【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及阻化剂，尤其涉及一种控温靶向释放的复合阻化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、为了防止煤自燃，在煤的储存和运输过程中会加入阻化剂，用于抑制煤的氧化反应。目前，常用的阻化剂分为物理阻化剂、化学阻化剂和复合阻化剂。其中，以盐类、卤类、泡沫类为主的物理阻化剂主要作用于煤的氧化反应的第一阶段；以抗氧化剂为主的化学阻化剂则主要作用于第二、三阶段。各类阻化剂均有自身优劣势和作用机理，单独使用物理阻化剂或化学阻化剂均无法完全覆盖煤氧化反应的整个过程。复合阻化剂是将物理阻化剂和化学阻化剂复配而成的，但由于复合阻化剂是使物理阻化剂和化学阻化剂同时与煤接触，无法保证化学阻化剂能够及时并有效地作用于煤的氧化反应过程，同时也会降低化学阻化剂的利用率，增加成本。
2、因此，亟需开发控温靶向释放的复合阻化剂，使复合阻化剂中各组分能够及时并有效的作用于煤氧化反应的不同阶段，覆盖煤氧化反应的整个过程，提高阻化效果及其利用率。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对现有技术的不足提供一种控温靶向释放的复合阻化剂及其制备方法和应用。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种控温靶向释放的复合阻化剂的制备方法，包含如下步骤：
4、(1)将丙烯酸溶液、纤维素、丙烯酰胺和水进行中和反应，得到中间体溶液；
5、(2)将引发剂、交联剂和中间体溶液进行聚合反应，得到吸水凝胶；
6、(3)将吸水凝胶
7、作为优选，所述纤维素包含甲基纤维素、羟甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素和羧甲基纤维素钠中的一种或几种；
8、引发剂包含过硫酸钾、偶氮化合物或2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮；
9、交联剂为n,n'-亚甲基双丙烯酰胺；
10、抗氧化剂包含抗坏血酸、茶多酚、花青素和葡萄籽提取物中的一种或几种。
11、作为优选，步骤(1)所述丙烯酸溶液为丙烯酸和氢氧化钠的混合液，丙烯酸溶液的中和度为40～90％；纤维素和丙烯酸的质量比为5～30：100，丙烯酰胺和丙烯酸的质量比为18～45：100，纤维素和水的质量体积比为5～30g：200ml。
12、作为优选，步骤(1)所述中和反应的温度为60～80℃，中和反应的时间为20～40min。
13、作为优选，步骤(2)所述引发剂和步骤(1)所述丙烯酸溶液中丙烯酸的质量比为0.2～1：100，交联剂和步骤(1)所述丙烯酸溶液中丙烯酸的质量比为0.07～0.2：100。
14、作为优选，步骤(2)所述聚合反应的温度为60～80℃，聚合反应的时间为1～3h；所述聚合反应在无氧环境下进行。
15、作为优选，步骤(3)所述吸水凝胶和抗氧化剂的质量比为0.8～1.2：1，抗氧化剂的水溶液中抗氧化剂与水的质量体积比为1g：80～200ml。
16、作为优选，步骤(3)所述吸附的时间为90～150min。
17、本专利技术还提供了所述的制备方法制备得到的控温靶向释放的复合阻化剂，所述控温靶向释放的复合阻化剂的粒径为80～160目。
18、本专利技术还提供了所述的控温靶向释放的复合阻化剂在抑制煤自燃中的应用，将控温靶向释放的复合阻化剂和煤混合即可，所述控温靶向释放的复合阻化剂和煤的质量比为1：3～8。
19、本专利技术的有益效果包括以下几点：
20、1)本专利技术的控温靶向释放的复合阻化剂由吸水凝胶(物理阻化剂)和抗氧化剂(化学阻化剂)组成，吸水凝胶呈三维网状结构，其中的纤维素含有大量吸水基团，可将含抗氧化剂的溶液包裹在三维网状结构中，从而有效提高了抗氧化剂的稳定性，改善了由于抗氧化剂在储存运输过程中的分解导致抑制煤自燃效果减弱的问题，提高了阻化效果。
21、2)吸水凝胶可发挥物理降温和灭火的作用，是一种生物降解材料；随温度的升高，吸水凝胶将抗氧化剂缓慢释放，使其发挥不断阻化煤自燃的效果，解决了现有技术中单一物理阻化剂或化学阻化剂的阻化效果较差的问题。
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1.一种控温靶向释放的复合阻化剂的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述纤维素包含甲基纤维素、羟甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素和羧甲基纤维素钠中的一种或几种；
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述丙烯酸溶液为丙烯酸和氢氧化钠的混合液，丙烯酸溶液的中和度为40～90％；纤维素和丙烯酸的质量比为5～30：100，丙烯酰胺和丙烯酸的质量比为18～45：100，纤维素和水的质量体积比为5～30g：200mL。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述中和反应的温度为60～80℃，中和反应的时间为20～40min。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述引发剂和步骤(1)所述丙烯酸溶液中丙烯酸的质量比为0.2～1：100，交联剂和步骤(1)所述丙烯酸溶液中丙烯酸的质量比为0.07～0.2：100。
6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述聚合反应的温度为60～80℃，聚合反应的时间为1～3h
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述吸水凝胶和抗氧化剂的质量比为0.8～1.2：1，抗氧化剂的水溶液中抗氧化剂与水的质量体积比为1g：80～200mL。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述吸附的时间为90～150min。
9.权利要求1～8任一项所述的制备方法制备得到的控温靶向释放的复合阻化剂，其特征在于，所述控温靶向释放的复合阻化剂的粒径为80～160目。
10.权利要求9所述的控温靶向释放的复合阻化剂在抑制煤自燃中的应用，其特征在于，将控温靶向释放的复合阻化剂和煤混合即可，所述控温靶向释放的复合阻化剂和煤的质量比为1：3～8。
...【技术特征摘要】
1.一种控温靶向释放的复合阻化剂的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述纤维素包含甲基纤维素、羟甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素和羧甲基纤维素钠中的一种或几种；
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述丙烯酸溶液为丙烯酸和氢氧化钠的混合液，丙烯酸溶液的中和度为40～90％；纤维素和丙烯酸的质量比为5～30：100，丙烯酰胺和丙烯酸的质量比为18～45：100，纤维素和水的质量体积比为5～30g：200ml。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述中和反应的温度为60～80℃，中和反应的时间为20～40min。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述引发剂和步骤(1)所述丙烯酸溶液中丙烯酸的质量比为0.2～1：100，交联剂和步骤(1)所述丙烯酸溶液中丙烯酸的质量...
【专利技术属性】
技术研发人员：马砺，王昕，范晶，李冬，吴明明，赵鑫，张佳敏，刘西西，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：
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