一种四丙氟橡胶材料扶正器及其生产工艺制造技术

本发明专利技术涉及扶正器生产工艺，特别涉及一种四丙氟橡胶材料扶正器及其生产工艺。该扶正器原料包括以下重量份数组分：四丙氟橡胶100～120份，中粒子热裂法碳黑40～55份，三烯丙基异氰脲酸酯3～5份，活性剂硬脂酸钙1～2份，三元脂肪酸1～2份，硫化剂二‑(叔丁基过氧化异丙基)苯1～2.5份。本发明专利技术通过对橡胶材料的配方进行设计、通过独特的工艺方法，获得生产可用满足井下长时间稳定使用的橡胶扶正器，有效使用时间是现有的扶正器的三倍，使用特定的粘结剂及高温处理粘接工艺，保证橡胶与骨架粘接情况，解决了成型工艺粘接问题，使橡胶与金属骨架脱离失效情况降低到原来的10％，该扶正器可同时满足耐温175℃，耐水蒸气，耐油基介质的工况环境，弥补本领域橡胶扶正器空白。

【技术实现步骤摘要】
一种四丙氟橡胶材料扶正器及其生产工艺
本专利技术涉及扶正器生产工艺，特别涉及一种四丙氟橡胶扶正器及其生产工艺。
技术介绍
井下探管式测量仪器用的扶正器用于套装在探管式测量仪器保护筒的外径上，扶正器必须保证探管式测量仪器在高温、高速、高压的泥浆流过时，探管式测量仪器不会产生震动和变形。现有的扶正器通常使用丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶、氟橡胶作为主要材质，耐高温耐腐蚀性差，在较短的下井时间内就会被冲蚀损坏掉，使用寿命短，特别对于6000米以上深井开采，井下温度可达175℃左右，并伴有高温蒸气和油基介质环境，在此条件下，通用的橡胶材料更难以满足需要。普通丁腈橡胶使用温度130℃以下，氢化丁腈橡胶使用温度150℃以下，氟橡胶使用温度虽然能达到200℃以下，但其耐水性差，尤其是耐水蒸气性差，也无法满足应用的要求。因此，本领域亟需一种能同时满足耐高温，耐水蒸气，耐油机介质条件，并达到稳定使用的扶正器橡胶材料。
技术实现思路
为弥补现有技术的不足，本专利技术提供一种四丙氟橡胶扶正器及其生产工艺，该扶正器能同时满足耐温175℃，耐水蒸气，耐油机介质的井下工作条件。本专利技术采用如下技术方案：一种四丙氟橡胶扶正器，包括以下重量份数组分：四丙氟橡胶100～120份，中粒子热裂法碳黑40～55份，三烯丙基异氰脲酸酯3～5份，活性剂硬脂酸钙1～2份，三元脂肪酸1～2份，硫化剂二-(叔丁基过氧化异丙基)苯1～2.5份。优选的，所述橡胶扶正器包括以下重量份数的组分：四丙氟橡胶100～120份，中粒子热裂法碳黑45～50份，三烯丙基异氰脲酸酯3～5份，活性剂硬脂酸钙1～2份，三元脂肪酸1～2份，硫化剂二-(叔丁基过氧化异丙基)苯1～2.5份。更优选的，所述橡胶扶正器包括以下重量份数的组分：四丙氟橡胶100份，中粒子热裂法碳黑50份，三烯丙基异氰脲酸酯5份，活性剂硬脂酸钙1份，三元脂肪酸1份，硫化剂二-(叔丁基过氧化异丙基)苯1份。所述硫化剂为抗焦烧硫化剂，二-(叔丁基过氧化异丙基)苯，该抗焦烧硫化剂是一种过氧化物类硫化剂，配合三烯丙基异氰脲酸酯和三元脂肪酸，可以达到最佳焦烧状态。本专利技术采用的粘接剂为酚醛树脂粘接剂，该粘结剂只有达到250℃分解温度才能产生活化点，起到架桥作用，使四丙氟橡胶与金属骨架具有牢固的粘结性。优选的，所述的金属骨架材质无磁铸钢、钛合金、黄铜或紫铜中的一种。本专利技术金属骨架清洗工艺所采用的清洗剂为三氯乙烯，清洗后需要96℃15min烘干后涂刷粘合剂酚醛树脂AP-5。本专利技术还请求保护上述扶正器的生产工艺，具体包括以下步骤：(1)制备胶料，按照要求厚度回车备用；(2)金属骨架用三氯乙烯脱脂清洗，喷砂10分钟；(3)将步骤(2)中喷砂后的金属骨架再次用三氯乙烯脱脂清洗一次；(4)将脱脂处理后的金属骨架于烤箱中96℃烘干15分钟后取出；(5)将烘干的金属骨架取出刷粘结剂AP-5，刷好后在室温下停放15分钟干燥；(6)将粘结处理的金属骨架于烤箱中250℃处理30分钟；(7)将金属骨架和胶料于硫化机中进行一段硫化处理，硫化温度170～185℃硫化20-40分钟压力10兆帕；(8)进行二段硫化，硫化温度190℃硫化1小时后再升到200℃硫化3小时取出，即得产品。优选的，所述橡胶扶正器的一段硫化温度为170℃，硫化时间为30分钟。本专利技术选用四丙氟橡胶作为基体树脂，因为其压缩永久变形小，适合模压制品；四丙氟橡胶自身的饱和烃基结构，使得扶正器可用耐到250℃高温，同时使高温蒸汽的催化老化影响降低到最低，也使油基介质无法侵入到扶正器中，导致的溶胀破坏。同时基于四丙氟橡胶的稳定结构，使其很难与金属骨架粘接在一起，导致产品易发生橡胶与骨架脱离现象。本专利技术通过特殊的高温粘接工艺，使得产品的使用时间延长了两倍，脱落率降低到原来的10％。选用硬脂酸钙可以改善产品的耐蒸气性，同时加入三元脂肪酸改善胶料流动性。由于本专利技术采用转注工艺，对于硫化系统要求严格，需要调整最佳硫化剂的组成与含量，经反复试验采用最佳硫化体系配比三烯丙基异氰脲酸酯5份，二-(叔丁基过氧化异丙基)苯1份可达到最佳焦烧时间。根据最佳硫化体系，本专利技术调整出最适宜的硫化工艺条件是分解温度175℃，根据扶正器产品所需厚度调整硫化时间为20-40min。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于以下几点：本专利技术通过对橡胶材料的配方进行设计、通过独特的工艺方法，获得生产可用满足井下长时间稳定使用的橡胶扶正器，有效使用时间是现有的扶正器的三倍，使用特定的粘结剂及高温处理粘接工艺，保证橡胶与骨架粘接情况，解决了成型工艺粘接问题，使橡胶与金属骨架脱离失效情况降低到原来的10％，该扶正器可同时满足耐温175℃，耐水蒸气，耐油基介质的工况环境，弥补本领域橡胶扶正器空白。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术进一步详细描述。实施例1一种四丙氟橡胶扶正器包括：四丙氟橡胶100份，中粒子热裂法碳黑55份，三烯丙基异氰脲酸酯5份，活性剂硬脂酸钙1份，三元脂肪酸1份，硫化剂二-(叔丁基过氧化异丙基)苯1份。该扶正器的制备方法为：(1)按照上述原料组成制备胶料，按照要求厚度回车备用；(2)金属骨架用三氯乙烯脱脂清洗，喷砂10分钟；(3)将步骤(2)中喷砂后的金属骨架再次用三氯乙烯脱脂清洗一次；(4)将脱脂处理后的金属骨架于烤箱中96℃烘干15分钟后取出；(5)将烘干的金属骨架取出刷粘结剂AP-5，刷好后在室温下停放15分钟干燥；(6)将粘结处理的金属骨架于烤箱中250℃处理30分钟；(7)将金属骨架和胶料于硫化机中进行硫化处理，硫化温度185℃硫化30分钟压力10兆帕；(8)进行二段硫化，硫化温度190℃硫化1小时后再升到200℃硫化3小时取出，即得产品。实施例2一种四丙氟橡胶扶正器包括：四丙氟橡胶120份，中粒子热裂法碳黑40份，三烯丙基异氰脲酸酯3份，活性剂硬脂酸钙2份，三元脂肪酸1份，硫化剂二-(叔丁基过氧化异丙基)苯2.5份。该扶正器的制备方法为：(1)按照上述原料组成制备胶料，按照要求厚度回车备用；(2)金属骨架用三氯乙烯脱脂清洗，喷砂10分钟；(3)将步骤(2)中喷砂后的金属骨架再次用三氯乙烯脱脂清洗一次；(4)将脱脂处理后的金属骨架于烤箱中96℃烘干15分钟后取出；(5)将烘干的金属骨架取出刷粘结剂AP-5，刷好后在室温下停放15分钟干燥；(6)将粘结处理的金属骨架于烤箱中250℃处理30分钟；(7)将金属骨架和胶料于硫化机中进行硫化处理，硫化温度170℃硫化30分钟压力10兆帕；(8)进行二段硫化，硫化温度190℃硫化1小时后再升到200℃硫化3小时取出，即得产品。实施例3一种四丙氟橡胶扶正器包括：四丙氟橡胶110份，中粒子热裂法碳黑45份，三烯丙基异氰脲酸酯4份，活性剂硬脂酸钙1份，三元脂肪酸1份，硫化剂二-(叔丁基过氧化异丙基)苯2份。该扶正器的制备方法为：(1)按照上述原料组成制备胶料，按照要求厚度回车备用；(2)金属骨架用三氯乙烯脱脂清洗，喷砂10分钟；(3)将步骤(2)中喷砂后的金属骨架再次用三氯乙烯脱脂清洗一次；(4)将脱脂处理后的金属骨架于烤箱中96℃烘干15分钟后取出；(5)将烘干的金属骨架取出刷粘结剂AP-5，刷好后在室温下停放15分钟干燥；(6)将粘结处理的金属骨架于烤箱中250℃处理30分钟；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种四丙氟橡胶扶正器，其特征在于，包括以下重量份数组分：四丙氟橡胶100～120份，中粒子热裂法碳黑40～55份，三烯丙基异氰脲酸酯3～5份，活性剂硬脂酸钙1～2份，三元脂肪酸1～2份，硫化剂二‑(叔丁基过氧化异丙基)苯1～2.5份。

【技术特征摘要】
1.一种四丙氟橡胶扶正器，其特征在于，包括以下重量份数组分：四丙氟橡胶100～120份，中粒子热裂法碳黑40～55份，三烯丙基异氰脲酸酯3～5份，活性剂硬脂酸钙1～2份，三元脂肪酸1～2份，硫化剂二-(叔丁基过氧化异丙基)苯1～2.5份。2.根据权利要求1所述的橡胶扶正器，其特征在于，包括以下重量份数的组分：四丙氟橡胶100～120份，中粒子热裂法碳黑45～50份，三烯丙基异氰脲酸酯3～5份，活性剂硬脂酸钙1～2份，三元脂肪酸1～2份，硫化剂二-(叔丁基过氧化异丙基)苯1～2.5份。3.根据权利要求1所述的橡胶扶正器，其特征在于，包括以下重量份数的组分：四丙氟橡胶100份，中粒子热裂法碳黑50份，三烯丙基异氰脲酸酯5份，活性剂硬脂酸钙1份，三元脂肪酸1份，硫化剂二-(叔丁基过氧化异丙基)苯1份。4.一种如权利要求1所述的橡胶扶正器的生产工艺，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：武卫国，马扬，关丰广，
申请(专利权)人：大连益大精密橡胶制品有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21