[发明专利]一种用于抽油杆的耐高温耐水解环氧树脂基体

说明书

本发明涉及高分子化工领域领域，更具体地，本发明提供了一种用于抽油杆的耐高温耐水解环氧树脂基体及其制备方法。本发明第一方面提供一种用于抽油杆的耐高温耐水解环氧树脂基体，制备原料包括A组分和B组分；所述A组分包括双酚A型环氧树脂、酚醛型诺伏勒克环氧树脂、脂环族环氧树脂、缩水甘油胺环氧树脂；所述B组分包括固化剂、增韧剂、促进剂、催化剂；所述双酚A型环氧树脂的环氧当量为130～300g/mol。

技术领域

本发明涉及高分子化工领域，更具体地，本发明提供了一种用于抽油杆的耐高温耐水解环氧树脂基体及其制备方法。

背景技术

抽油杆作为油气行业的重要组成部件，在采油操作中起到了关键作用，影响采油效率和采油能力。随着油田的采油深度逐步加深，对于抽油杆的自身重量、力学性能、耐温性能和耐腐蚀性能的要求也逐步提高。

为了满足解决金属抽油杆的强度重量比低和耐腐蚀性差的问题，行业内开发了基于碳纤维/环氧树脂的复合材料抽油杆。该类复合材料抽油杆，采用拉挤工艺生产，在0度方向具有非常高的力学强度和模量。同时具备明显高于金属的耐酸腐蚀性能。根据采油深度的不同，对于生产复合材料抽油杆的环氧拉挤系统的玻璃化温度有两个级别，分别是玻璃化温度为110～130℃和160～180℃。

目前行业内使用的复合材料抽油杆环氧拉挤系统主要为环氧树脂-酸酐固化剂体系，由于抽油杆的工作环境为高压高温高湿条件，对于环氧拉挤系统的耐高压高温高湿的老化性能也提出了很高的要求。目前，现有的很多拉挤系统在高压高温高湿老化后，很容易出现树脂分解的现象，严重影响碳纤维复合材料抽油杆的长期可靠性。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明第一方面提供一种用于抽油杆的耐高温耐水解环氧树脂基体，制备原料包括A组分和B组分；所述A组分包括双酚A型环氧树脂、酚醛型诺伏勒克环氧树脂、脂环族环氧树脂、缩水甘油胺环氧树脂；

所述B组分包括固化剂、增韧剂、促进剂、催化剂；

所述双酚A型环氧树脂的环氧当量为130～300g/mol。

作为本发明的一种优选技术方案，按重量份计，按重量份计，所述A组分包括40～80份双酚A型环氧树脂、10～30份酚醛型诺伏勒克环氧树脂、5～30脂环族环氧树脂、0～100份缩水甘油胺环氧树脂；

所述B组分包括30～120份固化剂、1～30份增韧剂、0～10份促进剂、0～10份催化剂。

作为本发明的一种优选技术方案，按重量份计，所述A组分包括50～70份双酚A型环氧树脂、15～25份酚醛型诺伏勒克环氧树脂、10～25脂环族环氧树脂和30～70份缩水甘油胺环氧树脂；

所述B组分包括50～100份固化剂、5～20份增韧剂、1～5份促进剂和1～5份催化剂。

作为本发明的一种优选技术方案，所述双酚A型环氧树脂的环氧当量为170～200g/mol。

作为本发明的一种优选技术方案，所述酚醛型诺伏勒克环氧树脂选自苯酚型酚醛环氧树脂、邻甲酚型酚醛环氧树脂、联苯酚醛环氧树脂中的一种或几种组合。

作为本发明的一种优选技术方案，所述促进剂为咪唑类促进剂。

作为本发明的一种优选技术方案，所述咪唑类促进剂选自1-甲基咪唑、2-甲基咪唑、2苯基咪唑、二甲基苄胺、1苄基2甲基咪唑、2乙基4甲基咪唑、1氰乙基2苯基咪唑、2十一烷基咪唑、1氰乙基2甲基咪唑中的一种或几种组合。

作为本发明的一种优选技术方案，所述固化剂选自四氢苯酐、六氢苯酐、甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐内亚甲基四氢苯酐、甲基内亚甲基四氢苯酐、甲基纳迪克酸酐中的一种或几种组合。

作为本发明的一种优选技术方案，所述催化剂包括金属催化剂和季铵盐催化剂。