一種改性納米氧化鋅丁腈橡膠的螺桿泵定子的制作方法

本實用新型涉及一種螺桿泵定子，特別是涉及一種改性納米氧化鋅丁腈橡膠的螺桿泵定子。
背景技術：
：目前我國大部分油田已經進入二采、三采階段，稠油井頻現，常規采油設備已經不能適應當前采油工況的要求，潛油螺桿泵尤其適合于該類高粘度稠油井的開采。由于起步較晚，加之技術仍不成熟，我國潛油螺桿泵的使用壽命較之國外還有很大差距。如何延長螺桿泵使役壽命，減少更新頻率與成本，一直以來都是該工程領域中的研究熱點。在通用橡膠中，丁腈橡膠(NBR)具有優異的耐油性，因而被廣泛應用于油封、油箱、耐油膠輥、耐油膠板和螺桿泵橡膠襯里等。與其他非自補強性合成橡膠相同，需要在NBR中加入各種配合劑以提高、改善其使用性能。氧化鋅(ZnO)在硫磺硫化體系中用作硫化活性劑，是橡膠工業中的重要配合劑之一，不但可以活化整個硫化體系，提高硫化膠的交聯密度，還可改善硫化膠耐熱老化性能。納米氧化鋅具有納米材料的特殊屬性，如表面效應，小尺寸效應等。氧化鋅粒徑的減小，使得氧化鋅反應活性增強，可以實現與橡膠“分子”水平上的結合，但粒徑的減小，也同時增大了氧化鋅粒子的比表面能，使得納米粉體團聚嚴重，為了更好的發揮出納米材料的納米效應，改善其在基體材料中的分散性，提高混煉效率，需要對其進行表面改性。使用納米氧化鋅改性橡膠的實例比較多，如一種多功能納米ZnO增強橡膠（專利公開號為CN101891907A），采取的是用丙酮稀釋后的表面活性劑處理納米ZnO的方法；用于橡膠添加的納米氧化鋅復合母粒及其制備方法（專利公開號為CN1188459C）,采用的是在納米氧化鋅中加入不同功能復合組份，制得納米氧化鋅復合母粒的方法；納米氧化鋅/聚丙烯/聚乳酸復合纖維材料及其制備方法（專利公開號CN101407948B），采用的是等離子處理方法等，材料的使用性能均得到很好提高。技術實現要素：本實用新型的目的在于提供一種改性納米氧化鋅丁腈橡膠的螺桿泵定子，本實用新型將改性納米氧化鋅加入丁腈橡膠，避免了納米粒子由于表面能高引發團聚而導致失去納米粒子性能。并用丁腈橡膠制作螺桿泵定子，使其具有優異的耐油、耐磨性，提高了材料的使用壽命與應用范圍。本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的：一種改性納米氧化鋅丁腈橡膠的螺桿泵定子，所述螺桿泵定子鋼體外套內的定子，以橡膠為襯套澆鑄在鋼體外套內，定子通過內嚙合圍繞泵殼軸心線，呈行星轉動的轉子狀構成；定子與鋼套通過粘結劑固定在一起，定子內螺旋面與轉子表面間嚙合形成多個密封腔室，螺桿泵的定子襯套長度取為14-22個導程數。所述的一種改性納米氧化鋅制備丁腈橡膠用于螺桿泵定子，所述螺桿泵的結構參數：泵的偏心距e、泵轉子直徑D、定子導程T按下列比值進行選取：,。所述的一種改性納米氧化鋅制備丁腈橡膠用于螺桿泵定子，所述螺桿泵的初始過盈與螺桿直徑的比值在0.008-0.012之間選取。本實用新型的優點與效果是：本實用新型丁腈橡膠加入改性納米氧化鋅，改善了納米氧化鋅粉體在橡膠基體中的分散性，有效提高硫化膠料的綜合使役性能。一方面改進了丁腈橡膠的耐油溶脹老化性能，另一方面提高了丁腈橡膠的強度和硬度，使其耐磨損性能提高。本實用新型拓寬了螺桿泵用丁腈橡膠的應用范圍。附圖說明圖1為螺桿泵轉子主視圖；圖2為螺桿泵轉子左視圖；圖3為螺桿泵定子主視圖；圖4為螺桿泵定子左視圖；圖5為螺桿泵動態示意主視圖；圖6為螺桿泵動態示意左視圖。具體實施方式下面結合實施例對本實用新型進行詳細說明。實施例1圖中：1-螺桿泵轉子；2-螺桿泵定子；3-流體。本實用新型螺桿泵是由工作狀態下不動的以橡膠為襯套并澆鑄在鋼體外套內、形成的定子及與定子通過內嚙合，且圍繞泵殼軸心線做行星轉動的鋼體轉子構成。定子與鋼套通過粘結劑固定在一起。定子內螺旋面與轉子表面間嚙合，形成多個密封腔室，被輸送的介質在定子與轉子嚙合形成的密封腔室中，沿螺桿泵軸線方向做旋轉位移，從螺桿泵吸入端向排出端移動。螺桿泵的結構參數（泵的偏心距e、泵轉子直徑D、定子導程T）按下列比值進行選取：,。螺桿泵的定子襯套長度取為14-22個導程數。螺桿泵的初始過盈與螺桿直徑的比值在0.008-0.012之間選取。本實用新型所用的儀器設備包括：XK-150型開放式煉膠機，青島亞東機械股份有限公司。M2000-A型橡膠無轉子硫化儀，臺灣高鐵科技股份有限公司。XLB型平板硫化機，青島亞東機械股份有限公司。LX-A型邵爾A型硬度計，上海自九量具有限公司。TH5000系列5000N電子萬能試驗機，江都市天璨試驗機械廠。按質量份數比由以下原料組成：丁腈橡膠100份、高耐磨炭黑70份、改性納米氧化鋅1份、硬脂酸1份、4010NA防老劑1份、硫磺0.5份、DM1.5份、TMTD1.5份、MgO0.15份、DOP2份。一種螺桿泵定子用丁腈橡膠的研制，步驟如下：按上述比例份數稱取物料備用；將開煉機輥距調整為0.5-1mm，稱取丁腈橡膠投放薄通塑煉3分鐘并包輥；將配合劑依次加入開煉機中混煉。投料順序為：丁腈橡膠→硫磺→硬脂酸→改性納米氧化鋅→防老劑4010NA→N330高耐磨炭黑→軟化劑DOP→促進劑MgO→促進劑DM→促進劑TMTD，割搗8-10次使配合劑混煉均勻后下片；將所得混煉膠放置24小時后，返煉3-5分鐘，測定硫化時間tc90；按照所得tc90，將混煉膠在平板硫化機中硫化即可。將上述硫化樣品進行篩選，選擇表面光滑，無氣泡的試樣進行性能測試，主要經過：力學性能測試；硬度性能測試；耐油性能通過常溫常壓原油浸泡實驗完成；磨損試驗測試。本實施例所得螺桿泵定子用丁腈橡膠的力學性能測試結果見表1，硬度性能測試見表2，耐油溶脹測試結果見表3，磨損試驗見表4。表1抗拉強度測試結果拉伸強度（MPa）實例119.231實例220.098實例321.996實例420.773實例519.45實例619.36表2硬度性能測試結果邵爾A型硬度/度實例176實例277實例381實例479實例575實例673表3常溫常壓原油浸泡結果表4磨損試驗測試結果磨損量（mg）實例135.6實例233.7實例325實例429.8實例540.6實例647.3當前第1頁1 2 3