[發明專利]一種高強度、抗鹽型吸水膨脹彈性體及制備方法

在審

• 申請號: 202010638422.7
• 申請日: 2020-07-06
• 公開（公告）號: CN113896969A
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發明（設計）人: 張磊;李緒鋒;魏新芳;陳陽;王毅;高輝;張建國;馬明新;邵茹
• 申請（專利權）人: 中石化石油工程技術服務有限公司;中石化勝利石油工程有限公司;中石化勝利石油工程有限公司鉆井工藝研究院
• 主分類號: C08L15/00
• 分類號: C08L15/00;C08L29/04;C08L9/02;C08L75/04;C08K13/04;C08K3/30;C08K3/22;C08K5/09;C08K3/04;C08K7/26;C08K5/14;C08K3/06;C08L23/16
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司 37107
• 代理人: 侯華頌

1.一種高強度、抗鹽型吸水膨脹彈性體，其特征在于包含以下重量份數共混的組分：

(a)彈性體100～120份，

(b)吸水樹脂20～40份，

(c)非離子表面活性劑3～4份，

(d)橡膠交聯劑2～3份，

(e)硫酸鋇及氧化鋅5-7份，

(f)防老劑1.5-2.5份，

(g)硬脂酸1-2份，

(h)液體丁腈4-6份，

(i)增粘樹脂3-5份，

(j)噴霧黑炭黑及白炭黑8-12份，

(k)有機過氧化物1.5-2.5份，

(l)膨潤土10-15份，

(m)硫化劑0.8-1.5份，

(n)促進劑0.8-1.8份。

2.根據權利要求1所述的高強度、抗鹽型的吸水膨脹彈性體，其特征在于所述彈性體包括：氫化丁腈彈性體、丁腈彈性體、天然彈性體、乙丙彈性體、氯丁彈性體一種或者幾種；

所述吸水樹脂為抗鹽型聚乙烯醇系吸水樹脂；

所述非離子表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚、多元醇酯聚氧乙烯醚、多元醇酯、脂肪酸聚乙二醇酯一種或者幾種；

所述橡膠交聯劑為三羥甲基丙烷三(3-吖丙啶基丙酸酯)或者為硫磺、氧化鋅、過氧化二異丙苯、氧化鎂一種或者兩種；

所述的防老劑為9,9-二甲基吖啶；

所述硬脂酸為十八烷酸；

所述液體丁腈為是由丁二烯、丙烯腈為主液體狀態的橡膠；

所述增粘樹脂為聚氨酯樹脂

所述有機過氧化物為過氧化二異丙苯；

所述膨潤土為有機膨潤土；

所述硫化劑為硫磺；

所述促進劑為過氧化苯甲酰。

3.根據權利要求2所述的高強度、抗鹽性的吸水膨脹彈性體，其特征在于：所述非離子表面活性劑中脂肪醇聚氧乙烯醚、多元醇酯聚氧乙烯醚、多元醇酯、脂肪酸聚乙二醇酯的含端羥基和雙鍵的長鏈脂肪烴為C4～C16的脂肪烴。

4.根據權利要求2所述的高強度、抗鹽性的吸水膨脹彈性體，其特征在于所述抗鹽型聚乙烯醇系吸水樹脂按照如下方法制備：

將丙烯酸酯單體、丙烯酸、多元醇混合均勻形成的全部物料轉移至反應裝置中，通氮氣排氧后進行氮氣保護，加熱到60～80℃，加入引發劑，進行反應10～20小時，加入交聯劑，然后升溫到120～140℃，加熱1～4小時，進行聚合反應，得到交聯后的樹脂。

5.根據權利要求4所述的高強度、抗鹽性的吸水膨脹彈性體，其特征在于：

所述丙烯酸酯單體用量為70～90重量份；

所述丙烯酸用量為1～10重量份；

所述多元醇用量為1～10重量份；

所述引發劑為氧化劑和還原劑形成的氧化-還原引發劑體系，用量為0.6-1.2重量份；

所述交聯劑為丙烯酰胺和醋酸乙烯酯的一種或兩種，用量為1～10重量份。

6.根據權利要求5所述的高強度、抗鹽性的吸水膨脹彈性體，其特征在于：

所述氧化劑為過氧化苯甲酰、過硫酸銨、過硫酸鉀或者異丙苯過氧化氫中的一種，用量為0.3～0.7重量份；

所述還原劑為N，N-二甲基苯胺、四乙烯五胺中的一種或者兩種復合，用量為0.3～0.5重量份。

7.根據權利要求4所述的高強度、抗鹽性的吸水膨脹彈性體，其特征在于：所述的多元醇為分子量為600～15000的聚乙二醇。

8.按照前述權利要求所述的高強度、抗鹽性的吸水膨脹彈性體的制備方法，其特征在于：將彈性體在密煉機上薄通包輥后，依次加入吸水樹脂、非離子表面活性劑、橡膠交聯劑、硫酸鋇及氧化鋅、防老劑、硬脂酸、液體丁腈、增粘樹脂、噴霧黑炭黑及白炭黑、有機過氧化物、膨潤土、硫化劑、促進劑，混煉均勻制得彈性體膠料；

將彈性體膠料在平板硫化機上于7-10MPa壓力，硫化溫度100℃～170℃，時間10分鐘～40分鐘，得到吸水膨脹彈性體組合物。