[发明专利]一种盾构管片密封条的制造方法

说明书

本发明公开了一种盾构管片密封条的制造方法，包括如下步骤：聚乙二醇、聚丙二醇和MDI反应制成中空管预聚体；将空管预聚体加入液体橡胶、白炭黑、碳纤维、防老剂、膨润土、氯化石蜡、纳米碳酸钙，再加入扩链剂制成中空管；将中空管固定在注塑机的预留槽内；预混环氧乙烷和环氧丙烷，加入季戊四醇及氢氧化钾反应制成高分子聚醚，加入TDI制成填充物预聚体，加入液体橡胶、膨润土、防老剂、白炭黑搅拌，再加入扩链剂和亲水性扩链剂制成填充物；缓慢注射填充物至中空管内制成盾构管片密封条；将盾构管片密封条进行二次微波硫化。本发明制成的盾构管片密封条具有双层结构，力学性能好，吸水膨胀率高，使用寿命长，能密封盾构管片缝隙。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种盾构管片密封条的制造方法。

背景技术

地铁工程中使用盾构法挖掘隧道，盾构推进结束后，盾构管片通过错缝拼接拼成环，形成隧道最内层的屏障。盾构管片承受着土层压力、地下水压力以及一些特殊荷载，因此盾构管片的质量直接影响了隧道的质量和安全。由于盾构管片是拼接而成，盾构管片之间会留有缝隙，通常使用实心密封条堵住盾构管片之间的缝隙，从而起到良好的防水效果。但是市面上的盾构管片由于加工误差以及管片拼接误差，盾构管片拼接处的缝隙大小不一致，若用实心密封条会导致缝隙无法被完全密封，从而造成隧道渗水，严重影响隧道的安全性。

遇水膨胀聚氨酯是一种常见的密封条材料，遇水膨胀聚氨酯材料采用活性端基的亲水性齐聚物或聚合物与多元异氰酸酯反应制成，其高弹性源于特定的网络结构，其吸水能力源于亲水性聚醚嵌段。由于亲水性基团嵌连在主链上，遇水膨胀聚氨酯材料具有均匀吸水，不易流失水分，膨胀均匀，膨胀断面形状变化小等优点，而聚氨酯材料本身具有弹性好、耐磨、耐油、耐腐蚀、耐辐射等特点，因此遇水膨胀聚氨酯材料适用于各种环境下的密封止水工程。

发明内容

本发明的目的是提供一种能充分填充盾构管片缝隙，吸水膨胀倍数大，起到止水抗压作用的盾构管片密封条。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

A.制造中空管：

A-a.合成中空管预聚体：

将预混好的聚乙二醇和聚丙二醇加入二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)，制成中空管预聚体；其中，以质量份数计，聚乙二醇50～70份，聚丙二醇30～40份，二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)20～40份；

A-b.合成中空管：

A-b1.称取一定量的中空管预聚体加入液体橡胶、白炭黑、碳纤维、防老剂、膨润土、氯化石蜡、纳米碳酸钙，加热至80～90℃搅拌0.5h；其中，以质量份数计，中空管预聚体80～100份，液体橡胶5～10份，白炭黑15～20份，碳纤维10～15份，防老剂1～5份，膨润土10～20份，醇类扩链剂5～10份，氯化石蜡2～6份，纳米碳酸钙1～3份；

A-b2.加入预热110～125℃的醇类扩链剂，混合搅拌1h；将制成的中空管粗料放入挤出机，挤出机安装有中空管挤出模具，挤出后经过微波硫化切割制成中空管；

B.固定中空管：注塑机设有中空管模具，所述中空管模具设有预留槽，将中空管放入预留槽内，注塑机的喷嘴对准中空管内部；

C.制造填充物：

C-a.合成高分子聚醚：

将环氧乙烷、环氧丙烷、季戊四醇和氢氧化钾放入反应釜反应制成高分子聚醚；

C-b.合成填充物预聚体:

C-b1.把步骤a得到的高分子聚醚加入反应釜中，加热反应釜到75～85℃，加入甲苯二异氰酸酯使其反应，保持釜内温度为95～105℃，压力从1kPa下降，反应时间为3小时；以质量份数计，高分子聚醚70～90份，甲苯二异氰酸酯(TDI)10～30份；