CN112046029A - 一种高强绝缘胶带的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开的属于绝缘胶带技术领域，具体为一种高强绝缘胶带的制备方法，该高强绝缘胶带的制备方法的具体制备步骤如下：S1：制备高强玻璃纤维织带；S2：高强玻璃纤维织带浸泡在ES650单组分热固化环氧树脂内；S3：挤压、剪切；S4：绕带。制备工艺简单，操作效率较高；采用该方法制备成的高强绝缘胶带HSE250替代原有PEEK套，能够解决内套PEEK套不耐冲蚀及从内套壳体上脱落的问题，使钻井安全性得到有力保障，实现钻井效率和开发效益双提升。高强绝缘胶带HSE250替代非接触内套总成中的内套PEEK套，井下工作5000小时不会出现被泥浆冲蚀出沟痕及从内套壳体上脱落下来的事故。

Description

一种高强绝缘胶带的制备方法

技术领域

本发明涉及绝缘胶带技术领域，具体为一种高强绝缘胶带的制备方法。

背景技术

随着油气勘探的不断深入，复杂超深定向井和大位移水平井日益增多。在大位移水平井的钻探施工中，随着水平段加长，井下钻具托压及磨阻越来越大，轨迹控制难度大，机械钻速慢，常规钻井技术难以满足施工要求。旋转导向仪器能够保证钻具在全旋转的状态下实现指定方向的钻进。就像汽车上的方向盘，现场工程师可精确控制井眼轨迹，保证井眼轨迹更平滑，井壁质量更好，降低卡钻风险，并大大缩短了建井周期。

旋转导向仪器是集机、电、液、信息于一体的石油钻井领域前沿仪器，属于无线传输仪器。

而非接触总成，则是旋转导向的组成部分，用于能量的传输及双向通讯的传递。

初级电路能够将36V直流电转化成可以通过非接触旋转变压器携带着信号的交流电；

初级电路能够将次级电路传递的信号解调出来并转化成RS232信号；

次级电路能够将信号从过变压器的交流电中分离出来，并转化成RS232信号，并将36V交流电变为12V、5V直流电输出给下部电路及液压模块；

在额定负载下系统的传递效率(次级电路输出功率与初级电路输入功率比)不小于70％；

整套电路总成能够适应最高温度150℃，最大加速度20g的井下钻井施工环境，电路无故障工作时间大于200小时。

电路与非接触变压器结合，能够实现电能的下传及信号的上下双向传输功能。

非接触供电变压器的内外套工作时能够相对转动，内外套线圈独立密闭需要承受20000psi的压力，并需要对井下复杂的腐蚀性介质具有良好的抗腐蚀性及耐泥浆冲刷能力，能够适应150℃的高温度和最大加速度20g的井下钻井施工环境。因此非接触内、外套内部磁条及电线的保护尤为重要。

以前非接触内、外套内部铁素体及电线用PEEK材料做成的套筒进行保护，经过长时间的下井发现，非接触内套的PEEK套冲蚀严重，为此，我们提出了一种高强绝缘胶带的制备方法来制造高强绝缘胶带替代PEEK套。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高强绝缘胶带的制备方法，以解决上述背景技术中提出的以前非接触内、外套内部铁素体及电线用PEEK材料做成的套筒进行保护，经过长时间的下井发现，非接触内套的PEEK套冲蚀严重的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高强绝缘胶带的制备方法，该高强绝缘胶带的制备方法的具体制备步骤如下：

S1：制备高强玻璃纤维织带：将熔融玻璃先制成直径20mm的玻璃球或玻璃棒，再加热重熔后制成直径为3～80μm的细纤维，通过铂合金板以机械拉丝方法拉制的纤维，称为连续玻璃纤维，连续玻璃纤维通过拼丝机拼接，编织成25mm宽，0.3mm厚的高强玻璃纤维织带；

S2：高强玻璃纤维织带浸泡在ES650单组分热固化环氧树脂内：在室温下，将2000米长，25mm宽，0.3mm厚的高强玻璃纤维织带浸泡在密闭的ES650单组分热固化环氧树脂第一储存罐中，确保ES650单组分热固化环氧树脂液面高于高强玻璃纤维织带，第一次浸泡时间为48小时；

将浸泡后的高强玻璃纤维织带通过吊装工具从第一储存罐中取出，放进装有ES650单组分热固化环氧树脂的第二储存罐中继续浸泡，第二储存罐具有加热功能，能够保证第二储存罐中的ES650单组分热固化环氧树脂温度在60℃，浸泡时间为10小时；

S3：挤压、剪切：4个小时后，将高强玻璃纤维织带送到压挤机工序，通过压挤机的挤压，高强玻璃纤维织带表面上多余的ES650单组分热固化环氧树脂被清理干净，同时浸到高强玻璃纤维织带内部的ES650单组分热固化环氧树脂分布的会更加均匀；

将挤压后的高强玻璃纤维织带送到剪切工序，由剪切工序将高强玻璃纤维织带剪断，200米长一段，每批次共10段，得到段状高强绝缘胶带；

S4：绕带：绕带机对段状高强绝缘胶带绕带，将200米长的含有ES650单组分热固化环氧树脂的高强玻璃纤维织带均匀致密地缠绕在芯轴上，用塑封机塑封。

优选的，所述步骤S2中玻璃丝纤维编织带经过水洗烘干后浸泡。

优选的，所述步骤S2中ES650单组分热固化环氧树脂液面高出玻璃丝纤维编织带200mm。

优选的，所述ES650单组分热固化环氧树脂液面高度由光电传感器来控制。

优选的，所述步骤S2中将浸泡后的玻璃丝纤维编织带取出，静置在筛网上，高强玻璃纤维织带上多出的环氧树脂液会通过筛网流到回收器皿中。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)制备工艺简单，操作效率较高；

2)采用该方法制备成的高强绝缘胶带HSE250替代原有PEEK套，能够解决内套PEEK套不耐冲蚀及从内套壳体上脱落的问题，使钻井安全性得到有力保障，实现钻井效率和开发效益双提升。高强绝缘胶带HSE250替代非接触内套总成中的内套PEEK套，井下工作5000小时不会出现被泥浆冲蚀出沟痕及从内套壳体上脱落下来的事故。

附图说明

图1为本发明制备工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例：

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种高强绝缘胶带的制备方法，该高强绝缘胶带的制备方法的具体制备步骤如下：

S1：制备高强玻璃纤维织带：将熔融玻璃先制成直径20mm的玻璃球或玻璃棒，再加热重熔后制成直径为3～80μm的细纤维，通过铂合金板以机械拉丝方法拉制的纤维，称为连续玻璃纤维，连续玻璃纤维通过拼丝机拼接，编织成25mm宽，0.3mm厚的高强玻璃纤维织带；

高强玻璃纤维织带高强度、高模量，它的单纤维抗拉强度为2800MPa，比无碱玻纤抗拉强度高25％左右，弹性模量86000MPa，比E-玻璃纤维的强度高，是100％无机纤维，耐碱性好，能有效抵抗泥浆中高碱物质的侵蚀，握裹力强，弹性模量、抗冲击、抗拉、抗弯强度极高，不燃、抗冻、耐温度、湿度变化能力强，抗裂、抗渗性能卓越，具有可设计性强，易成型等特点，是一种新型的绿色环保型增强材料。

S2：高强玻璃纤维织带浸泡在ES650单组分热固化环氧树脂内：在室温下，将2000米长，25mm宽，0.3mm厚的高强玻璃纤维织带浸泡在密闭的ES650单组分热固化环氧树脂第一储存罐中，确保ES650单组分热固化环氧树脂液面高于高强玻璃纤维织带，第一次浸泡时间为48小时；

ES650单组分热固化环氧树脂具有优异的粘合强度，优良的抗振动性能，易于使用、无需混合，高剪切和剥离强度，良好的冲击强度，耐高温性，良好的耐化学性。

ES650单组分热固化环氧树脂在固化过程中抗坍落度(不流动)。粘合剂经过增韧处理，以获得最大的冲击力阻力，以及出色的剥离和剪切力量。ES650单组分热固化环氧树脂非常适合广泛的复合材料。

未固化胶粘剂的物理性能：25℃时的粘度1000000至2000000兆帕/秒(cP)；

典型固化特性：高温流动无流动；

固化速度(烘箱)：

130℃(266°F)：75分钟；

150℃(300°F)：60分钟；

170℃(338°F)：40分钟；

将浸泡后的高强玻璃纤维织带通过吊装工具从第一储存罐中取出，放进装有ES650单组分热固化环氧树脂的第二储存罐中继续浸泡，第二储存罐具有加热功能，能够保证第二储存罐中的ES650单组分热固化环氧树脂温度在60℃，浸泡时间为10小时；

S3：挤压、剪切：4个小时后，将高强玻璃纤维织带送到压挤机工序，通过压挤机的挤压，高强玻璃纤维织带表面上多余的ES650单组分热固化环氧树脂被清理干净，同时浸到高强玻璃纤维织带内部的ES650单组分热固化环氧树脂分布的会更加均匀；

将挤压后的高强玻璃纤维织带送到剪切工序，由剪切工序将高强玻璃纤维织带剪断，200米长一段，每批次共10段，得到段状高强绝缘胶带HSE250；

S4：绕带：绕带机对段状高强绝缘胶带绕带，将200米长的含有ES650单组分热固化环氧树脂的高强玻璃纤维织带均匀致密地缠绕在芯轴上，用塑封机塑封。

进一步地，所述步骤S2中玻璃丝纤维编织带经过水洗烘干后浸泡。

进一步地，所述步骤S2中ES650单组分热固化环氧树脂液面高出玻璃丝纤维编织带200mm。

进一步地，所述ES650单组分热固化环氧树脂液面高度由光电传感器来控制。

进一步地，所述步骤S2中将浸泡后的玻璃丝纤维编织带取出，静置在筛网上，高强玻璃纤维织带上多出的环氧树脂液会通过筛网流到回收器皿中。

高强绝缘胶带HSE250的技术参数：

1、反应b阶段的高强绝缘胶带HSE250具有良好的柔韧性，方便在非接触内套壳体上缠绕。

2、放到烘干箱里固化后，高强绝缘胶带HSE250具有较高的机械强度和良好的耐磨性，其机械强度和耐磨性明显高于PEEK材料。这种较高的机械强度和良好的耐磨性能够抵抗井下泥浆的冲蚀，确保仪器串安全稳定地工作。

3、高强绝缘胶带HSE250具备耐强酸碱的腐蚀能力，能够抵抗泥浆里酸性介质或碱性介质的腐蚀。

4、高强绝缘胶带HSE250绝缘等级为H级，具有良好的绝缘性能，使用起来安全可靠。

5、高强绝缘胶带HSE250能耐300℃的高温，适合井下150℃的高温作业。

6、高强绝缘胶带HSE250是一种用改性聚酯树脂浸渍的单向玻璃纤维带，树脂处于反应b阶段，固化前呈柔韧状，方便在非接触内套壳体上缠绕。放在烘干箱里加热固化后就会成为壳状，紧紧地箍在非接触内套壳体上，防止松懈脱落。

高强绝缘胶带HSE250的技术参数

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种高强绝缘胶带的制备方法，其特征在于：该高强绝缘胶带的制备方法的具体制备步骤如下：

S1：制备高强玻璃纤维织带：将熔融玻璃先制成直径20mm的玻璃球或玻璃棒，再加热重熔后制成直径为3～80μm的细纤维，通过铂合金板以机械拉丝方法拉制的纤维，称为连续玻璃纤维，连续玻璃纤维通过拼丝机拼接，编织成25mm宽，0.3mm厚的高强玻璃纤维织带；

S2：高强玻璃纤维织带浸泡在ES650单组分热固化环氧树脂内：在室温下，将2000米长，25mm宽，0.3mm厚的高强玻璃纤维织带浸泡在密闭的ES650单组分热固化环氧树脂第一储存罐中，确保ES650单组分热固化环氧树脂液面高于高强玻璃纤维织带，第一次浸泡时间为48小时；

将浸泡后的高强玻璃纤维织带通过吊装工具从第一储存罐中取出，放进装有ES650单组分热固化环氧树脂的第二储存罐中继续浸泡，第二储存罐具有加热功能，能够保证第二储存罐中的ES650单组分热固化环氧树脂温度在60℃，浸泡时间为10小时；

S3：挤压、剪切：4个小时后，将高强玻璃纤维织带送到压挤机工序，通过压挤机的挤压，高强玻璃纤维织带表面上多余的ES650单组分热固化环氧树脂被清理干净，同时浸到高强玻璃纤维织带内部的ES650单组分热固化环氧树脂分布的会更加均匀；

将挤压后的高强玻璃纤维织带送到剪切工序，由剪切工序将高强玻璃纤维织带剪断，200米长一段，每批次共10段，得到段状高强绝缘胶带；

S4：绕带：绕带机对段状高强绝缘胶带绕带，将200米长的含有ES650单组分热固化环氧树脂的高强玻璃纤维织带均匀致密地缠绕在芯轴上，用塑封机塑封。

2.根据权利要求1所述的一种高强绝缘胶带的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中玻璃丝纤维编织带经过水洗烘干后浸泡。

3.根据权利要求1所述的一种高强绝缘胶带的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中ES650单组分热固化环氧树脂液面高出玻璃丝纤维编织带200mm。

4.根据权利要求3所述的一种高强绝缘胶带的制备方法，其特征在于：所述ES650单组分热固化环氧树脂液面高度由光电传感器来控制。

5.根据权利要求3所述的一种高强绝缘胶带的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中将浸泡后的玻璃丝纤维编织带取出，静置在筛网上，高强玻璃纤维织带上多出的环氧树脂液会通过筛网流到回收器皿中。

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