新型自限温聚氨酯注浆材料：机理与应用优势

本文主要探讨了自限温聚氨酯注浆加固材料的自限温机理及其在实际应用中的性能。针对普通聚氨酯注浆材料存在的发烟和着火安全隐患，研究人员采用Na2SiO3和NaCl的水溶液作为自限温添加剂，与聚醚多元醇（白料）和异氰酸酯（黑料）相结合，开发出一种新型的自限温聚氨酯材料。这种新材料的关键在于其独特的组成和结构设计。 首先，自限温机理体现在Na2SiO3对异氰酸酯和水反应产生的CO2的吸收过程中。Na2SiO3与CO2反应形成Si(OH)4微球，而Si(OH)4在脱水过程中会吸热，从而有效抑制体系温度的上升。此外，材料内部的泡孔结构以及泡孔中的固体微球与周围环境之间的环形缝隙，也为温度控制提供了额外的屏障。水溶液的存在于缝隙中，当加热时会发生汽化吸热，进一步减缓了温度的升高。 通过一系列的实验研究，包括成分分析、结构观察和蓄热性能测试，发现自限温聚氨酯注浆材料的最高蓄热温度显著降低至101.5℃，这极大地降低了在井下应用时的安全风险。综合性能测试结果显示，这种新型材料在煤体加固领域的性能达到了甚至超过了国家和行业的标准，特别是在蓄热温度方面表现出了明显的优势。 该研究对于煤矿巷道稳定、防止火灾事故的发生具有重要意义，同时也为其他需要高温稳定性的加固工程提供了新的解决方案。关键词包括自限温、聚氨酯、注浆材料，这些关键词体现了文章的核心内容和研究重点。整体而言，这篇文章为改进和优化聚氨酯注浆加固材料的设计和应用提供了科学依据和技术支撑。