CN101463143A

CN101463143A - 油田污泥橡胶填料及其生产方法和橡胶制品

Info

Publication number: CN101463143A
Application number: CNA2009103001397A
Authority: CN
Inventors: 何浩; 王爱军; 曹军; 张巨东; 贾彬彬
Original assignee: Xinjiang Oilfield Survey & Design Institute
Current assignee: Xinjiang Oilfield Survey & Design Institute
Priority date: 2009-01-12
Filing date: 2009-01-12
Publication date: 2009-06-24

Abstract

一种油田污泥橡胶填料及其生产方法和橡胶制品。该油田污泥橡胶填料以油田污泥为原料，制备成小于200目粒径、含水率小于0.5％的粉末状的油田污泥橡胶填料。本发明解决了油田污泥的固废排放问题，达到了保护环境的目的，同时油田污泥橡胶填料为橡胶行业提供了一种新的廉价填料，降低了橡胶制品的材料成本，污泥填料中的矿物油，又可减少在胶料配方软化剂用量，从而进一步降低材料成本。与轻质碳酸钙填料相比，应用本发明的油田污泥橡胶填料后，其橡胶制品的某些性能，如混炼胶加工性能、拉伸强度、磨耗、撕裂强度、回弹性等比轻质碳酸钙获得的橡胶制品更加优越。因此本发明具有较大的经济效益、社会效益和环境效益。

Description

油田污泥橡胶填料及其生产方法和橡胶制品

技术领域

本发明涉及油田污泥用于橡胶的技术领域，是一种油田污泥橡胶填料及其生产方法和橡胶制品。

背景技术

油田污泥是石油开采过程中油田污水处理的副产物，在进行原油脱水后的污水处理中为提高水处理和防腐效果，在水质中加入了大量的钙、镁、钠、钾等碱性物质，从而产生大量的含油污泥，这些污泥成分复杂。其主要成分为碳酸钙、粘土、其它硅铝物质及矿物油等。

油田含油污泥的处理和应用是油田环境保护过程中较难解决的问题。目前国内外处理含油污泥的方法主要有：自然干化法、浓缩干化法、机械脱水法、高温含油污泥处理方法、溶剂萃取处理方法、含油污泥生物处理技术、焚烧法等，各种处理方法各有其优缺点，大多数含油污泥处理技术主要目的仅仅是降低污泥中的含水量、减少污泥体积以便于运输和最终处置，没有充分考虑变害为利、综合利用等因素。

目前也有将油田污泥用于建筑方面的技术，例如：专利号为03125450.0的中国专利文献公开了一种油田污泥烧结建筑砌块的制备方法，专利号为03139052.8的中国专利文献公开了一种利用油田污泥制成的地面砖及其生产方法。

橡胶填料在橡胶制品中占有重要地位，广泛应用于天然胶和合成胶中，用于制造鞋类、胶板、胶管、胶辊、胶带、模制品、压出制品和发泡制品等。常用的橡胶填料有碳酸钙、高岭土、陶土等。

发明内容

本发明提供了一种油田污泥橡胶填料及其生产方法和橡胶制品，其克服了现有技术之不足，有效地解决了油田污泥的排放问题。

本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种油田污泥橡胶填料，以油田污泥为原料，制备成小于200目粒径、含水率小于0.5％的粉末状的油田污泥橡胶填料。

本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种油田污泥橡胶填料的生产方法，按下述步骤进行：先将油田污泥为原料用湿法粉碎，其次用湿法过400目至800目筛网筛选，在105℃至120℃温度下干燥1小时至3小时后粉碎并通过200目筛得到粉末状的油田污泥橡胶填料。

本发明的技术方案之三是通过以下措施来实现的：一种以油田污泥橡胶填料为原料之一的天然橡胶制品，其按原料重量份组成为：天然橡胶100份，氧化锌3份至5份，硬脂酸1份至2份，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.5份至1.0份，二硫化二苯并噻唑0.5份至1.0份，硫黄1.6份至2份，油田污泥橡胶填料60份至80份，高岭土20份至10份，2，2，4-三甲基-1，2二氢化喹啉1至2份，N-异丙基-N-苯基对苯二胺1份至2份，芳烃油5份至10份。

本发明的技术方案之四是通过以下措施来实现的：一种以油田污泥橡胶填料为原料之一的丁苯胶橡胶制品，其按原料重量份组成为：丁苯胶100份，氧化锌3份至5份，硬脂酸1份至2份，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.5份至1.0份，二硫化二苯并噻唑0.5份至1.0份，硫黄1.6份至2份，油田污泥橡胶填料60份至80份，高岭土20份至10份，2，2，4-三甲基-1，2二氢化喹啉1至2份，N-异丙基-N-苯基对苯二胺1份至2份，芳烃油5份至10份。

本发明的技术方案之五是通过以下措施来实现的：一种以油田污泥橡胶填料为原料之一的天然橡胶和丁苯胶橡胶制品，其按原料重量份组成为：天然橡胶50份，丁苯胶50份，氧化锌3份至5份，硬脂酸1份至2份，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.5份至1.0份，二硫化二苯并噻唑0.5份至1.0份，硫黄1.6份至2份，油田污泥橡胶填料60份至80份，高岭土20至10份，2，2，4-三甲基-1，2二氢化喹啉1份至2份，N-异丙基-N-苯基对苯二胺1份至2份，芳烃油5份至10份。

本发明的技术方案之六是通过以下措施来实现的：一种以油田污泥橡胶填料为原料之一的丁腈胶橡胶制品，其按原料重量份组成为：丁腈胶100份，氧化锌3份至5份，硬脂酸1份至2份，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.0份至1.5份，二硫化二苯并噻唑1.5份至2.0份，2硫醇基苯并噻唑1.5份至2.0份，硫黄1.5份至2份，油田污泥橡胶填料50份至80份，白炭黑15份至20份，2，2，4-三甲基-1，2二氢化喹啉1份至2份，2-巯基苯并咪唑1份至2份，古马隆5份至8份，邻苯二甲酸二丁酯6份至10份。

本发明的技术方案之七是通过以下措施来实现的：一种以油田污泥橡胶填料为原料之一的乙丙胶橡胶制品，其按原料重量份组成为：乙丙胶100份，氧化锌3份至5份，硬脂酸1份至2份，2-硫醇基苯并噻唑1.5份至2.0份，二硫化四甲基秋兰姆1.5份至2.5份，二正丁基二硫代氨基甲酸锌1.5份至2.0份，硫黄1.5份至2.0份，油田污泥橡胶填料50份至80份，白炭黑15份至20份，2，2，4-三甲基-1，2二氢化喹啉1份至2份，，环烷油30份至50份。

本发明解决了油田污泥的固废排放问题，达到了保护环境的目的，同时油田污泥橡胶填料为橡胶行业提供了一种新的廉价填料，降低了橡胶制品的材料成本，污泥填料中的矿物油，又可减少在胶料配方软化剂用量，从而进一步降低材料成本。与轻质碳酸钙填料相比，应用本发明的油田污泥橡胶填料后，其橡胶制品的某些性能，如混炼胶加工性能、拉伸强度、磨耗、撕裂强度、回弹性等比轻质碳酸钙获得的橡胶制品更加优越。因此本发明具有较大的经济效益、社会效益和环境效益。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

下面结合实施例对本发明作进一步描述：

实施例1：该油田污泥橡胶填料以油田污泥为原料，制备成小于200目粒径、含水率小于0.5％的粉末状的油田污泥橡胶填料。

实施例2：该油田污泥橡胶填料的生产方法按下述步骤进行：先将油田污泥为原料用湿法粉碎，其次用湿法过400目至800目筛网筛选，在105℃至120℃温度下干燥1小时至3小时后粉碎并通过200目筛得到粉末状的油田污泥橡胶填料。

实施例3：该天然橡胶制品以上述油田污泥橡胶填料为原料之一按原料重量份组成为：天然橡胶100份，氧化锌3份至5份，硬脂酸1份至2份，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.5份至1.0份，二硫化二苯并噻唑0.5份至1.0份，硫黄1.6份至2份，油田污泥橡胶填料60份至80份，高岭土20份至10份，2，2，4-三甲基-1，2二氢化喹啉1份至2份，N-异丙基-N-苯基对苯二胺1份至2份，芳烃油5份至10份。实验结果表明：油田污泥填料与轻质碳酸钙的填充效果相似，且混炼时吃料快、不飞扬，其硫化胶的拉伸强度可达15～20Mpa，回弹性可达60～70％，撕裂强度可达，30～35Mpa，这些性能优于轻质碳酸钙填充胶的性能。

实施例4：该丁苯胶橡胶制品以上述油田污泥橡胶填料为原料之一按原料重量份组成为：丁苯胶100份，氧化锌3份至5份，硬脂酸1份至2份，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.5份至1.0份，二硫化二苯并噻唑0.5份至1.0份，硫黄1.6份至2份，油田污泥橡胶填料60份至80份，高岭土20份至10份，2，2，4-三甲基-1，2二氢化喹啉1份至2份，N异丙基N苯基对苯二胺1份至2份，芳烃油5份至10份。实验结果表明：油田污泥填料与轻质碳酸钙的填充效果相似，且混炼时吃料快、不飞扬，其硫化胶的拉伸强度可达8～12Mpa，回弹性可达50～60％，撕裂强度可达18～20Mpa，这些性能方面优于轻质碳酸钙填充胶的性能。

实施例5：该天然橡胶和丁苯胶橡胶制品以上述油田污泥橡胶填料为原料之一按原料重量份组成为：天然橡胶50份，丁苯胶50份，氧化锌3份至5份，硬脂酸1份至2份，N-环己基-2苯并噻唑次磺酰胺0.5份至1.0份，二硫化二苯并噻唑0.5份至1.0份，硫黄1.6份至2份，油田污泥橡胶填料60份至80份，高岭土20份至10份，2，2，4-三甲基-1，2二氢化喹啉1份至2份，N异丙基-N-苯基对苯二胺1份至2份，芳烃油5份至10份。实验结果表明：油田污泥填料与轻质碳酸钙的填充效果相似，且混炼时吃料快、不飞扬，其硫化胶的拉伸强度可达10～15Mpa，回弹性可达50～60％，撕裂强度可达25～30Mpa，这些方面优于轻质碳酸钙填充胶的性能。

实施例6：该丁腈胶橡胶制品以上述油田污泥橡胶填料为原料之一按原料重量份组成为：丁腈胶100份，氧化锌3份至5份，硬脂酸1份至2份，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.0份至1.5份，二硫化二苯并噻唑1.5份至2.0份，2-硫醇基苯并噻唑1.5份至2.0份，硫黄1.5份至2份，油田污泥橡胶填料50份至80份，白炭黑15份至20份，2，2，4-三甲基-1，2二氢化喹啉1份至2份，2-巯基苯并咪唑1份至2份，古马隆5份至8份，邻苯二甲酸二丁酯6份至10份。实验结果表明：油田污泥填料与轻质碳酸钙的填充效果相似，且混炼时吃料快、不飞扬，其硫化胶的拉伸强度可达7～10MPa，回弹性可达45～55％，这些性能方面优于轻质碳酸钙填充胶的性能。

实施例7：该乙丙胶橡胶制品以上述油田污泥橡胶填料为原料之一按原料重量份组成为：乙丙胶100份，氧化锌3份至5份，硬脂酸1份至2份，2-硫醇基苯并噻唑1.5份至2.0份，二硫化四甲基秋兰姆1.5份至2.5份，二正丁基二硫代氨基甲酸锌1.5份至2.0份，硫黄1.5份至2.0份，油田污泥橡胶填料50份至80份，白炭黑15份至20份，2，2，4-三甲基-1，2二氢化喹啉1份至2份，环烷油30份至50份。实验结果表明：油田污泥填料与轻质碳酸钙的填充效果相似，且混炼时吃料快、不飞扬，其硫化胶的拉伸强度可达12～15Mpa，回弹性可达60～65％，撕裂强度可达20～25Mpa，这些性能方面优于轻质碳酸钙填充胶的性能。

在实施例3至实施例7中：天然橡胶、丁苯橡胶、乙丙橡胶、丁腈橡胶分别为生胶，天然橡胶可采用1号烟片胶，也可根据需要采用其它牌号的天然橡胶，硬脂酸和氧化锌为活化剂，轻质碳酸钙、白炭黑、高岭土和油田污泥橡胶填料分别为填料，芳烃油、古马隆、邻苯二甲酸二丁酯、环烷油分别为增塑剂，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、二硫化二苯并噻唑、2硫醇基苯并噻唑、二硫化四甲基秋兰姆、二正丁基二硫代氨基甲酸锌分别为促进剂，2，2，4-三甲基-1，2二氢化喹啉、2-巯基苯并咪唑分别为防老剂。

在实施例3至实施例7中：其橡胶试样都是采用现有公知的生产方法得到的，一般按照原材料加料顺序(生胶→活化剂、防老剂、促进剂→填料、增塑剂→硫黄)，在开炼机进行混炼，形成混炼胶，根据硫化胶性能试验的试样要求形状，将混炼胶装入模具中，在硫化机上硫化，得到相应的硫化胶试样，对其硫化胶进行性能试验。其执行的国家标准有：

GB/T 6038—2006橡胶试验胶料的配料、混炼和硫化设备及操作程序。

GB/T 1233—2008未硫化橡胶初期硫化特性的测定门尼粘度计法。

GB/T 528—1998硫化胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定。

GB/T 529—2008硫化胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定。

GB/T 531.1—2008硫化橡胶或热塑性橡胶压入硬度试验方法，第一部分：邵氏硬度计法(邵尔硬度)。

GB/T 1681—1991硫化橡胶回弹性的测定。

GB/T 1689—1998硫化橡胶耐磨性的测定(用阿克隆磨耗机)。

Claims

【权利要求1】一种油田污泥橡胶填料，其特征在于以油田污泥为原料，制备成小于200目粒径、含水率小于0.5％的粉末状的油田污泥橡胶填料。
【权利要求2】一种根据权利要求1所述的油田污泥橡胶填料的生产方法，其特征在于按下述步骤进行：先将油田污泥为原料用湿法粉碎，其次用湿法过400目至800目筛网筛选，在105℃至120℃温度下干燥1小时至3小时后粉碎并通过200目筛得到粉末状的油田污泥橡胶填料。
【权利要求3】一种以权利要求1所述的油田污泥橡胶填料为原料之一的天然橡胶制品，其特征在于按原料重量份组成为：天然橡胶100份，氧化锌3份至5份，硬脂酸1份至2份，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.5份至1.0份，二硫化二苯并噻唑0.5份至1.0份，硫黄1.6份至2份，油田污泥橡胶填料60份至80份，高岭土20份至10份，2，2，4-三甲基-1，2二氢化喹啉1-2份，N-异丙基-N-苯基对苯二胺1份至2份，芳烃油5份至10份。
【权利要求4】一种以权利要求1所述的油田污泥橡胶填料为原料之一的丁苯胶橡胶制品，其特征在于按原料重量份组成为：丁苯胶100份，氧化锌3份至5份，硬脂酸1份至2份，N-环己基-2苯并噻唑次磺酰胺0.5份至1.0份，二硫化二苯并噻唑0.5份至1.0份，硫黄1.6份至2份，油田污泥橡胶填料60份至80份，高岭土20份至10份，2，2，4-三甲基-1，2二氢化喹啉1份至2份，N-异丙基-N-苯基对苯二胺1份至2份，芳烃油5份至10份。
【权利要求5】一种以权利要求1所述的油田污泥橡胶填料为原料之一的天然橡胶和丁苯胶橡胶制品，其特征在于按原料重量份组成为：天然橡胶50份，丁苯胶50份，氧化锌3份至5份，硬脂酸1份至2份，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.5份至1.0份，二硫化二苯并噻唑0.5份至1.0份，硫黄1.6份至2份，油田污泥橡胶填料60份至80份，高岭土20份至10份，2，2，4-三甲基-1，2二氢化喹啉1份至2份，N-异丙基-N-苯基对苯二胺1份至2份，芳烃油5份至10份。
【权利要求6】一种以权利要求1所述的油田污泥橡胶填料为原料之一的丁腈胶橡胶制品，其特征在于按原料重量份组成为：丁腈胶100份，氧化锌3份至5份，硬脂酸1份至2份，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.0份至1.5份，二硫化二苯并噻唑1.5份至2.0份，2-硫醇基苯并噻唑1.5份至2.0份，硫黄1.5份至2份，油田污泥橡胶填料50份至80份，白炭黑15份至20份，2，2，4-三甲基-1，2二氢化喹啉1份至2份，2-巯基苯并咪唑1份至2份，古马隆5份至8份，邻苯二甲酸二丁酯6份至10份。
【权利要求7】一种以权利要求1所述的油田污泥橡胶填料为原料之一的乙丙胶橡胶制品，其特征在于按原料重量份组成为：乙丙胶100份，氧化锌3份至5份，硬脂酸1份至2份，2-硫醇基苯并噻唑1.5份至2.0份，二硫化四甲基秋兰姆1.5份至2.5份，二正丁基二硫代氨基甲酸锌1.5份至2.0份，硫黄1.5份至2.0份，油田污泥橡胶填料50份至80份，白炭黑15份至20份，2，2，4-三甲基-1，2二氢化喹啉1份至2份，环烷油30份至50份。