CN109735379A

CN109735379A - 一种盾尾密封润滑脂及其制备方法

Info

Publication number: CN109735379A
Application number: CN201811558640.9A
Authority: CN
Inventors: 张群敏; 许华平
Original assignee: Wuxi Feitian Lubricant Technology Co Ltd
Current assignee: Wuxi Feitian Lubricant Technology Co Ltd
Priority date: 2018-12-19
Filing date: 2018-12-19
Publication date: 2019-05-10

Abstract

本发明涉及一种盾尾密封润滑脂，该盾尾密封润滑脂包括以下原料组分及其重量百分比含量：基础油：32‑45%；粉填料：37‑50%；增粘剂：6‑10%；稠化剂：5‑12%；纤维：4‑9%；吸水性颗粒：2‑4%；附着力促进剂:1‑4%；本发明利用附着力促进剂与基材表面的相互作用力增强产品的粘附力和稳定性；产品性能稳定，长时间暴露在空气中亦无离析、干裂现象，遇热不产生下垂和流淌，低温下亦能保持较好的泵送性能；具有较高的抗渗能力，且操作方便，易于泵送；对金属具有优异的粘附力和一定的防腐蚀性，兼具出色的止水和润滑效果，易生物降解，环保无毒。

Description

一种盾尾密封润滑脂及其制备方法

技术领域

本发明涉及润滑油脂制造技术领域，尤其涉及一种用于隧道工程掘进设备盾构机的盾尾密封润滑脂及其制备方法。

背景技术

我国城市建设发展迅速，地下工程大量兴建，目前我国大陆地区有24个城市正在进行城市轨道交通前期规划、设计、筹备和建设等工作。随着我国经济的发展，掀起了轨道交通建设的高潮，给轨道交通事业及相关行业带来了前所未有的挑战和发展机会。另外，大直径盾构法公路隧道、水工隧道、电力隧道以及城市地下管道施工中使用的小直径盾构法也日益普及。因此，盾构法施工是未来地下工程施工的主流，而盾尾密封油脂是盾构施工中密封防水的主要材料，起着重要作用，直接影响施工的质量和安全。

目前国内隧道盾构行业使用的密封油脂大多存在要么是密封性不好，导致严重漏浆甚至出现地面沉降等严重后果，要么就是可泵性差，致使密封油脂泵不到位，形成漏浆通道，导致严重漏浆，无法满足盾构施工的要求。

发明内容

本发明的目的，就是针对上述问题而提供了一种盾尾密封润滑脂及其制备方法，解决了现有技术中盾尾密封润滑脂密封性不好、可泵性差的问题。

本发明为达目的所用的技术方案是：一种盾尾密封润滑脂，该盾尾密封润滑脂包括以下原料组分及其重量百分比含量：基础油：32-45%；粉填料：37-50%；增粘剂：6-10%；稠化剂：5-12%；纤维：4-9%；吸水性颗粒：2-4%；附着力促进剂:1-4%。

优选的，所述基础油为经过环氧化、开环、乙酰化后的改性植物油，优选植物油，植物油来源丰富、可生物降解、粘温性能好，经过乙酰化后的植物油的热稳定性和氧化稳定性都非常好，同时还保持了良好的生物降解性。

优选的，所述粉填料为二硫化钼、石墨、云母、炭黑、钙粉、轻质碳酸钙、白碳粉、二氧化硅、滑石粉中的一种或多种。

优选的，所述增粘剂是聚丙烯醇、聚丙烯酰胺、天然橡胶、石油沥青高分子化合物的一种或多种。

优选的，所述稠化剂为复合磺酸钙皂化物、聚脲化合物、改性膨润土、酞菁酮中的一种或几种，

优选的，所述纤维为天然纤维、再生纤维、合成纤维或矿物纤维中的至少一种，优选矿物纤维，矿物纤维易于分散、强度高、结合性好，能显著地改善油脂的稳定性和黏聚性。

优选的，所述吸水性颗粒为超细纤维素—丙烯酸接枝吸水材料、乙烯基杂化二氧化硅/聚丙烯酸物理纳米复合水凝胶、交联聚丙烯酰胺吸水凝胶、羧甲基纤维素基高吸水材料中的一种或多种，本发明所述的吸水性颗粒的大小在20-900目之间，具有很强的吸水性能。

优选的，所述附着力促进剂包括双组份聚氨酯树脂、环氧改性有机硅树脂、三聚氰胺树脂、脲醛树脂、酚醛树脂中的一种或多种，这些物质具有极性较强的基团，带有较强的电荷，既能与金属基材表面反应形成较强的化学键，又能增强产品中纤维和油脂的粘结能力，从而提高盾尾密封油脂的粘附力和粘结力。

本发明还提供了一种盾尾密封润滑脂制备方法，包括以下步骤：先将基础油、增粘剂和稠化剂加入搅拌机中混合，在搅拌条件下升温至80～100℃后，保持恒温至基础油和增粘剂完全混合均匀后，停止搅拌和加热；待基础油和增粘剂混合物冷却50～55℃后，依次投入粉填料、吸水性颗粒和附着力促进剂，继续搅拌0.5～1h后加入纤维，并继续搅拌1～1.5h后，常温冷却即可得到环保型盾尾密封油脂。

本发明的有益效果是：本发明一种盾尾密封润滑脂主要由基础油、稠化剂、纤维和粉填料组合而成，特别地还添加了吸水性颗粒和附着力促进剂，利用附着力促进剂与基材表面的相互作用力增强产品的粘附力和稳定性；产品性能稳定，长时间暴露在空气中亦无离析、干裂现象，遇热不产生下垂和流淌，低温下亦能保持较好的泵送性能；具有较高的抗渗能力，且操作方便，易于泵送；对金属具有优异的粘附力和一定的防腐蚀性，兼具出色的止水和润滑效果，易生物降解，环保无毒。

有效地解决了传统盾尾密封油脂施工性差、施工成本高、性能不稳定和环境污染严重等问题，尤其适用于在地下砂层较多、水压较大、地下环境较为复杂时盾构掘进机的施工，为高质量、低风险地施工提供了有力技术保障。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的描述：

实施例1

先将360克经过环氧化、开环、乙酰化后的改性大豆油、75克聚丙烯醇和聚丙烯酰胺混合物、60克复合磺酸钙皂化物加入搅拌机中混合，在搅拌条件下升温至80～100℃后，保持恒温至改性大豆油、聚丙烯醇和聚丙烯酰胺混合物、复合磺酸钙皂化物完全混合均匀后，停止搅拌和加热；待冷却至50～55℃后，依次投入400克石墨、云母和炭黑的混合物、40克超细纤维素—丙烯酸接枝吸水材料、25克双组份聚氨酯树脂和环氧改性有机硅树脂混合物，继续搅拌0.5～1h后加入40克天然纤维，并继续搅拌1～1.5h后，常温冷却即可得到环保型盾尾密封油脂。

实施例2

先将400克经过环氧化、开环、乙酰化后的改性菜籽油、65克天然橡胶、70克聚脲化合物和改性膨润土混合物加入搅拌机中混合，在搅拌条件下升温至80～100℃后，保持恒温至改性菜籽油、天然橡胶、聚脲化合物和改性膨润土完全混合均匀后，停止搅拌和加热；待冷却至50～55℃后，依次投入380克二硫化钼、二氧化硅和滑石粉的混合物、20克乙烯基杂化二氧化硅/聚丙烯酸物理纳米复合水凝胶和交联聚丙烯酰胺吸水凝胶混合物、15克三聚氰胺树脂继续搅拌0.5～1h后加入50克合成纤维，并继续搅拌1～1.5h后，常温冷却即可得到环保型盾尾密封油脂。

实施例3

先将420克经过环氧化、开环、乙酰化后的改性葵花籽油、65克石油沥青高分子化合物和60克酞菁酮加入搅拌机中混合，在搅拌条件下升温至80～100℃后，保持恒温至改性葵花籽油和石油沥青高分子化合物完全混合均匀后，停止搅拌和加热；待冷却50～55℃后，依次投入375克钙粉、轻质碳酸钙和白碳粉混合物、25克羧甲基纤维素基高吸水材料、15克脲醛树脂和酚醛树脂混合物，继续搅拌0.5～1h后加入40克矿物纤维，并继续搅拌1～1.5h后，常温冷却即可得到环保型盾尾密封油脂。

本发明通过上述三个实施例生产的润滑脂，其理化性能分析结果见下表：

项目	实施例1	实施例2	实施例3
				锥入度，0.1mm	235	248	242
滴点，℃ 不低于	280	285	283
				泵送性（25℃，10bars） g/min	47（2℃）	46（2℃）	48（2℃）
水封性（35bara，25℃）	无水	无水	无水
				爬行时间（20℃）小时	＞48	＞48	＞48
防腐蚀性（52℃，48h），级不大于	2	2	2

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种盾尾密封润滑脂，其特征在于，该盾尾密封润滑脂包括以下原料组分及其重量百分比含量：

基础油：32-45%；

粉填料：37-50%；

增粘剂：6-10%；

稠化剂：5-12%；

纤维：4-9%；

吸水性颗粒：2-4%；

附着力促进剂:1-4%。

2.根据权利要求1所述的一种盾尾密封润滑脂，其特征在于，所述基础油为经过环氧化、开环、乙酰化后的改性植物油。

3.根据权利要求1所述的一种盾尾密封润滑脂，其特征在于，所述粉填料为二硫化钼、石墨、云母、炭黑、钙粉、轻质碳酸钙、白碳粉、二氧化硅、滑石粉中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种盾尾密封润滑脂，其特征在于，所述增粘剂是聚丙烯醇、聚丙烯酰胺、天然橡胶、石油沥青高分子化合物的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种盾尾密封润滑脂，其特征在于，所述稠化剂为复合磺酸钙皂化物、聚脲化合物、改性膨润土、酞菁酮中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的一种盾尾密封润滑脂，其特征在于，所述纤维为天然纤维、再生纤维、合成纤维或矿物纤维中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的一种盾尾密封润滑脂，其特征在于，所述吸水性颗粒为超细纤维素—丙烯酸接枝吸水材料、乙烯基杂化二氧化硅/聚丙烯酸物理纳米复合水凝胶、交联聚丙烯酰胺吸水凝胶、羧甲基纤维素基高吸水材料中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的一种盾尾密封润滑脂，其特征在于，所述附着力促进剂包括双组份聚氨酯树脂、环氧改性有机硅树脂、三聚氰胺树脂、脲醛树脂、酚醛树脂中的一种或多种。

9.一种根据权利要求1所述的一种盾尾密封润滑脂制备方法，其特征在于，包括以下步骤：先将基础油、增粘剂和稠化剂加入搅拌机中混合，在搅拌条件下升温至80～100℃后，保持恒温至基础油和增粘剂完全混合均匀后，停止搅拌和加热；待基础油和增粘剂混合物冷却50～55℃后，依次投入粉填料、吸水性颗粒和附着力促进剂，继续搅拌0.5～1h后加入纤维，并继续搅拌1～1.5h后，常温冷却即可得到环保型盾尾密封油脂。