一種耐高溫高壓耐氫氟酸的氟橡膠及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于新材料技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種耐高溫高壓耐氨氣酸的氣橡膠及其制 備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 氣橡膠是主鏈或側(cè)鏈的碳原子上還有氣原子的合成高分子彈性體，其廣泛用于航 天、軍工、汽車、石油化工等領(lǐng)域。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，橡膠密封材料的使用環(huán)境愈發(fā)苛 亥Ij，尤其在石油化工行業(yè)，石油鉆井的深度越來越深，壓力、溫度也越來越高，加上地底的惡 劣環(huán)境，尤其是氨氣酸，對(duì)于橡膠密封件腐蝕較大，嚴(yán)重影響總體設(shè)備的使用。然而，現(xiàn)有氣 橡膠制品在高溫高壓環(huán)境下其耐氨氣酸性能較差，且耐高壓氣橡膠一般要求高硬度，但是 高硬度的氣橡膠工藝性能較差，生產(chǎn)出的密封產(chǎn)品合格率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種耐高溫高壓耐氨氣酸的氣橡膠及其制備方法。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為： 陽0化]一種耐高溫高壓耐氨氣酸的氣橡膠，各組分按重量份數(shù)計(jì)為：氣膠生膠60~80 份，全氣酸橡膠20~40份，納米炭黑55~60份，過氧化物硫化劑2~4份，硫化助劑3~ 5份，分散流動(dòng)劑1~3份，分散流動(dòng)助劑2~4份；其中氣膠生膠與全氣酸橡膠兩者之和 為100份。
[0006] 按上述方案，所述氣膠生膠為G系列氣膠生膠，其氣含量為69~70%。
[0007] 按上述方案，所述全氣酸橡膠耐溫范-40°C~320°C。
[0008] 按上述方案，所述納米炭黑為納米炭黑N990。
[0009] 按上述方案，所述過氧化物硫化劑為101粉狀硫化劑。
[0010] 按上述方案，所述硫化助劑為TAIC-70硫化助劑。
[0011] 按上述方案，所述分散流動(dòng)劑為棟桐蠟。
[0012] 按上述方案，所述分散流動(dòng)助劑的型號(hào)為CTS或HT290。
[0013] 上述耐高溫高壓耐氨氣酸的氣橡膠的制備方法，包括如下步驟：
[0014] (1)按重量配比稱取氣膠生膠60~80份和全氣酸橡膠20~40份，氣膠生膠和全 氣酸橡
[0015] 膠之和為100份，將氣膠生膠和全氣酸橡膠置于開煉機(jī)上混合均勻并薄通；
[0016] 似將納米炭黑55~60份，過氧化物硫化劑2~4份，硫化助劑3~5份，分散流 動(dòng)劑1~3份，分散流動(dòng)助劑2~4份依次加入開煉機(jī)并混合均勻，出片得到氣膠混煉膠；
[0017] (3)將氣膠混煉膠置于平板硫化劑模具中硫化，待硫化完成后取出成品進(jìn)行二次 硫化，得到最終產(chǎn)品。 陽0化]按上述方案，步驟（3)所述硫化的條件為175°C~185°C、8min~10min、8~IOMpaO
[0019] 按上述方案，步驟（3)所述二次硫化的條件為：200°C~230°C二次硫化14h~ 1化。
[0020] 本發(fā)明的有益效果如下：（1)本發(fā)明采用G系列氣橡膠并用全氣酸橡膠提高氣含 量，利用過氧化物硫化體系，通過二者的共硫化，同時(shí)獲得耐高溫及耐氨氣酸性能；（2)本 發(fā)明采用熱裂解炭黑N990提高材料的斷裂拉伸強(qiáng)度及抗壓性能；采用分散流動(dòng)劑及分散 流動(dòng)助劑，能在材料硬度較高時(shí)保持材料的加工性能及彈性；過氧化物硫化劑及助劑的加 入可在保持材料的性能的前提下縮短硫化時(shí)間，提高生產(chǎn)效率；(3)采用本發(fā)明制備的氣 橡膠材料能在高溫（250°C~300°C)高壓（120MPa~150MPa)強(qiáng)酸性（氨氣酸）工況條件 下滿足密封功能。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的 內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。 陽0巧 實(shí)施例1
[0023] 一種耐高溫高壓耐氨氣酸的氣橡膠，各組分配比見表1，
[0024] 表1耐高溫高壓耐氨氣酸的氣橡膠 陽0巧]
[00%] 本實(shí)施例所述耐高溫高壓耐氨氣酸的氣橡膠通過如下方法制備得到：
[0027] (1)按重量配比稱取氣膠生膠80份和全氣酸橡膠20份，將氣膠生膠和全氣酸橡膠 置于開煉機(jī)上混合均勻并薄通；
[0028] (2)將納米炭黑55份，過氧化物硫化劑2份，硫化助劑3份，分散流動(dòng)劑1份，分散 流動(dòng)助劑2份依次加入開煉機(jī)并混合均勻，出片得到氣膠混煉膠；
[0029] (3)將氣膠混煉膠置于平板硫化劑模具中硫化，硫化條件為175°C，lOmin，機(jī)臺(tái)壓 力為lOMPa，待硫化完成后取出成品置于烘箱中進(jìn)行二次硫化（200°C，1化），得到最終產(chǎn) 品。
[0030] 將本實(shí)施例制備得到的最終產(chǎn)品（氣橡膠）在23°C條件下進(jìn)行測(cè)試，其測(cè)試結(jié)果 見表2,由表2中數(shù)據(jù)結(jié)果可W看出：該實(shí)施例制備得到的氣橡膠在250°C條件下物理性能 變化很小，且在此溫度條件下耐壓性能優(yōu)越（壓縮永久變形值?。?，且在氨氣酸中性能變化 很小。
[0031] 表2氣橡膠的性能測(cè)試
陽〇3引實(shí)施例2
[0034] 一種耐高溫高壓耐氨氣酸的氣橡膠，各組分配比見表3，
[0035] 表3耐高溫高壓耐氨氣酸的氣橡膠
[0036]
[0037] 本實(shí)施例所述耐高溫高壓耐氨氣酸的氣橡膠通過如下方法制備得到：
[0038] (I)按重量配比稱取氣膠生膠70份和全氣酸橡膠30份，將氣膠生膠和全氣酸橡膠 置于開煉機(jī)上混合均勻并薄通；
[0039] 似將納米炭黑60份，過氧化物硫化劑3份，硫化助劑4份，分散流動(dòng)劑2份，分散 流動(dòng)助劑3份依次加入開煉機(jī)并混合均勻，出片得到氣膠混煉膠；
[0040] (3)將氣膠混煉膠置于平板硫化劑模具中硫化，硫化條件為180°C，9min，機(jī)臺(tái)壓 力為lOMPa，待硫化完成后取出成品置于烘箱中進(jìn)行二次硫化（220°C，巧h)，得到最終產(chǎn) 品。
[0041] 將本實(shí)施例制備得到的最終產(chǎn)品（氣橡膠）在23°C條件下進(jìn)行測(cè)試，其測(cè)試結(jié)果 見表4 :
[0042] 表4耐高溫高壓耐氨氣酸的氣橡膠
[0044]由表4中數(shù)據(jù)結(jié)果可W看出：該實(shí)施例制備得到的氣橡膠在280°C條件下物理性 能變化很小，且在此溫度條件下耐壓性能優(yōu)越（壓縮永久變形值?。?，且在氨氣酸中性能變 化很小。 W45] 實(shí)施例3
[0046] 一種耐高溫高壓耐氨氣酸的氣橡膠，各組分配比見表5，
[0047] 表5耐高溫高壓耐氨氣酸的氣橡膠
[0048]

[0049] 本實(shí)施例所述耐高溫高壓耐氨氣酸的氣橡膠通過如下方法制備得到：
[0050] (1)按重量配比稱取氣膠生膠60份和全氣酸橡膠40份，將氣膠生膠和全氣酸橡膠 置于開煉機(jī)上混合均勻并薄通；
[0051] 似將納米炭黑60份，過氧化物硫化劑4份，硫化助劑4份，分散流動(dòng)劑2份，分散 流動(dòng)助劑4份依次加入開煉機(jī)并混合均勻，出片得到氣膠混煉膠；
[0052] (3)將氣膠混煉膠置于平板硫化劑模具中硫化，硫化條件為185°C，8min，機(jī)臺(tái)壓 力為lOMPa，待硫化完成后取出成品置于烘箱中進(jìn)行二次硫化（230°C，14h)，得到最終產(chǎn) 品。
[0053] 將本實(shí)施例制備得到的最終產(chǎn)品（氣橡膠）在23°C條件下進(jìn)行測(cè)試，其測(cè)試結(jié)果 見表6,由表6中數(shù)據(jù)結(jié)果可W看出：該實(shí)施例制備得到的氣橡膠在300°C條件下物理性能 變化較小，且在此溫度條件下耐壓性能較好（壓縮永久變形值?。以诎睔馑嶂凶兓?小。
[0054] 表6耐高溫高壓耐氨氣酸的氣橡膠
[0056] 顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明所作的實(shí)例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限制。對(duì) 于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可W做出其它不同形式的變化或 變動(dòng)。運(yùn)里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予W窮舉。而因此所引申的顯而易見的變化或變 動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種耐高溫高壓耐氫氟酸的氟橡膠，其特征在于，各組分按重量份數(shù)計(jì)為：氟膠生 膠60~80份，全氟醚橡膠20~40份，納米炭黑55~60份，過氧化物硫化劑2~4份，硫化助劑 3~5份，分散流動(dòng)劑1~3份，分散流動(dòng)助劑2~4份；其中氟膠生膠與全氟醚橡膠兩者之和為 100 份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫高壓耐氫氟酸的氟橡膠，其特征在于，所述氟膠生膠 為G系列氟膠生膠，其氟含量為69~70%。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫高壓耐氫氟酸的氟橡膠，其特征在于，所述全氟醚橡 膠的耐溫范圍為_40°C~320°C。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫高壓耐氫氟酸的氟橡膠，其特征在于，所述納米炭黑 為納米炭黑N990。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫高壓耐氫氟酸的氟橡膠，其特征在于，所述過氧化物 硫化劑為101粉狀硫化劑。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫高壓耐氫氟酸的氟橡膠，其特征在于，所述硫化助劑 為TAIC-70硫化助劑。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫高壓耐氫氟酸的氟橡膠，其特征在于，所述分散流動(dòng) 劑為棕櫚蠟。8. 權(quán)利要求1~7任一所述耐高溫高壓耐氫氟酸的氟橡膠的制備方法，其特征在于，包 括如下步驟： (1) 按重量配比稱取氟膠生膠60~80份和全氟醚橡膠20~40份，氟膠生膠和全氟醚橡 膠之和為100份，將氟膠生膠和全氟醚橡膠置于開煉機(jī)上混合均勻并薄通； (2) 將納米炭黑55~60份，過氧化物硫化劑2~4份，硫化助劑3~5份，分散流動(dòng)劑1~3 份，分散流動(dòng)助劑2~4份依次加入開煉機(jī)并混合均勻，出片得到氟膠混煉膠； (3) 將氟膠混煉膠置于平板硫化劑模具中硫化，待硫化完成后取出成品進(jìn)行二次硫化， 得到最終廣品。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，步驟（3)所述硫化的硫化條件為 175°C ~185°C、8min~10min、8~10Mpa。10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，步驟（3)所述二次硫化的條件為： 200°C~230°C，二次硫化 14h~16h。
【專利摘要】本發(fā)明屬于高新性高分子結(jié)構(gòu)材料的制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種耐高溫高壓耐氫氟酸的氟橡膠及其制備方法。所述氟橡膠的各組分按重量份數(shù)計(jì)為：氟膠生膠60～80份，全氟醚橡膠20～40份，納米炭黑55～60份，過氧化物硫化劑2～4份，硫化助劑3～5份，分散流動(dòng)劑1～3份，分散流動(dòng)助劑2～4份；其中氟膠生膠與全氟醚橡膠兩者之和為100份。本發(fā)明制備的氟橡膠材料能在高溫(250℃～300℃)高壓(120MPa～150MPa)強(qiáng)酸性(氫氟酸)工況條件下滿足密封功能。
【IPC分類】C08K5/14, B29C35/02, C08L27/12, C08L71/03, C08K5/3492, C08L91/06, C08K3/04
【公開號(hào)】CN105218985
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510710424
【發(fā)明人】梁宇, 鄭磊
【申請(qǐng)人】湖北派克密封件有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請(qǐng)日】2015年10月28日