一种耐高温遇油膨胀密封材料的制备方法技术

本发明专利技术提供一种密封材料的制备方法，具体涉及一种耐高温遇油膨胀密封材料的制备方法。氢化丁腈橡胶具有耐高温耐臭氧化性，聚氨酯预聚体橡胶具有耐磨性和膨胀密封性，所以本发明专利技术的技术核心就是围绕使混合硫化成型的橡胶兼具氢化丁腈橡胶的耐高温耐臭氧化性和聚氨酯预聚体橡胶的耐磨和膨胀密封性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种密封材料的制备方法，具体涉及。
技术介绍
丁腈橡胶是丙烯腈和丁二烯两种单体经自由基引发聚合制得的一种无规共聚物， 分子结构中含有不饱和双键和极性基团-CN，使之耐非极性油性能优良。目前，物理机械性能良好的丁腈橡胶在石油开采中被广泛应用于抽油设备的密封材料。随着我国现代工业化进程地不断深入推进，对石油的需求与日俱增，石油开采将更多面向中西部油气田和海上油气田，这也势必面临更为严峻的采油环境。虽然丁腈橡胶耐油和物理机械性能都较好，但耐高温性不佳，只有110-120°C，同时又耐臭氧化性，耐磨损性不强，需要定期更换密封材料制品。所以，丁腈橡胶已不满足现今中西部和海上油气田的发展，特别是高温高压深井、超深井热采油技术的提出，更需要一种耐高温高压密封性优异的橡胶密封材料来解决新采油技术在密封材料上的瓶颈。国外近几年来已开始用氢化丁腈橡胶代替丁腈橡胶，解决丁腈橡胶不耐高温和易氧化的缺陷。氢化丁腈橡胶耐高温好，可在150°C油介质中使用，由于结构中双键被部分氢化，耐氧化性和物理机械性能均大大提高。目前，氢化丁腈橡胶的使用量已占丁腈橡胶使用量20%，并不断成上升趋势，被认为是未来特种橡胶发展方向之一。但同时我们也需看至IJ，目前的氢化丁腈橡胶也存在一些缺陷，主要是耐磨性和密封性相对石油开采环境还不够强，一段时间使用磨损后影响原油设备密封效果。这对密封材料长期使用和石油深、超深井的稳定开采很不利，仍需对氢化丁腈橡胶的这两方面缺陷加以改进。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种工艺简单，制备成本低，且耐高温遇油膨胀密封材料的制备方法。本专利技术的目的是由以下技术方案实现的，所述方法包括以下步骤1)塑炼先将氢化丁腈橡胶塑炼，得到氢化丁腈橡胶分散体；幻混炼将氢化丁腈橡胶分散体与聚氨酯预聚体按1 1到2 1之间的比例经行混炼，混炼温度为40°C 70°C，得到混炼胶；3)预硫化将混炼胶进行预硫化，得到半成品，所述预硫化时间为20分钟 30分钟，所述预硫化的温度为140°C 150°C，所述预硫化的压力为IOMpa 20Mpa ；4) 二段硫化将所述半成品经行二段硫化，所述二段硫化时间为2小时 3小时， 所述二段硫化的温度为160°C 180°C，所述二段硫化的压力为IOMpa 20Mpa，得到成品。氢化丁腈橡胶具有耐高温耐臭氧化性，聚氨酯预聚体橡胶具有耐磨性和膨胀密封性，所以本专利技术的技术核心就是围绕使混合硫化成型的橡胶兼具氢化丁腈橡胶的耐高温耐臭氧化性和聚氨酯预聚体橡胶的耐磨和膨胀密封性。氢化丁腈橡胶和聚氨酯预聚体橡胶都含极性基团，交联成型后均可作为耐油橡胶。氢化丁腈橡胶的溶度参数为8. 5，聚氨酯预聚体的溶度参数为10. 8，表面张力两者相差更远，两者混合大部分不相容。在合理的配方和硫化体系下，不相容的两者可各自独立化学交联形成立体网状结构，又可相互之间物理网络互穿形成微相分离的IPN结构，从而很好地结合了氢化丁腈橡胶和聚氨酯·预聚体橡胶各自优良特性，获得耐高温耐臭氧耐磨及密封性能优越的橡胶密封材料。塑炼使氢化丁腈橡胶从长链结构断裂成短链结构，分子量降低，粘度下降便于后续混炼。混炼时必须控制混炼温度和两橡胶的混合比例保证聚氨酯预聚体不自聚，混炼后氢化丁腈橡胶、聚氨酯预聚体和配合剂在宏观上应是分散均勻的，微观上相互之间存在微相分区。氢化丁腈橡胶和聚氨酯橡胶之间不发生化学交联，但各自网状相互贯穿，形成物理互穿网络体系(IPN)。IPN的特点是两网络具有协同效应，即IPN的综合性能超过两组份各自性能叠加，故密封制品具有耐高温、耐臭氧化、耐磨和优良密封性。此外，聚氨酯预聚体橡胶的混入，少量异氰酸酯端基可使密封材料制品遇原油中的水膨胀，在长期采油过程中保持材料制品持久的密封性。作为优选，在所述混炼步骤中还要加入配合剂，所述配合剂为防焦剂、防老剂、增塑剂。具体实施例方式下面通过实施例，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明。但其并不能理解为是对本专利技术的限制。实施例1，所述方法包括以下步骤1)塑炼先将氢化丁腈橡胶塑炼，得到氢化丁腈橡胶分散体；幻混炼将氢化丁腈橡胶分散体与聚氨酯预聚体按1 1的比例经行混炼，混炼温度为40°C，得到混炼胶；3)预硫化将混炼胶进行预硫化，得到半成品，所述预硫化时间为20分钟，所述预硫化的温度为140°C，所述预硫化的压力为IOMpa ；4) 二段硫化将所述半成品经行二段硫化，所述二段硫化时间为2小时，所述二段硫化的温度为160°C，所述二段硫化的压力为lOMpa，得到成品。所述混炼步骤中还要加入配合剂，所述配合剂为防焦剂、防老剂、增塑剂。所述成品的物理化学性能如表1。表 权利要求1.，其特征在于所述方法包括以下步骤1)塑炼先将氢化丁腈橡胶塑炼，得到氢化丁腈橡胶分散体；2)混炼将氢化丁腈橡胶分散体与聚氨酯预聚体按1 1到2 1之间的比例经行混炼，混炼温度为40°C 70°C，得到混炼胶；3)预硫化将混炼胶进行预硫化，得到半成品，所述预硫化时间为20分钟 30分钟， 所述预硫化的温度为140°C 150°C，所述预硫化的压力为IOMpa 20Mpa ；4)二段硫化将所述半成品经行二段硫化，所述二段硫化时间为2小时 3小时，所述二段硫化的温度为160°C 180°C，所述二段硫化的压力为IOMpa 20Mpa，得到成品。2.根据权利要求1所述的，其特征在于在所述混炼步骤中还要加入配合剂。3.根据权利要求2所述的，其特征在于所述配合剂为防焦剂、防老剂、增塑剂。全文摘要本专利技术提供一种密封材料的制备方法，具体涉及。氢化丁腈橡胶具有耐高温耐臭氧化性，聚氨酯预聚体橡胶具有耐磨性和膨胀密封性，所以本专利技术的技术核心就是围绕使混合硫化成型的橡胶兼具氢化丁腈橡胶的耐高温耐臭氧化性和聚氨酯预聚体橡胶的耐磨和膨胀密封性。文档编号B29C35/02GK102532634SQ201010592119公开日2012年7月4日 申请日期2010年12月9日 优先权日2010年12月9日专利技术者王军明 申请人:江山圆正化工科技有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王军明，
申请(专利权)人：江山圆正化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：