Резиновая смесь
RUBBER MIXTURE

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к производству резиновых смесей, используемых для изготовления уплотнительных элементов пакеров, которые применяются в нефтегазодобывающей промышленности для герметизации скважин.
Известен композиционный маслобензостойкий износоморозостойкий материал на основе бутадиен-нитрильного каучука БНКС-18АН, включающий следующие компоненты БНКС-18АН, серу, сульфенамид Ц, N,N'-дифенилгуанидин, белила цинковые, диафен ФП, ацетонанил Н, канифоль, стеариновую кислоту, сверхвысокомолекулярный полиэтилен, модифицированный природным углеродсодержащим материалом - карбосилом, технический углерод П 803 технический углерод П 324, диоктилсебацинат. RU 2437903 МПК C08L 9/02, C08L 23/06, C08L 93/04, С08K 3/04, С08K 3/06, С08K 3/22, С08K 5/09, С08K 5/10, С08K 5/18, опубл. 27.12.2011.
Недостатком данной резиновой смеси являются недостаточно высокие показатели физико-механических свойств. Резиновая смесь также содержит в качестве модифицированного полимера сверхвысокомолекулярный полиэтилен, модифицированный природным углеродсодержащим материалом - карбосил, который технологически трудно изготавливается.
Наиболее близкой по технической сущности является маслобензостойкая резиновая смесь, содержащая бутадиен-нитрильный каучук БНКС-40АМН, синтетический каучук изопреновый СКИ-3, синтетический каучук метилстирольный СКМС-30 АРКМ-15, серу, сульфенамид Ц, стеариновую кислоту, технический углерод П 324, 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 МПК C08L 9/02, C08L 23/06, C08L 93/04, С08K 3/04, С08K 3/06, С08K 3/22, С08K 5/09, С08K 5/10, С08K 5/18, С08K 5/31, С08K 5/44, опубл. 20.02.2014.
Недостатком резины на основе указанной резиновой смеси являются недостаточно высокие показатели физико-механических свойств.
Задачей изобретения является создание резиновой смеси, обладающей высокой абсорбционной способностью к нефтепродуктам, а именно увеличением объема после выдержки в нефти, и достаточно высокими физико-механическими свойствами, такими как условная прочность при растяжении, относительное удлинение при разрыве, твердость.
Технический результат - улучшение физико-механических свойств, а именно условной прочности при растяжении, относительного удлинения при разрыве, твердости, также увеличение объема при набухании в нефти.
Поставленный технический результат достигается тем, что резиновая смесь, содержащая каучуки бутадиен-нитрильный марки БНКС-40АМН и синтетический изопреновый марки СКИ-3, вулканизующий агент - сера, активатор вулканизации - оксид цинка, противостаритель - нафтам-2, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит ускорители вулканизации - каптакс и альтакс, наполнители - технический углерод П 324, росил-175 и стеарат цинка, пластификаторы - норман-346 и канифоль, при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:
Синтетический каучук изопреновый марки СКИ-3
60,0-70,0
Бутадиен-нитрильный каучук марки БНКС-40 АМН
30,0-40,0
Сера
2,5-3,5
Каптакс
0,5-1,5
Альтакс
0,5-1,5
Белила цинковые
3,0-4,0
Нафтам-2
1,0-2,0
Технический углерод П 324
45,5-55,0
Норман-346
3,0-4,0
Канифоль
1,0-2,0
Росил-175
8,0-12,0
Стеарат цинка
8,0-12,0
Отличительными признаками заявляемого изобретения являются вышеперечисленные дополнительные компоненты и соотношение их с уже известными. Такое соотношение новых признаков с известными позволяет создать нефтенабухающую резиновую смесь с улучшенными физико-механическими свойствами и расширить ассортимент средств данного назначения.
Резиновую смесь готовили путем смешения каучуков с ингредиентами на лабораторных вальцах ЛБ 320 150/150 в течение 30 минут. Охлаждение резиновой смеси производили на металлическом столе. Готовую резиновую смесь выдерживали не менее 24 часов. Затем резиновые смеси вулканизовали в двухэтажном гидравлическом электрообогреваемом вулканизационном прессе ВП-400-2Э при 150°С в течение 30 минут и определяли физико-механические и эксплуатационные свойства вулканизатов. В дальнейшем проводились исследования вулканизатов на набухание в нефти. При этом вулканизаты выдерживали в нефти при 23°С и 70°С в течение 24 и 72 часов. Затем определялись физико-механические свойства и их изменения после выдержки образцов при 70°С в течение 24 часов в нефти.
Составы резиновых смесей приведены в табл. 1.
Физико-механические показатели вулканизатов приведены в табл. 2.
Заявляемую резиновую смесь изготавливали из следующих материалов:
Бутадиен-нитрильный каучук марки БНКС-40АМН - ТУ 38.30313-2006; синтетический каучук изопреновый марки СКИ-3 - ГОСТ 14925-79; сера техническая - ГОСТ 127.1-93; каптакс (2-меркаптобензотиазол) - ГОСТ 739-94; альтакс (2,2'-дибензтиазолдисульфид) - ГОСТ 7087-75; цинковые белила (оксид цинка) - ГОСТ 202-92; технический углерод П 324 - ГОСТ 7885-86; нафтам-2 (фенил-2-нафтиламин) - ГОСТ 39-79; норман-346 - ТУ 0258-047-58604719-2004; канифоль - ГОСТ 19113-94; росил-175 - ТУ 2168-038-00204872-2003; стеарат цинка - ТУ 6-09-17-316-96.
Из табл. 2 следует, что резина, на основе каучуков бутадиен-нитрильного марки БНКС-40 АМН и синтетического изопренового марки СКИ-3, обладает высокими физико-механическими показателями по сравнению с прототипом, такими как относительное удлинение при разрыве, условная прочность при растяжении и твердость. Также в табл. 2 приведены данные, подтверждающие то, что заявляемая резиновая смесь является нефтенабухающей.