CN102776057A - 自润滑复合材料及其制备方法 - Google Patents

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尚朝晖
侯海全
彭斌望
高聚同
何海峰
王起晶
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Sinopec Shengli Oilfield Co Gudong Oil Extraction Plant
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China Petroleum and Chemical Corp
Sinopec Shengli Oilfield Co Gudong Oil Extraction Plant
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Abstract

本发明公开了一种自润滑复合材料，以超高分子聚乙烯为基体，分子量在4×106以上，以石墨和二硫化钼为添加剂，由以下重量份数原料组成：超高分子聚乙烯：50～70份，石墨：15～25份，二硫化钼15～25份。其制备方法是：按照设计比例秤好超高分子聚乙烯、石墨、二硫化钼粉末，在球磨罐中干混，将混合好的材料放入阳模和阴模后闭合；在压力机上平整地安装好模具后开始加压，预压力为6MPa，用10min时间达到预压力，然后用90℃/h的速度升温，加热至180℃，边加热边加压至压力达到30MPa时开始保温30min，保温结束停止加热，使其自然冷却，保持压力不变，待温度50℃以下，卸去压力，得到自润滑复合材料，有益效果是：自润滑复合材料，具有良好的耐磨性和耐腐蚀性。

Description

自润滑复合材料及其制备方法
技术领域
   本发明涉及自润滑复合材料组份及制备方法技术，具体而言是一种自润滑复合材料及其制备方法。
背景技术
在油田的有杆泵抽油设备中，抽油杆接箍是和抽油杆配套的一个必不可少的关键部件。由于接箍的外径尺寸大于抽油杆的任何部位，在油泵柱塞上下运动时，其易与油管内壁频繁发生摩擦，产生抽油杆接箍偏磨现象，使杆柱强度减弱，造成频繁作业。抽油杆接箍在井内不但要承受较大的摩擦力和冲击力的作用，同时还受到油、气、水、砂及酸、碱、盐及厌氧菌微生物等的腐蚀。因而实际工况要求接箍须具有高的耐磨性、抗冲击性和耐复杂环境腐蚀等性能。特别是现在油田开采进入注水开发期，随着综合含水量的不断上升，油井腐蚀程度日趋严重。因为当油井产出液中水的质量分数大于74.02%时，产出液由油包水型转换为水包油型，杆、管表面失去了原油的保护作用，产出水直接接触抽油杆和油管，腐蚀速度增大，抽油杆和油管内壁磨损速度加快，磨损严重。这不仅造成了油井减产或停产，增加维护工作量,而且导致井内管杆磨损、断裂, 甚至管杆落井，增加了作业施工的难度。因此，改善抽油杆接箍与油管之间的摩擦状况达到防偏磨及耐腐蚀效果显得尤为重要。为此研制自润滑复合材料，并制造在接箍表面形成复合接箍，达到防偏磨和防腐蚀的目的。
   发明内容
本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种自润滑复合材料及制备方法。
一种自润滑复合材料以超高分子聚乙烯为基体，分子量在4×106以上，其熔点高，具有润滑性、耐化学性，不易吸水，热稳定性好，以石墨和二硫化钼为添加剂，其具有可浮性、润滑性且可塑性好，由以下重量份数原料组成：超高分子聚乙烯：50～70份，石墨：15～25份，二硫化钼15～25份。
上述自润滑复合材料的制备方法是：按照设计比例秤好超高分子聚乙烯、石墨、二硫化钼粉末，在球磨罐中干混，将混合好的材料放入阳模和阴模后闭合；在压力机上平整地安装好模具后开始加压，预压力为6MPa，用10min时间达到预压力，然后用90℃/h的速度升温，加热至180℃，边加热边加压至压力达到30MPa时开始保温30min，保温结束停止加热，使其自然冷却，保持压力不变，待温度50℃以下，卸去压力，得到自润滑复合材料。
本发明的有益效果是：自润滑复合材料，具有良好的耐磨性和耐腐蚀性，在加压200N，速度为0.77m/s，作用时间500min后，摩擦系数为0.416，磨损率为2.008×10-7mm3/Nm。该复合材料适用于制造油田抽油井复合接箍，减少杆、管磨损，延长油井免修期，节约修井费用，增加原油产量。
具体实施方式
下面对本发明的实施作进一步说明：
一种自润滑复合材料以超高分子聚乙烯为基体，分子量在4×106以上，以石墨和二硫化钼为添加剂由以下重量份数原料组成：超高分子聚乙烯：60份，石墨：20份，二硫化钼20份。其制备方法是：按上述比例秤好一定数量的超高分子聚乙烯、石墨、二硫化钼粉末，在球磨罐中干混，将混合好的材料放入阳模和阴模，中间放入轴向带槽抽油杆接箍钢芯后闭合；在压力机上平整地安装好模具后开始加压，预压力为6MPa，用10min时间达到预压力，然后用90℃/h的速度升温，加热至180℃，边加热边加压至压力达到30MPa时开始保温30min，保温结束停止加热，使其自然冷却，保持压力不变，待温度50℃以下，卸去压力，得到自润滑复合材料制成的抽油杆接箍。 

Claims (2)

1.一种自润滑复合材料，其特征是：以超高分子聚乙烯为基体，分子量在4×106以上，以石墨和二硫化钼为添加剂，由以下重量份数原料组成：超高分子聚乙烯：50～70份，石墨：15～25份，二硫化钼15～25份。
2.一种自润滑复合材料的制备方法，其特征是：按照设计比例秤好超高分子聚乙烯、石墨、二硫化钼粉末，在球磨罐中干混，将混合好的材料放入阳模和阴模后闭合；在压力机上平整地安装好模具后开始加压，预压力为6MPa，用10min时间达到预压力，然后用90℃/h的速度升温，加热至180℃，边加热边加压至压力达到30MPa时开始保温30min，保温结束停止加热，使其自然冷却，保持压力不变，待温度50℃以下，卸去压力，得到自润滑复合材料。
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PB01 Publication
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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