Резиновая смесь
RUBBER MIXTURE

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к производству эластомерных материалов уплотнительного назначения, и может быть использовано для внутреннего слоя уплотнительных элементов в составе нефтенабухающих пакеров, применяемых в нефтегазодобывающей промышленности.
Известна резиновая смесь 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, опубл. 20.06.2013).
Недостатком данной резины на основе указанной резиновой смеси является недостаточно высокие показатели относительного удлинения при разрыве.
Известна резиновая смесь для изготовления резиновых износостойких изделий конструкционного назначения, работающих в условиях интенсивного изнашивания, низких температур и агрессивных сред. Маслобензостойкая резиновая смесь содержит бутадиен-нитрильный каучук БНКС-40АМН, каучук изопреновый СКИ-3, каучук метилстирольный СКМС-30 АРКМ-15, серу, сульфенамид Ц, стеарин, технический углерод П324, оксид цинка, регенерат РШТ, тиурам Д, каолин, битум нефтяной, нафтам - 2, масло И-8А, N-нитрозодифениламин, и технологические добавки - диспрактол КС и смесь дифенилкарбонатной и диметилкарбонатной смол ДФК-1. RU 2507221 опубл. 20.02.2014.
К недостаткам следует отнести отсутствие показателя объемного набухания в среде нефти и продуктов нефтепереработки.
Наиболее близкой по технической сущности является композиционный нефтенабухающий материал, представляющий собой резиновую смесь, 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 для нефтенабухающих уплотнительных элементов на основе комбинации бутадиен-нитрильного каучука с содержанием нитрила акриловой кислоты 17-20% и бутадиен-метилстирольного каучука СКМС-30АРК, с улучшенными показателями относительного удлинения при разрыве и увеличенными показателями степени объемного набухания ее в нефти, которая может найти применение для внутреннего слоя уплотнительных элементов в составе нефтенабухающих пакеров, применяемых в 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%, вулканизующий агент - N,N'-дитиодиморфолин, ускорители вулканизации - тиурам Д, сульфенамид Ц, активатор вулканизации, диспергатор наполнителей - стеариновую кислоту, наполнитель - технический углерод, согласно изобретению, она дополнительно содержит бутадиен-метилстирольный каучук СКМС-30АРК, сополимер этилена с винилацетатом - сэвилен 11808-340, замедлитель подвулканизации - N-нитрозодифениламин, пластификатор - смолу нефтеполимерную Сибпласт, наполнители - росил 175, тальк и мел, в качестве - технического углерода - технический углерод Т 900, в качестве активатора вулканизации - белила цинковые при следующем соотношении исходных компонентов, мас. ч.:
Бутадиен-нитрильный каучук с содержанием
нитрила акриловой кислоты 17-20%
30,0-44,0
Бутадиен-метилстирольный каучук СКМС-30АРК
56,0-70,0
Сэвилен 11808-340
9,5-10,5
N,N'-Дитиодиморфолин
1,5-2,5
Тиурам Д
1,5-2,5
Сульфенамид Ц
1,5-2,5
Белила цинковые
2,5-3,5
Стеариновая кислота
1,0-2,0
N-нитрозодифениламин
0,5-1,0
Технический углерод Т 900
9,5-10,5
Росил 175
9,5-10,5
Тальк
9,5-10,5
Мел
9,5-10,5
Смола нефтеполимерная «Сибпласт»
4,5-5,5
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); бутадиен-метилстирольный каучук СКМС-30АРК (ГОСТ 15627-79); 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). 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 внутреннего слоя уплотнительных элементов в составе нефтенабухающих пакеров, используемых в нефтегазодобывающей промышленности.