Композиция для закрепления армирующих элементов Советский патент 1992 года по МПК E21D21/00 E21D11/00 

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, в частности к креп- лению выработок сталеполимерной штанговой крепью, и может быть использовано для закрепления армирующих элементов в шпурах,

Цель изобретения - снижение трещиноватости композиции при сохранении сроков полимеризации и прочности.

Композиция включает эпоксидную смолу, аминный отвердитель, пластификатор- дибутилфталат, инициатор реакции полимеризации - n-нитрофенол и наполнитель при следующем соотношении ингредиентов, мае.ч.:

Эпоксидная смола100

Аминный отвердитель20-30

Дибутилфталат8-10

п-Нитрофенол5-15

Наполнитель200-300

n-Нитрофенол взаимодействует с промежуточным продуктом, который образуется при полимеризации эпоксидной смолы, с выделением тепла 65-90°С. При данной температуре отверждение эпоксидной смолы протекает спокойно и не сопровождается образованием большого количества микротрещин.

Композицию получают следующим образом.

К 100 мас.ч. эпоксидной смолы добавляют 3-10 мас.ч. дибутилфталата, 200-300 мас.ч. песка или гранитного отсева. Смесь перемешивают и добавляют 5-15 мас.ч. п- нитрофенола, снова перемешивают и добавляют 20-30 мас.ч. аминного отвердителя (полиэтиленполнамин, гексаметилендиа- мин). При использовании гексаметилендиа- мина навеску растворяют в 5-10 мас.ч. растворителя (ацетон, бензол, толуол, четы- реххлористый углерод, гидролизный спирт и др.).

После добавления отвердителя и перемешивания ингредиентов определяют проVI

ГО

о

XI

оо

О

должительность времени до начала полимеризации, которая не превышает 12 мин, что удовлетворяет техническим требованиям.

Промышленная реализация этой композиции возможна с помощью полиэтилено- вых (стеклянных) ампул, наполненных смолой, пластификатором и наполнителем в указанных соотношениях. Внутрь ампулы помещается полиэтиленовая (стеклянная) ампула меньшего размера с отвердителем и n-нитрофенолом, запаянная с двух концов. Ампулы герметизируются. Объем ампулы 300-350 мл.

Полученная композиция характеризуется следующими свойствами:

Предел прочности при сжатии в возрасте 1 ч, МПа 20,6-25,4

Предел прочности при сжатии в возрасте 23 сут, МПа 80-120

Продолжительность времени до начала полимеризации,-мин 6-12

Адгезия с андезитовым порфиритом в возрасте 28 сут, МПа 10,8-12,5

Стоимость 1 готовой ампулы по материалам, руб 0,46-0,47

Количество микротрещин на 1 см , шт. 0,1-0,5.

В таблице приведены конкретные составы полимерных композиций и их свойства.

При увеличении содержания наполнителя свыше 300 мас.ч. существенно увеличивается вязкость и смесь становится не технологической.

При увеличении содержания п-нитрофе- нола свыше 15 мас.ч. происходит сильное вспенивание, смесь становится пористой, увеличивается в объеме и теряет прочность.

Композиция характеризутся следующи- ми преимуществами.

Продолжительность времени до начала полимеризации при .пониженных температурах (10-14°С) не превышает 12 мин. Предел прочности при сжатии в возрасте 1 ч составляет 20,6-25,4 МПа, в возрасте 28 сут - 80-120 МПа; адгезия с горными породами (андезитовым порфиритом) в возрасте 28 сут- 10,8-12,5 МПа.

Обеспечивается возможность применения в условиях пониженных температур, а также в условиях фильтрации трещинных вод, в том числе кислотных.

Обладает технологической вязкостью, что обеспечивает формирование качественной конструкции сталеполимерной штанги. При этом происходит повышение производительности труда за счет сокращения сроков вступления штанг в работу; уменьшение стоимости единицы продукта (например, 1 т руды) за счет снижения затрат на крепление выработок при одновременном повышении безопасности труда на подземных горных выработках и повышении эффективности и надежности крепления. Формула изобретения Композиция для закрепления армирующих элементов, включающая эпоксидную смолу, аминный отвердитель, дибутилфта- лат, инициатор реакции полимеризации и наполнитель, отличающаяся тем, что, с целью снижения трещиноватости композиции при сохранении сроков полимеризации и прочности, она содержит в качестве инициатора реакции полимеризации п-нит- рофенол при следующем соотношении ингредиентов, мас.ч.:

Эпоксидная смола100

Аминный отвердитель20-30

Дибутилфталат8-10

п-Нитрофенол5-15

Наполнитель200-300

Изобретение относится к горнодобывающей пром-сти, в частности к креплению выработок сталеполимерной штанговой крепью, и м.б. использовано для закрепления армирующих элементов в шпурах. Цель изобретения - снижение трещиноватости композиции при сохранении сроков полимеризации и прочности. Композиция содержит следующие ингредиенты, мае.ч.: эпоксидная смола 100; аминный отвердитель 20-30; пластификатор-дибутилфталат 8-10; инициатор реакции полимеризации - п-нитрофенол 5-15; наполнитель 200-300. n-Нитрофенол инициирует реакцию полимеризации эпоксидной смолы и снижает трещиноватость композиции. 1 табл.