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氢化丁腈橡胶在油田介质中的性能变化研究

2018-07-21闫功臣李伟东张玉显

橡胶科技 2018年10期

杜 斌,闫功臣,李伟东,牟 达,张玉显

(1.中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院,北京 102206;2.中国石油华南化工销售分公司,广东 广州 510000;3.中国石油广西石化分公司,广西 钦州 535000)

随着我国浅层油气资源的不断枯竭,深层油气资源已成为我国重要的战略能源。为满足不断增长的能源需求,深层油气资源的勘探开发进程日益加快,深井与超深井数量逐年增加。随着钻井深度增大,井温升高至150 ℃,有些特殊区块井底温度甚至超过175 ℃,因此对油田用橡胶制品的耐高温和耐介质性能要求越来越苛刻。丁腈橡胶(NBR)耐受温度约为120 ℃,氢化丁腈橡胶(HNBR)耐受温度可达150 ℃以上,在150 ℃左右的油和化学介质中仍然保持良好的物理性能,可以用于生产油田用橡胶制品[1-5]。但是HNBR制品在井下介质中使用一段时间后容易降解,从而使制品物理性能逐渐降低,如硬度增大,拉伸强度和拉断伸长率减小,最终完全丧失使用价值[6-11]。因此,研究HNBR在油田介质中的性能变化十分必要。

本工作主要研究高丙烯腈含量HNBR在不同介质、不同浸泡时间和不同温度下的溶胀性能,并考察HNBR在不同介质中浸泡后的物理性能变化,为油田用HNBR橡胶制品胶料的配方设计提供参考。

1 实验

1.1 主要原材料

HNBR,牌号1010,丙烯腈质量分数为0.44,日本瑞翁公司产品;炭黑N236,青岛赢创德固赛公司提供。

1.2 配方

HNBR 100,炭黑N236 50,硬脂酸锌 2,防老剂RD 1,助交联剂TAIC 1,硫化剂DCP 3。

1.3 试样制备

生胶在双辊开炼机上塑炼,胶料在密炼机中混炼,混炼时依次加入炭黑N236、硬脂酸锌、防老剂RD,混炼均匀后排胶,在开炼机上加入助交联剂TAIC和硫化剂DCP,打三角包、薄通10次,适当调节辊距打卷以排除气体,将辊距调为3 mm,下片。……

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