一种阻燃型盾尾密封油脂及制备方法与流程

本发明涉及盾构机油脂密封领域，具体涉及一种阻燃型盾尾密封油脂及制备方法。

背景技术：

1、盾尾是盾构机的最后一部分，通常位于盾构机的尾部末端。通过在盾尾涂抹油脂，对盾尾进行密封防护。

2、近年来，研究者们通过复配阻燃剂，制备了高性能的盾尾密封油脂产品，具体如下：

3、1.王德乾(202110711300.0)公开了一种阻燃性手涂型盾尾密封油脂，主要包括：氯化石蜡、聚异丁烯、锂基酯、pet合成纤维、石棉纤维、硫酸钡、氢氧化镁、氢氧化铝、轻质碳酸钙，通过配方优化调整，使得产品具有强阻燃性，能离火自熄，燃点最大可达380℃。

4、2.郭飞(202210144281.2)通过植物油、填充剂、有机膨润土、阻燃剂、润滑剂、增粘剂、纤维和抗氧剂，制备了高稳定性的密封油脂。所述的阻燃剂通过二苯基氧磷和对苯醌、甲苯反应制备而成的白色沉淀，阻燃剂用量为10-23wt％。

5、3.孔晓伟(201810218179.6)公开了一种用于盾构机的生物降解型阻燃盾尾密封剂，主要成分如下：生物降解型基础油、生物降解型增粘剂、稠化剂、阻燃剂、润滑剂和体系稳定剂，产品在自然条件下生物降解能力强，不燃烧且对环境危害小，在保证生物降解和阻燃的同时，还保持了良好的堵水、黏附、润滑、泵送性能。所述的阻燃剂为颗粒度为200-3000目的氢氧化铝、氢氧化镁、聚磷酸铵、二氧化二锑、硼酸锌、硼酸钡中的一种或多种混合物，用量为1-20％，阻燃性能按照astmd 3801检测不燃烧。

6、4.王德乾(201810645990.2)公开了一种盾构机专用主轴承密封油脂和制备方法，所述的阻燃剂为等，用量为10-20％。专利中未对燃烧性能进行评价。

7、盾构机施工过程中如进行大量的焊接工作，焊渣掉入油脂中，会引起施工现场着火，严重影响施工作业安全。因此，盾尾密封油脂的阻燃型至关重要。现有的阻燃型盾尾密封油脂主要采用氢氧化镁、含磷阻燃剂、氢氧化铝、含氮阻燃剂、氯化石蜡。无机阻燃剂使用方便但阻燃效果不理想、添加量大，卤系阻燃剂阻燃效果好但不环保。氮系阻燃剂单一使用时阻燃效率低，需要与其他阻燃剂复配才能达到较好的阻燃效果。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种利用n-p协同作用的高效阻燃的盾尾密封油脂。

2、为了达到上述目的，本发明提供了一种阻燃型盾尾密封油脂，按重量份计，至少包括：

3、甲基丙烯酸-2羟乙酯磷酸二苯酯，360-380份；

4、丙烯酰胺，70-80份；

5、引发剂，2.1-2.3份。

6、可选地，还包括：

7、阴离子十二烷基磺酸钠，1-1.5份；

8、乳化剂，4.3-4.6份；

9、pva胶体，1-2份；

10、碳酸氢钠，0.2-0.4份；

11、蒸馏水，645-690份。

12、可选地，还包括：

13、环氧大豆油，75-100份；

14、锂基脂，300-400份；

15、消泡剂，4-5份；

16、pp纤维(3mm)，30-40份；

17、pp纤维(6mm)，40-60份；

18、聚氧化乙烯建筑胶粉，20-30份。

19、本发明还提供了一种上述阻燃型盾尾密封油脂的制备方法，包括：

20、步骤一：将甲基丙烯酸-2羟乙酯磷酸二苯酯、丙烯酰胺和引发剂加入水溶液中，在70-80℃下，得到含有含磷共聚物p的乳液；

21、步骤二：将步骤一得到的乳液经饱和氯化钙破乳，制备含磷共聚物粉末；

22、步骤三：将含磷共聚物粉末加入油脂体系中，得到所述的阻燃型盾尾密封油脂。

23、可选地，步骤一中，取丙烯酰胺、阴离子十二烷基磺酸钠、乳化剂、pva胶体、碳酸氢钠、蒸馏水加入反应釜内，搅拌20min-40min后通入氮气保护，升温60℃-90℃，再分别滴加甲基丙烯酸-2羟乙酯磷酸二苯酯、引发剂和水，控制滴加时间50min-60min，滴加完毕后，在70℃-80℃下保温反应5h-6h。

24、可选地，步骤三中，将环氧大豆油、锂基脂、消泡剂加入捏合机中，再将步骤二中的含磷共聚物粉末、pp纤维(3mm)、pp纤维(6mm)、聚氧化乙烯建筑胶粉加入该体系中，搅拌20min-40min，得到所述的阻燃型盾尾密封油脂。

25、本发明的有益效果为：

26、本发明以丙烯酰胺和甲基丙烯酸-2羟乙酯磷酸二苯酯作为原料，以过硫酸铵(ammonium persulfate,aps)为引发剂，制备转化率高达95％以上阻燃型含磷共聚物p(am-co-hedp)乳液。丙烯酰胺中含有氮，甲基丙烯酸-2羟乙酯磷酸二苯酯含有磷，通过n-p协同作用阻燃，产生的烟气少，阻燃性能好。本发明能够得到粉末状的含磷共聚物，是一种n-p协同的高分子，适用于施工现场有焊接等明火作业的场合。

技术特征：

1.一种阻燃型盾尾密封油脂，其特征在于，按重量份计，至少包括：

2.如权利要求1所述的阻燃型盾尾密封油脂，其特征在于，还包括：

3.如权利要求1所述的阻燃型盾尾密封油脂，其特征在于，还包括：

4.一种如权利要求1-3任意一项所述的阻燃型盾尾密封油脂的制备方法，其特征在于，包括：

5.如权利要求4所述的阻燃型盾尾密封油脂的制备方法，其特征在于，步骤一中，取丙烯酰胺、阴离子十二烷基磺酸钠、乳化剂、pva胶体、碳酸氢钠、蒸馏水加入反应釜内，搅拌20min-40min后通入氮气保护，升温60℃-90℃，再分别滴加甲基丙烯酸-2羟乙酯磷酸二苯酯、引发剂和水，控制滴加时间50min-60min，滴加完毕后，在70℃-80℃下保温反应5h-6h。

6.如权利要求4所述的阻燃型盾尾密封油脂的制备方法，其特征在于，步骤三中，将环氧大豆油、锂基脂、消泡剂加入捏合机中，再将步骤二中的含磷共聚物粉末、pp纤维(3mm)、pp纤维(6mm)、聚氧化乙烯建筑胶粉加入该体系中，搅拌20min-40min，得到所述的阻燃型盾尾密封油脂。

技术总结本发明公开了一种阻燃型盾尾密封油脂，按重量份计，至少包括：甲基丙烯酸‑2羟乙酯磷酸二苯酯，360‑380份；丙烯酰胺，70‑80份；引发剂，2.1‑2.3份；阴离子十二烷基磺酸钠，1‑1.5份；乳化剂，4.3‑4.6份；PVA胶体，1‑2份；碳酸氢钠，0.2‑0.4份；蒸馏水，645‑690份；环氧大豆油，75‑100份；锂基脂，300‑400份；消泡剂，4‑5份；PP纤维(3mm)，30‑40份；PP纤维(6mm)，40‑60份；聚氧化乙烯建筑胶粉，20‑30份。本发明以丙烯酰胺和甲基丙烯酸‑2羟乙酯磷酸二苯酯作为原料，以过硫酸铵(Ammonium persulfate,APS)为引发剂，制备转化率高达95％以上阻燃型含磷共聚物P(AM‑co‑HEDP)乳液。丙烯酰胺中含有氮，甲基丙烯酸‑2羟乙酯磷酸二苯酯含有磷，通过N‑P协同作用阻燃，产生的烟气少，阻燃性能好。技术研发人员：孙东晓,梅晓君,陈钱宝,苏炜斌,赵保玉,肖俊,潘胤生,蒋兴铨受保护的技术使用者：中铁上海工程局集团市政环保工程有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/22