[发明专利]一种氢化丁腈橡胶耐热体系的橡胶制品胶料及制备方法

说明书

本发明公开了一种氢化丁腈橡胶耐热体系的橡胶制品胶料及制备方法。其原料以质量份数计为，高强度氢化丁腈橡胶(ZSC)85±3份、氢化丁腈橡胶(HNBR)15±3份、4,4'‑双(α,α‑二甲基苄基)二苯胺1.5±0.3份、双叔丁基过氧化二异丙苯2±0.5份、芳纶浆粕0～16份，且芳纶浆粕的质量份数不为0。该橡胶制品胶料改善和增强了改性HNBR橡胶部件的高温力学性能，尤其是橡胶部件老化后的高温拉伸强度。

技术领域

本发明涉及属于橡胶制品胶料技术领域，具体涉及一种改性氢化丁腈橡胶HNBR耐热体系的橡胶制品胶料及其制备方法。

背景技术

近年来，随着我国原油开采量的不断增大，石油钻采工程随之增多。在石油钻采的过程中，通常会使用到大量的橡胶制品，如橡胶封隔器、螺杆泵定子、密封圈等，这些橡胶制品均在石油钻采中有着十分明显的作用。

封隔器是石油开采生产中重要的井下分层工具，在钻井、注水、分层采油和气举等工艺技术中有着非常广泛的应用。其工作性能的好坏直接影响着生产成本和企业的经济效益。而封隔器胶筒是保证封隔器密封性能最重要的部分，封隔器胶筒的性能对封隔器的工作性能的重要性不言而喻。

螺杆泵是目前国内外一种广泛应用的采油机械，其结构简单，特别适合于高粘度、高含砂量的油井并且有较高的工作效率，是一种依靠泵体与螺杆所形成的啮合空间容积变化和移动来输送液体或使之增压的回转泵。它的主要工作部件是转子和定子。螺杆泵的主要失效形式表现为定子的失效。

密封圈是由一个或几个零件组成的环形罩，其固定在轴承的一个套圈或垫圈上并与另一套圈或垫圈接触或形成窄的迷宫间隙，防止润滑油漏出及外物侵入。密封圈具有结构简单、制造容易、装配方便、成本低廉和使用可靠等特点。

在海上油田稠油开采过程中，由于受到环境条件、作业空间、操作成本等因素的影响，陆地油田常规热采开发方式和工艺技术的应用受到很大限制，其开采难度远远高于陆上稠油油田。如何高效、低成本地开发这些资源是海上稠油油田面临的难题和挑战。为了实现海上稠油油田的高效开发，故采用海上稠油蒸汽吞吐采油技术。海上稠油蒸汽吞吐采油技术是将高温高压的水蒸汽、热水等热流体注入地层，通过加热降黏及注汽提高采收率等机理实现稠油井高效开发的一种方法。在采油过程中，高温流体通过油管注入地层，井底套管、水泥环和地层温度升高，由于套管和水泥环或地层的膨胀系数不同，从而有可能因套管与水泥环因受热伸长量的不同，致使胶结面失效，存在气窜的隐患。同时，井筒内的高温对井下采油工具的耐高温性能提出更高的要求。若采油工具温度过高，则易引起橡胶部件的老化，老化后的橡胶部件的力学性能降低，致使橡胶部件失效，影响油田生产。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明的目的之一是提供一种氢化丁腈橡胶耐热体系的橡胶制品胶料，改善和增强了改性HNBR橡胶部件的高温力学性能，尤其是橡胶部件老化后的高温拉伸强度。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种氢化丁腈橡胶耐热体系的橡胶制品胶料，其原料以质量份数计为，高强度氢化丁腈橡胶(ZSC)85±3份、氢化丁腈橡胶(HNBR)15±3份、4,4'-双(α,α-二甲基苄基)二苯胺1.5±0.3份、双叔丁基过氧化二异丙苯2±0.5份、芳纶浆粕0～16份，且芳纶浆粕的质量份数不为0。

为了获得上述橡胶制品胶料，本发明的目的之二是提供一种上述橡胶制品胶料的制备方法，

(1)将高强度氢化丁腈橡胶(ZSC)和氢化丁腈橡胶(HNBR)加入至开炼机，混炼至包辊；然后加入4,4'-双(α,α-二甲基苄基)二苯胺吃料完毕后，采用三角包操作法进行翻炼；

(2)加入芳纶浆粕吃料完毕后进行割刀、下片，冷却后加入双叔丁基过氧化二异丙苯，吃料完毕后进行薄通打三角包，下片，停放获得胶片；

(3)将胶片依次进行一段硫化及二段硫化即可获得上述橡胶制品胶料。