矿用塑料防护网简介

矿用塑料防护网简介（精选2篇）

矿用塑料防护网简介 第1篇

矿用塑料防护网简介

矿用塑料防护网根据使用范围可分为“假顶”和“护帮”两种使用时煤矿可根据各自井下的地质条件，压力大小灵活使用。假顶网和护帮网也可根据地质条件穿插使用.型号：JDPP25、JDPP30、HBPP15、HBPP20。

产品特点：

一、整体性能好，一处（或一根）受力，周围相邻的经纬筋都会同时受力，共同承担压力。

二、由于是整体成型，不会错位变形，一个地方砸开一个洞不会使周围脱散，也不会形成网兜。

三、机械化作业，长度不限，用户可随心所欲的进行适用合理的裁剪。

四、网孔大小均匀一致，平整美观，重量轻，易连接，使井下工人的劳动强度进一步降低。

五、阻燃、抗静电性能优良，可广泛用于假顶、巷道和护帮，安全系数大大提高。

六、连网方法：可用塑料绳，绑丝，或连网扣。

七、大大降低了工人的劳动强度给煤矿带来了高效益。

注： 我公司可根据各煤矿煤层的实际情况可生产每平米承受力在两吨,三吨,四吨的矿用塑料网,并在长度不限,宽度4米之内任意裁剪。

技术参数：

1、承重力：2~4吨/平方米2、1）单根有焰燃烧时间（平均值）≤3S

2)单根有焰燃烧时间（最大值）≤10S

3）单根无焰燃烧时间（平均值）≤10S

4）单根无焰燃烧时间（最大值）≤30S3、抗静电性：

*上表面电阻平均值≤1.0×10

*下表面电阻平均值≤1.0×10

矿用双抗塑料制品的应用研究进展 第2篇

煤矿井下管材、假顶、锚杆和挡煤板等一直采用钢材,存在质量大、易腐蚀、易结垢、易产生电火花、搬运安装困难、保养费用高等缺点,因此需要改善或用其它更理想的材料予以更替[1]。而以塑代钢是降低采煤钢材消耗、减轻劳动强度的良好途径。工程塑料质轻、耐磨、耐腐蚀、使用寿命长,对电、热具有良好的绝缘性,易于加工成型[2],所以在煤矿中的应用较为广泛。但其良好的绝缘性会使塑料表面积聚大量静电,很容易产生电火花,在矿井下高浓度的瓦斯气体氛围中遇到明火将会引起爆炸。当矿井发生爆炸事故时,高分子材料燃烧产生大量有毒有害气体(CO、HCl等),导致人员中毒或窒息。因此,井下使用的塑料制品必须具有双抗性能,即阻燃和抗静电性能[3,4,5,6,7]。

1 塑料制品的双抗要求

为了保障矿井生产安全,1996年中华人民共和国煤炭工业部制定《煤矿井下用聚合物制品阻燃抗静电性通用试验方法和判定规则》(MT113-1995),对矿用聚合物制品的阻燃抗静电性做了总体要求:试件进行酒精喷灯燃烧试验时,每组6个试样的有焰燃烧时间的算术平均值应小于3s ,其中任何一个试样的有焰燃烧时间应小于10s;每组 6 个试样的无焰燃烧时间的算术平均值应小于20s ,其中任何一个试样的无焰燃烧时间应小于60s。试件上、下两个表面的表面电阻算术平均值均不得大于3.0108Ω。不同用途的塑料制品对双抗性能的要求见表1、表2[8,9,10,11,12,13]。

2 塑料在矿井下的应用

2.1 PVC管材、涂覆布风筒以及整芯输送带

PVC含氯量高达56%,自熄性能高,氧指数大于45%,但不能满足煤矿用塑料阻燃要求[14],其制品表面电阻通常高达1014~1017Ω,容易产生静电,引起瓦斯等可燃性气体的爆炸,目前大多通过共混、填充和复合等方法进行阻燃抗静电改性[15,16]。

苏建亚[17]采用聚氯乙烯、抗静电剂炭黑、阻燃剂三氧化二锑质量比为100∶9∶5的配方制备了新型PVC空心结构缠绕瓦斯管,经试验检测得知,挤出型管材表面的电阻平均为2.23105Ω,缠绕型管材的表面电阻为2.3105Ω,单根有焰燃烧时间平均为2.6s,6根有焰燃烧时间为11.36s,单根无焰燃烧时间平均15s,6根无焰燃烧时间为65s,均符合MT558.2-2005标准的要求。

丁健[18]通过填充的方法较系统地研究了高分子抗静电剂中间体(CB)、碳酸钙(CaCO3)、树脂基体及丁腈橡胶对PVC复合材料性能的影响。采用PVC树脂、邻苯二甲酸二辛酯、复合稳定剂、炭黑SL-36、CB质量比为100∶20∶5∶5∶7的配方制备了复合抗静电半硬质PVC材料,经试验测得表面电阻为5.4104Ω。该配方的复合抗静电半硬质PVC材料完全符合MT558.2-2005标准对管材表面的抗静电要求。

周百良等[19] 采用PVC树脂、聚四氟乙烯微粉、聚碳酸酯、抗静电剂、阻燃剂质量比为15∶5∶1∶15∶8的配方制备了阻燃、抗静电涂料。其中,聚四氟乙烯微粉提高了涂层的渗透性能和附着力,聚碳酸酯提高了涂层的耐磨性。使用涂敷法在韧性良好的PVC管材表面涂敷该涂料,制得的PVC双抗涂敷管的表面不仅具有耐磨性,而且表面电阻小于1.0106Ω,符合MT558.2-2005标准的抗静电性要求。

刘广建等[20]以PVC粉料为基体,添加了9份阻燃剂炭黑和5份抗静电剂三氧化二锑以及其他助剂,通过试验测定了其抗电性及阻燃性能。缠绕管材表面电阻平均为2.3106Ω,燃烧试验6样本中,单根有焰燃烧时间最长为2.6s,6样本有焰燃烧时间总和为11.36s;单根无焰燃烧时间最长为15s,6样本无焰燃烧时间总和为60s,均符合MT558.2-2005标准的要求。

Wang Jiliang等[21]采用防静电增塑剂柠檬酸钠(CEAP)改性聚氯乙烯(PVC)制备了PVC/CEAP复合材料,对该复合材料的抗静电性测试表明,所制备的复合材料具有良好的防静电能力,PVC/CEAP复合材料的表面电阻达到107~108Ω。

宫超[22]研制PVC风筒布时采用了内部添加法向PVC中添加属于季铵盐的阳离子型抗静电剂SH-105,其测试的结果列于表3中。当风筒表面受到水冲洗或擦拭后,其表面电阻将大大上升,即发生水洗效应。在考虑抗静电指标的安全余量后,风筒布的静电安全界限就不是GB/T20105-2006标准中规定的3.0108Ω,而应该是0.6108Ω。由表3可知,该风筒布既符合部颁标准,又克服了水洗效应,其安全性是恒定而不受外界影响的。

程艳华[23]通过共混的方法采用聚氯乙烯、增塑剂、液体阻燃剂、固体阻燃剂、抗静电剂质量比为100∶60∶15∶4∶2的配方制得了PVC整芯阻燃输送带覆盖胶。经试验测得,PVC覆盖胶片上表面表面电阻为1.97108Ω,下表面电阻为2.0108Ω;PVC覆盖胶片酒精灯燃烧试验测得,酒精灯移走后,无焰燃烧时间为0.36s,有焰燃烧时间为0s,各项指标均符合MT914-2008标准的要求。

任拥军[24]采用协同阻燃的方法制备了煤矿用PVC整芯输送带,该体系中EPVC、氯溴化石蜡、三氧化二锑、硼酸锌、磷酸三氯乙酯(TCEP)、氢氧化铝质量比为100∶25∶8∶7∶10∶15。经酒精喷灯燃烧试验测得,6块纵向试样燃烧时间的平均值为1.09s,单个最大值为1.45s;6块横向试样燃烧时间的平均值为1.07s,单个最大值为1.28s,该阻燃性能符合MT914-2008标准的要求。

2.2 PE管材

聚乙烯(PE)的氧指数很低,仅为17.5,易燃烧,且其体积电阻率很大,一般在1016~206Ωcm范围内。因此,PE带上静电后便很难消除。这些电荷的聚积正是导致生产中火灾、爆炸和电击等灾害的根源[25]。常用于聚乙烯阻燃改性的方法是向聚乙烯中加入阻燃剂[26,27,28],常用的阻燃剂有两种:一种是反应型阻燃剂,另一种是添加型阻燃剂。反应型阻燃剂是通过将一些含有阻燃元素的单体参与聚合反应,使聚合物的主链或侧链中带有阻燃元素,起到阻燃的效果。添加型阻燃剂则是以物理分散状态同高分子材料进行共混发挥阻燃作用。

U.Hippi等[29]以金属双环戊二烯化合物作催化剂制备的PE-CO-OH和PE-CO-COOH两种相容剂增加了Al-(OH)3和Mg(OH)2同聚乙烯的相容性,用锥形量热仪测试了改性聚合物的阻燃性能,结果表明,改性聚乙烯的点燃时间由原来的73s延长到85s。Laia Haurie等[30]将阻燃剂EVA添加到LDPE中,制备了LDPE/EVA复合材料,实验研究表明复合材料与不添加添加剂相比阻燃性有了很大提高。

宋飞飞[31]利用物理共混法,将导电母料和抗静电母料以及HDPE按照一定的比例搅拌均匀后放入料斗,经双螺杆造粒机挤出得到抽放瓦斯管专用料。经测定,以其为原料制得的HDPE矿用管材,管材表面电阻平均值不超过1.0106Ω,火焰燃烧平均时间不超过10s,无焰燃烧平均时间不超过20s,完全符合MT558.2-2005标准的要求。

林群球[32]将高密度聚乙烯(LDPE)和低密度聚乙烯(LLDPE)共混制备了改性矿用管,通过试验研究,选择出LDPE/LLDPE的最佳配比为40∶60。经测试,其表面电阻为4.0106Ω,6试样的有焰燃烧的时间总和为11.2s,无焰燃烧的时间总和为80.4s,均符合MT558.1-2005标准的要求。I. Krupa等[33]将聚酰胺(PA)粒子作为添加剂添加到HDPE中制备了HDPE/PA复合材料,试验研究表明,聚酰胺粒子含量越高,复合材料的电导率高,当PA的体积含量达到4%时,复合材料的电导率达到6.8102S/m。

陈宣和[34]研究了不同种类的乙炔炭黑在PE材料中的抗静电能力和溴系/锑系阻燃剂的协同阻燃作用,确定了最佳抗静电阻燃配方:阻燃剂用量为18份,协同比例为3∶1,单根有焰燃烧时间为1.8s,单根无焰燃烧时间为0.2s;抗静电改性剂选用复合导电炭黑,当复合导电炭黑的含量为7%时,聚乙烯的表面电阻达2.5105Ω,均符合MT558.1-2005标准的要求。

2.3 FRP管材、锚杆

玻璃钢(FRP)管道是以树脂为基体、纤维为增强材料复合而成的,其表面电阻为1013~1014Ω,体积电阻率达1010~1011Ωcm,属于绝缘材料。玻璃钢管道的阻燃通常是通过在树脂基体中加入阻燃剂来实现[35]。玻璃钢管道为达到抗静电的目的,常用的方法有两种:一种是从基体入手,在树脂基体中添加抗静电剂使制品具有导电性能;另一种是从增强材料入手,选用导电性能好的碳纤维或金属纤维与玻璃纤维共混作为增强材料,以提高管道制品的导电性能[36]。

周雪[37]采用缠绕成型工艺制备了玻璃钢管材,经检测玻璃钢管道的阻燃性能为离火自熄,管内壁表面电阻值为3.0103Ω, 管外壁表面电阻值为4.0103Ω。按照MT558.3-2005标准中所规定的要求, 管道的阻燃抗静电性能已适用于煤矿井下环境。

李国树[38]采用通用型不饱和聚酯树脂(196#)及引发剂和促进剂,应用缠绕成型工艺制备了试验所需管材。经检测,玻璃钢管道的阻燃性能为离火自熄,管内壁表面电阻值为3.0103Ω,管外壁表面电阻4.0103Ω。按MT558.3-2005标准的要求,管道的阻燃抗静电性能适合煤矿井下环境。

Jia Anli等[39]研究了玻璃纤维增强塑料的抗静电性的作用机理和性能,试验发现炭黑是一种理想的抗静电剂。马念杰[40]在深入研究玻璃钢锚杆燃烧机理后,在不影响锚杆其他性能的基础上,发现锑-卤协效体系的阻燃效果最佳,设计出以氯化石蜡和三氧化二锑为主要阻燃剂的阻燃配方,两者的添加比为1∶3,添加树脂与乙炔炭黑比例为100∶1时能达到较好的阻燃效果。经试验测得其平均表面电阻为1.65108Ω,远低于MT113-1995标准规定的最大表面电阻值;其有焰燃烧时间平均值为2.76s,有焰燃烧时间最大值为3.84s,无焰燃烧时间平均值为9.07s,无焰燃烧时间最大值为11.45s,各项指标均能达到MT113-1995标准的要求。

2.4 其他塑料制品

多年来,采煤工作面挡煤板采用薄铁板制成,固定在刮板输送机上,虽然可以起到挡煤的效果,但不能封闭全断面,而且容易变形损坏。爆破落下的煤炭不能被挡在刮板输送机内,既不能有效提高煤炭回收率,工作面安全环境又得不到彻底改善[41]。因此,挡煤板必须采用优质材料并改进其安装方法。矿用塑料挡煤板主要是聚乙烯类塑料。超高分子量聚乙烯合成板具有抗弯曲、耐磨损、耐冲击、耐腐蚀、复用率高等优点,是制作挡煤板的一种优质材料[42]。

林群球[43]经试验研究确定了煤矿用超高分子量聚乙烯(UHMWPE) 制品的最佳配方, 即 UHMWPE、十溴二苯醚、三氧化二锑、导电炭黑分别为100份、15份、10份、0.5份。用该配方制备的煤矿用UHMWPE制品的表面电阻为3.0106Ω,有焰燃烧时间为2.0s,无焰燃烧时间为4.2s,符合MT113-1995标准的要求。

3 结语

目前,矿用双抗塑料制品除塑料管材的开发相对成熟外,塑料网假顶、塑料锚杆、塑料涂覆布风筒、塑料挡煤板都有待加快开发研制。尤其是塑料锚杆和塑料挡煤板,至今还没有相应的具体到制品的国家标准,限制了塑料制品在煤矿上的应用。

我国对各种树脂的抗静电剂、阻燃剂等助剂的开发相对缓慢,助剂的性能低下。关键问题是当助剂的组分数少时,难以达到煤矿井下用塑料安全性能检验规范所要求的双抗指标;当助剂的组分数多时,又会影响抗压、冲击性等力学性能。国外进口的助剂,性能优越,添加份数少,但价格昂贵,使生产成本超过了可接受的程度。国内对锑-卤、三氧化二锑等传统的阻燃剂和导电炭黑等抗静电剂的研究很多,开发新型的纳米级的粉体作为阻燃剂和抗静电剂是该领域的研究方向。

摘要：从抗静电和阻燃两方面总结了煤矿井下对塑料制品的要求,并综述了聚氯乙烯、聚乙烯、玻璃钢等塑料制品的抗静电性及阻燃性,指出抗静电剂和阻燃剂研发缓慢限制了我国工程塑料在煤矿井下的应用,新型高效抗静电剂和阻燃剂是塑料制品在煤矿井下应用的研究方向。