高保水矿用凝胶阻化材料的制备和性能研究

为防治煤自燃,以聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠(SA)和碱木质素(AL)为基体,硼砂(Borax)为交联剂,采用一锅法制备出一种新型高保水矿用凝胶阻化材料(PBSL).以PVA,SA,AL,硼砂浓度(w(Borax))和加热时间为影响因素,设计了正交实验L16(45),结果表明,PVA,SA,AL分别为0.25、0.2、0.1 g,且w(Borax)=6％、加热时间为45 min时,材料的保水率和吸水率综合性能最佳,50℃加热30 h后保水率仍能达到38.52％,吸水率达到47.67％.通过分子结构分析,材料形成了硼酸酯键和氢键;阻化性能研究表明,PBSL凝胶阻化材料使煤样临界温度从80℃提高到100℃,200℃时材料阻化率高达55.28％,从而降低了煤的氧化活性.