[發明專利]一種氫化丁腈橡膠耐熱體系的橡膠制品膠料及制備方法

有效

• 申請號: 201711339021.6
• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN107814992B
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 張如良;武棟梁;楊正義;張茂啟
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: C08L15/00
• 分類號: C08L15/00;C08L77/10;C08K5/18;C08K5/14
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 王志坤

本發明公開了一種氫化丁腈橡膠耐熱體系的橡膠制品膠料及制備方法。其原料以質量份數計為，高強度氫化丁腈橡膠(ZSC)85±3份、氫化丁腈橡膠(HNBR)15±3份、4,4'?雙(α,α?二甲基芐基)二苯胺1.5±0.3份、雙叔丁基過氧化二異丙苯2±0.5份、芳綸漿粕0～16份，且芳綸漿粕的質量份數不為0。該橡膠制品膠料改善和增強了改性HNBR橡膠部件的高溫力學性能，尤其是橡膠部件老化后的高溫拉伸強度。

技術領域

本發明涉及屬于橡膠制品膠料技術領域，具體涉及一種改性氫化丁腈橡膠HNBR耐熱體系的橡膠制品膠料及其制備方法。

背景技術

近年來，隨著我國原油開采量的不斷增大，石油鉆采工程隨之增多。在石油鉆采的過程中，通常會使用到大量的橡膠制品，如橡膠封隔器、螺桿泵定子、密封圈等，這些橡膠制品均在石油鉆采中有著十分明顯的作用。

封隔器是石油開采生產中重要的井下分層工具，在鉆井、注水、分層采油和氣舉等工藝技術中有著非常廣泛的應用。其工作性能的好壞直接影響著生產成本和企業的經濟效益。而封隔器膠筒是保證封隔器密封性能最重要的部分，封隔器膠筒的性能對封隔器的工作性能的重要性不言而喻。

螺桿泵是目前國內外一種廣泛應用的采油機械，其結構簡單，特別適合于高粘度、高含砂量的油井并且有較高的工作效率，是一種依靠泵體與螺桿所形成的嚙合空間容積變化和移動來輸送液體或使之增壓的回轉泵。它的主要工作部件是轉子和定子。螺桿泵的主要失效形式表現為定子的失效。

密封圈是由一個或幾個零件組成的環形罩，其固定在軸承的一個套圈或墊圈上并與另一套圈或墊圈接觸或形成窄的迷宮間隙，防止潤滑油漏出及外物侵入。密封圈具有結構簡單、制造容易、裝配方便、成本低廉和使用可靠等特點。

在海上油田稠油開采過程中，由于受到環境條件、作業空間、操作成本等因素的影響，陸地油田常規熱采開發方式和工藝技術的應用受到很大限制，其開采難度遠遠高于陸上稠油油田。如何高效、低成本地開發這些資源是海上稠油油田面臨的難題和挑戰。為了實現海上稠油油田的高效開發，故采用海上稠油蒸汽吞吐采油技術。海上稠油蒸汽吞吐采油技術是將高溫高壓的水蒸汽、熱水等熱流體注入地層，通過加熱降黏及注汽提高采收率等機理實現稠油井高效開發的一種方法。在采油過程中，高溫流體通過油管注入地層，井底套管、水泥環和地層溫度升高，由于套管和水泥環或地層的膨脹系數不同，從而有可能因套管與水泥環因受熱伸長量的不同，致使膠結面失效，存在氣竄的隱患。同時，井筒內的高溫對井下采油工具的耐高溫性能提出更高的要求。若采油工具溫度過高，則易引起橡膠部件的老化，老化后的橡膠部件的力學性能降低，致使橡膠部件失效，影響油田生產。

發明內容

為了解決現有技術的不足，本發明的目的之一是提供一種氫化丁腈橡膠耐熱體系的橡膠制品膠料，改善和增強了改性HNBR橡膠部件的高溫力學性能，尤其是橡膠部件老化后的高溫拉伸強度。

為了實現上述目的，本發明的技術方案為：

一種氫化丁腈橡膠耐熱體系的橡膠制品膠料，其原料以質量份數計為，高強度氫化丁腈橡膠(ZSC)85±3份、氫化丁腈橡膠(HNBR)15±3份、4,4'-雙(α,α-二甲基芐基)二苯胺1.5±0.3份、雙叔丁基過氧化二異丙苯2±0.5份、芳綸漿粕0～16份，且芳綸漿粕的質量份數不為0。

為了獲得上述橡膠制品膠料，本發明的目的之二是提供一種上述橡膠制品膠料的制備方法，

(1)將高強度氫化丁腈橡膠(ZSC)和氫化丁腈橡膠(HNBR)加入至開煉機，混煉至包輥；然后加入4,4'-雙(α,α-二甲基芐基)二苯胺吃料完畢后，采用三角包操作法進行翻煉；

(2)加入芳綸漿粕吃料完畢后進行割刀、下片，冷卻后加入雙叔丁基過氧化二異丙苯，吃料完畢后進行薄通打三角包，下片，停放獲得膠片；

(3)將膠片依次進行一段硫化及二段硫化即可獲得上述橡膠制品膠料。