[发明专利]石油钻井泥浆泵活塞皮碗用橡胶胶料及制备工艺

权利要求书

1.一种石油钻井泥浆泵活塞皮碗用橡胶胶料，其特征重量配比是：XHNBR 100份、芳纶浆粕预混料5-15份、氧化锌4.5-5.5份、硬脂酸1.4-1.6份、N-220炭黑19-21份、N-550炭黑54-56份、齐聚酯11.5-12.5份、F-40 6.5-7.5份、TAIC 1.4-1.6份、加工助剂2.4-2.6份。

2.根据权利要求1所述的石油钻井泥浆泵活塞皮碗用橡胶胶料，其特征是：XHNBR 100份、芳纶浆粕预混料5-15份、氧化锌5份、硬脂酸1.5份、N-220炭黑20份、N-550炭黑55份、齐聚酯12份、F-40 7份、TAIC 1.5份、加工助剂2.5份。

3.根据权利要求1所述的石油钻井泥浆泵活塞皮碗用橡胶胶料，其特征是：所述XHNBR是指氢化羧基丁腈橡胶原料。

4.根据权利要求1所述的石油钻井泥浆泵活塞皮碗用橡胶胶料，其特征是：所述芳纶浆粕预混料是指将芳纶浆粕/叔丁基苯酚聚乙炔树脂/沉淀法白炭黑/粉末丁腈橡胶=60/10/10/20。

5.根据权利要求4所述的石油钻井泥浆泵活塞皮碗用橡胶胶料，其特征是：纤维长度为0.85～1.19mm，含水量5.0～11wt%。

6.根据权利要求1所述的石油钻井泥浆泵活塞皮碗用橡胶胶料，其特征是：所述F-40是指乙烯-四氟乙烯共聚物。

7.根据权利要求1所述的石油钻井泥浆泵活塞皮碗用橡胶胶料，其特征是：所述TAIC是指三烯丙基异氰脲酸酯。

8.一种石油钻井泥浆泵活塞皮碗用橡胶胶料制备工工艺，其特征是：

（1）芳纶浆粕预混料的制备：首先，在常温下将60份芳纶浆粕、10份叔丁基苯酚聚乙炔树脂、10份沉淀法白炭黑和20份粉末丁腈橡胶加入万能粉碎机中，通过固定刀片和高速旋转刀片使叔丁基苯酚聚乙炔树脂、沉淀法白炭黑和粉末丁腈橡胶混合并预分散在芳纶浆粕纤维绒毛表面，制成芳纶浆粕预分散混合料，通过沉淀法白炭黑和粉末丁腈橡胶对芳纶浆粕绒毛的隔离作用，防止混炼时芳纶浆粕被挤压成团难于均匀分散在橡胶基体中；

（2）胶料混炼：

胶料混炼采用两段混炼，先用密炼机将生胶、芳纶浆粕预混料、软化剂、填充剂等硫化体系之外的其他组分混炼成母炼胶，冷却后在开炼机上将硫化体系加入，胶料经过滤后出片、冷却后装箱；

一段混炼：采用90立升全自动密炼生产线进行，依次将生胶、防老剂加入密炼机，然后将软化剂与炭黑加入，混炼5～10分钟，在120～130℃下排胶；主要操作要点如下：按顺序依次称好生胶、小料，通过输送带将其投入密炼机；投炭黑完毕，上顶栓下降，将转速调至35，混炼约120秒后升栓，注如软化剂，上顶栓下降，混炼150秒； 打开下顶栓，上顶栓升栓，排胶，30秒后关闭下顶栓；

二段混炼：将密炼机排料放入开炼机拉片冷却，待胶料冷却至60℃以下时，将硫化剂、促进剂加入，翻捣均匀，放厚辊距5～7mm下片，投入硬脂酸锌水溶液冷却，悬挂风干进入下一工序；

（3）停放和过滤：上述混炼胶冷却后在室温下停放8小时以上，重新返炼出条，用滤胶机进行过滤，滤网为100目，滤胶温度为80℃以下；

（4）切割下片：过滤好的胶料在开炼机上出成5～7mm胶片，并切割成300×400mm的胶片，冷却后叠放入塑料袋、包裹后装箱。

9.根据权利要求8所述的石油钻井泥浆泵活塞皮碗用橡胶胶料制备工工艺，其特征是：首先将芳纶浆粕进行预处理，以粉末丁腈橡胶和沉淀法白炭黑为隔离剂、以对叔丁基苯酚聚乙炔树脂为增粘剂，将其制成预混料，再按照配方将其与XHNBR橡胶、补强填充剂、增塑剂、硫化剂和助硫化剂进行共混得到混炼胶。

10.根据权利要求8所述的石油钻井泥浆泵活塞皮碗用橡胶胶料制备工工艺，其特征是石油钻井泥浆泵活塞皮碗用橡胶胶料技术指标：

（1）阿克隆磨耗（cm3/1.61km）:≤0.25cm3；

（2）硬度，邵氏A，85±5度

（4）拉伸强度：≥18MPa；

（5） 拉断伸长率：≥250%

（8）撕裂强度：≥80kN/m

（9）压缩永久变形（150℃×24h）： ≤25%

（10）热空气老化(150℃×72h）

硬度变化：+6

拉伸强度降低：≤15%

伸长率降低：≤25%

（11） 耐油（150℃×72h，ASTM 903）

  重量变化： -10～0度

  体积变化：   0～+15%。