泥漿泵用活塞皮碗及其制備方法
【專利摘要】泥漿泵用活塞皮碗及其制備方法，按重量份數計，其是由12~18份丁腈橡膠、0.5~1.0份氧化鋅、0.1~0.2份硬脂酸、0.15~0.3份促進劑M、0.05~0.2份促進劑TT、0.2~0.5份齊聚酯、0.2~0.5份古馬隆樹脂、0.1~0.2份防老劑4010NA、0.1~0.2份防老劑RD、0.05~0.2份防老劑HB-5、10~15份高耐磨炭黑、1.5~3.0份半補強炭黑和0.1~0.2份硫磺，經塑煉、混煉及硫化成型后得到的。本發明的活塞皮碗具有良好的耐高壓、耐高溫低溫、耐腐蝕、抗撕裂等性能，并能夠有效防護熱、氧和銅錳有害金屬的腐蝕。
【專利說明】泥漿泵用活塞皮碗及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及橡膠制品的配方及其制備方法領域，具體涉及泥漿泵用活塞皮碗及其制備方法。
【背景技術】
[0002]泥漿泵是油田鉆探中常用的設備，在常用的正循環鉆探中，它是將地表沖洗介質——清水、泥漿或聚合物沖洗液在一定的壓力下，經過高壓軟管、水龍頭及鉆桿柱中心孔直送鉆頭的底端，以達到冷卻鉆頭、將切削下來的巖屑清除并輸送到地表的目的。常用的泥漿泵為活塞式或柱塞式，活塞或柱塞在泵缸中做往復運動，以實現壓送與循環沖洗液的目的。活塞在缸體內做往復運動時，皮碗隨活塞一起在泥漿、原油介質中往復運動并起到密封作用，其需要具有良好的耐磨性、耐高壓、耐高溫低溫、耐腐蝕、抗撕裂等性能。現有的橡膠皮碗在油基泥漿中的抗腐蝕性能較弱，容易受到熱、氧和銅錳有害金屬的腐蝕，另外，其抗撕裂性較差，不能滿足現代鉆探技術的要求。
【發明內容】
[0003]本發明的目的就是提供一種泥漿泵用活塞皮碗及其制備方法，按本發明的配方制備的橡膠皮碗具有良好的耐高壓、耐高溫低溫、耐腐蝕、抗撕裂等性能，并能夠有效防護熱、氧和銅錳有害金屬的腐蝕。
[0004]為實現上述目的，本發明的技術方案為:泥漿泵用活塞皮碗，按重量份數計，其原料組成為:12~18份丁腈橡膠、0.5^1.0份氧化鋅、0.1~0.2份硬脂酸、0.15^0.3份促進劑Μ、0.05~0.2份促進劑TT,0.2~0.5份齊聚酯、0.2~0.5份古馬隆樹脂、0.1~0.2份防老劑4010ΝΑ、0.I~0.2份防老劑RD、0.05~0.2份防老劑HB-5、10~15份高耐磨炭黑、1.5~3.0份半補強炭黑和0.f 0.2份硫磺。
[0005]所述的泥漿泵用活塞皮碗的制備方法，包括如下步驟:
(1)、將丁腈橡膠用切膠機切成塊狀，置于開煉機中進行薄通塑煉5次后出料，并放置8~Ilh ；
(2)、將經薄通塑煉后的膠料置于密煉機中，并加入氧化鋅、硬脂酸、促進劑M、促進劑TT、齊聚酯、古馬隆樹脂、防老劑4010NA、防老劑RD、防老劑HB-5、高耐磨炭黑和半補強炭黑混合均勻，進行混煉1min ；
(3)、將完成混煉后的混煉I父送入開煉機,并加入硫橫進彳丁精煉后出片，出片厚度5mm,尺寸 5cmX 10cm ；
(4)、將步驟(3)精煉后的膠片進行活塞皮碗的初步成型；
(5)、將步驟(4)初步成型的活塞皮碗置于活塞皮碗模具的型腔內進行成型，并用平板硫化機控制成型的溫度為150°C，壓力為5Mpa，時間為30min，冷卻后脫模即得成品。
[0006]所述的丁腈橡膠采用的型號為JSR220S和3305，兩者中丙烯腈的含量分別為42%和33%，兩者的重量比為1:4。
[0007]防老劑4010NA，其化學名稱為:N_異丙基-N’ -苯基對苯二胺；防老劑RD，其化學名稱為:2，2，4-三甲基-1，2-二氫化喹啉聚合體；防老劑HB-5，其化學名稱為:N_(4_苯胺基苯基)馬來酰亞胺；促進劑M，其化學名稱為:2_硫醇基苯駢噻唑；促進劑TT，其化學名稱為:二硫化四甲基秋蘭姆。
[0008]有益效果:本發明的活塞皮碗采用丁腈橡膠為主體膠料，加入活性劑氧化鋅和硬脂酸，促進劑M和促進劑TT，增塑劑齊聚酯和固體古馬隆樹脂，防老劑4010NA、RD和HB-5，補強填充劑高耐磨炭黑和半補強炭黑，硫化劑硫磺。其中，氧化鋅在硬脂酸配合下形成鋅皂，使之易于溶解在膠料中，與促進劑M和促進劑TT形成一種結合物，使促進劑更加活潑，能活化硫磺形成一種很強的硫化劑，提高硫化橡膠的膠連密度及耐熱老化性能。促進劑M和促進劑TT能促進膠料與硫化劑之間的反應，提高硫化速度，降低硫化溫度，同時提高膠料的伸長率、拉伸強度及抗撕裂性。增塑劑齊聚酯能夠提高膠料的粘合強度，增加膠料的硬度、拉伸強度和耐磨性，并能縮短混煉時間，提高生產效率。固體古馬隆樹脂有助于炭黑分散并能改善膠料壓出壓延及粘著性等工藝性能，能溶解硫磺分散均勻防止焦燒，還能提高硫化膠的物理機械性能及耐老化性。防老劑4010NA和防老劑RD并用，使膠料能有效防護熱、氧和銅錳有害金屬的腐蝕，防老劑HB-5用以增加膠料的耐熱、耐介質腐蝕性能。高耐磨炭黑和半補強炭黑二者結合能夠提高橡膠制品的硬度、強度及彈性，而且能改善膠料的加工性能，并提高制品的耐磨、耐撕裂、耐寒等性能，延長制品使用壽命。硫化劑硫磺用以使膠料具有優異的高彈性、高強度和耐老化等性能。
【具體實施方式】
[0009]泥漿泵用活塞皮碗，按重量份數計，其原料組成為:12~18份丁腈橡膠、0.5^1.0份氧化鋅、0.1-0.2份硬脂酸、0.15^0.3份促進劑Μ、0.05、.2份促進劑ΤΤ、0.2^0.5份齊聚酯、0.2~0.5份古馬隆樹脂、0.1~0.2份防老劑4010ΝΑ、0.1-θ.2份防老劑RD,0.05~0.2份防老劑ΗΒ-5、10-15份高耐磨炭黑、1.5~3.0份半補強炭黑和0.1-θ.2份硫磺。
[0010]所述的泥漿泵用活塞皮碗的制備方法，包括如下步驟:
(1)、將丁腈橡膠用切膠機切成塊狀，置于開煉機中進行薄通塑煉5次后出料，并放置8~Ilh ；
(2)、將經薄通塑煉后的膠料置于密煉機中，并加入氧化鋅、硬脂酸、促進劑Μ、促進劑ΤΤ、齊聚酯、古馬隆樹脂、防老劑4010ΝΑ、防老劑RD、防老劑ΗΒ-5、高耐磨炭黑和半補強炭黑混合均勻，進行混煉1min ；
(3)、將完成混煉后的混煉I父送入開煉機,并加入硫橫進彳丁精煉后出片，出片厚度5mm,尺寸 5cmX 10cm ；
(4)、將步驟(3)精煉后的膠片進行活塞皮碗的初步成型；
(5)、將步驟(4)初步成型的活塞皮碗置于活塞皮碗模具的型腔內進行成型，并用平板硫化機控制成型的溫度為150°C，壓力為5Mpa，時間為30min，冷卻后脫模即得成品。
[0011]實施例1
泥漿泵用活塞皮碗，按重量份數計，其原料組成為:12份丁腈橡膠、0.5份氧化鋅、0.1份硬脂酸、0.15份促進劑M、0.05份促進劑ΤΤ、0.2份齊聚酯、0.2份古馬隆樹脂、0.1份防老劑4010ΝΑ、0.1份防老劑RD、0.05份防老劑HB_5、10份高耐磨炭黑、1.5份半補強炭黑和0.1份硫磺。
[0012]實施例2
泥漿泵用活塞皮碗，按重量份數計，其原料組成為:15份丁腈橡膠、0.75份氧化鋅、
0.14份硬脂酸、0.2份促進劑M、0.1份促進劑ΤΤ、0.3份齊聚酯、0.3份古馬隆樹脂、0.12份防老劑4010ΝΑ、0.15份防老劑RD、0.1份防老劑HB_5、12份高耐磨炭黑、2.2份半補強炭黑和0.15份硫磺。
[0013]實施例3
泥漿泵用活塞皮碗，按重量份數計，其原料組成為:18份丁腈橡膠、1.0份氧化鋅、0.2份硬脂酸、0.3份促進劑M、0.2份促進劑ΤΤ、0.5份齊聚酯、0.5份古馬隆樹脂、0.2份防老劑4010ΝΑ、0.2份防老劑RD、0.2份防老劑HB_5、15份高耐磨炭黑、3.0份半補強炭黑和0.2份硫磺。
[0014]上述實施例制備的活塞皮碗的物理性能測試結果如下:
【權利要求】
1.泥漿泵用活塞皮碗，其特征在于:按重量份數計，其原料組成為:12~18份丁腈橡膠、0.5^1.0份氧化鋅、0.1~0.2份硬脂酸、0.15^0.3份促進劑Μ、0.05~0.2份促進劑ΤΤ、0.2~0.5份齊聚酯、0.2~0.5份古馬隆樹脂、0.1~0.2份防老劑4010ΝΑ、0.1~θ.2份防老劑RD>0.05~0.2份防老劑ΗΒ-5、10~15份高耐磨炭黑、1.5~3.0份半補強炭黑和0.1~0.2份硫磺。
2.如權利要求1所述的泥漿泵用活塞皮碗的制備方法，其特征在于:包括如下步驟: (1)、將丁腈橡膠用切膠機切成塊狀，置于開煉機中進行薄通塑煉5次后出料，并放置8~Ilh ； (2)、將經薄通塑煉后的膠料置于密煉機中，并加入氧化鋅、硬脂酸、促進劑Μ、促進劑ΤΤ、齊聚酯、古馬隆樹脂、防老劑4010ΝΑ、防老劑RD、防老劑ΗΒ-5、高耐磨炭黑和半補強炭黑混合均勻，進行混煉1min ； (3)、將完成混煉后的混煉I父送入開煉機,并加入硫橫進彳丁精煉后出片，出片厚度5mm,尺寸 5cmX 10cm ； (4)、將步驟(3)精煉后的膠片進行活塞皮碗的初步成型； (5)、將步驟(4)初步成型的活塞皮碗置于活塞皮碗模具的型腔內進行成型，并用平板硫化機控制成型的溫度為150°C，壓力為5Mpa，時間為30min，冷卻后脫模即得成品。
【文檔編號】C08K3/22GK104163958SQ201410380093
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月31日 優先權日:2014年7月31日
【發明者】王曉彬 申請人:濮陽市恒信橡塑有限公司