[发明专利]一种高抗水性盾尾密封油脂及其制备方法与应用

说明书

本发明属于盾尾密封油脂技术领域，具体涉及一种高抗水性盾尾密封油脂及其制备方法与应用。本发明的高抗水性盾尾密封油脂，由下列重量百分比的原料组成，包括基础油10‑25份，增粘剂20‑30份，添加剂2‑5份，纤维2‑4份，固体粉料37‑57份，其中所述基础油包括10#基础油、菜籽油、650SN中的一种或多种，使得该密封油脂可以满足5‑6bar（以注浆压力为参考）的水压，并埋深在60米以下满足所有盾构直径规格的盾构机，可以根本上解决客户要求，产生巨大的市场影响和经济效益。

技术领域

本发明属于盾尾密封油脂技术领域，具体涉及一种高抗水性盾尾密封油脂及其制备方法与应用。

背景技术

进入本世纪以来，我国大力发展国家基建项目，如地铁、公路、铁路、市政给排水和污水管道、水电、穿山江河湖泊等隧道，在这些施工中大范围采用盾构法。盾构法在盾构机掘进过程中，因盾壳和管片外壁之间存在间隙，为了防止盾壳外部水和泥砂等进入盾构内，必须对盾尾和管片间隙进行密封处理。密封盾尾刷与管片之间存在摩擦，摩擦力过大容易损坏盾尾装置，需要在盾尾密封刷之间填充密封油脂，以减小管片与盾尾刷之间的摩擦力。盾尾密封油脂成了盾构法施工中盾尾密封最不可少的材料之一。

然而对于盾尾油脂密封性的要求随着施工复杂程度的加大而加大，其需克服大埋深、高水压、超复合地质条件、超大盾构机等因素，因此利用抗超高水压性能的盾尾油脂成为了关键，而目前国内各品牌的产品在实际应用中其抗水压能力一般在2-3bar（以注浆压力为参考），埋深在30米以下，盾构直径在10米以下等的工况条件，但是对更复杂的施工工况，如超高水压复合地层，其效果则不尽如意。且现有的关于盾尾密封油脂的配方优化及性能表征方面的研究较少，其造价成本也较高。

发明内容

为了解决上述盾尾密封油脂对如超高水压复合地层等特殊工况，其施工效果差，且现有关于盾尾密封油脂配方优化及性能表征方面研究较少，造价成本较高等问题，本发明提供一种高抗水性盾尾密封油脂及其制备方法与应用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种高抗水性盾尾密封油脂，由下列重量百分比的原料组成，包括基础油10-25份，增粘剂20-30份，添加剂2-5份，纤维2-4份，固体粉料37-57份，其中所述基础油包括10#基础油、菜籽油、650SN中的一种或多种。

进一步的，增粘剂包括聚异丁烯、醇酸树脂、丁基橡胶中的一种或多种。

进一步的，添加剂为膨润土。

进一步的，纤维为合成纤维，所述合成纤维包括木质素、聚丙烯纤维、PLA纤维中的一种或多种。

进一步的，木质素、聚丙烯纤维、PLA纤维的质量比为1:2-3:1.5-2.5。

进一步的，固体粉料包括无水碳酸钙、云母粉中的一种或多种。

一种高抗水性盾尾密封油脂的制备方法，制备上述的高抗水性盾尾密封油脂，其方法包括以下步骤：

S1：将基础油加入至搅拌釜中搅拌，并升温至40-70℃；

S2：将添加剂缓慢加入至搅拌釜中，继续搅拌3-5min；

S3：将增粘剂匀速加入至搅拌釜中，继续搅拌4-5min，充分混合均匀；

S4：切换搅拌模式，将合成纤维缓慢加入搅拌釜中，继续搅拌1-2min；

S5：切换搅拌模式，将固体粉料匀速加入至搅拌釜中，继续搅拌40-45min，获得高抗水性盾尾密封油脂。

进一步的，搅拌模式包括正转搅拌模式、反转搅拌模式中的一种。

一种高抗水性盾尾密封油脂的应用，将上述的高抗水性盾尾密封油脂应用于盾构法隧道施工中超高水压地层下盾构机盾尾的密封，并进行性能测试；所述性能测试包括锥入度/温度、分油量、黏附性、蒸发损失率、泵送性、抗水压密封性、抗水喷雾性中的一种或多种。