當(dāng)前位置：
一、樹(shù)脂錨固劑的固化原理
樹(shù)脂錨固劑中主要靠樹(shù)脂發(fā)生聚合反應(yīng)而固化。由于樹(shù)脂有雙鍵存在,與單體樹(shù)脂的混合物在室溫及氧、光的作用下,能逐漸聚合而固化。加入阻聚劑可降低聚合速度,延長(zhǎng)儲(chǔ)存期,但經(jīng)過(guò)數(shù)月到數(shù)年后,自己也能逐漸固化。在生產(chǎn)上,使用樹(shù)脂時(shí),為使樹(shù)脂錨固劑適合各生產(chǎn)礦井地質(zhì)條件及使用者技術(shù)能力，是時(shí)快速固化,按所需加入一定量的固化劑,樹(shù)脂在加熱或加速劑后,就能發(fā)生交聯(lián)聚合。聚合是靠自由基引發(fā),而固化劑為有機(jī)過(guò)氧化物,到一定溫度(一般70℃以上)才能發(fā)生分解出自由基。因此,在常溫條件下固化(冷固化),必須加入加速劑(促進(jìn)劑),促進(jìn)有機(jī)過(guò)氧化物(固化劑)提前分解出自由基。這些自由基能很快引發(fā)線性樹(shù)脂和苯乙烯交聯(lián)固化,反應(yīng)生成不溶的堅(jiān)硬固體。
二、樹(shù)脂錨固劑固化過(guò)程
樹(shù)脂與錨固劑的固化過(guò)程實(shí)際上是一個(gè)放熱反應(yīng)過(guò)程,化學(xué)上稱(chēng)為交聯(lián)聚合過(guò)程。從物理現(xiàn)象可分為三個(gè)階段。
1、凝膠階段。固化劑、加速劑與樹(shù)脂錨固劑攪拌開(kāi)始到錨固劑變?yōu)檐浤z狀態(tài)。這時(shí),膠泥溫度上升。其所需時(shí)間稱(chēng)為膠凝時(shí)間。
2、硬化階段。錨固劑膠泥由軟膠狀態(tài)變?yōu)楣腆w狀態(tài),膠泥內(nèi)溫度上升速度加快。這一變化過(guò)程中所需時(shí)間稱(chēng)為增長(zhǎng)時(shí)間。
3、完全固化階段。變硬后的膠泥的硬度繼續(xù)發(fā)展,直至完全固化?？赡苄枰獛滋?、幾星期或更長(zhǎng)時(shí)間。
三、錨固劑中使用的主要原材料
樹(shù)脂錨固劑生產(chǎn)中所需的主要原材料有樹(shù)脂(一般為不飽和聚酯樹(shù)脂),固化劑和填充到樹(shù)脂中不起化學(xué)反應(yīng)的各種礦物質(zhì)填料,充填到樹(shù)脂中不起化學(xué)反應(yīng)的各種礦物質(zhì)填料,以及某些改善樹(shù)脂錨固劑性能的觸變劑、膨脹劑、消泡劑等。
1、樹(shù)脂。目前國(guó)內(nèi)錨固劑廠家所用的樹(shù)脂大部分為不飽和聚酯樹(shù)脂,也有其他樹(shù)脂在使用,如雙環(huán)戊二烯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂等。這些樹(shù)脂均是很好的粘結(jié)材料,任何一種在調(diào)試后都能滿足錨固劑的所有性能指標(biāo),只是互相間稍有所差異。
2、固化劑。針對(duì)不飽和聚酯樹(shù)脂的固化劑主要為有機(jī)過(guò)氧化物類(lèi),如過(guò)氧化苯甲酰、二氯過(guò)氧化苯甲酰、過(guò)氧化叔丁烷等。目前常用的為過(guò)氧化苯甲酰,俗稱(chēng)BPO和在超快速錨固劑中使用的二氯過(guò)氧化苯甲酰,俗稱(chēng)DC。兩種引發(fā)劑外觀均為白色粉末,干品極不穩(wěn)定,摩擦、撞擊、遇熱或遇還原劑即能引起爆炸。為了貯存安全,一般加入25～30%的水。固化劑糊中的BPO含量嚴(yán)格講是有效氧含量,為固化劑糊的重要檢測(cè)指標(biāo)。有效氧含量直接影響錨固劑的凝膠時(shí)間,特別在中速型號(hào)的錨固劑表現(xiàn)更明顯,有效氧含量越高,凝膠時(shí)間越快,但也有上限。在超快速錨固劑中必須通過(guò)DC來(lái)輔助。
3、促進(jìn)劑。為加速樹(shù)脂固化反應(yīng),提高固化劑速度的少量化合物叫促進(jìn)劑。
目前常用的促進(jìn)劑為N,N—二甲基苯胺(簡(jiǎn)稱(chēng)DMA),是由甲醇與苯胺在加壓下由硫酸做催化劑制成。二甲基苯胺與過(guò)氧化苯甲酰配合使用,其冷固化速度快,效果良好。樹(shù)脂中DMA摻量的多少直接影響錨固劑的凝膠時(shí)間,和固化劑配合,可以很方便的調(diào)整錨固劑的凝膠時(shí)間,滿足所需要的指標(biāo)。但DMA的摻量不是越大越好,一定的摻量后對(duì)凝膠時(shí)間影響不大,但是卻會(huì)一定程度上降低錨固劑的強(qiáng)度指標(biāo),太少又分離不出足量的自由基,效果同樣不理想。
4、填料（簡(jiǎn)稱(chēng)：骨料）。樹(shù)脂錨固劑中加入骨料是十分必要的,它可以相對(duì)地減少樹(shù)脂用量,降低成本,可以調(diào)整樹(shù)脂稠度,增加樹(shù)脂觸變性,防止樹(shù)脂在錨孔中外流,可以增加錨固劑密實(shí)度,降低樹(shù)脂收縮率,提高粘結(jié)可靠性,以及在樹(shù)脂快速固化過(guò)程中,能及時(shí)吸收化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的熱量,防止樹(shù)脂產(chǎn)生熱烈現(xiàn)象。選擇的骨料,應(yīng)是不含水的惰性材料,并與樹(shù)脂、固化劑、加速劑不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。許多礦物原料均可作為填料,如白云石粉、石灰石、瓷粉、小顆粒花崗巖等。目前國(guó)內(nèi)錨固劑廠家使用多的是石灰石和小顆粒花崗巖，因石灰石粉、小顆?；◢弾r價(jià)廉質(zhì)優(yōu),原材料來(lái)源廣泛。
