橡胶组合物、等壁厚螺杆钻具定子及钻具.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115746422A(43)申请公布日2023.03.07(21)申请号202211339799.8C08L61/14(2006.01)(22)申请日2022.10.28C08K3/06(2006.01)C08K5/372(2006.01)(71)申请人北京彤程创展科技有限公司C08K5/14(2006.01)地址100176北京市大兴区北京经济技术C08K3/22(2006.01)开发区科创十四街20号院10号楼1-4E21B4/02(2006.01)层3F03C2/08(2006.01)申请人彤程新材料集团股份有限公司(72)发明人李红伟陈强蒋小强刘福海董栋张宁(74)专利代理机构北京华夏泰和知识产权代理有限公司11662专利代理师韩来兵(51)Int.Cl.C08L9/02(2006.01)C08L61/06(2006.01)权利要求书1页说明书8页(54)发明名称橡胶组合物、等壁厚螺杆钻具定子及钻具(57)摘要本申请涉及橡胶制品技术领域，具体而言，涉及一种橡胶组合物、使用该橡胶组合物制备得到的等壁厚螺杆钻具定子及等壁厚螺杆钻具。橡胶组合物包括100重量份的丁腈橡胶、0.5‑2.0重量份的硫磺，0.3‑1.0重量份的3,3'‑二硫代二丙酸、0.2‑0.5重量份的有机过氧化物和3.0‑10.0重量份的氧化锌。橡胶组合物通过使用3,3'‑二硫代二丙酸与氧化锌形成的羧酸盐，在硫化过程中在过氧化物的作用下，与丁腈橡胶大分子进行交联反应生成离子交联键，在交联网络结构中含有大量的‑S‑S‑结构，相对多硫键具有更好的耐热性能，可以改善胶料的耐热性。CN115746422ACN115746422A权利要求书1/1页1.一种橡胶组合物，其特征在于，包括100重量份的丁腈橡胶、0.5‑2.0重量份的硫磺，0.3‑1.0重量份的3,3'‑二硫代二丙酸、0.2‑0.5重量份的有机过氧化物和3.0‑10.0重量份的氧化锌。2.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其特征在于，还包括21‑35重量份的酚醛树脂以及占所述酚醛树脂质量含量为5‑25wt％的亚甲基给予体。3.根据权利要求2所述的橡胶组合物，其特征在于，所述亚甲基给予体选自六亚甲基四胺和六甲氧基三聚氰胺中的至少一种。4.根据权利要求2所述的橡胶组合物，其特征在于，所述酚醛树脂为未改性酚醛树脂或改性酚醛树脂。5.根据权利要求4所述的橡胶组合物，其特征在于，所述改性酚醛树脂选自通过腰果油、妥尔油、亚麻籽油、不饱和脂肪酸、松香、烷基苯酚树脂、苯胺和三聚氰酰胺改性的酚醛树脂中的至少一种。6.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其特征在于，所述丁腈橡胶中丙烯腈含量为31％‑43％，所述丁腈橡胶的ML(1+4)(100℃)门尼黏度为35‑55。7.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其特征在于，还包括81.0‑100.0重量份的炭黑，0.5‑3.5重量份的硫化促进剂、1.0‑4.0重量份的硬脂酸和1.0‑3.0的防老剂。8.一种使用权利要求1‑7任一项所述的橡胶组合物制备的等壁厚螺杆钻具定子。9.一种等壁厚螺杆钻具，其特征在于，具有使用了权利要求1‑7任一项所述的橡胶组合物的等壁厚螺杆钻具定子。2CN115746422A说明书1/8页橡胶组合物、等壁厚螺杆钻具定子及钻具技术领域[0001]本申请涉及橡胶制品技术领域，具体而言，涉及一种橡胶组合物、使用该橡胶组合物制备得到的等壁厚螺杆钻具定子及等壁厚螺杆钻具。背景技术[0002]螺杆钻具是以高压钻井液作动力液,把液体压力能转换为机械能,最终以扭矩输出的形式传递给钻头。马达是螺杆钻具的动力部分，它由转子和定子两部分组成。定子是在钢管内壁上压注橡胶衬套而成，定子橡胶因成分的不同，将随工作温度、压力的变化其性能各异，从而直接影响螺杆钻具的性能和寿命。[0003]常规螺杆钻具马达的加工工艺是将橡胶浇铸在光滑内壁定子壳体上，橡胶衬套的内表面是螺旋曲面，与转子相互啮合，利用二者的导程差形成螺旋密封腔来完成能量转换，外表面为圆柱形，粘合于光滑内壁的定子壳体上，这种结构会导致在注胶过程中橡胶在定子壳内出现波峰和波谷，橡胶厚薄相差较大。由于橡胶衬套在硫化过程中会出现波峰、波谷处，则橡胶易老化、掉胶，加之螺杆钻具转子在定子内长时间工作，因此容易出现掉块、撕裂和脱胶现象，导致马达过早失效，缩短了螺杆钻具的使用寿命。[0004]等壁厚螺杆钻具马达定子内表面加工成与转子相配合的螺旋曲面，再在螺旋曲面上硫化橡胶，使橡胶厚度均匀、相等，与转子配合组成等壁厚马达。等壁厚马达不但增强了橡胶在定子壳内表面的耐冲击和抗变形能力，而且定子内表面的等壁厚橡胶在硫化过程中不会出现橡胶老化、掉胶等问题，使橡胶硫化效果达到最佳，保证了螺杆钻具马达的使用