一种抗高水压生态型盾尾密封油脂制造技术

本发明专利技术公开了一种抗高水压生态型盾尾密封油脂，属于城市地铁盾构施工安全保障材料领域。所述抗高水压生态型盾尾密封油脂的原料按质量份数计包括：基础油20

【技术实现步骤摘要】
一种抗高水压生态型盾尾密封油脂


[0001]本专利技术涉及城市地铁盾构施工安全保障材料领域，特别涉及一种抗高水压生态型盾尾密封油脂。

技术介绍

[0002]地铁隧道建设环境相当复杂，经常面临地层中淤泥软土和较高压力地下水等的影响。当盾构机在地层中掘进时，管片是静止不动的，盾体是连续移动的，盾尾和已装管片间存在相对滑动，因此为了防止外部的泥砂和地下水进入盾构机和隧道内，需要对盾尾和管片之间的间隙进行密封处理。盾尾密封处理除了靠盾尾密封刷进行密封外，还需要将油脂注满油脂腔，并建立起一定的压力进行密封。
[0003]而且盾尾密封油脂除了应具有密封性能外，还应该具有一定的润滑作用，减小盾体在前进时与管片之间的摩擦力，起到保护盾体的作用。而且盾尾密封油脂还应该是能够防止密封刷和钢结构锈蚀的，使得结构的密封性得到长期保障。另外，盾尾密封油脂在施用之后会直接接触到土壤和地下水，漏失部分会长期存在于地下，基本不会被降解，对土壤和地下水存在致毒性，对环境不友好，不符合绿色发展的理念。
[0004]现有的盾尾密封油脂还不能很好的降低盾尾和管片之间的摩擦力，盾尾刷对于隧道管片的损伤问题依旧还需解决。因此，如何设计一款密封性能、润滑性能以及抗压性能优异的盾尾密封油脂，是当今研究人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于，提供一种抗高水压生态型盾尾密封油脂。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：
[0007]本专利技术技术方案之一：提供一种抗高水压生态型盾尾密封油脂，其原料按质量份数计包括：基础油20
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60份、无机粉30
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70份、复混纤维3
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11份和缓蚀剂1
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2份；
[0008]所述复混纤维由石墨烯内暖纤维和PHB/PLA复合纤维组成。
[0009]优选地，所述基础油由加氢处理后的植物油和聚异戊二烯组成；所述加氢处理后的植物油和聚异戊二烯的质量比为10:1
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2:1。
[0010]所述基础油作为基质是高水压生态型盾尾密封油脂的最主要部分，起到溶剂的作用，其他添加剂溶解其中。专利技术人经研究发现，聚异戊二烯和加氢处理后的植物油之间具有更好的亲和性，该混合物更不易出现分层现象。加氢处理后的植物油粘温性能良好，粘温曲线稳定，受环境温度的影响较小，可保证油脂的黏度和泵送性在低温和高温环境中均保持良好的指标。
[0011]更优选地，所述基础油中的聚异戊二烯采用高分子量的聚异戊二烯。高分子量的聚异戊二烯能起到更好的辅助增粘作用，可通过调整添加量来控制基础油的粘度，进而控制整个油脂材料的粘附性。
[0012]优选地，所述无机粉为滑石粉、碳酸钙、碳酸镁和氧化钙中的一种或多种。
[0013]方案中的无机粉作为填充粉料加入基础油中，主要起调节油脂稠度和稳定油脂的作用。
[0014]优选地，所述石墨烯内暖纤维和PHB/PLA复合纤维的质量比为1:1。
[0015]本专利技术所用的复混纤维属于生物可降解类纤维。所述石墨烯内暖纤维和PHB/PLA复合纤维的复配具有很好的协同增效作用，能有效的提升油脂的整体粘结强度、稳定性和密封性，更适合用作盾尾密封油脂的纤维填料。
[0016]优选地，所述复混纤维由短纤维、中纤维和长纤维组成；所述短纤维的长度为0.3
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0.5mm，所述中纤维的长度为0.6
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0.9mm，所述长纤维的长度为1.0
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2.0mm；所述短纤维、中纤维和长纤维的质量比为1:1:1
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6:3:1。
[0017]在本专利技术限定的纤维级配条件下，各组分与纤维充分融合，油脂抗水压密封性大幅度提升，整体密封性能提高。
[0018]优选地，所述缓蚀剂为聚天冬氨酸。
[0019]聚天冬氨酸作为添加剂加入基础油中，主要起保护钢结构防止生锈腐蚀的作用。并且聚天冬氨酸在排入环境以后，能在环境微生物作用下迅速分解成氨基酸小分子，作为营养物质氨基酸小分子进一步被微生物吸收，它对环境无毒无害，不产生任何污染。
[0020]本专利技术的盾构新型盾尾密封油脂由上述成分混合而成，每种组分都是绿色无害的，且所用纤维属于生物可降解纤维，随时间推移可被微生物完全分解，以求做到绿色环保施工。
[0021]本专利技术技术方案之二：提供一种根据上述抗高水压生态型盾尾密封油脂的制备方法，包括以下步骤：按预设比例将原料混合，搅拌均匀，得到所述抗高水压生态型盾尾密封油脂。
[0022]优选地，所述搅拌的时间为3h，设备为行星搅拌机。
[0023]本专利技术采用行星拌合工艺进行制备，克服传统捏合工艺造成纤维断裂的弊端，纤维结构的完整性得到保障，油脂的抗拉强度和密封性能极高。
[0024]本专利技术技术方案之三：提供一种上述抗高水压生态型盾尾密封油脂在盾构机盾尾密封中的应用。
[0025]本专利技术的有益技术效果如下：
[0026]本专利技术的盾尾密封油脂是以基础油为主要成分，加入纤维和添加剂而制成的膏状物。所研发的新型盾构机用盾尾密封油脂具有极强的密封性，可有效隔离外部泥沙和地下水，在富水地层中能够起到极好的密封效果，防止盾尾密封被外部水土压力击穿，避免了泥水进入隧道，保护施工期盾尾密封安全。
[0027]本专利技术制备的的盾尾密封油脂的可泵性以及润滑作用良好，能够使得盾尾和管片之间的摩擦力大大减小，降低了盾尾刷对于隧道管片的损伤，在保护盾尾装置的同时也促进了盾构机的顺利推进。
附图说明
[0028]图1为实施例1及对比例5的搅拌设备及产物形貌图。其中，a、b分别为普通搅拌机和行星搅拌机的宏观图片，c、e为实施例1的产物形貌图，d、f为对比例5的产物形貌图。
[0029]图2为实施例1和对比例6的粘温曲线对比图。
具体实施方式
[0030]现详细说明本专利技术的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本专利技术的限制，而应理解为是对本专利技术的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。应理解本专利技术中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本专利技术。
[0031]另外，对于本专利技术中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值，以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本专利技术内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
[0032]除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本专利技术所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本专利技术仅描述了优选的方法和材料，但是在本专利技术的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。
[0033]关于本专利技术中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
[0034]本专利技术以下各实施例及对比例中所用的短纤维、中纤维和长纤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗高水压生态型盾尾密封油脂，其特征在于，原料按质量份数计，包括：基础油20
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60份、无机粉30
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70份、复混纤维3
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11份和缓蚀剂1
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2份；所述复混纤维由石墨烯内暖纤维和PHB/PLA复合纤维组成。2.根据权利要求1所述的抗高水压生态型盾尾密封油脂，其特征在于，所述基础油由加氢处理后的植物油和聚异戊二烯组成；所述加氢处理后的植物油和聚异戊二烯的质量比为10:1
‑
2:1。3.根据权利要求1所述的抗高水压生态型盾尾密封油脂，其特征在于，所述无机粉为滑石粉、碳酸钙、碳酸镁和氧化钙中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的抗高水压生态型盾尾密封油脂，其特征在于，所述石墨烯内暖纤维和PHB/PLA复合纤维的质量比为1:1。5.根据权利要求1所述的抗高水压生态型盾尾密封油脂，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：万泽恩，景少森，李树忱，刘日成，赵世森，邱凯，尹威方，王宗昊，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：