CN114106912A - 一种生态友好型盾尾密封油脂及其制备方法和应用 - Google Patents
一种生态友好型盾尾密封油脂及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114106912A CN114106912A CN202111250622.6A CN202111250622A CN114106912A CN 114106912 A CN114106912 A CN 114106912A CN 202111250622 A CN202111250622 A CN 202111250622A CN 114106912 A CN114106912 A CN 114106912A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- oil
- parts
- sealing grease
- gum
- gamma
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M169/00—Lubricating compositions characterised by containing as components a mixture of at least two types of ingredient selected from base-materials, thickeners or additives, covered by the preceding groups, each of these compounds being essential
- C10M169/04—Mixtures of base-materials and additives
- C10M169/048—Mixtures of base-materials and additives the additives being a mixture of compounds of unknown or incompletely defined constitution, non-macromolecular and macromolecular compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2201/00—Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
- C10M2201/08—Inorganic acids or salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2201/00—Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
- C10M2201/08—Inorganic acids or salts thereof
- C10M2201/084—Inorganic acids or salts thereof containing sulfur, selenium or tellurium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2201/00—Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
- C10M2201/10—Compounds containing silicon
- C10M2201/102—Silicates
- C10M2201/103—Clays; Mica; Zeolites
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2201/00—Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
- C10M2201/10—Compounds containing silicon
- C10M2201/105—Silica
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2207/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2207/02—Hydroxy compounds
- C10M2207/023—Hydroxy compounds having hydroxy groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2207/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2207/40—Fatty vegetable or animal oils
- C10M2207/401—Fatty vegetable or animal oils used as base material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2207/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2207/40—Fatty vegetable or animal oils
- C10M2207/402—Castor oils
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2209/00—Organic macromolecular compounds containing oxygen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2209/12—Polysaccharides, e.g. cellulose, biopolymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2227/00—Organic non-macromolecular compounds containing atoms of elements not provided for in groups C10M2203/00, C10M2207/00, C10M2211/00, C10M2215/00, C10M2219/00 or C10M2223/00 as ingredients in lubricant compositions
- C10M2227/04—Organic non-macromolecular compounds containing atoms of elements not provided for in groups C10M2203/00, C10M2207/00, C10M2211/00, C10M2215/00, C10M2219/00 or C10M2223/00 as ingredients in lubricant compositions having a silicon-to-carbon bond, e.g. organo-silanes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2227/00—Organic non-macromolecular compounds containing atoms of elements not provided for in groups C10M2203/00, C10M2207/00, C10M2211/00, C10M2215/00, C10M2219/00 or C10M2223/00 as ingredients in lubricant compositions
- C10M2227/08—Organic non-macromolecular compounds containing atoms of elements not provided for in groups C10M2203/00, C10M2207/00, C10M2211/00, C10M2215/00, C10M2219/00 or C10M2223/00 as ingredients in lubricant compositions having metal-to-carbon bonds
- C10M2227/083—Sn compounds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Sealing Material Composition (AREA)
- Lubricants (AREA)
Abstract
本公开涉及一种生态友好型盾尾密封油脂及其制备方法和应用,以重量份计,所述密封油脂包括如下组份:基础油15‑40份、增粘剂5‑20份、增稠流变剂1‑5份、附着力改进剂1‑5份、增强剂3‑8份和填充剂30‑50份。本公开提供的密封油脂抗水压密封性好、泵送性优异,且粘附性强;同时组成成分大部分都是天然无毒,可再生且生物可降解的,可以避免盾尾密封油脂对地下水、环境和构筑物的污染,促进生态环境的持续改善。
Description
技术领域
本公开涉及隧道与地下工程施工材料技术领域,尤其涉及一种生态友好型盾尾密封油脂及其制备方法和应用。
背景技术
盾构机是城市轨道交通盾构施工最常用的装备,盾尾密封油脂作为盾构机尾部系统中最重要的组成部分,其抗水压密封能力决定了盾尾密封的上限。尤其是当盾构机遇到水压力高、地层渗透系数高以及地质条件异常复杂的工况,易导致盾构机盾尾密封失效,一旦盾尾密封失效,轻则地基下沉,重则可能导致地面上构筑物坍塌,施工风险极大。因此,施工单位对盾尾密封油脂的综合性能要求很高,要求其具备优异的抗水压密封性、良好泵送性以及粘附性。
由于目前市场上常用的盾尾密封油脂组分中的基础油、增粘剂、润滑剂等组分大多都是来自化工原料,对环境不友好;随着对环境保护要求的提高,我们对密封油脂的环保性提出了一定的要求。
CN112159698A公开了一种环保型盾尾密封油脂,其配方组分包括基础油、填充剂、润滑剂、增粘剂、附着力改进剂、增强剂、微胶囊,该专利申请中的密封油脂与基材表面具有较好的相互作用,但是由于基础油、润滑剂和增粘剂均来自化石原料,可生物降解性差,对环境不友好。CN112500908A公开了一种环保型盾尾密封油脂及其制备方法与应用,其配方组分包括基础油、增粘剂、添加剂、纤维、固体粉料。该专利申请中的基础油采用牛羊油、大豆油、菜籽油中的一种或多种,实现了可生物降解,但是其增粘剂依旧为化石原料衍生品,同时部分纤维还采用了聚丙烯纤维,整个配方体系的生物可降解性有待进一步提高,依旧无法满足环保的要求。
因此,想要研发一种抗水压密封性好,能满足盾尾密封要求,且绿色环保,可以避免其对地下水、环境和构筑物的污染的密封油脂。
发明内容
为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题,本公开提供了一种生态友好型盾尾密封油脂及其制备方法和应用。
第一方面,本公开提供了一种生态友好型盾尾密封油脂,以重量份计,所述密封油脂包括如下组份:基础油15-40份、增粘剂5-20份、增稠流变剂1-5份、附着力改进剂1-5份、增强剂3-8份和填充剂30-50份。
本公开通过上述组分的配合,增粘剂和增稠流变剂的添加可以达到较好的增粘效果的同时,增稠和流动性达到平衡,而附着力改进剂可以提高密封油脂对金属、混凝土等的附着力,增强剂则可以起到增强作用;在本公开中,各组分相互配合,可以使得到的密封油脂具有较优的抗水压密封性的同时,稠度和泵送性实现平衡,进而使密封油脂具有较优的应用效果。
所述基础油15-40份可以是18份、20份、22份、25份、28份、30份、32份、35份、38份等;所述增粘剂5-20份可以是8份、10份、12份、15份、18份等;所述增稠流变剂1-5份可以是2份、3份、4份等;所述附着力改进剂1-5份可以是2份、3份、4份等;所述增强剂3-8份可以是4份、5份、6份、7份等;所述填充剂30-50份可以是32份、35份、38份、40份、42份、45份、48份等。
作为本公开的一种优选技术方案,以重量份计,所述密封油脂为100份。
为了得到一种生态友好的,环保的密封油脂,作为本公开的一种优选技术方案,所述基础油选自棕榈油、蓖麻油、油菜籽油、环氧大豆油、山茶油、玉米油、花生油、工业大豆油、芝麻油、棉籽油、牡丹籽油、椰子油、核桃油、橄榄油或动物油脂中的任意一种或至少两种的组合,优选环氧大豆油、椰子油、工业大豆油、猪油或鸡油中的任意一种或至少两种的组合。
本公开优选的基础油具有优良的热稳定性和光稳定性、耐候性优良、良好的流动性和润滑性,能够满足盾尾密封油脂泵送性能的要求,同时,本公开限定的基础油均为天然无毒、可生物降解的材料,对生态友好,安全环保。
为了与基础油相互配合,作为本公开的一种优选技术方案,所述增稠流变剂选自纳米级和/或微米级气相二氧化硅、氢化蓖麻油、脱水蓖麻油、有机蒙脱石或凹凸棒土中的任意一种或至少两种的组合,优选有机蒙脱石。
本公开优选的有机蒙脱石具有片层结构,层间距约为5~10nm,可以为基础油和增粘剂进入片层之间提供空间,进而实现了有机蒙脱石的增稠分散;同时,有机蒙脱石在剪切作用下还可以使片层滑移,即有机蒙脱石的添加还可以赋予密封油脂较强的流动性,因此,本公开优选有机蒙脱石可以实现密封油脂的“稠度和泵送性”的平衡。
本发明优选的基础油为环氧大豆油、椰子油、工业大豆油、猪油或鸡油中的任意一种或至少两种的组合,其与有机蒙脱石具有良好的协同效果,特定的基础油与有机蒙脱石相互配合可以使有机蒙脱石发挥优异的增稠流变效果。
作为本公开的一种优选技术方案,所述增粘剂选自琼脂、阿拉伯胶、海藻酸、卡拉胶、明胶、瓜尔胶、胡麻胶、黄原胶、羧甲基纤维素、甲基纤维素、淀粉胶、糊精胶、豆胶、木质素胶、单宁胶、蛋白胶、天然树脂胶、天然橡胶浆和聚异丁烯中的任意一种或至少两种的组合,优选聚异丁烯和/或瓜尔胶。
本公开优选的瓜尔胶天然无毒,生物可降解,为可再生资源;而聚异丁烯无色无味,且透明,增粘效果好;同时虽然聚异丁烯属于化工原料的衍生物,但是无毒且不含重金属,对环境友好。
为了实现较好的增粘效果的同时实现生态友好,作为本公开的一种优选技术方案,所述增粘剂为聚异丁烯和瓜尔胶,所述聚异丁烯的添加量为5份,所述瓜尔胶的重量份为0-15份,例如2份、5份、8份、10份、12份等。本公开同时添加聚异丁烯和瓜尔胶,可以使聚异丁烯在较小的添加量的情况下,与瓜尔胶相互配合,实现优异的增粘效果,此种方式可以降低聚异丁烯的含量,使本公开的密封油脂真正实现安全环保,对生态友好。
作为本公开的一种优选技术方案,所述附着力改进剂选自γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-β(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、3-巯丙基三乙氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三氯硅烷、苯基氨丙基三甲氧基硅烷、γ-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷、丙烯酸基丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-氯丙基三乙氧基硅烷或三乙氧基甲基硅烷中的任意一种或至少两种的组合,优选乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷。
本公开在密封油脂中添加附着力改进剂,可有效提高密封油脂与金属、混凝土表面的附着力,尤其可大大提高密封油脂与金属、混凝土潮湿表面的附着力,可用以解决盾构施工中盾尾出现漏水漏浆通道的封堵难题。
作为本公开的一种优选技术方案,所述增强剂选自纤维素纤维、棉纤维、竹纤维、麻纤维或玄武岩纤维中的任意一种或至少两种的组合,优选纤维素纤维、竹纤维、麻纤维或玄武岩纤维中的任意一种或至少两种和棉纤维组成的组合。
作为本公开的一种优选技术方案,所述纤维素纤维、竹纤维、麻纤维或玄武岩纤维的长度与所述棉纤维的长度不同。
本公开优选不同尺度的天然可降解纤维素纤维和棉纤维形成的复合纤维作为增强组分,构建空间网络骨架配方体系,其中尺寸为2~5mm的棉纤维,作为提高盾尾密封油脂稠度的核心组分,尺寸为0.5~1mm的纤维素纤维(木纤维),作为提高盾尾密封油脂流动性的核心组分,与配方中其他组分形成复合纤维增强阻水结构,实现盾尾密封油脂稠度和泵送性的平衡性的同时,大大提高了盾尾密封油脂的抗水压密封性。
作为本公开的一种优选技术方案,所述填充剂选自硫酸钡、碳酸钙、滑石粉、木屑或秸秆粉中的任意一种或至少两种的组合,优选碳酸钙和/或秸秆粉。作为本公开的一种优选技术方案,所述填充剂的粒径为1200-5000目。本公开优选的碳酸钙可以作为无机矿物填充剂,天然无毒;优选的秸秆粉可以作为有机植物填充剂,同样天然无毒,且可以再生、可生物降解。
作为本公开的一种优选技术方案,所述密封油脂还包括0.01-0.5份防霉剂,例如0.05份、0.1份、0.2份、0.3份、0.4份等。
作为本公开的一种优选技术方案,所述防霉剂选自苯酚、五氯酚、8-羟基喹啉铜、氯化三乙基锡、氯化三丁基锡、硫酸铜或OBPA防霉剂中的任意一种或至少两种的组合,进一步优选OBPA防霉剂。
本公开优选的防霉剂可同时防霉、抗菌,保证密封油脂在保质期内不变质、不腐败。
本公开提供的密封油脂实现了绝大部分组分均不是化石能源衍生品,真正实现了90wt%以上,甚至95wt%以上的物质天然无毒,安全环保;即本公开提供的密封油脂真正实现了没有工业三废,对环境友好,避免了密封油脂深埋地层时,对地下水、地下环境和构筑物的污染。
第二方面,本公开提供了第一方面所述的密封油脂的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:
(1)将配方量的基础油和增粘剂混合;
(2)在捏合机中,将步骤(1)得到的混合物与配方量的增稠流变剂进行捏合,然后加入配方量的附着力改进剂和填充剂,以及任选的防霉剂进行混合;
(3)最后将增强剂加入步骤(2)的混合物中继续混合;
(4)将步骤(3)得到的混合物进行过滤,得到所述密封油脂。作为本公开的一种优选技术方案,所述制备方法包括如下步骤:
(1)将配方量的基础油和增粘剂在70-90℃混合20-40min,优选混合30min;
(2)在50-90℃的捏合机中,将步骤(1)得到的混合物与配方量的增稠流变剂进行捏合4-6min,然后加入配方量的附着力改进剂和填充剂,以及任选的防霉剂进行混合3-5min,最后将加入增强剂继续混合60-90min;
(3)将步骤(2)得到的混合物利用双孔径过滤器进行过滤,得到所述密封油脂;
优选地,所述双孔径过滤器的第一道过滤孔的孔径为12-18mm,第二道过滤孔的孔径为8-12mm。
本公开提供的制备方法简单,不发生任何化学反应,不产生工业三废,且加热温度在100℃以下,能耗低,安全无危险。
第三方面,本公开提供了第一方面所述的密封油脂在盾构机盾尾密封中的应用。
本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点:
(1)本公开提供的密封油脂抗水压密封性好,且具有良好的稠度和泵送性,粘附性同样较优;
(2)本公开提供的密封油脂的组成成分大部分都是天然无毒,可再生且生物可降解的,可以避免盾尾密封油脂对地下水、环境和构筑物的污染,促进生态环境的持续改善;
(3)本公开提供的密封油脂的制备方法工艺简单,不发生任何化学反应,不产生工业三废,同时,加热温度在100℃以下,能耗低,安全无危险。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点,下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开,但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施;显然,说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例,而不是全部的实施例。
实施例1
本实施例提供了一种生态友好型盾尾密封油脂及其制备方法。
密封油脂由环氧大豆油32kg、聚异丁烯5kg、瓜尔胶5kg、有机蒙脱石3kg、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷2kg、纤维素纤维3.5kg、棉纤维3.4kg、秸秆粉10kg、碳酸钙36kg、OBPA防霉剂0.1kg组成。
制备方法如下:
(1)将环氧大豆油、聚异丁烯和瓜尔胶在80℃温度下混合搅拌30min;
(2)在70℃下,将步骤(1)得到的混合液与有机蒙脱石在捏合机中混合搅拌5min,然后加入乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷、秸秆粉、碳酸钙和OBPA防霉剂继续搅拌5min,最后加入纤维素纤维和棉纤维继续混合搅拌75min;
(3)将步骤(2)得到的混合料通过双孔过滤器(第一道过滤孔径16mm,第二道过滤孔径12mm),得到所述生态友好型盾尾密封油脂。
实施例2-5
本实施例提供了一种生态友好型盾尾密封油脂及其制备方法。
与实施例1的区别仅在于,在本实施例中,有机蒙脱石的添加量为2.5kg(实施例2)、2kg(实施例3)、1kg(实施例4)、5kg(实施例5)。
实施例6-9
本实施例提供了一种生态友好型盾尾密封油脂及其制备方法。
与实施例1的区别仅在于,在本实施例中,将环氧大豆油替换为菜籽油(实施例6)、棕榈油(实施例7)、工业大豆油(实施例8)、鸡油(实施例9)。
实施例10
本实施例提供了一种生态友好型盾尾密封油脂及其制备方法。
与实施例1的区别仅在于,在本实施例中,将有机蒙脱石替换为凹凸棒土。
实施例11
本实施例提供了一种生态友好型盾尾密封油脂及其制备方法。
密封油脂由菜籽油28kg、聚异丁烯5kg、瓜尔胶5kg、黄原胶3kg、纳米级气相二氧化硅3kg、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷3kg、纤维素纤维3.5kg、棉纤维2.4kg、碳酸钙47kg、OBPA防霉剂0.1kg组成。
制备方法如下:
(1)将菜籽油、聚异丁烯、瓜尔胶和黄原胶在70℃温度下混合搅拌30min;
(2)在90℃下,将步骤(1)得到的混合液与纳米级气相二氧化硅在捏合机中混合搅拌5min,然后加入乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷、碳酸钙和OBPA防霉剂继续搅拌5min,最后加入纤维素纤维和棉纤维继续混合搅拌65min;
(3)将步骤(2)得到的混合料通过双孔过滤器(第一道过滤孔径15mm,第二道过滤孔径10mm),得到所述生态友好型盾尾密封油脂。
实施例12
本实施例提供了一种生态友好型盾尾密封油脂及其制备方法。
密封油脂由棕榈油30kg、聚异丁烯5kg、瓜尔胶5kg、淀粉胶2kg、有机蒙脱石2.5kg、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷2.5kg、纤维素纤维3.5kg、棉纤维2.9kg、秸秆粉10kg、碳酸钙36.5kg、OBPA防霉剂0.1kg组成。
制备方法如下:
(1)将棕榈油、聚异丁烯、瓜尔胶和淀粉胶在80℃温度下混合搅拌30min;
(2)在70℃下,将步骤(1)得到的混合液与有机蒙脱石在捏合机中混合搅拌5min,然后加入乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷、秸秆粉、碳酸钙和OBPA防霉剂继续搅拌5min,最后加入纤维素纤维和棉纤维继续混合搅拌75min;
(3)将步骤(2)得到的混合料通过双孔过滤器(第一道过滤孔径14mm,第二道过滤孔径8mm),得到所述生态友好型盾尾密封油脂。
对比例1
本对比例提供了一种生态友好型盾尾密封油脂及其制备方法。
与实施例1的区别仅在于,在本对比例中,将有机蒙脱石替换为无机蒙脱石。
对比例2
本对比例提供了一种生态友好型盾尾密封油脂及其制备方法。
与实施例1的区别仅在于,在本对比例中,有机蒙脱石的添加量为7kg。
性能测试
对实施例1-12和对比例1-2提供的密封油脂进行性能测试,方法如下:
(1)稠度测试:参照GB/T 269进行测试。
(2)水击穿压力测试:参照中铁第五勘察设计院集团有限公司企业标准如下:
A)打开水压密封测试仪器电源,按要求设置测试试验压力;
B)实验室25℃下,将一层网孔孔径0.76mm、丝径0.3mm的金属钢丝网放到样品器皿底部中,称取300g样品均匀涂抹在样品容器中,将样品容器放到指定位置并添满纯净水,将容器盖用螺丝固定密封好;
C)将进水管连接到样品容器上,并将电子天平放置于样品容器下方,打开上水阀,同时打开泄压阀,开动仪器,观察泄压水管是否有水持续流出,如有水持续从泄压水管中流出则关闭泄压阀,同时开始计时,每隔1分钟记录一次天平显示数值,10分钟后,每5分钟记录一次;30分钟后还未击穿则结束实验,判定为此压力无法击穿,如果被水击穿,记录击穿压力数值,单位MPa。
(3)泵送性测试:参照中铁第五勘察设计院集团有限公司企业标准如下:
通过在测试温度25±0.1℃和测试压力1±0.1MPa的条件下,毛细管内径为3.8mm,毛细管内孔粗糙度为Ra 1.6,长径比为25:1的专用毛细管流变仪进行其泵送性测试,盾尾密封油脂通过该专用毛细管流变仪的流量来表征其泵送性的大小,以g/min表示定义解释;
a)打开仪器电源,按要求设置测试试验压力1MPa;
b)使用带有推拉活塞的盾尾密封油脂手动加料器从油脂桶中取出一定质量的盾尾密封油脂待用;启动毛细管流变仪,通过控制机械传动单元将压料杆从料筒中提出,然后将手动加料器的下端对准料筒的上端,手动推加料器的活塞,将盾尾密封油脂推入料筒中;
c)开启控温装置,设定温度为25±0.1℃,启动手动加载,将压料杆放下至料筒中物料的上表面,排除料筒内的气体,直到有连续的物料通过毛细管挤出为止,然后设定压料杆的压力为1MPa,物料在25±0.1℃下保持120min,启动自动加载,开始试验,当压力从0MPa开始逐渐加压,当加压到1±0.01MPa时,该设备自动开始计时,此后压力一直保持1±0.01MPa,直到实验结束;
d)实验过程中,每隔1min取一次流经毛细管的盾尾密封油脂,称重,记录数值,每次试验至少取三次,并取平均值,即可得到在该测试条件下的盾尾密封油脂泵送性测试值。
测试结果见表1:
表1
由实施例和性能测试结果可知,本公开提供的密封油脂具有较优的抗水压密封性,其水击穿压力较优可达4MPa以上,最优可达6.2MPa以上,甚至能够达到7.3MPa;同时其既具有较优的稠度且其泵送性依旧良好。
由实施例1和实施例2-5的对比可知,有机蒙脱石在1-5份的添加量范围内时,随着有机蒙脱石含量的增加,本公开的盾尾密封油脂的的稠度和泵送性在保持一定的平衡的基础上实现稠度、泵送性实现双增长,即本公开的有机蒙脱石具有较好的增稠流变效果,能实现密封油脂稠度和流变性的平衡增长;由实施例1和实施例6-10的对比可知,本公开的基础油优选环氧大豆油、椰子油、工业大豆油、鸡油等基础油,增稠流变剂优选环氧大豆油,二者相互配合,使密封油脂具有较好的稠度和流变性。由实施例1和对比例1-2的对比可知,本发明选用有机蒙脱石作为增稠流变剂,且其添加量在1-5份范围内时,具有较优的增稠流变效果。
需要说明的是,在本文中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本公开的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种生态友好型盾尾密封油脂,其特征在于,以重量份计,所述密封油脂包括如下组份:基础油15-40份、增粘剂5-20份、增稠流变剂1-5份、附着力改进剂1-5份、增强剂3-8份和填充剂30-50份。
2.根据权利要求1所述的密封油脂,其特征在于,所述基础油选自棕榈油、蓖麻油、油菜籽油、环氧大豆油、山茶油、玉米油、花生油、工业大豆油、芝麻油、棉籽油、牡丹籽油、椰子油、核桃油、橄榄油或动物油脂中的任意一种或至少两种的组合,优选环氧大豆油、椰子油、工业大豆油、猪油或鸡油中的任意一种或至少两种的组合;
和/或,所述增稠流变剂选自纳米级和/或微米级气相二氧化硅、氢化蓖麻油、脱水蓖麻油、有机蒙脱石或凹凸棒土中的任意一种或至少两种的组合,优选有机蒙脱石。
3.根据权利要求1或2所述的密封油脂,其特征在于,所述增粘剂选自琼脂、阿拉伯胶、海藻酸、卡拉胶、明胶、瓜尔胶、胡麻胶、黄原胶、羧甲基纤维素、甲基纤维素、淀粉胶、糊精胶、豆胶、木质素胶、单宁胶、蛋白胶、天然树脂胶、天然橡胶浆和聚异丁烯中的任意一种或至少两种的组合,优选聚异丁烯和/或瓜尔胶;
优选地,所述增粘剂为聚异丁烯和瓜尔胶,所述聚异丁烯的添加量为5份,所述瓜尔胶的重量份为0-15份。
4.根据权利要求1-3中的任一项所述的密封油脂,其特征在于,所述附着力改进剂选自γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-β(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、3-巯丙基三乙氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三氯硅烷、苯基氨丙基三甲氧基硅烷、γ-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷、丙烯酸基丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-氯丙基三乙氧基硅烷或三乙氧基甲基硅烷中的任意一种或至少两种的组合,优选乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷。
5.根据权利要求1-4中的任一项所述的密封油脂,其特征在于,所述增强剂选自纤维素纤维、棉纤维、竹纤维、麻纤维或玄武岩纤维中的任意一种或至少两种的组合,优选纤维素纤维、竹纤维、麻纤维或玄武岩纤维中的任意一种或至少两种和棉纤维组成的组合;
优选地,所述竹纤维、麻纤维或玄武岩纤维的长度与所述棉纤维的长度不同。
6.根据权利要求1-5中的任一项所述的密封油脂,其特征在于,所述填充剂选自硫酸钡、碳酸钙、滑石粉、木屑或秸秆粉中的任意一种或至少两种的组合,优选碳酸钙和/或秸秆粉。
7.根据权利要求1-6中的任一项所述的密封油脂,其特征在于,所述密封油脂还包括0.01-0.5份防霉剂;
优选地,所述防霉剂选自苯酚、五氯酚、8-羟基喹啉铜、氯化三乙基锡、氯化三丁基锡、硫酸铜或OBPA防霉剂中的任意一种或至少两种的组合,进一步优选OBPA防霉剂。
8.权利要求1-7中的任一项所述的密封油脂的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:
(1)将配方量的基础油和增粘剂混合;
(2)在捏合机中,将步骤(1)得到的混合物与配方量的增稠流变剂进行捏合,然后加入配方量的附着力改进剂和填充剂,以及任选的防霉剂进行混合;
(3)最后将增强剂加入步骤(2)的混合物中继续混合;
(4)将步骤(3)得到的混合物进行过滤,得到所述密封油脂。
9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:
(1)将配方量的基础油和增粘剂在70-90℃混合20-40min,优选混合30min;
(2)在50-90℃的捏合机中,将步骤(1)得到的混合物与配方量的增稠流变剂进行捏合4-6min,然后加入配方量的附着力改进剂和填充剂,以及任选的防霉剂进行混合3-5min,最后将加入增强剂继续混合60-90min;
(3)将步骤(2)得到的混合物利用双孔径过滤器进行过滤,得到所述密封油脂;
优选地,所述双孔径过滤器的第一道过滤孔的孔径为12-18mm,第二道过滤孔的孔径为8-12mm。
10.权利要求1-7中的任一项所述的密封油脂在盾构机盾尾密封中的应用。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111250622.6A CN114106912B (zh) | 2021-10-26 | 2021-10-26 | 一种生态友好型盾尾密封油脂及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111250622.6A CN114106912B (zh) | 2021-10-26 | 2021-10-26 | 一种生态友好型盾尾密封油脂及其制备方法和应用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114106912A true CN114106912A (zh) | 2022-03-01 |
CN114106912B CN114106912B (zh) | 2022-08-16 |
Family
ID=80377076
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111250622.6A Active CN114106912B (zh) | 2021-10-26 | 2021-10-26 | 一种生态友好型盾尾密封油脂及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114106912B (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115449420A (zh) * | 2022-09-07 | 2022-12-09 | 北京中铁新材料技术有限公司 | 一种生态友好型盾构机专用主轴承密封油脂及其制备方法 |
CN115895759A (zh) * | 2022-09-07 | 2023-04-04 | 北京中铁新材料技术有限公司 | 一种耐超高水压环保型盾尾密封油脂及其制备方法 |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5691286A (en) * | 1996-10-15 | 1997-11-25 | Dylon Industries Inc. | Environmentally friendly sugar mill bearing lubricant |
US6130256A (en) * | 1993-05-07 | 2000-10-10 | Rheox, Inc. | Organoclay thickener compatible with system to be thickened |
WO2016021690A1 (ja) * | 2014-08-07 | 2016-02-11 | Jx日鉱日石エネルギー株式会社 | シールド掘進機用テールシール組成物 |
JP2016098273A (ja) * | 2014-11-19 | 2016-05-30 | Jxエネルギー株式会社 | シールド掘進機用テールシール組成物 |
CN106635265A (zh) * | 2015-11-02 | 2017-05-10 | 中昊(大连)化工研究设计院有限公司 | 提高盾尾密封油脂粘附性和抗水压的方法 |
CN107090333A (zh) * | 2017-04-12 | 2017-08-25 | 苏州瀚固新材料科技有限公司 | 低磨耗且环境友好型盾尾密封油脂及其制备方法 |
CN109207233A (zh) * | 2017-06-30 | 2019-01-15 | 江苏惠丰润滑材料股份有限公司 | 一种环境友好型盾尾密封油脂及其制备方法 |
CN109652168A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-04-19 | 中建三局集团有限公司 | 一种高性能盾尾密封油脂及其制备方法 |
JP2019065202A (ja) * | 2017-10-02 | 2019-04-25 | 株式会社大林組 | シールド掘進機用テールシール組成物 |
CN112480997A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-03-12 | 信达化工科技有限公司 | 一种高抗水性盾尾密封油脂及其制备方法与应用 |
CN112680269A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-04-20 | 中铁十局集团有限公司 | 一种环保型盾尾密封油脂及其制备方法 |
-
2021
- 2021-10-26 CN CN202111250622.6A patent/CN114106912B/zh active Active
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6130256A (en) * | 1993-05-07 | 2000-10-10 | Rheox, Inc. | Organoclay thickener compatible with system to be thickened |
US5691286A (en) * | 1996-10-15 | 1997-11-25 | Dylon Industries Inc. | Environmentally friendly sugar mill bearing lubricant |
WO2016021690A1 (ja) * | 2014-08-07 | 2016-02-11 | Jx日鉱日石エネルギー株式会社 | シールド掘進機用テールシール組成物 |
JP2016098273A (ja) * | 2014-11-19 | 2016-05-30 | Jxエネルギー株式会社 | シールド掘進機用テールシール組成物 |
CN106635265A (zh) * | 2015-11-02 | 2017-05-10 | 中昊(大连)化工研究设计院有限公司 | 提高盾尾密封油脂粘附性和抗水压的方法 |
CN107090333A (zh) * | 2017-04-12 | 2017-08-25 | 苏州瀚固新材料科技有限公司 | 低磨耗且环境友好型盾尾密封油脂及其制备方法 |
CN109207233A (zh) * | 2017-06-30 | 2019-01-15 | 江苏惠丰润滑材料股份有限公司 | 一种环境友好型盾尾密封油脂及其制备方法 |
JP2019065202A (ja) * | 2017-10-02 | 2019-04-25 | 株式会社大林組 | シールド掘進機用テールシール組成物 |
CN109652168A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-04-19 | 中建三局集团有限公司 | 一种高性能盾尾密封油脂及其制备方法 |
CN112480997A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-03-12 | 信达化工科技有限公司 | 一种高抗水性盾尾密封油脂及其制备方法与应用 |
CN112680269A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-04-20 | 中铁十局集团有限公司 | 一种环保型盾尾密封油脂及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
张丽萍等: "流变增稠剂对溶剂型涂料黏度的影响", 《现代涂料与涂装》 * |
王鸿禧: "《膨润土》", 31 August 1980, 地质出版社 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115449420A (zh) * | 2022-09-07 | 2022-12-09 | 北京中铁新材料技术有限公司 | 一种生态友好型盾构机专用主轴承密封油脂及其制备方法 |
CN115895759A (zh) * | 2022-09-07 | 2023-04-04 | 北京中铁新材料技术有限公司 | 一种耐超高水压环保型盾尾密封油脂及其制备方法 |
CN115895759B (zh) * | 2022-09-07 | 2024-05-10 | 北京中铁新材料技术有限公司 | 一种耐超高水压环保型盾尾密封油脂及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114106912B (zh) | 2022-08-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN114106912B (zh) | 一种生态友好型盾尾密封油脂及其制备方法和应用 | |
CN108865372B (zh) | 一种环保型盾尾密封油脂及其制备方法 | |
CN107337406A (zh) | 一种抗寒耐低温的防水堵漏砂浆及其制备方法 | |
CN107628781A (zh) | 一种固井水泥浆及其制备方法 | |
CN109439310A (zh) | 高温胍胶压裂液及其制备方法 | |
CN112608085A (zh) | 一种利用工业固体废弃物的混凝土及其制备方法 | |
CN112680269B (zh) | 一种环保型盾尾密封油脂及其制备方法 | |
CN109180893B (zh) | 煤矿注浆用低热值高强度聚氨酯材料及其制备方法 | |
CN115974457B (zh) | 高强度沥青混凝土及其制备方法 | |
CN107902967B (zh) | 一种黄河泥砂建筑应用抗裂、粘结、保温砂浆干材料及其制备方法 | |
CN100369857C (zh) | 环保型多功能建筑刮墙腻子 | |
CN110819321A (zh) | 一种固化堵漏剂及其制备方法和堵漏浆 | |
CN102993702A (zh) | 一种汽车油管用耐油性好强度大的尼龙pa12材料及其制备方法 | |
CN113526931A (zh) | 一种外墙抗裂砂浆 | |
WO2020019165A1 (zh) | 钻井用凝胶堵漏浆以及堵漏浆的制备方法和段塞堵漏方法 | |
CN108913306B (zh) | 一种具有高耐水性的盾尾密封脂 | |
CN110744845A (zh) | 一种hdpe管的制备方法 | |
CN106830842A (zh) | 一种水泥基灌注砂浆 | |
CN112551994A (zh) | 一种2d喷浆法抹灰施工专用干混砂浆 | |
CN108977078B (zh) | 一种建筑防水密封膏及其制备方法 | |
CN108821639B (zh) | 一种防冻型混凝土泵送剂 | |
CN110862777A (zh) | 一种热塑性聚烯烃自粘防水卷材及制备方法 | |
CN114426819B (zh) | 一种储气库固井用复合增韧防窜剂及制备方法 | |
CN113336500B (zh) | 一种粘结砂浆及其制备方法和应用 | |
CN109438862B (zh) | 高密封性防水密封胶条的制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |