CN106279812A - 一种泥浆泵用活塞皮碗及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种泥浆泵用活塞皮碗及其制备方法，泥浆泵用活塞皮碗按照重量份的原料包括聚异戊二烯橡胶、丁晴橡胶、复合填料、碳酸镁、改性白炭黑、改性树木灰烬、天然橡胶、补强剂、滑石粉、膨润土、硬脂酸锌、软化剂、防老剂、硫化剂、促进剂和六甲基二硅胺烷，所述补强剂为氧化锌，所述软化剂为医用凡士林。本发明的活塞皮碗硬度高、强度高，弹性好，改善了活塞皮碗的加工性能，提高了活塞皮碗的耐磨、耐撕裂、耐高温的性能，延长了活塞皮碗的使用寿命，耐寒系数高，可以满足长期低温下的工作环境，耐生物柴油老化性强，对环境的适应性好，使用范围广泛。

Description

一种泥浆泵用活塞皮碗及其制备方法

技术领域

本发明涉及泥浆泵制备技术领域，具体是一种泥浆泵用活塞皮碗及其制备方法。

背景技术

泥浆泵是油田钻探中常用的设备，在常用的正循环钻探中，它是将地表冲洗介质──清水、泥浆或聚合物冲洗液在一定的压力下，经过高压软管、水龙头及钻杆柱中心孔直送钻头的底端，以达到冷却钻头、将切削下来的岩屑清除并输送到地表的目的。常用的泥浆泵为活塞式或柱塞式，活塞或柱塞在泵缸中做往复运动，以实现压送与循环冲洗液的目的。活塞在缸体内做往复运动时，皮碗随活塞一起在泥浆、原油介质中往复运动并起到密封作用，其需要具有良好的耐磨性、耐高压、耐高温低温、耐腐蚀、抗撕裂等性能。现有的橡胶皮碗在油基泥浆中的抗腐蚀性能较弱，容易受到热、氧和铜锰有害金属的腐蚀，另外，其抗撕裂性较差，不能满足现代钻探技术的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐高温高压、耐腐蚀的泥浆泵用活塞皮碗及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种泥浆泵用活塞皮碗，按照重量份的原料包括：聚异戊二烯橡胶50-60份、丁晴橡胶30-40份、复合填料15-20份、碳酸镁10-20份、改性白炭黑10-15份、改性树木灰烬8-10份、天然橡胶5-8份、补强剂5-8份、滑石粉4-6份、膨润土4-6份、硬脂酸锌3-4份、软化剂3-4份、防老剂2-3份、硫化剂2-3份、促进剂1-2份、六甲基二硅胺烷0.2-0.5份。

作为本发明进一步的方案：所述泥浆泵用活塞皮碗，按照重量份的原料包括：聚异戊二烯橡胶55份、丁晴橡胶35份、复合填料18份、碳酸镁15份、改性白炭黑12份、改性树木灰烬9份、天然橡胶6份、补强剂6份、滑石粉5份、膨润土5份、硬脂酸锌3.5份、软化剂3.5份、防老剂2.5份、硫化剂2.5份、促进剂1.5份、六甲基二硅胺烷0.4份。

作为本发明进一步的方案：所述补强剂为氧化锌。

作为本发明再进一步的方案：所述软化剂为医用凡士林。

所述泥浆泵用活塞皮碗的制备方法，具体步骤如下：

（1）按照重量份称取各原料；

（2）用切胶机将聚异戊二烯橡胶、丁晴橡胶和天然橡胶切成块状并投入开炼机中进行薄通塑炼3-5次后出料，放置5-6h；

（3）将薄通塑炼后的胶料和复合填料放入第一密炼机中，在50-60℃下进行塑炼15-18min后排料停放冷却20-22h；

（4）将改性树木灰烬、滑石粉、膨润土、硬脂酸锌、六甲基二硅胺烷、碳酸镁和改性白炭黑放入至高速混合机中，以1000-1200r/min的转速高速混合搅拌10-20min得到混合物料；

（5）将步骤（3）中冷却后的物料和所述混合物料投入至第二密炼机中，在60-70℃下混炼5-8min后排料，并停放冷却20-22h；

（6）将上述混炼料加入至温度为40-50℃的开炼机中，再加入补强剂、软化剂、防老剂、硫化剂和促进剂，薄通塑炼6-8次并停放冷却10-15h；

（7）将上述冷却后的混炼胶进行裁剪，裁剪后放入泥浆泵用活塞皮碗模具中进行成型，将模具放入平板硫化机上硫化4-6min，上模温度为150-155℃，下模温度为50-55℃，压力为10-12MPa，成型后脱模即得到成品。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的活塞皮碗硬度高、强度高，弹性好，改善了活塞皮碗的加工性能，提高了活塞皮碗的耐磨、耐撕裂、耐高温的性能，延长了活塞皮碗的使用寿命，耐寒系数高，可以满足长期低温下的工作环境，耐生物柴油老化性强，对环境的适应性好，使用范围广泛。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

实施例1

本发明实施例中，一种泥浆泵用活塞皮碗，按照重量份的原料包括：聚异戊二烯橡胶50份、丁晴橡胶30份、复合填料15份、碳酸镁10份、改性白炭黑10份、改性树木灰烬8份、天然橡胶5份、氧化锌5份、滑石粉4份、膨润土4份、硬脂酸锌3份、医用凡士林3份、防老剂2份、硫化剂2份、促进剂1份、六甲基二硅胺烷0.2份。

所述泥浆泵用活塞皮碗的制备方法，具体步骤如下：

（1）按照重量份称取各原料；

（2）用切胶机将聚异戊二烯橡胶、丁晴橡胶和天然橡胶切成块状并投入开炼机中进行薄通塑炼3次后出料，放置5h；

（3）将薄通塑炼后的胶料和复合填料放入第一密炼机中，在50℃下进行塑炼15min后排料停放冷却20；

（4）将改性树木灰烬、滑石粉、膨润土、硬脂酸锌、六甲基二硅胺烷、碳酸镁和改性白炭黑放入至高速混合机中，以1000r/min的转速高速混合搅拌10min得到混合物料；

（5）将步骤（3）中冷却后的物料和所述混合物料投入至第二密炼机中，在60℃下混炼5min后排料，并停放冷却20h；

（6）将上述混炼料加入至温度为40℃的开炼机中，再加入氧化锌、医用凡士林、防老剂、硫化剂和促进剂，薄通塑炼6次并停放冷却10h；

（7）将上述冷却后的混炼胶进行裁剪，裁剪后放入泥浆泵用活塞皮碗模具中进行成型，将模具放入平板硫化机上硫化4min，上模温度为150℃，下模温度为50℃，压力为10MPa，成型后脱模即得到成品。

实施例2

本发明实施例中，一种泥浆泵用活塞皮碗，按照重量份的原料包括：聚异戊二烯橡胶55份、丁晴橡胶35份、复合填料18份、碳酸镁15份、改性白炭黑12份、改性树木灰烬9份、天然橡胶6份、氧化锌6份、滑石粉5份、膨润土5份、硬脂酸锌3.5份、医用凡士林3.5份、防老剂2.5份、硫化剂2.5份、促进剂1.5份、六甲基二硅胺烷0.4份。

所述泥浆泵用活塞皮碗的制备方法，具体步骤如下：

（1）按照重量份称取各原料；

（2）用切胶机将聚异戊二烯橡胶、丁晴橡胶和天然橡胶切成块状并投入开炼机中进行薄通塑炼4次后出料，放置5.5h；

（3）将薄通塑炼后的胶料和复合填料放入第一密炼机中，在55℃下进行塑炼16min后排料停放冷却21h；

（4）将改性树木灰烬、滑石粉、膨润土、硬脂酸锌、六甲基二硅胺烷、碳酸镁和改性白炭黑放入至高速混合机中，以1100r/min的转速高速混合搅拌15min得到混合物料；

（5）将步骤（3）中冷却后的物料和所述混合物料投入至第二密炼机中，在65℃下混炼6min后排料，并停放冷却21h；

（6）将上述混炼料加入至温度为45℃的开炼机中，再加入氧化锌、医用凡士林、防老剂、硫化剂和促进剂，薄通塑炼7次并停放冷却12h；

（7）将上述冷却后的混炼胶进行裁剪，裁剪后放入泥浆泵用活塞皮碗模具中进行成型，将模具放入平板硫化机上硫化5min，上模温度为152℃，下模温度为52℃，压力为11MPa，成型后脱模即得到成品。

实施例3

本发明实施例中，一种泥浆泵用活塞皮碗，按照重量份的原料包括：聚异戊二烯橡胶60份、丁晴橡胶40份、复合填料20份、碳酸镁20份、改性白炭黑15份、改性树木灰烬10份、天然橡胶8份、氧化锌8份、滑石粉6份、膨润土6份、硬脂酸锌4份、医用凡士林4份、防老剂3份、硫化剂3份、促进剂2份、六甲基二硅胺烷0.5份。

所述泥浆泵用活塞皮碗的制备方法，具体步骤如下：

（1）按照重量份称取各原料；

（2）用切胶机将聚异戊二烯橡胶、丁晴橡胶和天然橡胶切成块状并投入开炼机中进行薄通塑炼5次后出料，放置6h；

（3）将薄通塑炼后的胶料和复合填料放入第一密炼机中，在60℃下进行塑炼18min后排料停放冷却22h；

（4）将改性树木灰烬、滑石粉、膨润土、硬脂酸锌、六甲基二硅胺烷、碳酸镁和改性白炭黑放入至高速混合机中，以1200r/min的转速高速混合搅拌20min得到混合物料；

（5）将步骤（3）中冷却后的物料和所述混合物料投入至第二密炼机中，在70℃下混炼8min后排料，并停放冷却22h；

（6）将上述混炼料加入至温度为50℃的开炼机中，再加入氧化锌、医用凡士林、防老剂、硫化剂和促进剂，薄通塑炼8次并停放冷却15h；

（7）将上述冷却后的混炼胶进行裁剪，裁剪后放入泥浆泵用活塞皮碗模具中进行成型，将模具放入平板硫化机上硫化6min，上模温度为155℃，下模温度为55℃，压力为12MPa，成型后脱模即得到成品。

本发明的活塞皮碗硬度高、强度高，弹性好，改善了活塞皮碗的加工性能，提高了活塞皮碗的耐磨、耐撕裂、耐高温的性能，延长了活塞皮碗的使用寿命，耐寒系数高，可以满足长期低温下的工作环境，耐生物柴油老化性强，对环境的适应性好，使用范围广泛。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (5)

1. 一种泥浆泵用活塞皮碗，其特征在于，按照重量份的原料包括：聚异戊二烯橡胶50-60份、丁晴橡胶30-40份、复合填料15-20份、碳酸镁10-20份、改性白炭黑10-15份、改性树木灰烬8-10份、天然橡胶5-8份、补强剂5-8份、滑石粉4-6份、膨润土4-6份、硬脂酸锌3-4份、软化剂3-4份、防老剂2-3份、硫化剂2-3份、促进剂1-2份、六甲基二硅胺烷0.2-0.5份。

2.根据权利要求1所述的泥浆泵用活塞皮碗，其特征在于，按照重量份的原料包括：聚异戊二烯橡胶55份、丁晴橡胶35份、复合填料18份、碳酸镁15份、改性白炭黑12份、改性树木灰烬9份、天然橡胶6份、补强剂6份、滑石粉5份、膨润土5份、硬脂酸锌3.5份、软化剂3.5份、防老剂2.5份、硫化剂2.5份、促进剂1.5份、六甲基二硅胺烷0.4份。

3.根据权利要求1-2任一所述的泥浆泵用活塞皮碗，其特征在于，所述补强剂为氧化锌。

4.根据权利要求1-2任一所述的泥浆泵用活塞皮碗，其特征在于，所述软化剂为医用凡士林。

5.一种如权利要求1-2任一所述的泥浆泵用活塞皮碗的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

（1）按照重量份称取各原料；

（2）用切胶机将聚异戊二烯橡胶、丁晴橡胶和天然橡胶切成块状并投入开炼机中进行薄通塑炼3-5次后出料，放置5-6h；

（3）将薄通塑炼后的胶料和复合填料放入第一密炼机中，在50-60℃下进行塑炼15-18min后排料停放冷却20-22h；

（4）将改性树木灰烬、滑石粉、膨润土、硬脂酸锌、六甲基二硅胺烷、碳酸镁和改性白炭黑放入至高速混合机中，以1000-1200r/min的转速高速混合搅拌10-20min得到混合物料；

（5）将步骤（3）中冷却后的物料和所述混合物料投入至第二密炼机中，在60-70℃下混炼5-8min后排料，并停放冷却20-22h；

（6）将上述混炼料加入至温度为40-50℃的开炼机中，再加入补强剂、软化剂、防老剂、硫化剂和促进剂，薄通塑炼6-8次并停放冷却10-15h；

（7）将上述冷却后的混炼胶进行裁剪，裁剪后放入泥浆泵用活塞皮碗模具中进行成型，将模具放入平板硫化机上硫化4-6min，上模温度为150-155℃，下模温度为50-55℃，压力为10-12MPa，成型后脱模即得到成品。