防治煤矿火灾的凝胶泡沫材料制备及其性能研究

为解决纯水玻璃(WG)凝胶泡沫强度低、泡沫稳定性差易破碎,凝胶固水性差等问题.将保水剂和成膜剂引入WG凝胶泡沫中,对水玻璃凝胶泡沫进行优化设计,最终制备出保水性高、泡沫稳定性高、成膜性好的WG凝胶泡沫.研究结果表明:WG凝胶泡沫材料的最佳复配体系是发泡剂为十二烷基醇醚硫酸酯钠(AES)和十二烷基硫酸钠(SDS)按1:2比例复配,浓度为0.8％,胶凝剂WG浓度为8％,交联剂NaHCO3浓度为2％,聚丙烯酰胺浓度为0.4％,成膜剂A浓度为1％,保水剂B浓度为0.3％;改性后WG凝胶泡沫具有更加紧密的网状结构,稳定性好,并且具有较好的成膜性,常温下半衰期达40 d;阻化实验表明,100℃此凝胶泡沫阻化率高达78.35％,能有效减缓煤的氧化放热速率抑制自燃;煤堆燃烧实验表明,改性后WG凝胶泡沫能有效抑制煤的燃烧,防止煤复燃.