本发明属于材料科学
技术领域：
，特别涉及一种黏土分散剂及其制备方法。
背景技术：
：盾构推进过程中，最常见的问题是遇到高黏土地质层，黏土不仅影响盾构推进，而且泥质粉砂岩地层遇水软化和刀盘掘进挤压形成是由泥团堆积附着在刀盘及刀盘牛腿上，不断碾压后形成泥饼，轻则造成刀盘扭矩急剧下降、刀具磨损，重则造成掘进困难、在富水地层诱发喷涌、甚至发生地表塌方和盾构机严重损坏。中国专利cn107559015a公开了一种不开仓情况下盾构泥饼处理方法，确定合理停机位置检查土仓气密性，然后通过土仓内渣土土气置换方法，降低土仓内实土含量和建立土仓半气压平衡模式稳定刀盘掌子面，再通过往土仓和刀盘注入分散剂进行浸泡，分散剂渗透到粘泥胶团中分解使刀盘上和土仓壁上包裹的泥饼脱落，并伴随转动刀盘搅动，使土仓内的泥饼充分均匀浸泡和搅拌扰动脱落的作用；所采用的分散剂为盾构泥岩分散剂fxy-5、六偏磷酸钠、康达克hyf-94、bt-t型泥岩分散剂、zky-202泥岩分散剂；这些分散剂对使用条件有一定限制，在酸性或碱性作用下，难以产生效果，使用的ph值范围基本限制在6以上；且作用时间较长，至少需要50分钟以上泥饼才能完全分解。技术实现要素：本发明解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种黏土分散剂及其制备方法。为解决上述问题，本发明的技术方案如下：一种黏土分散剂，包括以下重量份的原料：表面活性剂，15-35份；扩散剂，5-10份；渗透剂，8-12份；强化剂，4-8份；剥除剂，20-30份；所述表面活性剂为花生烯酸酰胺丙基羟基磺基甜菜碱、三卤代n-碳酰苯胺、c14h29(ococh(ch3))2oso3k、硬脂酸、六偏磷酸钠按照3:5:5-10:10:15质量比混合。优选地，所述扩散剂为脂肪醇醚硫酸钠或脂肪醇聚氧乙烯醚。优选地，所述渗透剂为磺化琥珀酸二辛酯钠盐。优选地，所述强化剂为丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物。优选地，所述剥除剂为2-乙基己基磷酸-2-乙基己基酯。优选地，所述黏土分散剂，包括以下重量份的原料：表面活性剂，25份；所述表面活性剂为花生烯酸酰胺丙基羟基磺基甜菜碱、三卤代n-碳酰苯胺、c14h29(ococh(ch3))2oso3k、硬脂酸、六偏磷酸钠按照3:5:8:10:15质量比混合；脂肪醇醚硫酸钠，8份；磺化琥珀酸二辛酯钠盐，10份；丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物，6份；2-乙基己基磷酸-2-乙基己基酯，25份。上述黏土分散剂的制备方法，包括以下步骤：步骤1，将所述表面活性剂与扩散剂混合，加热至70-80℃，加入所述强化剂，混合均匀制成混合物a；步骤2，将渗透剂与剥除剂混合均匀后，调节ph至5-5.5，加入步骤1制得的混合物a，加热混合均匀，制得所述黏土分散剂。优选地，所述步骤2中，加热温度为50-70℃。优选地，所述步骤2中，搅拌速度为200-400rpm。所述黏土分散剂可用于黏土的分散，所述黏土中包括泥沙、绿泥石、伊利石、适应、鹅卵石、长石、方解石。相对于现有技术，本发明的优点如下，本发明的黏土分散剂对泥土具有强大的分散能力，泥土的表面张力会大大提高，乳化能力强，扩散力达到95以上；黏土分散剂作为分散的一个特点是可以在很宽的ph值范围内发挥乳化作用；黏土分散剂能在5秒内对泥土快速反应，在强大的分解作用下，使黏性土质迅速剥落，降低盾构机的损耗，提高工作效率，节约工程用时，其中盾构刀盘扭矩始终保持在2000-2300左右，推进速度可以快速达到60mm/min。具体实施方式实施例1：一种黏土分散剂，包括以下重量份的原料：表面活性剂，15份；扩散剂，5份；所述扩散剂为脂肪醇醚硫酸钠；渗透剂，8份；所述渗透剂为磺化琥珀酸二辛酯钠盐；强化剂，4份；所述强化剂为丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物；剥除剂，20份；所述剥除剂为2-乙基己基磷酸-2-乙基己基酯；所述表面活性剂为花生烯酸酰胺丙基羟基磺基甜菜碱、三卤代n-碳酰苯胺、c14h29(ococh(ch3))2oso3k、硬脂酸、六偏磷酸钠按照3:5:5:10:15质量比混合。上述黏土分散剂的制备方法，包括以下步骤：步骤1，将所述表面活性剂与扩散剂混合，加热至70-80℃，加入所述强化剂，混合均匀制成混合物a；步骤2，将渗透剂与剥除剂混合均匀后，调节ph至5，加入步骤1制得的混合物a，温度50-70℃、搅拌速度200-400rpm条件下，加热混合均匀，制得所述黏土分散剂。实施例2：一种黏土分散剂，包括以下重量份的原料：表面活性剂，25份；所述表面活性剂为花生烯酸酰胺丙基羟基磺基甜菜碱、三卤代n-碳酰苯胺、c14h29(ococh(ch3))2oso3k、硬脂酸、六偏磷酸钠按照3:5:8:10:15质量比混合；扩散剂，8份；所述扩散剂为脂肪醇醚硫酸钠；渗透剂，10份；所述渗透剂为磺化琥珀酸二辛酯钠盐；强化剂，6份；所述强化剂为丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物；剥除剂，25份；所述剥除剂为2-乙基己基磷酸-2-乙基己基酯；上述黏土分散剂的制备方法，包括以下步骤：步骤1，将所述表面活性剂与扩散剂混合，加热至70-80℃，加入所述强化剂，混合均匀制成混合物a；步骤2，将渗透剂与剥除剂混合均匀后，调节ph至5.2，加入步骤1制得的混合物a，温度50-70℃、搅拌速度200-400rpm条件下，加热混合均匀，制得所述黏土分散剂。实施例3：一种黏土分散剂，包括以下重量份的原料：表面活性剂，35份；扩散剂，10份；所述扩散剂为脂肪醇聚氧乙烯醚；渗透剂，12份；所述渗透剂为磺化琥珀酸二辛酯钠盐；强化剂，8份；所述强化剂为丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物；剥除剂，30份；所述剥除剂为2-乙基己基磷酸-2-乙基己基酯；所述表面活性剂为花生烯酸酰胺丙基羟基磺基甜菜碱、三卤代n-碳酰苯胺、c14h29(ococh(ch3))2oso3k、硬脂酸、六偏磷酸钠按照3:5:8:10:15质量比混合；、三卤代n-碳酰苯胺、c14h29(ococh(ch3))2oso3k、硬脂酸、六偏磷酸钠按照3:5:10:10:15质量比混合。上述黏土分散剂的制备方法，包括以下步骤：步骤1，将所述表面活性剂与扩散剂混合，加热至70-80℃，加入所述强化剂，混合均匀制成混合物a；步骤2，将渗透剂与剥除剂混合均匀后，调节ph至5.5，加入步骤1制得的混合物a，温度50-70℃、搅拌速度200-400rpm条件下，加热混合均匀，制得所述黏土分散剂。实施例4：同实施例2的方法制备黏土分散剂，不同之处在于：所述表面活性剂为花生烯酸酰胺丙基羟基磺基甜菜碱、三卤代n-碳酰苯胺、c14h29(ococh(ch3))2oso3k、硬脂酸、六偏磷酸钠按照3:5:13:10:15质量比混合。实施例5：同实施例2的方法制备黏土分散剂，不同之处在于：所述表面活性剂为花生烯酸酰胺丙基羟基磺基甜菜碱、三卤代n-碳酰苯胺、c14h29(ococh(ch3))2oso3k、硬脂酸、六偏磷酸钠按照3:5:2:10:15质量比混合。实施例6：同实施例2的方法制备黏土分散剂，不同之处在于：步骤2中，将渗透剂与剥除剂混合均匀后，调节ph至4.5。实施例7：同实施例2的方法制备黏土分散剂，不同之处在于：步骤2中，将渗透剂与剥除剂混合均匀后，调节ph至6。实施例8：同实施例2的方法制备黏土分散剂，不同之处在于：所述表面活性剂为十六烷基二甲基羧基甜菜碱、三卤代n-碳酰苯胺、c14h29(ococh(ch3))2oso3k、硬脂酸、六偏磷酸钠按照3:5:8:10:15质量比混合。实施例9：取黏土样品，所述黏土中包括15重量份泥沙、10重量份绿泥石、12重量份伊利石、13重量份石英、5重量份鹅卵石、12重量份长石、8重量份方解石；取泡沫剂，所述泡沫剂包括十二烷基苯磺酸钠10重量份，聚乙二醇(peg4000)1重量份，磷酸二氢钠3质量份，水56重量份；取相同质量的泡沫剂分别与实施例1-8制备的黏土分散剂、六偏磷酸钠按照1:4的质量比混合均匀制分别制成样品1-9，取1l样品1-9，分别加入1kg上述黏土样品，其分散结果如表1所示：表1组别黏土完全分散所需的时间样品110秒样品25秒样品312秒样品4大于3分钟样品5大于5分钟样品6大于3小时样品7大于75分钟样品8大于1小时样品9大于5小时从上述表格可知，表面活性剂中，c14h29(ococh(ch3))2oso3k的添加比例对黏土分散剂的性能有影响，添加比例过高或者过低，都影响分散剂的分解速度；渗透剂与剥除剂混合均匀后，ph必须控制在5-5.5内，否则制得的黏土分散剂乳化能力大大降低，分解速度缓慢。实施例9：在盾构施工过程中，将实施例1-3的黏土分散剂用于降低黏土的附着与刀盘扭矩，有效减少岩石粉末和土层中的黏土附着性，黏土分散剂能在5秒内对泥土快速反应，在强大的分解作用下，使黏性土质迅速剥落，降低盾构机的损耗，提高工作效率，节约工程用时，其中盾构刀盘扭矩始终保持在2000-2300左右，推进速度可以快速达到60mm/min。需要说明的是上述实施例仅仅是本发明的较佳实施例，并没有用来限定本发明的保护范围，在上述基础上做出的等同替换或者替代均属于本发明的保护范围。当前第1页12