本發明專利技術涉及一種以LNBR改性的耐磨耐油螺桿泵定子用丁腈橡膠及其制備方法,該橡膠由以下質量份數的組成物組成:丁腈橡膠(NBR)100份、硫化活性劑5份、增塑劑5~20份、硫化劑1.5份、補強劑80份、硫化促進劑1~10份、防老劑1~4份。經LNBR改性的丁腈橡膠,硫化時間縮短,硫化膠具有優異的耐油和耐磨性能,提高了定子橡膠的使用壽命與應用范圍。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種橡膠材料及其制備方法,特別是涉及一種以LNBR改性的耐磨耐 油螺桿栗定子用丁腈橡膠及其制備方法。
技術介紹
螺桿栗采油常在高溫、高壓環境下中進行,同時栗送的原油介質常為含有多種固 相顆粒的腐蝕性液體。橡膠襯套材料長期承受液體介質侵蝕與磨損,運行過程中逐漸老化 失效,直接影響螺桿栗的使用壽命。 隨著開采的不斷深入,井況愈加復雜,對螺桿栗襯套材料提出了更高的要求,常用 的丁腈橡膠(NBR)已經不能滿足井況的要求。因此,為了適應復雜井況的需求,人們常常對 丁腈橡膠進行改性處理大幅度提高原有性能或賦予新的使用性能,如丁腈橡膠與氟橡膠共 混,丁腈橡膠表面改性等。 丁腈橡膠常用的增塑劑有鄰苯二甲酸酯、脂肪二元酸酯和脂肪酸酯等,都為極性 添加劑。當丁腈橡膠長期浸泡在原油介質中,增塑劑將與原油中的極性物質,由于相似相容 原理,發生溶解造成物質的抽出,從而使得丁腈橡膠的理化性能弱化。 液體丁腈橡膠(LNBR),分子結構與丁腈橡膠相類似,可以像酯類一樣到增塑作用, 也可以參與化學反應。因此,為了提高丁腈橡膠的使用性能,可以用LNBR作為增塑劑對丁 腈橡膠進行改性,有望大幅度提高丁腈橡膠的使役性能。以LNBR作為增塑劑改性的專利少 有報道,在CN103059509A中,用液體丁腈橡膠改性聚合物基自潤滑材料。端羥基液體丁 腈橡膠以球狀粒子形式均勻分散在環氧樹脂-聚氨酯IPN中,通過端羥基液體丁腈橡膠中 的羥基與基體樹脂中的聚氨酯預聚體中的異氰酸酯基反應,增加了界面粘結性,明顯改善 基體摩擦學性能的同時,進一步提高了其機械性能及其熱穩定性。在CN104292535A和CN 104262707A,涉及以LNBR為增塑劑的NBR改性的NBR/PVC和淺色NBR/PVC彈性體及其制備 方法,通過在丁腈橡膠中加入聚氯乙烯提高彈性體的耐臭氧性,以LNBR為增塑劑提高彈性 體的耐疲勞性和耐溶劑抽出性,主要用于制備淺色耐油膠管、印刷膠輥、儲能器膠囊等。綜 上所述,利用LNBR作為增塑劑改性螺桿栗定子用丁腈橡膠提高其耐磨、耐油性能的專利技術未 見報道。
技術實現思路
專利技術目的 本專利技術的目的在于提供一種以LNBR改性的耐磨耐油螺桿栗定子用丁腈橡膠及其 制備方法,在丁腈橡膠配方中,以LNBR作為增塑劑,使硫化膠具有優異的耐油和耐磨性能, 提高了材料的使用壽命與應用范圍。 技術方案LNBR改性的耐磨耐油螺桿栗定子用丁腈橡膠,其特征在于:由以下質量份的組成 物組成:丁腈橡膠(NBR) 100份、硫化活性劑5份、硫化劑1. 5份、增塑劑5~20份、補強劑 80份、硫化促進劑1~10份、防老劑1~4份。 所述的硫化活性劑為ZnO和硬脂酸。 所述的硫化劑為硫黃。 所述的增塑劑為液體丁腈橡膠(LNBR)。 所述的補強劑為高耐磨炭黑N330。 所述的硫化促進劑為二硫化苯并噻唑(DM)和二硫化四甲基秋蘭姆(TMTD)。 所述的防老劑為4010NA。 -種如上所述的LNBR改性的耐磨耐油螺桿栗定子用丁腈橡膠的制備方法,其特 征在于:制備步驟如下: a.將開煉機輥距調至0. 5-1毫米,將NBR及硫化劑投入開煉機中,經過2-3分鐘的 滾壓和翻煉,采用三角包法使之混煉均勻; b.將步驟a中所得與硫化活性劑按上述比例配合后在開煉機上混煉4-5分鐘;分 別加入防老劑、補強劑、增塑劑,用三角包法打包8-10次使之混煉均勻; c.加入硫化促進劑,打包6-8次,混煉均勻后下片; d.將步驟c中所得的混煉膠放置24小時后,用硫化儀測定t9。;e.按照步驟d中測定的t9。將步驟d中所得的混煉膠用平板硫化劑在lOMPa,160°C下進行硫化,即得到以LNBR改性的耐磨耐油螺桿栗定子用丁腈橡膠。 在混煉過程中,開煉機的膠輥溫度為不超過45 °C。 優點及效果 本專利技術的一種以LNBR改性的耐磨耐油螺桿栗定子用丁腈橡膠及其制備方法,在 混煉過程中加入LNBR,促進丁腈橡膠硫化交聯,縮短硫化時間。LNBR與丁腈橡膠具有相 似分子結構,兩者之間的引力遠大于LNBR與原油介質的引力,耐油溶脹老化性能提高。用 LNBR改性后的丁腈橡膠交聯密度增加,力學性能提高,同時由于在原油介質中溶脹弱化的 程度降低,因此耐磨性能大幅度提高。本專利技術拓寬了螺桿栗用丁腈橡膠的應用范圍。 本專利技術產品的主要性能指標: 1 ?硬度(ShoreA)多 70〇 2?拉伸強度彡20Mpa。 3.原油介質下摩擦系數:0? 08~0? 15。 4.原油介質下磨損量< 3mm/a。 5?使用溫度彡120 °C。【具體實施方式】 本專利技術所述的LNBR改性的耐磨耐油螺桿栗定子用丁腈橡膠包括NBR、硫化劑、硫 化活性劑、防老劑、補強劑、增塑劑和硫化促進劑等。各組分的含量按質量份數算如下:丁腈 橡膠(NBR) 100份、硫化活性劑5份、增塑劑5~20份、硫化劑1. 5份、補強劑80份;硫化促 進劑1~10份、防老劑1~4份。 所述的硫化活性劑為ZnO和硬脂酸。ZnO和硬脂酸質量比為4:1。 所述的硫化劑為硫黃。 所述的增塑劑為液體丁腈橡膠(LNBR)。 所述的補強劑為高耐磨炭黑N330。 所述的硫化促進劑為二硫化苯并噻唑(DM)和二硫化四甲基秋蘭姆(TMTD)。 所述的防老劑為4010NA。 本專利技術所用的儀器設備包括:XK_150型雙輥開放式煉膠機,青島亞東機械股份有 限公司。GT-M2000-A型橡膠無轉子硫化儀,臺灣高鐵科技股份有限公司。XLB-D50型平板 硫化機,青島亞東機械股份有限公司。XY-6064型沖片機,揚州市韌恒機械廠。XHS型邵爾 橡塑硬度計,深圳海濱儀器有限公司。RGL-30A型微機控制電子萬能試驗機,深圳市瑞格爾 儀器有限公司。 上述以LNBR改性的耐磨耐油螺桿栗定子用丁腈橡膠的制備方法,其制備步驟如 下: a.將開煉機輥距調至0. 5-1毫米,將NBR及硫化劑投入開煉機中,經過2-3分鐘的 滾壓和翻煉,采用三角包法使之混煉均勻;b.將步驟a中所得與硫化活性劑按上述比例配合后在開煉機上混煉4-5分鐘;分 別加入防老劑、補強劑、增塑劑,用三角包法打包8-10次使之混煉均勻;[004當前第1頁1 2 本文檔來自技高網...
【技術保護點】
LNBR改性的耐磨耐油螺桿泵定子用丁腈橡膠,其特征在于:由以下質量份的組成物組成:丁腈橡膠(NBR)100份、硫化活性劑5份、硫化劑1.5份、增塑劑5~20份、補強劑80份、硫化促進劑1~10份、防老劑1~4份。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員:王世杰,呂曉仁,何恩球,唐黎明,
申請(專利權)人:沈陽工業大學,
類型:發明
國別省市:遼寧;21
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