CN101812360A - 一种用于盾构掘进机的环保型盾尾密封油脂组合物 - Google Patents
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Abstract
一种用于盾构掘进机的环保型盾尾密封油脂组合物，所述的密封油脂组合物组成包括：增粘剂、防水密封材料、润滑剂、增粘树脂、有机溶剂、基础油和抗氧化剂；其重量百分比组成为：增粘剂14-28wt％、防水密封材料45-60wt％、润滑剂7-25wt％、增粘树脂3-10wt％、有机溶剂2-6wt％、基础油2-12wt％和抗氧化剂0-1wt％。它造价低廉，粘附性强，密封性强，泵送效果好，对环境无害；润滑作用好而且产品性能稳定，在质保期内无离析、无干缩，不会出现结块和变硬现象。大大提高了盾构掘进机的工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于密封技术领域的密封材料，尤其是一种用于盾构掘进机的环保型盾尾密封油脂组合物
背景技术
经济的快速发展，尤其是城市变的越来越大，对交通的要求越来越高。地铁的优越性，使之成为各大城市的不可缺少的选择。地下作业挖掘中使用的盾构掘进机，在盾构推进过程中，因其盾尾和管片外壁之间的摩擦，影响盾构的推进和损坏盾尾装置，而且土层中的泥浆渗透也会影响盾构的正常工作，增加施工难度。
盾尾密封油脂是一种在地下工程盾构法施工中隧道盾构掘进机的钢丝刷型盾尾注入的密封材料，主要起润滑、密封、防水、防腐蚀的作用。通过压力注满钢丝刷之间的间隙，从而增强钢丝刷的密封性能，防止泥浆的渗透。
盾构机在掘进的过程中边推进边注入盾尾油脂，使得在掘进过程中借助油脂的挤压力，密封住各处的运动间隙，形成牢固的密封层，借助材料与钢板和环片的附着力，起到防水和润滑的作用。盾尾密封油脂可以有效的保护盾尾和隔绝泥浆，保障盾构的顺利施工，对盾尾钢结构有防腐蚀和减少摩擦的作用，为改善施工条件，提高施工安全、质量和工作效率都起到较好的作用。
现有的盾尾密封油脂存在着粘附性底、密封性较差和泵送效率低，污染环境，尤其是进口的产品，价格高，供货不方便，盾尾密封油脂是一种消耗量较高的消耗品，使用进口产品，不但费用高昂，而且技术服务等方面也会比较麻烦。
发明内容
本发明需要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种用于盾构掘进机的环保型盾尾密封油脂组合物，它造价低，粘附性强，密封性能强，泵送效果高，对环境、人体无害；润滑作用好且产品性能稳定，在质保期内无离析，无干缩。
本发明采用如下技术方案：
本发明为一种用于盾构掘进机的环保型盾尾密封油脂组合物，所述密封油脂组合物组成包括：增粘剂、防水密封材料、润滑剂、增粘树脂、有机溶剂、基础油和抗氧化剂组成。其重量百分比组成为：增粘剂14-28wt％、防水密封材料45-60wt％、润滑剂7-25wt％、增粘树脂3-10wt％、有机溶剂2-6wt％、基础油2-12wt％和抗氧化剂0-1wt％。
本发明所述的增粘剂是从聚乙烯和聚丙烯共聚而成的埃尔科604、616增粘剂，聚异丁烯共聚物、埃尔科603和埃尔科613增粘剂中任选一种或几种，所有上述埃尔科增粘剂都是由广州澳润合成材料有限公司生产的。
本发明所述防水密封材料是从轻质碳酸钙、重质碳酸钙、滑石粉、膨润土、硫酸钡、天然纤维素、钛白粉和高岭土中任选一种或几种。
本发明所述润滑剂是从2#锂基脂、3#锂基脂、2#钙基脂、3#钙基脂和极压锂基脂中任选一种或几种。
本发明所述增粘树脂是从古马隆树脂、松香和C5/C9共聚树脂中任选一种或几种，所述的C5/C9共聚树脂是由C5石油树脂和C9石油树脂共聚而成。
本发明所述的有机溶剂为C6～C22的脂肪族酯类溶剂。
本发明所述基础油是从32#机械液压油、46#机械液压油、68#机械液压油、抗磨液压油、二线油和三线油中任选一种或几种。
本发明所述的抗氧化剂是从有机硫化物、有机硒化合物和金属离子螯合物中任选一种或几种。
本发明所述的金属离子螯合物为枸橼酸钠或乙二胺四乙酸钠。
本发明的密封油脂组合物的制备方法：按上述密封油脂组合物的配比，首先将增粘剂、润滑剂、增粘树脂和有机溶剂在常温下充分搅拌捏合1小时，再将防水密封材料、基础油和抗氧化剂投入搅拌机充分搅拌，捏合2～3.5小时。
本发明制备工艺简单，成本低廉，不污染环境，省时省工省力，产品性能达到进口产品的质量标准，价格却只有进口的2/3。
具体实施方式
实施例1
首先将增粘剂埃尔科603 100kg和埃尔科613 150kg共250kg，润滑剂2#锂基脂120Kg、3#锂基脂160Kg、3#钙基脂20Kg共300kg，增粘树脂古马隆树脂60kg，有机溶剂C6～C22的脂肪族酯类溶剂40kg，加入搅拌机搅拌捏合1小时后，再将防水密封材料轻质碳酸钙700Kg和天然纤维素40Kg共740kg，基础油68#机械液压油100kg，抗氧化剂有机硒化合物5kg和乙二胺四乙酸钠(EDTA钠盐)5kg投入搅拌机，捏合2小时即可制得所述盾尾密封油脂组合物1500kg。
该配方的产品适用于冬天气温比较低的时候。
实施例2
首先将增粘剂埃尔科604 100kg、埃尔科603 100Kg及聚异丁烯共聚物180Kg共380kg，润滑剂3#锂基脂80Kg、2#钙基脂40Kg、3#钙基脂60Kg和极压锂基脂20Kg共200kg，增粘树脂古马隆树脂50Kg、C5/C9共聚树脂30Kg共80kg，有机溶剂C6～C22的脂肪族酯类溶剂50kg加入搅拌机搅拌捏合1小时后，再将防水密封材料重质碳酸钙450Kg、滑石粉100Kg、膨润土200Kg、天然纤维素50Kg共800kg，基础油46#机械液压油30kg，抗氧化剂有机硒化合物5kg和乙二胺四乙酸钠(EDTA钠盐)5kg投入搅拌机，捏合3小时即可制得所述盾尾密封油脂组合物1500kg。
该配方适合在夏天的时候在含水丰富的地方使用。
实施例3
首先将增粘剂埃尔科604 150kg、埃尔科616 100kg及埃尔科603 150kg共400kg，润滑剂2#锂基脂40Kg、2#钙基脂100Kg和极压锂基脂20Kg共160kg，增粘树脂C5/C9共聚树脂50kg，有机溶剂C6～C22的脂肪族酯类溶剂30kg加入搅拌机搅拌捏合1小时后，再将防水密封材料轻质碳酸钙500Kg、滑石粉100Kg、膨润土200Kg、天然纤维素50Kg共850kg，抗氧化剂有机硒化合物10kg投入搅拌机，捏合3小时即可制得所述盾尾密封油脂组合物1500kg。
该配方适合在夏天的时候在含水丰富的地方使用。
实施例4
首先将增粘剂埃尔科604 100kg、埃尔科603 100kg、埃尔科613 100kg共300kg，润滑剂2#锂基脂40Kg、3#锂基脂140Kg、2#钙基脂40Kg和极压锂基脂20Kg共240kg，增粘树脂古马隆树脂60Kg、C5/C9共聚树脂40Kg共100kg，有机溶剂C6～C22的脂肪族酯类溶剂50kg加入搅拌机搅拌捏合1小时后，再将防水密封材料轻质碳酸钙500Kg、膨润土200Kg、硫酸钡50Kg、天然纤维素50Kg共800kg，抗氧化剂乙二胺四乙酸钠(EDTA钠盐)10kg投入搅拌机，捏合2小时即可制得所述盾尾密封油脂组合物1500kg。
该配方有很好的适应能力，使用范围比较广。
实施例5
首先将增粘剂埃尔科603 100kg、埃尔科613 140kg共240kg，润滑剂2#锂基脂140Kg、3#锂基脂100Kg、3#钙基脂60Kg共300kg，增粘树脂古马隆树脂70kg、有机溶剂酯类溶剂50kg加入搅拌机搅拌捏合1小时后，再将防水密封材料轻质碳酸钙500Kg、膨润土150Kg、天然纤维素50Kg共700kg、基础油46#机械液压油80Kg和68#机械液压油50Kg共130kg、抗氧化剂有机硒化合物10kg投入搅拌机，捏合3小时即可制得所述盾尾密封油脂组合物1500kg。
该配方适合在冬天低温的时候使用。
实施例6
首先将增粘剂613 100kg、616 100kg及603 100Kg共300kg、润滑剂2#锂基脂60Kg、3#锂基脂100Kg、2#钙基脂80Kg和极压锂基脂20Kg共260kg、增粘树脂C5/C9共聚树脂60kg、有机溶剂C6～C22的脂肪族酯类溶剂50kg加入搅拌机搅拌捏合1小时后，再将防水密封材料轻质碳酸钙420Kg、滑石粉100Kg、膨润土200kg、天然纤维素50Kg共770kg，基础油46#机械液压油50kg，抗氧化剂有机硒化合物10kg投入搅拌机，捏合2.5小时即可制得所述盾尾密封油脂组合物1500kg。
该配方有很好的适应能力，使用范围比较广。
实施例7
首先将增粘剂埃尔科60 480kg、埃尔科603 100kg、埃尔科613 100kg共280kg，润滑剂3#锂基脂160Kg、2#钙基脂80Kg和极压锂基脂40Kg共280kg，增粘树脂古马隆树脂40Kg、C5/C9共聚树脂20Kg共60kg，有机溶剂C6～C22的脂肪族酯类溶剂50kg加入搅拌机搅拌捏合1小时后，再将防水密封材料轻质碳酸钙400Kg、膨润土250Kg、天然纤维素50Kg、钛白粉40Kg、高岭土40Kg共780kg，基础油46#机械液压油20Kg和68#机械液压油20Kg共40kg，抗氧化剂有机硒化合物2.5kg、枸橼酸钠2.5kg和乙二胺四乙酸钠(EDTA钠盐)5kg投入搅拌机，捏合3.5小时即可制得所述盾尾密封油脂组合物1500kg。
该配方有很好的适应能力，使用范围比较广。
本发明实施例1-7产品质量检测指标如下：
| 项目 | 实测值 |
| 外观 | 浅黄色纤维状油膏 |
| 密度(20℃)，g/cm3 | 1.31±0.10 |
| 针入度(25℃)，0.1mm | 245-280 |
| 挥发性(80±2℃5h)，％ | 1.8 |
| 密封性(3.5MPa) | 无漏水 |
| 水冲流失量(0.02MPa，20min)％ | 1.1 |
| 下垂值(60℃，4h)，mm | 0.8 |
| 燃点，℃ | 277 |
其中实施例1-7中的：
所述的增粘剂是从聚乙烯和聚丙烯共聚而成的埃尔科(ELCO)604、616增粘剂，聚异丁烯共聚物、埃尔科(ELCO)603、613增粘剂中任选一种或几种。
所述的防水密封材料是从轻质碳酸钙、重质碳酸钙、滑石粉、膨润土、硫酸钡、天然纤维素、钛白粉和高岭土中任选一种或几种。
所述的润滑剂是从2#锂基脂、3#锂基脂、2#钙基脂3#钙基脂和极压锂基脂中任选一种或几种。
所述的增粘树脂是从古马隆树脂、松香和C5/C9共聚树脂中任选一种或几种，所述的C5/C9共聚树脂是由C5石油树脂和C9石油树脂共聚而成。
所述的有剂溶剂为C6-～C22的脂肪族酯类溶剂。
所述基础油是从32#机械液压油、46#机械液压油、68#机械液压油、抗磨液压油、二线油和三线油中任选一种或几种。
所述抗氧化剂是从有机硫化物、有机硒化合物和金属离子螯合物中任选一种或几种。
所述的金属离子螯合物为枸橼酸钠或乙二胺四乙酸钠(EDTA钠盐)。
Claims (10)
1.一种用于盾构掘进机的环保型盾尾密封油脂组合物，其特征在于：所述的密封油脂组合物的重量百分比组成包括：增粘剂14-28wt％、防水密封材料45-60wt％、润滑剂725wt％、增粘树脂3-10wt％、有机溶剂2-6wt％、基础油2-12wt％和抗氧化剂0-1wt％。
2.根据权利要求1所述的密封油脂组合物，其特征在于：所述的增粘剂是从聚乙烯和聚丙烯共聚而成的埃尔科604、616增粘剂，聚异丁烯共聚物、埃尔科603和埃尔科613增粘剂中任选一种或几种，上述埃尔科增粘剂都是由广州澳润合成材料有限公司生产。
3.根据权利要求1所述的密封油脂组合物，其特征在于：所述的防水密封材料是从轻质碳酸钙、重质碳酸钙、滑石粉、膨润土、硫酸钡、天然纤维素、钛白粉和高岭土中任选一种或几种。
4.根据权利要求1所述的密封油脂组合物，其特征在于：所述的润滑剂是从2#锂基脂、3#锂基脂、2#钙基脂、3#钙基脂和极压锂基脂中任选一种或几种。
5.根据权利要求1所述的密封油脂组合物，其特征在于：所述的增粘树脂是从古马隆树脂、松香和C5/C9共聚树脂中任选一种或几种，所述的C5/C9共聚树脂是由C5石油树脂和C9石油树脂共聚而成。
6.根据权利要求1所述的密封油脂组合物，其特征在于：所述的有机溶剂为C6～C22的脂肪族酯类溶剂。
7.根据权利要求1所述的密封油脂组合物，其特征在于：所述的基础油是从32#机械液压油、46#机械液压油、68#机械液压油、抗磨液压油、二线油和三线油中任选一种或几种。
8.根据权利要求1所述的密封油脂组合物，其特征在于：所述的抗氧化剂是从有机硫化物、有机硒化合物和金属离子螯合物中任选一种或几种。
9.根据权利要求8所述的密封油脂组合物，其特征在于：所述的金属离子螯合物为枸橼酸钠或乙二胺四乙酸钠。
10.根据权利要求1所述的密封油脂组合物的制备方法，其特征在于：按权利要求1所述的密封油脂组合物的配比，首先将增粘剂、润滑剂、增粘树脂和有机溶剂在常温下充分搅拌捏合1小时，再将防水密封材料、基础油和抗氧化剂投入搅拌机充分搅拌，捏合2-3.5小时。
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