聚四氟乙烯微粉表面改性对氢化丁腈橡胶性能影响

采用甲基丙烯酸锌对聚四氟乙烯(PTFE)微粉进行改性,研究了改性后聚四氟乙烯对氢化丁腈橡胶力学性能、耐磨性能及与织物粘合性能的影响。结果表明,通过红外光谱仪和扫描电子显微镜发现PTFE颗粒表面包覆了一层甲基丙烯酸锌;随着甲基丙烯酸锌用量的增加,硫化胶的拉伸强度、撕裂强度和硬度增加;磨耗体积从71 mm^(3)降为28 mm^(3),胶料耐磨性得以改善;硫化胶与尼龙弹力布的剥离强度从1.8 N/mm提升到3.1 N/mm。综上所述,采用甲基丙烯酸锌改性PTFE能提高胶料的力学性能以及与织物之间的粘合强度,达到了改善聚四氟乙烯与橡胶之间粘合性能的目的。

不同硫化体系对氢化丁腈橡胶力学性能的影响

本文旨在研究不同硫化体系对氢化丁腈橡胶力学性能的影响,主要研究4种硫化体系,DCP硫化体系,DCP和S并用硫化体系,双25硫化体系,S硫化体系,研究结果表明:DCP作为HNBR硫化剂,硫化胶力学性能最好,老化后力学性能保持率较高;DCP和S并用作为HNBR硫化剂,硫化胶力学性能较好,但耐老化性能相对较差,老化性能保持率有所降低;双25作为HNBR硫化剂,硫化胶力学性能较好,老化后力学性能保持率较高,S作为HNBR硫化剂,硫化胶力学性能相对较差,耐老化性能较差。

不同氢化度氢化丁腈橡胶的结构表征与分子模拟

通过核磁共振波谱(1H NMR)、红外光谱(IR)及热分析等方法研究了不同氢化度氢化丁腈橡胶(HNBR)分子结构之间的差异,结果表明,在丁腈橡胶(NBR)加氢过程中,聚丁二烯上的乙烯基加氢速率最快,其次是反式1,4结构,顺式1,4结构的加氢速率最慢,而腈基基本不发生氢化反应.采用核磁共振谱法对不同氢化度HNBR中不同链段的含量进行定量分析,依据此结果建模并进行分子模拟计算,得到不同氢化丁腈橡胶的密度、内聚能密度(CED)和玻璃化转变温度(Tg)等参数,模拟值与实验结果吻合.实验结果表明,随着氢化度的增加,HNBR的热氧化稳定性逐渐增加,这主要是由于氢化度增加后分子链中双键含量逐渐减少而CED增加的缘故.分子模拟可以有效地计算出多种结构参数,为共聚橡胶材料的制备与加工提供基础数据及理论指导.

硫化体系对氢化丁腈胶热氧老化性能的影响

系统研究了不同硫化体系对氢化丁腈胶(HNBR)力学性能和热氧老化性能的影响。结果表明:采用过氧化物/硫磺(S)体系得到的胶料其综合性能优于过氧化物体系得到的胶料,在100份HNBR中加入5份过氧化二异丙苯(DCP)和0.5份S,即DCP与S并用时,硫化胶拉伸强度可以达到23.85 MPa,在160℃×72 h热氧老化后仍可以达到20.99 MPa。热氧老化性能以DCP/S为7/0.5时最为优异。

低温耐油蒙脱土/氢化丁腈的制备和性能研究

采用热机械共混的方法,制备了有机蒙脱土(OMMT)/低温氢化丁腈(HNBR)的橡胶材料。热混炼工艺增强了OMMT在氢化丁腈中的分散性能,从而获得了性能优异的HNBR橡胶。SAXS、SEM和TEM照片展示了OMMT主要以插层结构和少量聚集体存在HNBR橡胶中。DSC曲线和压缩耐寒系数测试表明,少量添加OMMT,可在不明显限制HNBR橡胶分子链的运动条件下,提高HNBR填料网络密度,增加橡胶内部的网络协同密度,从而增强HNBR橡胶的低温弹性。少量OMMT(<10 phr)可大幅度提高HNBR橡胶的力学性能,但随着OMMT添加量继续增加,橡胶力学性能提高不明显。DMA测试表明,添加OMMT可提高其和HNBR橡胶的结合力及分散效果,成为增强HNBR橡胶力学性能的主要原因;与纯HNBR相比可提高橡胶的耐油性能。因此OMMT/HNBR复合材料是一种具有低温液压密封应用前景的橡胶材料。

单甲基丙烯酸锌增强丁腈及氢化丁腈橡胶复合材料的热氧老化研究

论文研究了单甲基丙烯酸锌(HZMMA)、HZMMA和炭黑混合物、炭黑增强丁腈(NBR)橡胶及氢化丁腈(HNBR)复合材料的热氧老化行为。实验结果表明:单甲基丙烯酸锌(HZMMA)对丁腈(NBR)橡胶及氢化丁腈(HNBR)均表现出良好的增强作用,丁腈橡胶复合材料的使用温度上限不能超过150℃。氢化丁腈橡胶复合材料在130℃下老化时,由于物理交联点和化学交联点的共同作用,橡胶复合材料老化1周的拉伸强度和100%定伸强度均出现极值点,随着老化时间的进一步延长,材料的力学性能逐渐下降。材料的断裂伸长率随着老化时间的延长,呈单调递减趋势。老化温度越高,HZMMA的耐热氧老化效果愈加显著。HZMMA、HZMMA和炭黑混合物、炭黑等增强的HNBR橡胶复合材料的耐热氧老化能力的顺序为HZMMA>HZMMA/炭黑混合物>炭黑。

氢化丁腈橡胶共混改性技术研究进展

氢化丁腈橡胶性能优异,在石油、汽车等领域得到了广泛应用。但其价格昂贵,因此开展氢化丁腈橡胶与其它聚合物共混改性研究,以获得性能和价格上的平衡是很有意义的。综述了国内外近十年来氢化丁腈橡胶与其它各种橡胶、塑料和短纤维共混改性的技术进展,并展望了氢化丁腈橡胶共混改性的发展趋势。

白炭黑填充氢化丁腈胶的性能研究

考察了不同品种白炭黑对过氧化物硫化的氢化丁腈胶的硫化特性,力学性能和热空气老化性能的影响。结果表明:白炭黑的品种对胶料的硫化特性影响较小,弱碱性白炭黑可以增加硫化速率,缩短硫化时间;选用的5种白炭黑的力学性能较为一致,除了江西产的白炭黑表现为拉伸强度低,100%定伸应力大,扯断伸长率小,压缩永久变形小;加入白炭黑的氢化丁腈硫化胶经150℃×72 h热空气老化后,邵尔A硬度增加5～8,拉伸强度,100%定伸应力增加,扯断伸长率降低。

单甲基丙烯酸锌增强氢化丁腈橡胶复合材料

在硫化过程中加入助硫剂,利用电子显微设备观察氢化丁腈橡胶分子内部形态结构变化。随着硫化时间的增加,复合材料的拉伸强度和100%定伸应力均得到提升,断裂强度和断裂伸长率降低;随着单甲基丙烯酸锌用量的增加,氢化丁腈橡胶复合材料的力学性能得到提升,当单甲基丙烯酸锌用量为30份时,氢化丁腈橡胶具有较好的力学性能。

低黏度基础油与氢化丁腈胶的相容性测试

低黏度基础油是影响与橡胶相容性的重要因素。对氢化丁腈胶与低黏度的石蜡基油,环烷基油,聚α-烯烃和合成酯的相容性进行了考察。通过测试氢化丁腈胶在基础油中浸泡后的体积与硬度来评价氢化丁腈胶与基础油的相容性。氢化丁腈胶的体积与硬度变化越大,相容性越差。氢化丁腈胶浸泡168 h后(100℃),在石蜡基油中,氢化丁腈胶的体积膨胀0.035%,硬度下降2.5 IRHD;在环烷基油中,体积膨胀0.187%,硬度下降5.7 IRHD;在聚α-烯烃中,体积膨胀0.033%,硬度下降2.4 IRHD;在合成酯中,体积膨胀0.362%,硬度下降9.8 IRHD,均出现体积膨胀和硬度下降。延长浸泡时间至1200 h也表现出相似的结果。相比之下,石蜡基油和聚α-烯烃与氢化丁腈胶的相容性较好,环烷基油与氢化丁腈橡胶的相容性稍次,合成酯与氢化丁腈橡胶的相容性较差。

酸压工况对氢化丁腈橡胶O型圈的损伤评价

为考察酸压工况对橡胶密封圈的损伤程度,以氢化丁腈橡胶O型圈为对象,通过高温高压釜模拟现场高温高压高含酸液介质工况,以截面积变化率、拉伸性能、硬度、压缩永久变形、宏观形貌变化和密封装置变化情况为指标,对其在酸压工况下的腐蚀损伤进行了试验评价。试验结果表明:腐蚀试验后,氢化丁腈橡胶O型圈截面积增大、物理性能出现一定程度的下降,有变形、鼓胀、表面破损的现象发生,自由状态下O型圈腐蚀损伤程度大于承压状态。研究结果表明,氢化丁腈橡胶O型圈在试验周期范围内具有一定密封性能,长期服役时存在密封失效的风险。研究结果可为酸化压裂工况下的氢化丁腈橡胶密封体的选用提供技术参考。

探讨氢化丁腈夹布油封在质检中遇到的两个问题

文章阐述氢化丁腈夹布油封在质检中遇到的两个问题 ,并对其原因进行分析 ,提出相应的解决措施 。

氢化丁腈动态油封的配方及性能研究

本文研究了氢化丁腈橡胶的低温耐寒性能,设计出了具有优良的耐油,耐高温,低压变,耐老化性的特种耐寒橡胶生产配方。动态油封橡胶制品的脆性温度可以达到-55℃,产品在保持耐高温性能的同时具有良好的耐低温性能。

新型丁腈酯橡胶的加氢及耐热性能研究

以三苯基膦氯化铑为催化剂,对丁腈酯橡胶(BNBR)进行均相溶液加氢处理,研究催化剂质量分数和反应温度对氢化丁腈酯橡胶(HBNBR)加氢度的影响,并研究BNBR和HBNBR的耐热性能。结果表明:当催化剂质量分数为0.003 8、反应温度为100℃时,HBNBR的加氢度达到99%;与BNBR相比,HBNBR的热稳定性和耐热老化性能大幅提高。

高压钻井泵耐高温空气包胶囊的研发与应用

根据现阶段石油钻井技术现状及发展趋势,文章从配方设计、生产制造工艺、模具优化等方面进行了研究,设计了一种能满足深井、超深井在高温、高压、腐蚀介质等复杂多样的恶劣环境下作业需求的空气包胶囊。通过实践检验,与市场上同等产品平均3个月的寿命相比,该空气包胶囊的使用寿命得到了极大提升,普遍达到7~9个月,解决了用户更换频次高导致的钻井效率低下,员工作业繁重,成本居高不下的问题,满足用户需求。

变径自锁复合固井胶塞的研制与应用

针对常规固井胶塞不能满足套管滑套工具串内径多次变化的特殊需求,研制了适应114.3 mm(4in)套管滑套固井配套工具的变径自锁复合胶塞。胶塞大、小胶碗采用分体式结构设计,按"大-小-小-小-小-大"顺序排列,采用同轴不同径的胶碗结构实现对套管刮削,同时设计了卡钉装置,具有自锁功能。室内试验结果表明,胶塞可以顺利通过模拟滑套短节,且无明显磨损,大、小胶碗未发生重叠与干涉。套管滑套固井胶塞现场试验13井次,试验成功率100%,说明该胶塞能满足套管滑套固井、完井现场施工需求。

基于单向解耦法的等壁厚螺杆泵橡胶衬套热滞后研究

稠油开采中使用最广的普通丁腈橡胶的螺杆泵容易发生定子衬套的烧心穿孔失效,昂贵的氢化丁腈橡胶耐高温却没有确切的使用深度和截面参数选择依据。为解决以上问题,首先基于普通丁腈橡胶和氢化丁腈橡胶热老化和拉伸试验拟合了橡胶超弹性本构模型,然后使用单向解耦法分解滞后生热过程建立了一种新型有限元模型,最后使用研究了工作井深、过盈量和壁厚对两种橡胶材料等壁厚单头螺杆泵的滞后生热影响规律,并列出3种因素的正交表。研究结果表明:普通丁腈橡胶在70℃及以下工作温度(对应工作深度1667 m)中性能优于氢化丁腈,使用该螺杆泵具有较高的性价比,然而它在高温环境会发生严重老化,是目前应用中发生烧心穿孔失效的主要原因;氢化丁腈橡胶在150℃的工作温度(对应工作深度4333 m)才开始出现老化,比普通丁腈力学性能稳定,所以可靠性占优;由于液柱压力和橡胶老化作用,两种橡胶的定子衬套与转子之间的最大应力均随工作深度增加呈现先降低后增加的规律;随着过盈量的增加,螺杆泵密封性能提高,截面的最高温度呈开口向上的上升二次函数;橡胶衬套壁厚每增加2 mm,内壁真实位移平均增加0.059~0.067 mm,对应增长率19%~28%,随着壁厚的增加,截面的最高温度呈开口向上的下降二次函数。综上所述,1667 m是两种橡胶螺杆泵的使用分界线,过盈量取不漏失条件下最小值0.5 mm,壁厚取不漏失条件下最大值12 mm。研究结果为合理匹配定子橡胶衬套参数、优选定子橡胶材料以及提升螺杆泵全寿命周期工作性能提供理论支撑。

飞机油箱表面整体保护的密封涂料粘接性能研究

以氢化丁腈为基体橡胶,配合酚醛树脂、补强填料、增粘树脂、混合溶剂制备了一种高性能飞机整体油箱用表面保护密封涂料。研究了氢化丁腈、补强填料和增粘树脂的种类及配比对保护密封涂料性能的影响。结果表明,以端羧基氢化丁腈(Therban XT VP KA 8889)为主体橡胶、6份A200气相二氧化硅为补强填料、10份EPS25环氧封端聚硫为增粘树脂制备的保护密封涂料综合性能优异。

提高采油工具密封性能的研究

封隔器胶筒是采油井下工具中最重要的密封件之一。对其密封性能的研究有着非常重要的意义。本文研究了封隔器胶筒的密封性能,着重分析了氢化丁腈橡胶胶筒配方中、过氧化物交联体系对氢化丁腈胶筒性能的影响,测试了氢化丁腈胶筒的拉伸强度、定伸强度、断裂伸长率、硬度等力学性能,以及老化性能和静态压缩永久变形率。结果表明使用双-2,5过氧化物交联体系胶筒的拉伸强度和硬度均高,耐热、耐老化性能较好,扯断伸长率和压缩永久变形皆低。