[發(fā)明專(zhuān)利]一種增強(qiáng)改性橡膠在制備吸油密封材料中的用途

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010733239.5
• 申請(qǐng)日: 2020-07-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111944242B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范敏敏;張明華;張熙;王克
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 四川大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C08L23/16
• 分類(lèi)號(hào): C08L23/16;C08L9/02;C08L11/00;C08L7/00;C08K13/02;C08K3/22;C08K5/09;C08K3/04;C08K5/14;C08K13/04;C08K7/26;C08F255/06;C08F212/12
• 代理公司: 成都高遠(yuǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 51222
• 代理人: 張娟;魏靜

本發(fā)明屬于橡膠的處理或化學(xué)改性領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明公開(kāi)了一種增強(qiáng)改性橡膠在制備吸油密封材料中的用途，所述增強(qiáng)改性橡膠是由包括以下重量份數(shù)的原料制得的：橡膠100份，活性劑4～6份，軟化劑0.5～1.5份，引發(fā)劑0.5～1.5份，防老劑0.5～1.5份，促進(jìn)劑0.1～1.0份，助交聯(lián)劑0.5～1.5份，交聯(lián)劑2～5份，側(cè)鏈修飾試劑5～60份，補(bǔ)強(qiáng)劑0～150份；所述側(cè)鏈修飾試劑為4?叔丁基苯乙烯。該增強(qiáng)改性橡膠是一種吸油膨脹橡膠，該吸油膨脹橡膠不僅具有良好的熱穩(wěn)定性，而且具有優(yōu)異的吸油性能和力學(xué)性能，可以用作在油田高溫條件下使用的吸油密封材料(比如自膨脹封隔器、密封圈或形狀不規(guī)則的密封元件等)，應(yīng)用前景廣闊。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于橡膠的處理或化學(xué)改性領(lǐng)域，具體涉及一種增強(qiáng)改性橡膠在制備吸油密封材料中的用途。

背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著我國(guó)工業(yè)的高速發(fā)展，人民生活水平的日益提高，人們對(duì)石油的需求量日益增多，經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)石油的依賴(lài)程度日益增強(qiáng)。隨著油田開(kāi)采技術(shù)的不斷革新，一種新型的自膨脹油封技術(shù)逐漸得到人們的重視，吸油膨脹橡膠備受矚目。

吸油膨脹橡膠(oil-swellable rubber，簡(jiǎn)稱(chēng)OSR)是一種遇到油品后可以自行膨脹的橡膠材料，它是通過(guò)化學(xué)方法向橡膠基體中引入親油性官能團(tuán)或與親油性組分共混制成的，為橡膠基體與非極性親油組分的結(jié)合體。吸油膨脹橡膠既保持了橡膠良好的高彈性和耐壓縮變形性，也能在吸油后體積迅速膨脹，并在一定的壓力下具有穩(wěn)定的保油特性，是目前最理想的止漏密封材料，可廣泛應(yīng)用于多種行業(yè)，目前報(bào)道最多的是用做油井用自膨脹封隔器。在實(shí)際應(yīng)用中，吸油膨脹橡膠在封閉條件下使用，吸油膨脹率并不能達(dá)到最大，因此產(chǎn)生了膨脹橡膠與約束體之間的接觸壓力。依靠這種接觸壓力，吸油膨脹橡膠就可以起到止漏密封作用，從而實(shí)現(xiàn)油田開(kāi)采過(guò)程中的分層開(kāi)采。

三元乙丙橡膠(Ethylene Propylene Diene Monomer，EPDM)是一種無(wú)定形彈性體，它是由乙烯、丙烯和第三單體(通常為非共軛二烯烴)組成的三元共聚物，其主鏈為飽和烯烴，側(cè)鏈含有少量不飽和鍵，可以在保持化學(xué)活性的同時(shí)還具有優(yōu)異的耐熱性、耐光性、抗氧性和抗臭氧性，因此EPDM不僅在汽車(chē)、船舶、建筑和電器等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，在吸油膨脹橡膠領(lǐng)域也受到了廣泛的關(guān)注。

但是，作為密封材料，吸油膨脹橡膠的力學(xué)性能直接決定了其密封性能的好壞，因此，研究者們通過(guò)添加補(bǔ)強(qiáng)劑(比如炭黑)來(lái)提高吸油膨脹橡膠的力學(xué)性能。但是，研究發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)強(qiáng)劑雖能提高吸油橡膠的強(qiáng)度，但卻嚴(yán)重降低了吸油膨脹橡膠的吸油性能。

因此，亟需研究出一種同時(shí)具有優(yōu)異的力學(xué)性能和吸油性能的吸油膨脹橡膠。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種增強(qiáng)改性橡膠在制備吸油密封材料中的用途。

本發(fā)明提供了一種增強(qiáng)改性橡膠在制備吸油密封材料中的用途，所述增強(qiáng)改性橡膠是由包括以下重量份數(shù)的原料制得的：

橡膠100份，活性劑4～6份，軟化劑0.5～1.5份，引發(fā)劑0.5～1.5份，防老劑0.5～1.5份，促進(jìn)劑0.1～1.0份，助交聯(lián)劑0.5～1.5份，交聯(lián)劑2～5份，側(cè)鏈修飾試劑5～60份，補(bǔ)強(qiáng)劑0～150份；所述側(cè)鏈修飾試劑為4-叔丁基苯乙烯。

進(jìn)一步地，所述吸油密封材料為自膨脹封隔器、密封圈或形狀不規(guī)則的密封元件，所述自膨脹封隔器優(yōu)選為遇油自膨脹封隔器，更優(yōu)選為油井用自膨脹封隔器。

進(jìn)一步地，所述吸油密封材料能夠用于含有以下油品的環(huán)境：芳香烴類(lèi)有機(jī)溶劑、脂肪烴類(lèi)有機(jī)溶劑、脂環(huán)烴類(lèi)有機(jī)溶劑、鹵化烴類(lèi)有機(jī)溶劑、醚類(lèi)有機(jī)溶劑、酮類(lèi)有機(jī)溶劑、雜環(huán)類(lèi)有機(jī)溶劑中的一種或多種的組合；優(yōu)選的，所述吸油密封材料能夠用于含有以下油品的環(huán)境：甲苯、環(huán)己烷、氯仿、正己烷中的一種或多種的組合。

進(jìn)一步地，所述增強(qiáng)改性橡膠是由包括以下重量份數(shù)的原料制得的：