[发明专利]一种多功能ZnO晶须增强螺杆泵用定子橡胶

摘要

本发明涉及一种用于石油井控装置、特种机械设备及化学化工领域的多功能ZnO晶须增强螺杆泵用定子橡胶。它能克服橡胶强度低、塑性差、耐磨性能及化学稳定性不足的缺陷。其技术方案是：制备该橡胶所用原料的成分和含量为：丁腈橡胶、65％；硫磺粉、1％；改性纳米氧化锌、3％；改性ZnO晶须、7％；防老剂264、0.7％；炭黑、20％；邻苯二甲酸二辛酯、1％；硬脂酸、0.8％；促进剂-DM、0.5％；促进剂-CZ、1％。通过丁腈橡胶塑炼、混炼、硫化成型工艺过程，最终得到本橡胶产品。该橡胶为热力稳定性和各向同性的多组分分散体系，不易发生聚结；能使橡胶强度、塑性明显提高；它用于油田井控、特种机械设备及化学化工行业中。

主权项

一种多功能ZnO晶须增强螺杆泵用定子橡胶，其特征是：制备该橡胶所用原料的成分和含量如下，其中含量为质量百分比，质量的单位为克或千克；丁腈橡胶、代号NBR、65％；硫磺粉、1％；改性纳米氧化锌、是指ZnO粒径在1nm到100nm的经过改性的纳米ZnO粉末、3％；改性ZnO晶须、是指四针状单晶体铅锌矿结构的改性ZnO晶须、7％；防老剂264，即双苯胺、0.7％；炭黑、20％；邻苯二甲酸二辛酯、代号DOP、1％；硬脂酸、即十八烷酸、0.8％；促进剂‑DM、即二硫化二苯骈噻唑、0.5％；促进剂‑CZ、即N‑环己基‑2‑苯骈噻唑次磺酰胺、1％；纳米ZnO的改性：将纳米ZnO在200‑210℃温度条件下，烘干1.5h，使其充分干燥；用丙酮稀释表面活性剂硅烷偶联剂即双‑[Y‑(三乙氧基硅)丙基]‑四硫化物或乳化剂OP‑10即烷基酚与环氧乙烷的缩合物，其体积比为20∶1；再在均匀搅拌的条件下，压力控制在0.3MPa～0.5MPa，采用喷雾法利用丙酮稀释后的表面活性剂处理充分干燥的纳米ZnO；最后在70‑90℃温度条件下，将上述混合物中的丙酮完全挥发，得改性纳米氧化锌；ZnO晶须的改性：取硅烷偶联剂即双‑[Y‑(三乙氧基硅)丙基]‑四硫化物、或钛酸酯类偶联剂即γ‑氨丙基三乙氧基硅烷、代号KH550、用量为ZnO晶须用量的2％、在pH值为3～5的水‑乙醇或水‑丙酮‑盐酸溶剂中水解20min～45min，加入ZnO晶须，在水浴中恒温机械搅拌30min～60min，然后减压过滤，用去离子水洗涤至无氯离子，产物置于80℃烘箱中干燥、翻松，并在150℃下活化8h，得到改性ZnO晶须。