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矿业安全与环保2025年第05期:Al~(3+)-CS/PAM-MBA双网络凝胶的制备及防灭火性能研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王建国;周越洋;赵一帆;

单位:西安科技大学安全科学与工程学院;

摘要:为了提升凝胶的防灭火性能,以壳聚糖(CS)、丙烯酰胺(AM)、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为基料,构建以聚丙烯酰胺(PAM)与MBA通过共价键交联形成的化学网络作为第一网络,壳聚糖分子与Al~(3+)通过离子键交联构成第二网络的双网络结构,制备出一种物理-化学交联型Al~(3+)-CS/PAM-MBA双网络凝胶。通过对凝胶的成胶时间和黏度进行测试,优选出凝胶的最佳配比。采用热稳定性分析、程序升温试验、红外光谱、热重分析及灭火试验对凝胶的防灭火性能进行研究。结果表明,Al~(3+)-CS/PAM-MBA双网络凝胶具有良好的热稳定性和较好的自燃阻化效果,能够有效抑制煤的自燃氧化过程。该凝胶可通过破坏与煤氧反应密切相关的官能团,抑制煤氧反应进程,从而起到阻止作用。灭火试验进一步表明,凝胶对煤体自燃具有明显的抑制效果,加入凝胶后煤体温度迅速下降,且未出现复燃现象。

关键词:煤自燃;;防灭火;;双网络凝胶;;阻燃性能;;阻化率

基金资助:国家自然科学基金项目(51974234)