤S100，制备A组分，其中，A组分制备过程具体包括：
[0044] 步骤S110，按比例称量适量的水加入搅拌桶中，转速600‑900r/min，依次加入无机分散剂、有机分散剂，分散搅拌均匀后加入纤维素，待纤维素软化、溶解后，将转速提高至900‑1300r/min待纤维素完全分散均匀，制得初级浆料；
[0045] 步骤S120，2000‑2300r/min转速条件下，向初级浆料中依次加入膜助剂、增塑剂、防水剂、耐候剂、碳酸盐、硅酸盐以及硅灰，待所有物料分散均匀，制得二级浆料；
[0046] 步骤S130，900‑1100r/min转速条件下，缓慢加入微胶囊高分子材料、聚合物乳液以及消泡剂，待所有物料分散均匀，制得A组分。
[0047] 步骤S200，制备B组分其中，B组分制备过程具体包括：
[0048] 步骤S210，按比例称量适量的水，加入搅拌桶中，转速调为600‑900r/min，依次加入无机分散剂、有机分散剂，分散搅拌均匀后加入纤维素，进行低速分散，待纤维素软化溶解后，将转速提高至900‑1300r/min，待所有物料分散均匀，制得初级浆料；
[0049] 步骤S220，在900‑1100r/min转速条件下，向初级浆料中依次加入膜助剂、增塑剂、防水剂、耐候剂、消泡剂和反应修复剂，待所有物料分散均匀，制得B组份。
[0050] 步骤S300，将组分A与B组分均匀混合，得到喷浆料。
[0051] 为便于本领域技术人员更好的理解本申请的喷浆料制备方法，以下将通过一实例进行具体说明。
[0052] 步骤S100，制备A组分，其中，A组分制备过程具体包括：
[0053] 步骤S110，按比例称量适量的水加入搅拌桶中，开动砂磨、分散、搅拌多用机，转速700r/min，依次加入无机分散剂、有机分散剂，分散搅拌均匀，加入纤维素进行低速分散，待纤维素软化、溶解后，将转速提高到1200r/min继续进行分散；保持此速度30min后，纤维素完全分散均匀，制得初级浆料；
[0054] 步骤S120，2200r/min转速条件下，向初级浆料中依次加入膜助剂、增塑剂、防水剂、耐候剂、碳酸盐、硅酸盐以及硅灰等填料，同时将沾贴在搅拌桶壁面的物料，用清水冲洗入搅拌桶中，保持此速度30min后，待所有物料分散均匀，制得二级浆料；
[0055] 步骤S130，1000r/min转速条件下，缓慢加入微胶囊高分子材料、聚合物乳液以及消泡剂等助剂，保持此速度30min，观察搅拌桶中物料粘稠度，可以根据情况添加清水，保持物料粘稠度合适，所有物料分散均匀，制得A组分。
[0056] 步骤S200，制备B组分其中，B组分制备过程具体包括：
[0057] 步骤S210，按比例称量适量的水，加入搅拌桶中，转速调为700r/min，依次加入无机分散剂、有机分散剂，分散搅拌均匀后加入纤维素，进行低速分散，待纤维素软化溶解后，停止分散，并将分散转头上的物料清理重新混入，继续并将转速提高1200r/min进行分散。保持此速度30min后，纤维素完全分散均匀，制得初级浆料；
[0058] 步骤S220，在1000r/min转速条件下，向初级浆料中依次加入膜助剂、增塑剂、防水剂、耐候剂、消泡剂和反应修复剂，待所有物料分散均匀，制得B组份。
[0059] 步骤S300，将组分A与B组分均匀混合，得到喷浆料。
[0060] 微胶囊高分子材料作为自愈合喷浆材料体系中的主要基体物质，决定着自愈合喷浆材料的基本物理力学性能。本申请中，微胶囊高分子材料的制备过程包括：在装有温度计、搅拌器和回流冷凝管四口瓶，加入适量PER(季戊四醇)和DMSO(二甲基亚砜)，搅拌升温至30‑50℃；待PER完全溶解后加入TDI(2，4‑甲苯二异氰酸酯)和1，4‑二氧六环，搅拌15～25分钟，分别加入APP(聚磷酸铵)、1，4‑二氧六环、OP‑10(烷基酚聚氧乙烯(10)醚)和DBTL(二月桂酸二丁基锡)；然后加入一定量的PEG，升温到75‑95℃,反应1.5‑3小时后冷却到室温，经过滤、水洗、干燥后得到得微胶囊高分子材料。
[0061] 为便于本领域技术人员更好的理解微胶囊高分子材料的制备过程，以下将通过一实例进行具体说明。
[0062] 本实例中，微胶囊高分子材料的制备过程包括：在500ml四口瓶中加入适量PER和40mlDMSO，搅拌升温至40℃,其中，四口瓶内装有温度计、搅拌器和回流冷凝管，四口瓶的尾端与装有无水氯化钙的干燥管相连；待PER完全溶解后加入7.28gTDI和40ml1，4‑二氧六环；
在40℃温度条件下搅拌15～25分钟，分别加入100gAPP、200ml1，4‑二氧六环、0.5gOP‑10和
0.24gDBTL，然后加入一定量的PEG，升温到85℃,反应2小时后冷却到室温，经过滤、水洗、干燥后得到得微胶囊高分子材料。
[0063] 上述微胶囊高分子材料的制备过程中，涉及的化学反应为：
[0064]
[0065] 聚合物乳液的制备过程包括乳胶粒的形成，乳胶粒的成长以及聚合反应三个阶段。本申请中，聚合物乳液的制备过程具体包括：引发剂在水中分解生成自由基，随之进入乳化剂形成的胶束中与单体分子结合构成单体自由基；单体自由基和单体分子结合形成链自由基，形成既具有低分子聚合物又具有单体的乳胶粒；乳胶粒的直径随着链自由基的不停增长而逐渐变大，链自由基通过双基歧化或双基结合的方式形成直径为5‑200nm的聚合物乳胶粒，制得聚合物乳液。
[0066] 为制备高性能和低成本的喷浆材料，通过SEM、万能拉伸试验机、数显式砼渗透仪等手段研究喷浆材料的各个物理力学性能。图1为本申请喷浆料的扫描电镜表面图，如图1所示，本申请制备的喷浆料的涂膜切面比较光滑无微小气泡，且没有出现明显的涂层分离现象，表明浆料中的两个组分混合均匀，形成了氨基甲酸酯键、脲键等化学键，各个化学键相互作用结构致密，具有较强的拉伸强度和粘结强度。
[0067] 为进一步说明采用本申请喷浆料具有优异的性能，以下将通过试验数据进行具体说明，表1为本申请喷浆料的各项性能的测试数据。
[0068] 表1本申请喷浆料的各项性能的测试数据。
[0069]
[0070] 试验结果分析：
[0071] 根据表1中的试验数据可知，本申请的喷浆料具有良好的喷射流动性、抗流挂性，拉伸性能(4.1MPa)、抗渗透(0.65MPa)、阻燃性能(氧指数30)、粘结强度(2.6MPa)以及不透水性(0.3MPa，30min无渗水)。
[0072] 综上，本申请的喷浆料兼有弹性和韧性、耐候性、高阻燃、高强度、流动性、抗流挂性、抗裂、抗渗性、不透水性、高弹性模量、高断裂伸长率，且本申请的喷浆料具备较好的抗压强度，过载后受压不开裂，保持了材料的密闭性，对受压破碎物体起到良好的保护作用。
[0073] 本申请提供了一种喷浆料及制备方法，喷浆料包括A组分和B组分，其中，A组分包括配比优化的微胶囊高分子材料、膜助剂、增塑剂、防水剂、耐候剂、碳酸盐、硅酸盐以及硅灰，并各组分的与用量，B组分包括配比优化的无机分散剂、有机分散剂、膜助剂、增塑剂、防水剂、耐候剂、消泡剂以及反应修复剂，制备的喷浆料的附着力、拉伸强度和断裂伸长率等性能均达到行业指标。
[0074] 以上所述为本申请最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本申请的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本申请的技术启示而进行的等效变换，也在本申请的保护范围之内。
