一种耐磨损钻井泵阀密封垫及其制备方法技术

技术编号:9564033 阅读:77 留言:0更新日期:2014-01-15 18:42
本发明专利技术公开了一种耐磨损钻井泵阀密封垫及其制备方法,其由以下重量份的原料制成:聚异戊二烯橡胶(SKI-3)50-60、丁苯橡胶(SBR1712)15-25、聚四氟乙烯10-15、改性纳米金刚石10-15、纳米氮化硅5-10、白油膏4-7、二丁基二硫代氨基甲酸锌2-3、高耐磨炭黑N33016-22、不溶性硫磺粉M-803-4、氧化锌2-3、二氧化锰1-2、硬脂酸1-2、2-(2,4-二硝基苯基硫代)苯骈噻唑2-3、N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺1-2。本发明专利技术密封垫与传统密封垫相比,具有摩擦磨损低、压缩回弹性好、抗压强度高等优点,能够在同等条件下,在使用过程中延长产品的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了,其由以下重量份的原料制成:聚异戊二烯橡胶(SKI-3)50-60、丁苯橡胶(SBR1712)15-25、聚四氟乙烯10-15、改性纳米金刚石10-15、纳米氮化硅5-10、白油膏4-7、二丁基二硫代氨基甲酸锌2-3、高耐磨炭黑N33016-22、不溶性硫磺粉M-803-4、氧化锌2-3、二氧化锰1-2、硬脂酸1-2、2-(2,4-二硝基苯基硫代)苯骈噻唑2-3、N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺1-2。本专利技术密封垫与传统密封垫相比,具有摩擦磨损低、压缩回弹性好、抗压强度高等优点,能够在同等条件下,在使用过程中延长产品的使用寿命。【专利说明】
本专利技术涉及一种密封垫及其制备方法,具体涉及。
技术介绍
密封材料的综合性能对泵阀的正常工作起到至关重要的作用,密封材料的膨胀、龟裂、摩擦损耗等失效现象会导致泵阀无法正常工作。钻井泵阀在含有固相微粒的泥浆中工作,湿磨粒磨损和冲蚀磨损是导致泵阀密封材料失效的主要磨损形式。因此急需开发一种耐磨损钻井泵阀用密封垫。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供,提高密封垫的耐磨性,延长其使用寿命。本专利技术采用的技术方案如下: 一种耐磨损钻井泵阀密封垫,由以下重量份的原料制成:聚异戊二烯橡胶(SK1-3)50-60、丁苯橡胶(SBR1712) 15-25、聚四氟乙烯10-15、改性纳米金刚石10-15、纳米氮化硅5-10、白油膏4-7、二丁基二硫代氨基甲酸锌2-3、高耐磨炭黑N330 16-22、不溶性硫磺粉M-80 3-4、氧化锋2-3、二氧化猛1_2、硬脂酸1-2、2-(2,4- 二硝基苯基硫代)苯餅卩Jp坐2-3、N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺1-2。所述的改性纳米金刚石制备方法如下: a.称取一定量的纳米金刚石,加入3-5%`纳米重晶石混合均匀,420-450°C下煅烧2_3h,冷却至室温后,再加入1-2%的四异丙基二( 二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯、3-4%的棕榈酸异辛酯、4-6%的聚异丁烯、2-3%的十二烷基磺酸钠和5-8%的丙二醇,3000-5000rpm高速分散10-15min,烘干,粉碎,过筛,待用; b.取上述制得的粉体与腰果油改性酚醛树脂等重量混合均匀,加入5-10%的六次甲基四胺、3-6%的碳化硅、2-3%的二硫化钥、1-1.5%的刚玉粉和0.5-1%的氧化钇和4-8%的三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯,2000-3000rpm高速搅拌15_20min,烘干,粉碎,过筛,即可。一种耐磨损钻井泵阀密封垫的制备方法,包括以下步骤:取聚异戊二烯橡胶、改性纳米金刚石、纳米氮化硅、白油膏、氧化锌、硬脂酸投入混炼机中于50-60°C下混炼5-10min,排料,放置24_36h后按比例与丁苯橡胶、聚四氟乙烯、二丁基二硫代氨基甲酸锌、高耐磨炭黑N330等其余原料在80-90°C下炼胶4_6min,薄通6_8次后下片;将胶片用平板硫化机在15-20MPa压力下压制成型,然后进行两次硫化处理,第一次硫化的硫化温度控制在160-170°C,硫化时间为6-12min,第二次硫化在烘箱中进行,硫化温度为205_220°C,硫化时间为2-4h,修边、检验、包装,即得成品。本专利技术的有益效果:本专利技术纳米金刚石经无机、有机改性后,不仅可以提高其与橡胶的相容性,改善其在橡胶中的分散状态,还可以 本专利技术采用回弹性、耐热性、耐磨性优异的聚异戊二烯橡胶、耐磨性、耐热性、耐老化性优良的丁苯橡胶、耐溶剂、耐高温、摩擦系数极低的聚四氟乙烯与复合共混,可以发挥不同橡胶的优势,扬长补短,提高密封垫的综合性能,本专利技术纳米金刚石经无机、有机改性后,不仅可以提高其与橡胶的相容性,改善其在橡胶中的分散状态,从而提高密封材料的力学性能、耐磨性以及耐高温性等。本专利技术密封垫用于钻井泵阀时,与传统密封垫相比,其摩擦磨损低,能够在同等条件下,在使用过程中延长产品的使用寿命。【具体实施方式】 一种耐磨损钻井泵阀密封垫,由以下重量(kg)的原料制成:聚异戊二烯橡胶(SK1-3) 55、丁苯橡胶(SBR1712)20、聚四氟乙烯12、改性纳米金刚石15、纳米氮化硅6、白油膏5、二丁基二硫代氨基甲酸锌2、高耐磨炭黑N330 18、不溶性硫磺粉M-80 3、氧化锌2、二氧化锰1.5、硬脂酸2、2-(2,4- 二硝基苯基硫代)苯骈噻唑2、N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺I。所述的改性纳米金刚石制备方法如下: a.称取一定量的纳米金刚石,加入4%的纳米碳化钽、3%的纳米氧化锆、2%的纳米氮化镁、6%的纳米凹凸棒土、3%的纳米重晶石混合均匀,440°C下煅烧2h,冷却至室温后,再加入1.5%的四异丙基二(二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯、3%的棕榈酸异辛酯、5%的聚异丁烯、2%的十二烷基磺酸钠和6%的丙二醇,4000rpm高速分散12min,烘干,粉碎,过筛,待用; b.取上述制得的粉体与腰果油改性酚醛树脂等重量混合均匀,加入8%的六次甲基四胺、4%的碳化硅、2%的二硫化钥、1%的刚玉粉和0.6%的氧化钇和5%的三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯,3000rpm高速搅拌15min,烘干,粉碎,过筛,即可。一种耐磨损钻井泵阀密封垫的制备方法,包括以下步骤:取聚异戊二烯橡胶、改性纳米金刚石、纳米氮化硅、白油膏、氧化锌、硬脂酸投入混炼机中于55°c下混炼8min,排料,放置28h后按比例与丁苯橡胶、聚四氟乙烯、二丁基二硫代氨基甲酸锌、高耐磨炭黑N330等其余原料在85°C下炼胶5min,薄通6次后下片;将胶片用平板硫化机在20MPa压力下压制成型,然后进行两次硫化处理,第一次硫化的硫化温度为170°C,硫化时间为8min,第二次硫化在烘箱中进行,硫化温度为210°C,硫化时间为3h,修边、检验、包装,即得成品。本专利技术密封垫主要性能如下表所示:【权利要求】1.一种耐磨损钻井泵阀密封垫,其特征在于,由以下重量份的原料制成:聚异戊二烯橡胶(SK1-3) 50-60、丁苯橡胶(SBR1712) 15-25、聚四氟乙烯10-15、改性纳米金刚石10-15、纳米氮化硅5-10、白油膏4-7、二丁基二硫代氨基甲酸锌2-3、高耐磨炭黑N33016-22、不溶性硫横粉M-80 3-4、氧化锋2-3、二氧化猛1_2、硬脂酸1-2、2-(2,4- 二硝基苯基硫代)苯骈噻唑2-3、N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺1-2 ; 所述的改性纳米金刚石制备方法如下: a.称取一定量的纳米金刚石,加入3-5%的纳米碳化钽、2-3%的纳米氧化锆、2-3%的纳米氮化镁、5-8%的纳米凹凸棒土、3-4%的纳米重晶石混合均匀,420-450°C下煅烧2_3h,冷却至室温后,再加入1-2%的四异丙基二( 二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯、3-4%的棕榈酸异辛酯、4-6%的聚异丁烯、2-3%的十二烷基磺酸钠和5-8%的丙二醇,3000-5000rpm高速分散10-15min,烘干,粉碎,过筛,待用; b.取上述制得的粉体与腰果油改性酚醛树脂等重量混合均匀,加入5-10%的六次甲基四胺、3-6%的碳化硅、2-3%的二硫化钥、1-1.5%的刚玉粉和0.5-1%的氧化钇和4-8%的三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯,2000-3000rpm高速搅拌15_20min,烘干,粉碎,过筛,即可。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐磨损钻井泵阀密封垫,其特征在于,由以下重量份的原料制成:聚异戊二烯橡胶(SKI?3)?50?60、丁苯橡胶(SBR1712)15?25、聚四氟乙烯10?15、改性纳米金刚石10?15、纳米氮化硅?5?10、白油膏4?7、二丁基二硫代氨基甲酸锌2?3、高耐磨炭黑N330?16?22、不溶性硫磺粉M?80?3?4、氧化锌?2?3、二氧化锰1?2、硬脂酸1?2、2?(2,4?二硝基苯基硫代)苯骈噻唑2?3、N?环己基硫代邻苯二甲酰亚胺1?2;所述的改性纳米金刚石制备方法如下:a.称取一定量的纳米金刚石,加入3?5%的纳米碳化钽、2?3%的纳米氧化锆、2?3%的纳米氮化镁、5?8%的纳米凹凸棒土、3?4%的纳米重晶石混合均匀,420?450℃下煅烧2?3h,冷却至室温后,再加入1?2%的四异丙基二(二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯、3?4%的棕榈酸异辛酯、4?6%的聚异丁烯、2?3%的十二烷基磺酸钠和5?8%的丙二醇,3000?5000rpm高速分散10?15min,烘干,粉碎,过筛,待用;b.取上述制得的粉体与腰果油改性酚醛树脂等重量混合均匀,加入5?10%的六次甲基四胺、3?6%的碳化硅、2?3%的二硫化钼、1?1.5%的刚玉粉和0.5?1%的氧化钇和4?8%的三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯,2000?3000rpm高速搅拌15?20min,烘干,粉碎,过筛,即可。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:孔华英
申请(专利权)人:铜陵市肆得科技有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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