多维数复合无机粒子/四丙氟橡胶复合材料制造技术

本发明专利技术涉及一种多维数复合无机粒子/四丙氟橡胶复合材料，此种复合材料中，以四丙氟橡胶为主体材料，添加不同维数的复合无机粒子，通过表面修饰使得无机粒子表面带有可参加交联反应的双键。加入的复合粒子能够有效地提高四丙氟橡胶耐温、耐硫化氢、耐二氧化碳的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种多维数复合无机粒子/四丙氟橡胶复合材料，是一种用于高温高压硫化氢二氧化碳环境下的高分子材料。
技术介绍
随着易开采油气资源的急剧减少，油气开采的环境日益苛刻，对油气装备亦提出了更高的要求。其中高温高压h2s/co2环境下石油天然气资源的开采给橡胶密封材料带来了挑战。 四丙氟橡胶是一种具有耐硫化氢腐蚀的橡胶，但其硫化体系一般为过氧化二异丙苯等过氧化物，助交联剂主要为三烯丙基异三聚氰酸酯(TIAC)等，其最终的交联结构中含酰胺基，其在酸环境下会发生分解，使四丙氟橡胶力学性能下降，造成材料失效。有研究使用把乙烯基倍半硅氧烷代替TIAC作为助交联剂，有效提高了材料高温酸性环境和高温高含硫化氢环境下性能保持率(CN102250437A)。本专利技术在四丙氟橡胶中添加表面带有双键的多维数复合无机粒子，代替现有技术中使用的助交联剂TIAC，在起到助交联剂作用的同时，能够有效提高材料的力学性能以及高温高压H2S/C02环境下性能的保持率。
技术实现思路
本专利技术涉及一种多维数复合无机粒子/四丙氟橡胶复合材料，是一种用于高温高压h2s/co2环境下的闻分子材料。本专利技术旨在提供一种橡胶复合材料，通过添加多维数复合无机粒子，得到具有良好耐温、耐压，耐酸性和硫化氢性能的四丙氟橡胶复合材料。本专利技术特征是:采用四丙氟橡胶为主体材料，采用不同维数的复合无机粒子，且通过表面修饰使无机粒子表面带有可参加交联反应的双键，具体配比如下:网W5ii橡胶丨00份o+RM:) 多维数 合 机粒了i_i0份防老剂I—3份 硬脂酸钠 H.5份 过氣化-1f Wife (DCP) 3-5 份 炭!:丨:丨550 30-50份 增塑剂 3-6份其中多维数复合无机粒子包括微米级无机粒子和纳米级无机粒子。微米级无机粒子包括一维的玻璃纤维，碳纤维，二维的玻璃鳞片，高岭土。纳米级无机粒子包括一维的纳米碳管，纳米碳纤维，二维的纳米蒙脱土。多维数复合无机粒子由一种一维粒子和一种二维粒子以1:1的重量比组成。通过水热法制备获得，温度为140-180°c，时间为24小时。无机粒子在复合前，均使用偶联剂Y -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷处理，使其表面带有双键，偶联剂与无机粒子的重量比为0.5-1。具体实施例方式下面结合实施例1-5和比较例I进一步具体说明，但本专利技术不局限于以下实施例。实施例1-5和比较例I采用旭硝子生产的四丙氟橡胶(aflaslOOH)为主体材料，100份(重量)，按照表I所示配合制备符合本专利技术要求的橡胶复合材料。经硫化试片进行耐硫化氢、盐酸和氢氧化钠腐蚀测试，经腐蚀后的结果见表2。从表2中可以看出本专利技术能够获得具有良好耐温、耐压，耐酸性和硫化氢性能的四丙氟橡胶复合材料。表I权利要求1.一种多维数复合无机粒子/四丙氟橡胶复合材料，其特征是，采用四丙氟橡胶为主体材料，采用不同维数的复合无机粒子，且通过表面修饰使无机粒子表面带有可参加交联反应的双键,具体配比如下: 四丙氟橡胶100份(重量) 多维数复合无机粒子1-10份防老剂1-3份 硬脂酸钠1-1.5份 过氧化二异丙苯(DCP)3-5份 炭黑55030-50份 增塑剂3-6份。2.根据权利要求1所述的复合材料，所述的多维数复合无机粒子包括微米级无机粒子和纳米级无机粒子。3.根据权利要求2所述的复合材料，所述的微米级无机粒子包括一维的玻璃纤维，碳纤维，二维的玻璃鳞片，高岭土。4.根据权利要求2所述的复合材料，所述的纳米级无机粒子包括一维的纳米碳管，纳米碳纤维，二维的纳米蒙脱土。5.根据权利要求1所述的复合材料，所述的多维数复合无机粒子由一种一维粒子和一种二维粒子以1:1的重量比组成。6.根据权利要求1所述的复合材料，所述的多维数复合无机粒子是通过水热法制备获得，温度为140-180°C，时间为24小时。7.根据权利要求6所述的复合材料，所述的无机粒子在复合前，均使用偶联剂Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷处理，使其表面带有双键，偶联剂与无机粒子的重量比为0.5-1。8.根据权利要求1-7任一项所述的复合材料，其中不包含三烯丙基异三聚氰酸酯。9.根据权利要求1-8任一项所述的复合材料，使用多维数复合无机粒子代替三烯丙基异三聚氰酸酯。全文摘要本专利技术涉及一种多维数复合无机粒子/四丙氟橡胶复合材料，此种复合材料中，以四丙氟橡胶为主体材料，添加不同维数的复合无机粒子，通过表面修饰使得无机粒子表面带有可参加交联反应的双键。加入的复合粒子能够有效地提高四丙氟橡胶耐温、耐硫化氢、耐二氧化碳的性能。文档编号C08K3/04GK103242609SQ20131020250公开日2013年8月14日 申请日期2013年5月28日 优先权日2013年5月28日专利技术者孟晓宇, 丛川波, 周琼, 刘旭 申请人:中国石油大学(北京)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多维数复合无机粒子/四丙氟橡胶复合材料，其特征是，采用四丙氟橡胶为主体材料，采用不同维数的复合无机粒子，且通过表面修饰使无机粒子表面带有可参加交联反应的双键，具体配比如下：四丙氟橡胶???????????????????100份（重量）多维数复合无机粒子???????????1?10份防老剂???????????????????????1?3份硬脂酸钠?????????????????????1?1.5份过氧化二异丙苯（DCP）????????3?5份炭黑550?????????????????????30?50份增塑剂???????????????????????3?6份。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孟晓宇，丛川波，周琼，刘旭，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：