Наиболее продолжительно и устойчиво ампулы с составами на основе фенолоформальдегидных смол (ФФС) выпускают и применяют на шахтах Кузбасса. Из большого разнообразия фенолоформальдегидных составов для закрепления анкеров в породах и угле по рекомендации институтов ВНИИгидроуголь и Кемеровского НПО «Карболит» отобрана жидкая фенолоформальдегидная смола резольного типа СФЖ-3032Д (ГОСТ 20907—75), представляющая собой продукт поликонденсации фенола и формальдегида в присутствии катализатора — едкого натра с добавкой модифицирующих и стабилизирующих веществ. Отверждаются они в нормальных условиях кислым отвердителем в виде смеси ортофосфорной и бензолсульфокислоты. В качестве наполнителя применяют песок. Отверждение сопровождается выделением большого количества тепла. Основными факторами, определяющими строение и свойства фенолоформальдегидных смол, являются функциональность фенола, мольное соотношение фенола и формальдегида и pH реакционной среды.
Благодаря наличию трех подвижных атомов водорода фенолы являются весьма реакционноспособными трифункциональными соединениями. Наличие фенольного ядра положительно сказывается на адгезионных свойствах полимера, хотя и делает его токсичным. Наилучшие адгезионные свойства имеют фракции смолы с молекулярной массой 300—500, т. е. содержащие 3—5 фенольных ядер в цепи. Скорость отверждения ФФ-состава можно варьировать в широких пределах изменением количества отвердителя. Для отверждения в породах с пониженными температурами (t=5-8° С) количество отвердителя увеличивают на 10—15%.
В отвержденном состоянии материал представляет собой твердый нерастворимый продукт с пределом прочности на сжатие oc = 60-80 МПа. Через 15 мин после закрепления стержня в угольном массиве он выдерживает нагрузку 60—120 кН при длине закрепления 260—400 мм. Достоинства ФФС — освоенность производства, сравнительно невысокая стоимость. Недостатки состава: токсичность, хрупкость отвержденного продукта, отказы во влажной среде, выделение в процессе поликонденсации побочных продуктов.
Главная