Композиция для закрепления армирующих элементов

 

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.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК . (51)5 Е 21 О 21/00, 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ю (Tс 4

К АВТОРСКОМУ .СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4776229/03 (22) 03.01.90 (46) 15.04.92, Бюл. М 14 (71) Уральский научно-исследовательский и проектный институт медной промышленности (72) Т.В. Аввакумова и Н.А. Вагин (53) 624,131(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 11119988221155, кл. Е 21 D 11/15, 1984.

Авторское свидетельство СССР

N- 1656133, 1989. (54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ

АРМИРУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, в частности к креплению выработок сталеполимерной штанговой крепыш, 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, амин н ый отвердител ь, пластификатордибутилфталат, инициатор реакции полимеризации — и-нитрофенол и наполнитель при следующем соотношении ингредиентов, мас.ч,:

Эпоксидная смола 100

Амин н ый отвердитель 20-30

Дибутилфталат 8-10 и-Нитрофенол 5-15

Наполнитель 200-.300 и-Нитрофенол взаимодействует с промежуточным продуктом, который образует„„Я „„1726780 А1 (57) Изобретение относится к горнодобывающей пром-сти, в частности к креплению выработок сталеполимерной штанговой крепыш, 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, мас.ч.: эпоксидная смола 100; аминный отвердитель 20-30; пластификатор-дибутилфталат

8-10; инициатор реакции полимеризации— и-нитрофенол 5-15; наполнитель 200-300. и-Нитрофенол инициирует реакцию полимеризации эпоксидной смолы и снижает трещиноватость композиции. 1 табл. ся 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 до- . бавляют 20 — 30 мас.ч. аминного отвердителя (полиэтиленполиамин, гексаметилендиамин). При использовании гексаметилендиамина навеску растворяют в 5-10 мас.ч. растворителя (ацетон, бензол, толуол, четыреххлористый углерод, гидролизный спирт и др,).

После добавления отвердителя и перемешивания ингредиентов определяют про1726780

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

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

Композиция характеризутся следующими преимуществами.

Количество микротрещин на

1 смз

Температура саноразогрева смеь си, С

Стоимость

1 готовой ампулы, руб (У 300 мл) Продолжитель" ность. времени до начала полимернзааии,мин ддгезия с андезитовын порФиритом> НПа (28 сут) Предел прочности при сжатии, НПа (28 сут) Предел прочности пр» сжатии, НПа (1 ч) Количественныд состав композиции,нас.ч.

Уксус- ) Дибуньй анЭпок- ПЭПА сидная смола

Наполнитель п-НитОофенол тилФталат гидрид

7,4

10,8

11,8

12,5

7,8

100 35

100 30

100 25

100 20

100 15

8

12

0,8-1 96

0,3-0,5 90

0,1-0,2 70

О, 1-0,3 65

1-2 50

11 16 350 3,6 53,0

10 15 300 20,6 80

9 10 250 23,2 100

8 5 200 25,4 120

7 4 150 4,7 52 ° 1

0,517

0,460

0,463

0,470

0>527

Составитель Л,Березкина

Техред М.Моргентал . Корректор О.Кравцова

Редактор М.Келемеш

Заказ 1262 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 должительность времени до начала полимеризации, которая не превышает 12 мин, что удовлетворяет техническим требованиям.

Промышленная реализация этой композиции возможна с помощью полиэтиленовых (стеклянных) ампул, наполненных смолой, пластификатором и наполнителем в указанных соотношениях. Внутрь ампулы помещается полиэтиленовая (стеклянная) ампула меньшего размера с отвердителем и п-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.

Продолжительность времени до начала полимеризации при .пониженных температурах (10-141 C) не превышает 12 мин. Предел прочности при сжатии в возрасте 1 ч

5 составляет 20,6 — 25,4 Mfla, в возрасте 28 сут — 80 — 120 МПа; адгезия с горными породами (андезитовым порфиритом) в возрасте 28 сут — 10,8 — 12,5 МПа.

Обеспечивается возможность примене10 ния в условиях пониженных температур, а также в условиях фильтрации трещинных вод, в том числе кислотных.

Обладает технологической вязкостью, что обеспечивает формирование качествен15 ной конструкции сталеполимерной штанги.

При этом происходит повышение производительности труда за счет сокращения сроков вступления штанг в работу; уменьшение стоимости единицы продукта (напри20 мер, 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.

25 Формула изобретения

Композиция для закрепления армирующих элементов, включающая эпоксидную смолу, аминный отвердитель, дибутилфталат, инициатор реакции полимеризации и

30 наполнитель, отличающаяся тем, что, с целью снижения трещиноватости композиции при сохранении сроков полимеризации и прочности, она содержит в качестве инициатора реакции полимеризации и-нит35 рофенол при следующем соотношении ингредиентов, мас.ч.:

Эпоксидная смола 100

Аминный отвердитель 20-30

Дибутилфталат 8 — 10

40 и-Н итрофенол 5 — 15

Наполнитель 200-300