[發明專利]高溫高壓耐水解的雙馬來酰亞胺樹脂組合物及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202010619624.7
• 申請日: 2020-07-01
• 公開（公告）號: CN113880986A
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發明（設計）人: 王鑫;張藕生;唐建華;余榮祿
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號: C08F222/40
• 分類號: C08F222/40;C08F216/12;C08F212/36;C08F212/12;C08F212/08;C08L35/00;E21B17/20
• 代理公司: 北京知舟專利事務所(普通合伙) 11550
• 代理人: 鮮瑩

本發明公開了一種高溫高壓耐水解的雙馬來酰亞胺樹脂組合物及其制備方法和應用。所述雙馬來酰亞胺樹脂組合物包含：雙馬來酰亞胺樹脂20～80份、烯丙基化合物10～60份、可聚烯烴類單體10～60份和催化劑0.1～10份。所述雙馬來酰亞胺樹脂組合物具備良好的力學性能、耐熱性、工藝性和抗高溫高壓水解能力，所述雙馬來酰亞胺樹脂組合物固化物在160℃、30MPa壓力的蒸餾水環境下處理7天，性能不發生明顯變化。所述雙馬來酰亞胺樹脂組合物可用于樹脂基復合材料深井抽油桿的制備。

技術領域

本發明涉及雙馬來酰亞胺樹脂領域，具體地說，是涉及一種高溫高壓耐水解雙馬來酰亞胺樹脂組合物及其制備方法和應用。

背景技術

由于雙馬來酰亞胺樹脂優異的耐高溫性、耐濕熱性、力學性能、耐化學腐蝕等特性等，雙馬來酰亞胺樹脂被廣泛應用于航空航天、能源交通、電子通信、醫療器械等先進制造領域。但由烯丙基酚固化的雙馬來酰亞胺樹脂分子結構中帶有大量親水的酰亞胺基團、羥基等親水基團，導致其濕熱條件下性能較差、不耐高溫水解。

因為碳纖維復合材料輕質高強、節能的特性，在油田領域，碳纖維增強復合材料抽油桿已開始逐步取代傳統的金屬抽油桿。而在深井開采過程中，井深的不斷增加和井礦環境的不斷惡化，腐蝕問題成為油田采油工藝亟待解決的問題。深井環境下原油中含水量較高，并且處于高溫高壓的環境，雙馬來酰亞胺樹脂基體極易發生水解反應而出現開裂、渣化的現象，影響其使用。這對雙馬來酰亞胺樹脂材料的高溫高壓耐水解性能提出了更高的要求。現有大部分專利CN203050537U、CN109488219A、CN105886915A、CN104313479A等是通過抽油桿結構設計、表面處理等手段改善深井抽油桿的耐水解性能。而這些方法工藝操作復雜、可操作性較差，不利于抽油桿的拉擠成型連續生產。

發明內容

本發明所要解決的技術是現有技術中雙馬來酰亞胺樹脂不耐高溫高壓水解的問題，提供拉擠成型用高溫高壓耐水解雙馬來酰亞胺樹脂組合物及其制備方法。本發明從雙馬來酰亞胺基體配方設計的角度出發，開發了拉擠成型用高溫高壓耐水解雙馬來酰亞胺樹脂組合物。所述雙馬來酰亞胺樹脂具備良好的力學性能、耐熱性、工藝性和抗高溫高壓水解能力，可應用于纖維復合材料深井抽油桿的制備。

本發明目的之一為提供一種高溫高壓耐水解的雙馬來酰亞胺樹脂組合物，包含共混的以下組分，以重量份計：

所述雙馬來酰亞胺樹脂包括N,N'-(4,4'-亞甲基二苯基)雙馬來酰亞胺、N,N'-(4-甲基-1,3-亞苯基)雙馬來酰亞胺、2,2'-二[4-(4-馬來酰亞胺苯氧基)苯基]丙烷、N,N'-間苯撐雙馬來酰亞胺、N,N'-(1,4-亞苯基)雙馬來酰亞胺、1,2-雙(馬來酰亞胺基)乙烷、1,3-雙(馬來酰亞胺基)丙烷、1,4-雙(馬來酰亞胺基)丁烷、雙[4-(3-馬來酰亞胺苯氧基)苯基]砜、1,4-二(4-馬來酰亞胺苯氧基)苯、1,4-二(3-馬來酰亞胺苯氧基)苯、3,4'-二苯基醚雙馬來酰亞胺、4,4'-二苯基醚雙馬來酰亞胺中的一種或幾種。

所述烯丙基化合物包括二烯丙基雙酚A、二烯丙基雙酚S、烯丙基甲酚、烯丙基苯酚中的一種或幾種。

所述可聚烯烴類單體包括苯乙烯及其衍生物、二乙烯基苯、茚、糠醛中的一種或幾種。所述苯乙烯衍生物如α-甲基苯乙烯等。

所述催化劑包括過氧化苯甲酰、過氧化苯甲酸叔丁酯、過氧化異丙苯、過氧化二異丙苯中的一種或幾種。

本發明的雙馬來酰亞胺樹脂組合物還可根據加工需要添加各種本領域常用助劑，如消泡劑、內潤滑劑等，其用量均為常規用量，或根據實際情況的要求進行調整。

本發明的目的之二為提供所述高溫高壓耐水解的雙馬來酰亞胺樹脂組合物的制備方法，其包括步驟：將包含所述雙馬來酰亞胺樹脂、烯丙基化合物、可聚烯烴類單體和催化劑在內的組分混合后進行固化。