[發明專利]一種環境友好型盾構機盾尾密封油脂及其制備方法

在審

• 申請號: 201710387485.8
• 申請日: 2017-05-26
• 公開（公告）號: CN107164029A
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 耿飛;白濤;蔣燕;左曉兵;左明明;宋杰;沈志晨;王濤;張桐
• 申請（專利權）人: 蘇州惠豐潤滑材料有限公司;常熟理工學院
• 主分類號: C10M169/00
• 分類號: C10M169/00;C10M177/00;C10N50/10;C10N30/08;C10N30/06;C10N30/10;C10N40/34
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司32103
• 代理人: 范晴

技術領域

本發明涉及一種密封油脂，尤其是用于低溫環境下盾構機用環境友好型盾尾密封油脂。

背景技術

盾構機即盾構隧道掘進機是一種修建隧道時的施工工具，它可以起到開挖地層及拼裝襯砌時起到撐起地底土層壓力的作用。當前隨著國內基礎建設的發展、各大城市地鐵、隧道、公路、市政工程、水電隧道工程的建設，盾構機已經成為被逐漸普遍采用的一種施工方式。地底空間的不斷利用與有效的開發充分體現了一個城市乃至一個國家工程技術的發展水平，一項工程隧道的圓滿完成起決定作用的就是盾構掘進機的使用及其性能能否滿足于所在的施工環境以及地層結構的需要。

盾構機盾尾是由盾構外殼鋼板延長構成，主要用于掩護隧道襯砌的安裝工作。盾尾末端設有密封系統，由于在盾構機施工期間有水、土及注漿材料的產生則需要使用盾尾密封油脂來防止盾構機施工階段產生的水、土、泥漿從盾尾與襯砌之間進入盾構內。尤其是在盾尾部的盾尾刷為了防止尾部滲入泥水和土渣等需要對其注入大量的盾尾密封油脂來保證盾尾部位的密封性。如今越來越多的先進電子科學技術開始應用在盾構機中大大提高其使用效率和施工進程這在很大程度上也要歸功于盾構機中密封油脂的作用。由于潤滑脂的潤滑和密封作用使得盾構機尤其是盾尾設備在使用中在很大程度上提高了其使用壽命，同時加快了盾構機在使用過程中的掘進速度。但是隨著盾構機掘進過程中地層結構的不斷變化使得盾構機盾尾密封系統會時常的發生損壞、磨損、更換、遇到低溫環境、遇水等一系列問題。所以盾構機用密封油脂應該具備以下特點：優異的密封性、泵送性、潤滑性、抗氧化性、金屬粘附性、穩定性、低溫流動性以及環境友好性等。但是現有的技術還沒能達到上述要求尤其實在低溫環境下使用時在保證良好的泵送性、密封性、摩擦潤滑性、低溫流動性、抗氧化性的同時還應做到環保無污染等的要求。

發明內容

本發明的發明目的是提供一種彌補現有技術不足的可在低溫環境使用的環境友好型盾構機盾尾密封油脂。本發明所提供了一種盾構機盾尾在寒冷低溫條件下使用時具有良好泵送性、優異的潤滑性、密封性、良好的黏溫性、低溫流動性以及抗氧化性的環境友好型盾構機盾尾密封油脂及其制備方法。

為解決上述技術問題，本發明第一方面提供一種環境友好型盾構機盾尾密封油脂，其特征在于，其由如下質量百分比的組分組成：基礎油31％-48％、稠化劑10％-15％、粉狀填料25％-50％、增粘劑5％-15％、纖維3％-7％、固體潤滑劑0.5％-5％。

優選地，本發明的本發明的基礎油為通過環氧化異構酯化得到的改性豆油異構丙脂和聚醚按照質量比2∶8～8∶2調配而成。且基礎油的傾點可達-50℃以下，具有良好的降解性、抗氧化性、黏溫性、摩擦潤滑性以及低溫流動性。

優選地，本發明的稠化劑為復合磺酸鈣。

優選地，本發明的粉狀填料選自白炭黑、膨潤土、短棉纖維、竹子纖維、超細碳酸鈣、云母粉、高嶺土中的一種或多種的混合物，優選地，粉狀填料顆粒直徑范圍為25-350微米。

優選地，本發明的增粘劑選自降解性聚異丁烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨脂、聚醋酸乙烯中的一種或多種的混合物，優選的是聚異丁烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯。

優選地，本發明的纖維為天然植物纖維，例如植物莖干纖維或竹子纖維、可降解合成纖維、動物纖維中的一種或多種混合物，優選選自天然植物纖維。

優選地，本發明的固體潤滑劑選自石墨、氮化硼、二硫化鎢、聚四氟乙烯、石墨烯中的一種或多種的混合物；優選的，選自石墨烯、氮化硼和二硫化鎢。

本發明的第二方面提供一種環境友好型盾構機盾尾密封油脂的制備方法，其包括如下步驟：

(1)配置基礎油：通過環氧化異構酯化得到的改性豆油異構丙脂，然后將改性豆油異構丙脂和聚醚按照比例混合并攪拌均勻備用；

(2)將前的述步驟得到基礎油，和可生物降解性增粘劑以及稠化劑加入捏合機，加熱升溫至60-80℃進行捏合；

(3)再向其中加入纖維材料和固體潤滑劑在60-80℃下繼續捏合反應一段時間；

(4)降溫至40-60℃向其中加入粉狀填料，捏合反應均勻，最后冷卻、研磨即得環境友好型盾構機盾尾密封油脂。