Результат интеллектуальной деятельности: Резиновая смесь

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к производству резиновых смесей, используемых для изготовления нефтенабухающих уплотнительных элементов, применяемых в нефтегазодобывающей промышленности.

Известна резиновая смесь, для уплотнительных деталей подвижных узлов механизмов на основе бутадиен-нитрильного каучука, обладающая маслостойкостью и износостойкостью включающая серу, N₁N'-дифенилгуанидин, ди-(2-бензотиазолил)дисульфид, оксид цинка, альдоль-N-(4-гидроксифенил)нафтилами-2, N-(1,3-диметилбутил)-N¹-фенилендиамин-1,4, технический углерод П803 с удельной поверхностью 12-18 м²/г, стеариновую кислоту, дибутилфталат, дисульфид молибдена, -сиалон, фторопласт - 4 МБ. RU 2125068, опубл. 20.01.1999.

Известна резиновая смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука, которая может использоваться при изготовлении уплотнительных манжет подвижных элементов оборудования. Она содержит антифрикционную добавку порошкообразный фторопласт Ф-32ЛН, серу, альтакс, белила цинковые, дифенилгуанидин, альдоль-α-нафтиламин, неозон Д, сажу печную, дибутилсебацинат, сантофлекс IP, кислоту стеариновую. RU 2266930, опубл. 27.12.2005.

Известна резиновая смесь для изготовления уплотнительных деталей, используемых в подвижных узлах механизмов, эксплуатирующихся в условиях низких температур на основе комбинации бутадиен-нитрильных каучуков марок БНКС-18 АМН и СКН-18 ПВХ30, включающая тиурам Д, нафтам-2, фактис, оксанол ЦС-100, технический углерод П 803, технический углерод Т 900, технический углерод П 324, оксид цинка, серу, стеариновую кислоту, воск ЗВ-П, карбосил, цинколет ВВ 222, трихлорэтилфосфат.RU 2485147 С2, опубл. 20.06.2013.

Недостатком данных резин на основе указанных резиновых смесей является недостаточно высокие показатели относительного удлинения при разрыве, а также отсутствие данных по показателю объемного набухания в среде нефти и продуктов нефтепереработки.

Наиболее близкой по технической сущности является композиционный нефтенабухающий материал, включающий бутадиен-нитрильный каучук с содержанием нитрила акриловой кислоты 17-20%, изопреновый каучук СКИ-3, серу, сульфенамид Ц, N,N'-дитиодиморфолин, тиурам Д, антискорчинг «ЗПР», оксид цинка, стеарат цинка, стеариновую кислоту, нафтам-2, технический углерод Н 220, таурит ТС-Д, смолу «Шинпласт», оксанол ЦС-100, дибутилфталат, масло индустриальное И-12А, транс-полинорборнен (RU 2625108, опубл. 11.07.2017).

Недостатком композиционного материала является недостаточно высокие значения относительного удлинения при разрыве.

Задачей изобретения является создание резиновой смеси на основе комбинации бутадиен-нитрильного каучука с содержанием нитрила акриловой кислоты 17-20% и изопренового каучука, с улучшенными показателями относительного удлинения при разрыве резины и увеличенными показателями степени объемного набухания ее в нефти, которая может найти применение при производстве внешнего слоя нефтенабухающих пакеров для нефтегазодобывающей промышленности и которая расширит арсенал средств данного назначения.

Технический результат - улучшение показателя относительного удлинения при разрыве резины и увеличение степени ее объемного набухания в нефти.

Технический результат достигается тем, что резиновая смесь для нефтенабухающих уплотнительных элементов, включающая бутадиен-нитрильный каучук с содержанием нитрила акриловой кислоты 17-20%, изопреновый каучук СКИ-3, вулканизующий агент -НМ'-дитиодиморфолин, ускорители вулканизации - тиурам Д, сульфенамид Ц,, диспергатор наполнителей - стеариновую кислоту, наполнитель-технический углерод, согласно изобретению, она дополнительно содержит сополимер этилена с винилацетатом - сэвилен 11808-340, замедлитель подвулканизации - N-нитрозодифениламин, пластификатор - смолу нефтеполимерную «Сибпласт», активатор вулканизации -цинковые белила наполнители - росил 175, тальк и мел, волокнистый наполнитель -иглопробивное полотно «Оксипан», а в качестве технического углерода - технический углерод Т 900, при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:

Отличительными признаками заявляемого изобретения являются вышеперечисленные дополнительные компоненты, введенные в состав резиновой смеси в оптимальных соотношениях. Такое соотношение компонентов позволяет повысить относительное удлинение при растяжении резины и степень ее объемного набухания в нефти.

Резиновую смесь готовили смешением всех рецептурных компонентов с последующим вальцеванием на вальцах ЛБ 320/150/150.

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 нефти - по ГОСТ 9.030-74.

Заявляемую резиновую смесь изготавливают из следующих материалов:

Бутадиен-нитрильный каучук с содержанием нитрила акриловой кислоты 17-20% (ТУ 38.30313-2006); изопреновый каучук СКИ-3 (ГОСТ 14925-79); сэвилен 11808-340 (ТУ 2211-211-00203335-2013); сульфенамид Ц (ТУ 2491-055-05761637-2005); N,N'-дитиодиморфолин (ТУ 2478033-05807983-2002); тиурам Д (ГОСТ 740-76); цинковые белила (ГОСТ 202-84); стеариновая кислота (ГОСТ 6484-96); N-нитрозодифениламин (ТУ 6-14-907-88) технический углерод Т 900 (ГОСТ 7885-86); росил 175 (ТУ 2168-038-00204872-2001); тальк (ГОСТ 19729 - 74); мел (ТУ 5743-008-05120542-96); смола нефтеполимерная «Сибпласт» (ТУ 2451-01-51513617-2007); иглопробивное полотно «Оксипан» (ТУ 8397-002-45680943-2010). В предлагаемой резиновой смеси могут использоваться аналоги каучуков и ингредиентов, выпускаемые различными фирмами.

Из таблицы 2 следует, что резины обладают высокими значениями относительного удлинения при разрыве по сравнению с прототипом. Данные резины характеризуются высокой степенью объемного набухания в нефти, что позволяет рекомендовать ее для создания внешнего слоя нефтенабухающих уплотнительных элементов, используемых в нефтегазодобывающей промышленности.