【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于矿用防护材料，具体涉及一种石墨烯矿用防护材料及其制备方法。
技术介绍
1、随着煤矿开采程度的逐渐加大，目前我国每年新掘巷道数万公里，多条巷道构成了庞大的矿井开采体系。因此，巷道支护体系的稳定与保养对矿井安全高效生产起到关键作用。
2、在我国井下巷道开采支护过程中，锚杆支护作为一种常用的支护方式，是通过锚杆将金属网固定在被加固矿岩的表面上，形成锚杆金属网联合护顶，随后在进行喷浆加固，这种支护方法安全可靠具备较高的经济价值,且其控制围岩变形的效果也很好,施工速度较快。但是由于井下环境的恶劣，潮湿的环境经常会引起金属锚网的严重腐蚀以及喷浆巷道外表的严重风化，对巷道工作人员的安全造成了严重威胁。与此同时，近年来，避难硐室作为紧急避险设施是矿井发生事故时工作人员进行紧急避险的重要井下建筑，但由于井下环境恶劣，有时候避难硐室无法避免地设置于煤岩中，可能会受到瓦斯泄漏、积聚与超限的困扰，对避难人员的生命安全具有很大威胁。
3、目前，井下恶劣的开采环境对于围岩风化以及巷道锚固件的侵蚀形成较大威胁，泥质胶结顶板强度低，易破碎，渗水性好，为裂隙水提供了通道。虽然采取喷浆隔离能够较好的保护巷道及锚固件，但混凝土层承载着巷道围岩等荷载，喷层会发生一些其他形式的破坏，例如鼓起、剪切等，因此封闭效果不甚理想。由于锚杆间距及围岩下沉等的作用，使杆间出现大的形变，混凝土固化后弹性较弱，极易出现喷层剥离岩体发生脱落。混凝土喷层硬化后，其在周角点锚杆的方形格子内形成块状水泥板，在拉应力的作用下裂隙首先从水泥板的薄弱处形成，且不
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于针对现有技术中存在的问题提供一种石墨烯矿用防护材料及其制备方法，该石墨烯矿用防护材料添加特殊用途胶粉提高了喷涂材料的和易性、耐水性、在潮湿和饱和水情况下可提高硬化体软化系数，满足制品防水和强度使用要求和粘接的作用。
2、本专利技术的技术方案是：
3、石墨烯矿用防护材料，包括按照重量百分比计量的如下组分：
4、惰性粉体36-44份、无机填料18-22份、高标硅酸盐13-17份、高标铝酸盐8-12份、二维碳添加剂4-6份、聚合物粉体4-6份、特殊用途胶粉2-3份及其它助剂2-3份。
5、具体的，所述的惰性粉体为sio2、al(oh)3或者其组合。
6、具体的，所述的无机填料为钙粉、石粉或者其组合。
7、具体的，所述的二维碳添加剂为石墨烯改性材料。
8、具体的，所述的其它助剂包括按照重量比计量的如下组分：42-46份纤维素醚、20-24份憎水剂、15-20份消泡剂及11-15份分散剂。
9、具体的，所述的特殊用途胶粉为甲基硅酸钠和聚乙烯醇的混合物，按重量份计：甲基硅酸钠0.05-0.2份，聚乙烯醇0.8-0.95份。
10、一种石墨烯矿用喷防护材料的制备方法，包括以下步骤：
11、s1.开启搅拌釜，将搅拌速度调至55±5r/min，将所述惰性粉体、无机填料、高标硅酸盐和高标铝酸盐总质量的45-55％加入搅拌釜中，进行混合；
12、s2.保持55±5r/min的搅拌速度，边搅拌边缓慢向步骤s1获得的混合物中加入二维碳添加剂、聚合物粉体、特殊用途胶粉和其他助剂进行混合；
13、s3.保持55±5r/min的搅拌速度，向步骤s2获得的混合物中加入剩余惰性粉体、无机填料、高标硅酸盐、高标铝酸盐，继续搅拌10-15分钟，即得到所述的石墨烯矿用喷涂材料。
14、本专利技术的有益效果是：石墨烯矿用防护材料添加特殊用途胶粉提高了喷涂材料的和易性、耐水性、在潮湿和饱和水情况下可提高硬化体软化系数，满足制品防水和强度使用要求和粘接的作用。同时，高标硅酸盐、高标铝酸盐作用是碱性激发剂，可使材料快速凝固，早期对材料的水化速度影响不大，但能明显提高材料后期硬化强度，并且可以在材料硬化体中生成部分水硬性胶凝材料，有效改善材料耐水性。添加惰性粉体起到防爆的作用，提高材料抗裂及耐磨强度。无机填料使材料降低使用成本。二维碳添加剂(石墨烯改性材料)增加让材料结构稳定，增加硬度。纤维素醚使材料有良好的施工性和保水性。憎水剂抗酸碱、耐老化。消泡剂用于消除泡沫。分散剂增加粉体助剂的融合度。
15、本专利技术提供的方法生产的石墨烯矿用防护材料成品具有如下优点：1、喷涂简便易行，快速表干，密闭性好，成膜性好，阻燃性强、延展性优，防水、抗静电；2、喷涂快、凝固快，吸附性强、粘结力强，不开裂、不起皮，施工时无粉尘、基本无回弹，抗压、抗变、抗动、抗弯折、抗剪切能力强，柔韧度强；3、质感好，表面光滑，不吸附粉尘，易清洗干净，自洁性好，“保鲜”时间长。4、无毒、无味、无污染，环保、安全、无公害；5、耐热、耐寒、耐污、耐酸碱、耐紫外线，对气候变化的适应性强；6、色泽适中、亮丽、美观、舒缓，易调配、好打理，可根据环境、条件、现况等进行调配喷涂；7、操作简单，施工方便，减少了运输费用和使用成本，节省了环境治理费用，施工安全可靠。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.石墨烯矿用防护材料，其特征在于，包括按照重量计的如下组分：惰性粉体36-44份、无机填料18-22份、高标硅酸盐13-17份、高标铝酸盐8-12份、二维碳添加剂4-6份、聚合物粉体4-6份、特殊用途胶粉2-3份及其它助剂2-3份。
2.根据权利要求1所述石墨烯矿用防护材料，其特征在于，所述的惰性粉体为SiO2、Al(OH)3或者其组合。
3.根据权利要求1所述石墨烯矿用防护材料，其特征在于，所述的无机填料为钙粉、石粉或者其组合。
4.根据权利要求1所述石墨烯矿用防护材料，其特征在于，所述的二维碳添加剂为石墨烯改性材料。
5.根据权利要求1所述石墨烯矿用防护材料，其特征在于，所述的其它助剂包括按照重量计的如下组分：42-46份纤维素醚、20-24份憎水剂、15-20份消泡剂及11-15份分散剂。
6.根据权利要求1所述石墨烯矿用防护材料，其特征在于，所述的特殊用途胶粉为甲基硅酸钠和聚乙烯醇的混合物，按重量份计：甲基硅酸钠0.05-0.2份，聚乙烯醇0.8-0.95份。
7.一种石墨烯矿用喷防护材料的制备方法
...【技术特征摘要】
1.石墨烯矿用防护材料，其特征在于，包括按照重量计的如下组分：惰性粉体36-44份、无机填料18-22份、高标硅酸盐13-17份、高标铝酸盐8-12份、二维碳添加剂4-6份、聚合物粉体4-6份、特殊用途胶粉2-3份及其它助剂2-3份。
2.根据权利要求1所述石墨烯矿用防护材料，其特征在于，所述的惰性粉体为sio2、al(oh)3或者其组合。
3.根据权利要求1所述石墨烯矿用防护材料，其特征在于，所述的无机填料为钙粉、石粉或者其组合。
4.根据权利要求1所述石墨烯矿用...
【专利技术属性】
技术研发人员：尚胜鹏，尚海军，张志强，李亚龙，
申请(专利权)人：河南省万赢新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。