刘 阳，杜鹏德，韩 峰

(中国石化石油工程技术研究院，北京 100101)

吸水膨胀橡胶作为一种新型高分子材料，通过在普通橡胶中增加了吸水体系合成而制得，以其独特的弹性密封堵水特性，在隧道盾构、油田井下工具等不规则空间的密封作业中起到了日益重要的作用。当遇水膨胀橡胶浸入水中时，亲水性官能团与水分子发生水合作用，使高分子网束张展，并在网束内外形成离子浓度差，使网络结构内外产生渗透压，水分子在渗透压作用下向网络结构内部渗透[1]。

吸水膨胀封隔器是一种通过在芯轴上缠绕吸水膨胀橡胶而制成的油田井下封堵工具，通过橡胶吸收井下液体产生体积膨胀来密封环空[2]，具有结构简单、操作简便的特点，尤其适用于不规则井筒密封。国内对吸水膨胀橡胶的研究大多停留在对吸水聚合物的研究阶段，对工程应用中混炼胶的加工操作性能提升研究甚少，为了使橡胶产生足够的膨胀并起到密封作用，加入了大量的吸水膨胀剂和补强剂，混炼胶的含胶量较低，尚存在硬度高、操作性较差的问题。使用增塑剂的目的是通过增塑剂分子插入到聚合物分子链之间，增大分子间距，削弱分子链间的应力来增加移动性，从而降低材料的硬度，提高材料的扯断伸长率和柔软性[3]，对吸水膨胀封隔器的密封性产生了一定影响。如何提高操作性，改善胶料流动性，防止硬度不足，成为吸水膨胀橡胶以及封隔器制备的关键。……