新型矿用防灭火凝胶泡沫制备及阻化性能研究

针对单一防灭火材料适用性存在局限的问题,将胶体材料与泡沫材料相结合,以离子交联的方式制备出了一种新型矿用防灭火凝胶泡沫材料,并对其热稳定性和煤自燃阻化效果进行了研究。确定了SDS:AES复配比例为1∶1、浓度为0.7%的复配发泡剂进行后续实验;以胶凝时间和胶凝状态为依据确定了0.7%胶凝剂浓度、2%交联剂浓度的胶凝体系配比;然后通过正交试验优化配比,确定了凝胶泡沫的最佳配比为:复配发泡剂SDS和AES比例1∶1,总浓度0.8%、胶凝剂浓度0.65%、交联剂浓度0.25%。所制备凝胶泡沫的热稳定性和阻化煤自燃实验表明:凝胶泡沫的抗温时长最大;在50~80℃的温度下加热5 h,仍然有36.5%~88.5%的含水率;凝胶泡沫处理煤样在462.3℃时进入到剧烈的燃烧减重阶段,比原煤样提高了59.3℃,且最大失重速率-0.77%/min远小于原煤样最大失重速率-0.87%/min,达到最大失重速率时的温度升高了12.12℃,这表明该凝胶泡沫对煤的燃烧有明显的抑制作用,具有良好的防灭火性能。