高浓度盐溶液中吸水膨胀橡胶及其制备方法技术

本发明专利技术属于橡胶及其制备技术领域，具体的说，涉及一种高浓度盐溶液中吸水膨胀橡胶及其制备方法，其通过在配方中选用天然橡胶和乙丙胶作为基体材料，选用聚丙烯酸盐类吸水树脂作为膨胀剂，同时并用聚氧化乙烯和聚乙二醇两种材料作为吸水树脂和基体材料的相容剂，采用硫磺和过氧化物DCP混合型硫化体系，在硫化橡胶内部构成合理的骨架交联结构，选用喷雾炭黑和膨润土作为填充剂，该发明专利技术制成的高分子材料有很好的毛细渗透功能，高浓度盐溶液通过毛细渗透现象渗透到高分子材料内部，从而达到很好的膨胀效果，在3000米的石油井下，高温高浓度盐水的条件下，实现吸水膨胀封堵效果，能够满足实际情况的需要。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于橡胶及其制备
，具体的说，涉及一种。
技术介绍
目前国内油田井内的水溶液矿化度比较高，因此，造成目前市场上比较流行的聚丙烯酸盐类吸水树脂的膨胀效果比较小，在高矿化度的深井内，遇水膨胀橡胶的膨胀体积很小，即目前的吸水膨胀橡胶，在高浓度的二价盐离子溶液中，存在不膨胀或膨胀很小的问题，从而导致油田井用吸水膨胀橡胶膨胀效果不好的问题，为此，需要一种能够解决上述问题的，以此来满足实际情况的需要
技术实现思路
本专利技术提供一种，其通过在配方中选用天然橡胶和乙丙胶作为基体材料，选用聚丙烯酸盐类吸水树脂作为膨胀剂，同时并用聚氧化乙烯和聚乙二醇两种材料作为吸水树脂和基体材料的相容剂，采用硫磺和过氧化物DCP混合型硫化体系，在硫化橡胶内部构成合理的骨架交联结构，选用喷雾炭黑和膨润土作为填充剂，该专利技术制成的高分子材料有很好的毛细渗透功能，高浓度盐溶液通过毛细渗透现象渗透到高分子材料内部，从而达到很好的膨胀效果，在3000米的石油井下，高温高浓度盐水的条件下，实现吸水膨胀封堵效果，能够满足实际情况的需要。本专利技术所采用的技术方案是高浓度盐溶液中吸水膨胀橡胶，其各原料组份含量配比按重量份为天然胶NR 80-85 份，乙丙胶15-20份，吸水树脂SAP 30-40份，氧化锌5-7份，硬脂酸1-2份，防老剂40201. 5-2. 5 份，Peo (聚氧化乙烯)2-3份，Peg (聚乙二醇)10-20 份，芳烃油4-6份，增粘树脂3-5份，喷雾炭黑8-12份，膨润土25-35 份，过氧化物DCP I. 5-2. 5 份，硫磺O. 8-1. 5 份，促进剂Cz O. 8-1. 8 份；且其通过以下步骤制备将双辊开炼机的辊距调整到O. 5mm，塑炼天然胶，打三角包，十次；然后将乙丙胶和天然胶一起共混，打三角包，五次；再调整辊距到1mm，然后分两次添加氧化锌、硬脂酸、防老剂4020、喷雾炭黑、膨润土、Peo (聚氧化乙烯)、Peg (聚乙二醇)、芳烃油和增粘树脂；上述各种料混合好后，再添加DCP、吸水树脂、硫磺和促进剂Cz，然后将辊距调整到O. 5mm,薄通五次，然后下片。上述耐高浓度盐溶液中吸水膨胀橡胶其各项性能指标如下一、物理机械性能硬度65-70邵氏 A，扯断强度5_8mpa,扯断伸长率300-700%；二、长时间工作温度范围-30-130°C ；三、浸泡后的效果图(见说明书附图部分)试验条件80度条件下，12%氯化钙水溶液中，4天后，I、原始产品的外径尺寸为5. 5cm,内径尺寸为3cm实体宽度为I. 2cm ;产品膨胀后的外径尺寸为7. 2cm,内径尺寸为3. 8cm实体宽度为I. 7cm ;即直径方向上壁厚膨胀了 5mm ；2、原始产品的尺寸为断面直径为5. 5cm,内孔直径为3cm，高度为O. 8cm ;产品膨胀后的尺寸为断面直径为7. 2cm,内孔直径为3. 8cm,高度为I. 2cm ；即体积变化为V膨/V原=(π *D外*D外*H外/4- π *D内*D内*H外/4)/ ( π *d 外 *d 外 *h 外 /4- π *d 内 *d 内 *h 外 /4) =(7. 2*7. 2*1. 2-3. 8*3. 8*1. 2) /(5. 5*5. 5*0. 8-3*3*0· 8) *100%=264%。所述高浓度盐溶液中吸水膨胀橡胶，其各原料组份含量配比按重量份还可以为天然胶NR 80份，乙丙胶20份，吸水树脂SAP 35份，氧化锌5. O份，硬脂酸I. O份，防老剂40201· 5 份，Peo (聚氧化乙烯)2份，Peg (聚乙二醇)15 份，芳烃油4. 5份，增粘树脂3. 5份，喷雾炭黑8份，膨润土25 份，过氧化物DCP I. 8份，硫磺O. 8 份，促进剂Cz I份。上述耐高浓度盐溶液中吸水膨胀橡胶其各项性能指标如下一、物理机械性能硬度65绍尔A，扯断强度5.5mpa,扯断伸长率456% ；二、长时间工作温度范围-30-130°C。所述高浓度盐溶液中吸水膨胀橡胶，其各原料组份含量配比按重量份还可以为 天然胶NR 85份，乙丙胶15份，吸水树脂SAP 40份，氧化锌5. O份，硬脂酸I. O份，防老剂40201· 5 份，Peo (聚氧化乙烯)3份，Peg (聚乙二醇)18 份，芳烃油4份，增粘树脂3份，喷雾炭黑10份，膨润土35 份，吸水树脂DCP 2份，硫磺I份，促进剂Cz I. 2份。一、物理机械性能硬度60绍尔A，扯断强度6.Impa,扯断伸长率486% ；二、长时间工作温度范围-30-130°C，与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果是本专利技术的一种，其通过在配方中选用天然橡胶和乙丙胶作为基体材料，选用聚丙烯酸盐类吸水树脂作为膨胀剂，同时并用聚氧化乙烯和聚乙二醇两种材料作为吸水树脂和基体材料的相容剂，采用硫磺和过氧化物DCP混合型硫化体系，在硫化橡胶内部构成合理的骨架交联结构，选用喷雾炭黑和膨润土作为填充剂，该专利技术制成的高分子材料有很好的毛细渗透功能，高浓度盐溶液通过毛细渗透现象渗透到高分子材料内部，从而达到很好的膨胀效果，该特种橡胶在80°C，12%浓度的氯化钙溶液中停放4天，体积膨胀为原来体积的264%，如果温度提高，膨胀效果会更大，其在3000米的石油井下，高温高浓度盐水的条件下，能够实现吸水膨胀封堵效果，满足实际情况的需要。附图说明下面结合附图和实施方式对本专利技术作进一步说明图I是本专利技术的高浓度盐溶液中吸水膨胀橡胶膨胀后效果并列对比示意图；图2是本专利技术的高浓度盐溶液中吸水膨胀橡胶膨胀后效果重叠对比示意俯视图3是是本专利技术的高浓度盐溶液中吸水膨胀橡胶膨胀后效果重叠对比示意侧视图。具体实施例方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步详细描述，实施例I高浓度盐溶液中吸水膨胀橡胶，其各原料组份含量配比按重量份为天然胶NR 80份，乙丙胶15份， 吸水树脂SAP 30份，氧化锌5份，硬脂酸I份，防老剂40201· 5 份，Peo (聚氧化乙烯)2份，Peg (聚乙二醇)10 份，芳烃油4份，增粘树脂3份，喷雾炭黑8份，膨润土25 份，过氧化物DCP I. 5份，硫磺O. 8 份，促进剂Cz O. 8份，且其通过以下步骤制备将双辊开炼机的辊距调整到O. 5mm，塑炼天然胶，打三角包，十次；然后将乙丙胶和天然胶一起共混，打三角包，五次；再调整辊距到1mm，然后分两次添加氧化锌、硬脂酸、防老剂4020、喷雾炭黑、膨润土、Peo (聚氧化乙烯)、Peg (聚乙二醇)、芳烃油和增粘树脂；上述各种料混合好后，再添加DCP、吸水树脂、硫磺和促进剂Cz，然后将辊距调整到O. 5mm，薄通五次，然后下片。实施例2高浓度盐溶液中吸水膨胀橡胶，同实施例1，所不同的是，其各原料组份含量配比按重量份为天然胶NR 85份，乙丙胶O份，吸水树脂SAP 40份，氧化锌7份，硬脂酸2份，防老剂40202. 5 份，Peo (聚氧化乙烯)3份，Peg (聚乙二醇)20 份，芳烃油6份，增粘树脂5份，喷雾炭黑12份，膨润土35 份，过氧化物DCP 2. 5份，硫磺I. 5 份，促进剂Cz I. 8份。实施例3 高浓度盐溶液中吸水膨胀橡胶，同实施例1，所不同的是，其各原料组份含量配比按重量份为天然胶NR 82. 5 份，乙丙胶17. 本文档来自技高网...

【技术保护点】
高浓度盐溶液中吸水膨胀橡胶，其特征在于：各原料组份含量配比按重量份为：天然胶NR？80？85份，乙丙胶15？20份，吸水树脂SAP？30？40份，氧化锌5？7份，硬脂酸1？2份，防老剂40201.5？2.5份，Peo？2？3份，Peg？10？20份，芳烃油4？6份，增粘树脂3？5份，喷雾炭黑8？12份，膨润土25？35份，过氧化物DCP？1.5？2.5份，硫磺0.8？1.5份，促进剂Cz？0.8？1.8份；且其通过以下步骤制备：将双辊开炼机的辊距调整到0.5mm，塑炼天然胶，打三角包，十次；然后将乙丙胶和天然胶一起共混，打三角包，五次；再调整辊距到1mm，然后分两次添加氧化锌、硬脂酸、防老剂4020、喷雾炭黑、膨润土、Peo（聚氧化乙烯）、Peg（聚乙二醇）、芳烃油和增粘树脂；上述各种料混合好后，再添加DCP、吸水树脂、硫磺和促进剂Cz，然后将辊距调整到0.5mm，薄通五次，然后下片。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建强，
申请(专利权)人：青岛开世密封工业有限公司，
类型：发明
国别省市：