CN105295261A - 用于封隔器的橡胶制品的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于封隔器的橡胶制品的制备方法，属于橡胶制品的制备领域。为了解决传统方法制备的橡胶封隔器耐油、耐高温、耐高压程度差、易老化等问题，本发明提供一种用于封隔器的橡胶制品的制备方法，包括混炼、软化和成型，其中混炼时，在双辊开炼机中依次加入23型氟橡胶、补强填料、氧化锌、氧化镁、促进剂DM、环氧类增塑剂、防老剂NBC和硫化剂BP，并对成型的加热时间和加热温度进行控制，制得的橡胶制品可耐250℃的高温，可耐60MPa的压力，并且具有优异的耐油、耐老化性能，可广泛用于石油钻采中的封隔器使用。
Description
技术领域
本发明属于橡胶制品的制备领域，具体涉及一种用于石油钻采中封隔器的橡胶制品的制备领域。
背景技术
连续油管是相对于常规单根螺纹连接油管而言的，又称为挠性油管、蛇形管或盘管，是一种缠绕在卷筒上、可以连续下入或起出的无螺纹连接的长油管口。近年来，连续油管以其高效、经济的特点广泛应用于各种井下作业，其中包括喷砂射孔压裂工艺。国外应用于连续油管喷砂射孔压裂作业的井下工具按封隔形式分为砂塞封隔、可钻桥塞封隔和封隔器封隔3种。完成喷砂射孔作业后砂塞封隔需要第2趟管柱完成冲砂作业，可钻桥塞需要第2趟管柱完成钻塞作业，而封隔器封隔只需解封封隔器便可，因此具有工艺简单、时间成本低、效率高等优点。
封隔器是分层采油及注水过程中必不可少的工具之一，其主要位于套管与油管之间。橡胶封隔器本身属于弹性密封元件，它的具体作用是能够将油井下不同的油层进行分隔，而实现这一作用的器件是封隔器中的密封胶筒。
在钻采过程中，经常会发生封隔器失效的现象，主要原因是胶筒在井下高温高压的作用下，橡胶本身发生老化和撕裂造成的，胶筒的质量好坏直接影响整体密封效果。胶筒是非线性弹性橡胶材料,其力学性能与橡胶材料的配方密切相关,即使相同硬度的橡胶,其压缩或剪切模量也各不相同。
目前的封隔器采用传统的方法制备，制备出来的封隔器耐油、耐高温、耐高压程度差，易老化，需要不断进行更换，增加了劳动量，降低了工作效率。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种用于封隔器的橡胶制品的制备方法，采用如下技术方案：
一种用于封隔器的橡胶制品的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、将23型氟橡胶放入双辊开炼机中，然后依次添加补强填料、氧化锌、氧化镁、促进剂DM、环氧类增塑剂、防老剂NBC和硫化剂BP进行混炼250-350S，温度保持80℃~100℃，得到混合物A；
b、在步骤a中得到的混合物A添加软化剂脂肪酸甘油酯，然后混炼200~300s，得到混合物B；
c、将步骤b得到的混合物B放入模具中，加热成型，即得所述的用于封隔器的橡胶制品。
优选地，步骤b中所述的补强填料为白炭黑、云母粉和细粒子碳酸钙中的一种或者多种的组合。
优选地，步骤c中所述的加热成型包括以下内容：加热温度为120℃~180℃，加热时间为600~900s。
本发明的有益效果如下：
1.本发明提供用于封隔器的橡胶制品的制备方法，以23型氟橡胶为主原料，此橡胶可耐200~250℃的高温，配以后面的原料及制备条件，为封隔器的耐高温要求提供保障。
2.本发明提供用于封隔器的橡胶制品的制备方法，其补强材料中包括云母粉和细粒子碳酸钙。云母粉和细粒子碳酸钙可作为半补强填料及增量填料，以增大橡胶体积和质量，达到降低生产成本的目的，同时还可以提高橡胶硬度，改善其耐油性能和工艺性能。可改善混炼加工性能及延长胶料存放时间，使其不易结构化。
3.本发明提供的用于封隔器的橡胶制品的制备方法，加入脂肪酸甘油酯作为软化剂，并提供相应的软化工序，改善硫化胶耐热性，延长老化诱导期。
4.本发明提供的用于封隔器的橡胶制品的制备方法，在双辊开炼机中添加原料的顺序，使得混合更均匀，更能发挥橡胶和其他配合剂的相互作用，为橡胶终产品的使用性能提供保障。
5.本发明提供的方法制备而成的用于封隔器的橡胶制品，可耐250℃的高温，可耐60MPa的压力，并且具有优异的耐油、耐老化性能，可广泛用于石油钻采中的封隔器使用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
一种用于封隔器的橡胶制品的制备方法，包括以下步骤：
a、将23型氟橡胶放入双辊开炼机中，然后依次添加补强填料、氧化锌、氧化镁、促进剂DM、环氧类增塑剂、防老剂NBC和硫化剂BP进行混炼250-350S，温度保持80℃~100℃，得到混合物A；所述的补强填料为白炭黑、云母粉和细粒子碳酸钙中的一种或者多种的组合；
b、在步骤a中得到的混合物A添加软化剂脂肪酸甘油酯，然后混炼200~300s，得到混合物B；
c、将步骤b得到的混合物B放入模具中，加热成型，加热温度为120℃~180℃，加热时间为600~900s，即得所述的用于封隔器的橡胶制品。
实施例2
一种用于封隔器的橡胶制品的制备方法，包括以下步骤：
a、将23型氟橡胶放入双辊开炼机中，然后依次添加补强填料、氧化锌、氧化镁、促进剂DM、环氧类增塑剂、防老剂NBC和硫化剂BP进行混炼250-300S，温度保持90℃~100℃，得到混合物A；所述的补强填料为白炭黑和云母粉的混合物；
b、在步骤a中得到的混合物A添加软化剂脂肪酸甘油酯，然后混炼200~250s，得到混合物B；
c、将步骤b得到的混合物B放入模具中，加热成型，加热温度为120℃~150℃，加热时间为600~800s，即得所述的用于封隔器的橡胶制品。
实施例3
一种用于封隔器的橡胶制品的制备方法，包括以下步骤：
a、将23型氟橡胶放入双辊开炼机中，然后依次添加补强填料、氧化锌、氧化镁、促进剂DM、环氧类增塑剂、防老剂NBC和硫化剂BP进行混炼300-350S，温度保持80℃~90℃，得到混合物A；所述的补强填料为白炭黑和细粒子碳酸钙的混合物；
b、在步骤a中得到的混合物A添加软化剂脂肪酸甘油酯，然后混炼250~300s，得到混合物B；
c、将步骤b得到的混合物B放入模具中，加热成型，加热温度为150℃~180℃，加热时间为700~900s，即得所述的用于封隔器的橡胶制品。
实施例4
一种用于封隔器的橡胶制品的制备方法，包括以下步骤：
a、将23型氟橡胶放入双辊开炼机中，然后依次添加补强填料、氧化锌、氧化镁、促进剂DM、环氧类增塑剂、防老剂NBC和硫化剂BP进行混炼280-320S，温度保持90℃~95℃，得到混合物A；所述的补强填料为白炭黑、云母粉和细粒子碳酸钙的混合物；
b、在步骤a中得到的混合物A添加软化剂脂肪酸甘油酯，然后混炼240~280s，得到混合物B；
c、将步骤b得到的混合物B放入模具中，加热成型，加热温度为140℃~160℃，加热时间为700~800s，即得所述的用于封隔器的橡胶制品。
Claims (3)
1.一种用于封隔器的橡胶制品的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、将23型氟橡胶放入双辊开炼机中，然后依次添加补强填料、氧化锌、氧化镁、促进剂DM、环氧类增塑剂、防老剂NBC和硫化剂BP进行混炼250-350S，温度保持80℃~100℃，得到混合物A；
b、在步骤a中得到的混合物A添加软化剂脂肪酸甘油酯，然后混炼200~300s，得到混合物B；
c、将步骤b得到的混合物B放入模具中，加热成型，即得所述的用于封隔器的橡胶制品。
2.根据权利要求1所述的用于封隔器的橡胶制品的制备方法，其特征在于，步骤b中所述的补强填料为白炭黑、云母粉和细粒子碳酸钙中的一种或者多种的组合。
3.根据权利要求1所述的用于封隔器的橡胶制品的制备方法，其特征在于，步骤c中所述的加热成型包括以下内容：加热温度为120℃~180℃，加热时间为600~900s。
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