RU2786166C1 - Резиновая смесь - Google Patents

Резиновая смесь Download PDF

Info

Publication number
RU2786166C1
RU2786166C1 RU2022103952A RU2022103952A RU2786166C1 RU 2786166 C1 RU2786166 C1 RU 2786166C1 RU 2022103952 A RU2022103952 A RU 2022103952A RU 2022103952 A RU2022103952 A RU 2022103952A RU 2786166 C1 RU2786166 C1 RU 2786166C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rubber
water
nitrile
butadiene
acrylamide
Prior art date
Application number
RU2022103952A
Other languages
English (en)
Inventor
Константин Владимирович Ефимов
Николай Филиппович Ушмарин
Евгений Николаевич Егоров
Сергей Иванович Сандалов
Николай Иванович Кольцов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова"
Application granted granted Critical
Publication of RU2786166C1 publication Critical patent/RU2786166C1/ru

Links

Abstract

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к производству эластомерных материалов уплотнительного назначения, и может быть использовано для уплотнительных элементов в составе водонабухающих пакеров, применяемых в нефтегазодобывающей промышленности. Резиновая смесь для водонабухающих уплотнительных элементов состоит из компонентов, мас.ч.: бутадиен-нитрильный каучук с содержанием нитрила акриловой кислоты 17-20% 17,0-23,0, хлоропреновый каучук 36,0-42,0, акрилатный каучук AR22 19,0-23,0, бутадиеновый каучук СКД 18,0-22,0, полиизобутилен П-200 8,0-10,0, сера 1,2-1,7, 2,2'-дибензтиазолдисульфид 1,5-2,0, дифенилгуанидин 0,8-1,2, оксид цинка 3,0-4,0, оксид магния 4,0-5,0, ацетонанил Η 1,5-2,0, технический углерод Π 514 28,0-33,0, волокно «Экстэлинт» 9,5-10,5, парафин 4,0-5,0, технологическая добавка ЦД-12 1,5-2,0, трихлорэтилфосфат 18,0-20,0, мыло хозяйственное 2,0-3,0, акриламид 27,0-32,0, полиакрилат натрия 38,0-43,0. Технический результат заключается в обеспечении хорошей набухающей способности как в дистиллированной, так и пластовой (10%-ном водном растворе хлорида натрия NaCl) воде, в том числе в условиях высоких температур (до 90°С), расширение арсенала средств данного назначения. 2 табл., 4 пр.

Description

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к производству эластомерных материалов уплотнительного назначения, и может быть использовано для уплотнительных элементов в составе водонабухающих пакеров, применяемых в нефтегазодобывающей промышленности.
Известна водонефтенабухающая эластомерная композиция на основе этилен-пропиленового каучука, включающая вулканизующий агент серу, ускорители вулканизации альтакс и каптакс, активирующую систему оксид цинка и стеарин, диспергирующий агент глицерин, наполнитель коллоидную кремнекислоту и технический углерод, водонабухающие реагенты - натрий-карбоксиметилцеллюлозу и сополимер акриламида с акрилатом калия, при следующем соотношении компонентов, мас. ч.: этиленпропиленовый каучук СКЭПТ-50 - 100,0; коллоидная кремнекислота БС-120 - 10,0; технический углерод ТУ П234 - 30,0; оксид цинка - 5,0; стеарин - 1,0; глицерин - 2,0; сера - 2,0; альтакс - 1,0; каптакс - 1,0; натрий-карбоксиметилцеллюлоза - 80,0-100,0; сополимер акриламида с акрилатом калия -80,0-100,0 (RU 2744341 С1, опубл. 05.03.2021).
Известна водонабухающая эластомерная композиция на основе карбоксилатного бутадиен-нитрильного каучука, содержащего 26 мас. % звеньев нитрила акриловой кислоты и 7 мас.% карбоксильных групп, включающая вулканизующий агент, ускорители вулканизации меркаптанового ряда, активаторы вулканизации, диспергирующий агент, наполнители, водонабухающие реагенты, при следующем соотношении компонентов, мас. ч.: карбоксилатный бутадиен-нитрильный каучук - 100,0; БС-120 - 10,0; ТУ П234 - 30,0; оксид цинка - 5,0; стеарин - 1,0; глицерин - 2,0; сера - 2,0; альтакс - 1,0; каптакс - 1,0; сополимер акриламида с акрилатом калия - 100,0; натрий-карбоксиметилцеллюлоза - 100,0 (RU 2744282 С1, опубл. 04.03.2021).
Недостатком этих резин на основе указанных резиновых смесей является недостаточно высокие показатели условной прочности при растяжении.
Наиболее близкой по технической сущности является резиновая смесь для изготовления водонабухающих пакеров, применяемых в нефтегазодобывающей промышленности, на основе хлоропренового каучука, включающая вулканизирующие агенты - оксид цинка и оксид магния, ускорители вулканизации - дифенилгуанидин, тиурам Д и серу, наполнитель - технический углерод Π 803, диспергатор наполнителя -стеариновую кислоту, замедлитель подвулканизации - мыло хозяйственное, гидрофильную добавку - метилцеллюлозу МС-2000 и/или полиакрилат натрия (RU 2617101 С1, опубл. 20.04.2017).
Недостатком данной резины на основе указанной резиновой смеси являются недостаточно высокие показатели сопротивления раздиру, отсутствие данных степени объемного набухания в 10%-ном водном растворе хлорида натрия NaCl.
Задачей изобретения является создание резиновой смеси на основе комбинации бутадиен-нитрильного каучука с содержанием нитрила акриловой кислоты 17-20%, хлоропренового, акрилатного AR22 и бутадиенового каучуков, обладающей хорошей набухающей способностью резины как в дистиллированной, так и пластовой (10%-ном водном растворе хлорида натрия NaCl) воде, в том числе в условиях высоких температур (до 90°С) которая может найти применение при производстве водонабухающих пакеров для нефтегазодобывающей промышленности.
Технический результат - обеспечение хорошей набухающей способности как в дистиллированной, так и пластовой (10%-ном водном растворе хлорида натрия NaCl) воде, в том числе в условиях высоких температур (до 90°С), расширение арсенала средств данного назначения.
Технический результат достигается тем, что резиновая смесь для водонабухающих уплотнительных элементов, включающая хлоропреновый каучук, вулканизующие агенты - оксид цинка, оксид магния, серу, ускоритель вулканизации - дифенилгуанидин, замедлитель подвулканизации - мыло хозяйственное, согласно изобретению, она дополнительно содержит бутадиен-нитрильный каучук с содержанием нитрила акриловой кислоты 17-20%, акрилатный каучук AR22 и бутадиеновый каучук СКД, полиизобутилен П-200, ускоритель вулканизации - 2,2'-дибензтиазолдисульфид, противостарители - ацетонанил Н, парафин, пластификатор - трихлорэтилфосфат, технологическую добавку - ЦД-12, наполнители - технический углерод Π 514, волокнистый наполнитель - «Экстэлинт», гидросорбционные добавки - акриламид и полиактилат натрия при следующем соотношении исходных компонентов, мас. ч.:
Бутадиен-нитрильный каучук с содержанием
нитрила акриловой кислоты 17-20% 17,0-23,0
Хлоропреновый каучук 36,0-42,0
Акрилатный каучук AR22 19,0-23,0
Бутадиеновый каучук СКД 18,0-22,0
Полиизобутилен П-200 8,0-10,0
Сера 1,2-1,7
2,2'-дибензтиазолдисульфид 1,5-2,0
Дифенилгуанидин 0,8-1,2
Оксид цинка 3,0-4,0
Оксид магния 4,0-5,0
Ацетонанил Н 1,5-2,0
Технический углерод Π 514 28,0-33,0
Волокно «Экстэлинт» 9,5-10,5
Парафин 4,0-5,0
Технологическая добавка ЦД-12 1,5-2,0
Трихлорэтилфосфат 18,0-20,0
Мыло хозяйственное 2,0-3,0
Акриламид 27,0-32,0
Полиакрилат натрия 38,0-43,0
Отличительными признаками заявляемого изобретения являются вышеперечисленные дополнительные компоненты, введенные в состав резиновой смеси в оптимальных соотношениях. Такое соотношение компонентов позволяет обеспечить хорошую набухающую способность как в дистиллированной, так и пластовой (10%-ном водном растворе хлорида натрия NaCl) воде, в том числе в условиях высоких температур (до 90°С) и сопротивление раздиру резины.
Заявляемая резиновая смесь проявляет свойства водонабухания за счет использования комбинации бутадиен-нитрильного каучука с содержанием нитрила акриловой кислоты 17-20%, акрилатного AR22 и бутадиенового СКД каучуков, полиизобутилена П-200, гидросорбционных добавок - акриламида, полиакрилата натрия, волокна «Экстэлинт», а также других компонентов, что позволяет расширить арсенал средств данного назначения.
Резиновую смесь готовили смешением всех рецептурных компонентов с последующим вальцеванием на вальцах ЛБ 320 160/160.
Составы резиновых смесей приведены в табл. 1. Физико-механические показатели вулканизатов приведены в табл. 2. Исследования физико-механических свойств резин осуществлялись по стандартным методикам: условную прочность при растяжении и относительное удлинение при разрыве определяли по ГОСТ 270-75; твердость по Шору А - по ГОСТ 263-75; сопротивление раздиру - по ГОСТ 262-79; изменение объема резины после воздействия воды и 10%-го водного раствора хлорида натрия - по ГОСТ 9.030-74. Заявляемую резиновую смесь изготавливали из следующих материалов: Бутадиен-нитрильный каучук с содержанием нитрила акриловой кислоты 17-20% (ТУ 38.30313-2006); хлоропреновый каучук (проспект фирмы DuPont, США); акрилатный каучук AR22 (проспект фирмы Zeon Chemicals L.P., США); бутадиеновый каучук (ГОСТ 14924-75); полиизобутилен П-200 (ГОСТ 13303-86); сера (ГОСТ 127.1-93); 2,2'-дибензтиазолдисульфид (ГОСТ 7087-75); дифенилгуанидин (ГОСТ 40-80); оксид цинка (ГОСТ 202-84); оксид магния (ГОСТ 4526-75); ацетонанил Η (ТУ 2492-542-05763441-2013) технический углерод Π 514 (ГОСТ 7885-86); волокно «Экстэлинт» представляет собой волокна полимера органической кислоты (АО «Полиэкс», ТУ 20.59.59-116-53501222-2017, https://polyex.ru/catalog/potokootklonyashchie_sostavy/voloknistyy-napolnitel-ekstelint/); парафин (ГОСТ 23683-89); технологическая добавка ЦД-12 представляет собой комбинацию цинковых солей жирных кислот от белого до коричневого цвета, нерастворимую в воде, частично растворимую в спирте и разбавленных минеральных кислотах (ООО ПКФ «Сингер», ТУ 20.59.56-046-74584703-2019, http://singerl6.ru/katalog-tovarov/testl/testl_635276.html); трихлорэтилфосфат (ТУ 6-05-1611-73); мыло хозяйственное (ГОСТ 30266-2017); акриламид (проспект фирмы Zibo Anquan Chemical Co., Ltd, Китай); полиакрилат натрия (проспект фирмы Evonik Industries, Германия).
В предлагаемой резиновой смеси могут использоваться аналоги каучуков и ингредиентов, выпускаемые различными фирмами.
Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000003
Из таблицы 2 следует, что резины обладают высокими значениями сопротивления раздиру, характеризуются высокой степенью объемного набухания в воде и 10%-ном водном растворе хлорида натрия, которые обеспечивают хорошую набухающую способность как в дистиллированной и пластовой (10%-ном водном растворе хлорида натрия NaCl) воде, в том числе в условиях высоких температур (до 90°С) и позволяют рекомендовать ее для создания водонабухающих уплотнительных элементов, используемых в нефтегазодобывающей промышленности.

Claims (2)

  1. Резиновая смесь для водонабухающих уплотнительных элементов, включающая хлоропреновый каучук, вулканизующие агенты - оксид цинка, оксид магния, серу, ускоритель вулканизации - дифенилгуанидин, замедлитель подвулканизации - мыло хозяйственное, дополнительно содержащая бутадиен-нитрильный каучук с содержанием нитрила акриловой кислоты 17-20%, акрилатный каучук AR22 и бутадиеновый каучук СКД, полиизобутилен П-200, ускоритель вулканизации - 2,2'-дибензтиазолдисульфид, противостарители - ацетонанил Н, парафин, пластификатор -трихлорэтилфосфат, технологическую добавку - ЦД-12, наполнители - технический углерод П 514, волокнистый наполнитель - «Экстэлинт», гидросорбционные добавки - акриламид и полиакрилат натрия при следующем соотношении исходных компонентов, мас. ч.:
  2. Бутадиен-нитрильный каучук с содержанием нитрила акриловой кислоты17-20% 17,0-23,0 Хлоропреновый каучук 36,0-42,0 Акрилатный каучук AR22 19,0-23,0 Бутадиеновый каучук СКД 18,0-22,0 Полиизобутилен П-200 8,0-10,0 Сера 1,2-1,7 2,2'-дибензтиазолдисульфид 1,5-2,0 Дифенилгуанидин 0,8-1,2 Оксид цинка 3,0-4,0 Оксид магния 4,0-5,0 Ацетонанил Η 1,5-2,0 Технический углерод П 514 28,0-33,0 Волокно «Экстэлинт» 9,5-10,5 Парафин 4,0-5,0 Технологическая добавка ЦД-12 1,5-2,0 Трихлорэтилфосфат 18,0-20,0 Мыло хозяйственное 2,0-3,0 Акриламид 27,0-32,0 Полиакрилат натрия 38,0-43,0
RU2022103952A 2022-02-15 Резиновая смесь RU2786166C1 (ru)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2786166C1 true RU2786166C1 (ru) 2022-12-19

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4590227A (en) * 1984-10-24 1986-05-20 Seitetsu Kagaku Co., Ltd. Water-swellable elastomer composition
US20130269787A1 (en) * 2012-04-16 2013-10-17 Zeon Chemicals L.P. Water swellable rubber composition having stable swelling property at high temperatures
RU2617101C1 (ru) * 2016-06-08 2017-04-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" Резиновая смесь
RU2744282C1 (ru) * 2020-08-18 2021-03-04 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреж-дение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Водонабухающая эластомерная композиция
RU2744341C1 (ru) * 2020-08-18 2021-03-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Водонефтенабухающая эластомерная композиция

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4590227A (en) * 1984-10-24 1986-05-20 Seitetsu Kagaku Co., Ltd. Water-swellable elastomer composition
US20130269787A1 (en) * 2012-04-16 2013-10-17 Zeon Chemicals L.P. Water swellable rubber composition having stable swelling property at high temperatures
RU2617101C1 (ru) * 2016-06-08 2017-04-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" Резиновая смесь
RU2744282C1 (ru) * 2020-08-18 2021-03-04 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреж-дение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Водонабухающая эластомерная композиция
RU2744341C1 (ru) * 2020-08-18 2021-03-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Водонефтенабухающая эластомерная композиция

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI550004B (zh) 低溫防振性氯平橡膠組成物及其硫化橡膠、以及使用該硫化橡膠之橡膠型物、防振橡膠構件、發動機架及軟管
RU2653024C1 (ru) Водонабухающая резиновая смесь для пакерного оборудования
RU2625108C1 (ru) Композиционный нефтенабухающий материал
RU2009147304A (ru) Нитрильные каучуки
TW201035139A (en) Sulfur-modified chloroprene elastomer composition, and formulation and vulcanizate of the same
RU2786166C1 (ru) Резиновая смесь
RU2654029C1 (ru) Водонабухающая резиновая смесь для пакерного оборудования
JPH0572410B2 (ru)
RU2617101C1 (ru) Резиновая смесь
RU2685350C1 (ru) Водонефтенабухающая эластомерная композиция
US4559390A (en) Method for preventing degradation and deterioration of vulcanized rubber material
RU2744341C1 (ru) Водонефтенабухающая эластомерная композиция
JP4092053B2 (ja) クロロプレン系ゴム組成物の加硫物を用いた自動車用エンジンマウント
RU2688521C1 (ru) Резиновая смесь
JP5465387B2 (ja) 防振ゴム材およびこれを用いた自動車用エンジンマウント
RU2683462C1 (ru) Водонабухающая эластомерная композиция
CN101717532B (zh) 含淀粉的橡胶吸水复合材料的制备方法
JP4132498B2 (ja) アクリル系ゴムの製造方法
RU2744283C1 (ru) Водонабухающая эластомерная композиция
KR20240055120A (ko) 고무 조성물, 가황물, 및 가황 성형체
RU2700604C1 (ru) Резиновая смесь
RU2686202C1 (ru) Резиновая смесь
RU2744282C1 (ru) Водонабухающая эластомерная композиция
RU2688741C1 (ru) Маслобензостойкая морозостойкая резиновая смесь
JP4450482B2 (ja) エンジンマウント用ゴム組成物