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带压作业用环空动密封耐磨件的生产工艺

阅读：343发布：2023-03-21

专利汇可以提供带压作业用环空动密封耐磨件的生产工艺专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了带压作业用环空动密封耐磨件的生产工艺，由以下重量百分比的原料组成，各原料重量百分比之和为100%，己内酰胺65~72%，氢氧化钠0.1~0.5%，甲苯二异氰酸酯0.1~0.5%，液体润滑剂 10~20%，超高分子量聚乙烯5~15%，相容剂1~5%，固体润滑剂5~10%；上述原料经过两次真空脱水、混合、浇铸后脱模，修整、去毛边，在根据图纸加工成环空动密封耐磨件成品。本发明提供了一种带压作业用环空动密封耐磨件的生产工艺，制备工艺简单，成本低，性能优良的特点。，下面是带压作业用环空动密封耐磨件的生产工艺专利的具体信息内容。

权利要求

1.带压作业用环空动密封耐磨件的生产工艺，其特征在于由以下重量百分比的原料组成，各原料重量百分比之和为100%，
己内酰胺             65 72%，
~
氢氧化钠             0.1 0.5%，
~
甲苯二异氰酸酯       0.1 0.5%，
~
液体润滑剂           10 20%，
~
超高分子量聚乙烯     5 15%，
~
相容剂               1 5%，
~
固体润滑剂           5 10%；
~
采用以下生产工艺流程：
S1.将己内酰胺、液体润滑剂和固体润滑剂倒入熔料器内，升温至152 160℃，熔融并混~
合均匀；
S2.维持熔料器温度在152 160℃并对熔料器内部进行第一次真空脱水操作，脱水时间~
30 40min；
~
S3.维持熔料器温度在152 160℃，对熔料器内部进行充气置换后抽真空，加入氢氧化~
钠后对熔料器内部进行第二次真空脱水，脱水时间30 40min；
~
S4.维持熔料器温度在152 160℃并在真空条件下加入超高分子量聚乙烯和相容剂，搅~
拌5min后停止加热，对熔料器内部进行充气置换后抽真空，然后加入甲苯二异氰酸酯，搅拌均匀；
S5.将上一步骤中得到的熔融状混合物快速浇入温度为180 190℃的耐磨块模具中，并~
连通耐磨块模具整体置于180 190℃条件下保温10min；
~
S6.连通耐磨块模具整体取出，风冷5 10min后脱模，修整、去毛边，在根据图纸加工成~
环空动密封耐磨件成品。
2.根据权利要求1所述的带压作业用环空动密封耐磨件的生产工艺，其特征在于：
所述液体润滑剂为基础油、矿物油、硅脂或润滑油；
所述相容剂为聚乙烯接枝马来酸酐、聚烯烃弹性体接枝马来酸酐或三元乙丙橡胶接枝马来酸酐；
所述固体润滑剂为硫化钼或者石墨。
3.根据权利要求2所述的带压作业用环空动密封耐磨件的生产工艺，其特征在于：各原料组成为己内酰胺66.5%，氢氧化钠0.2%，甲苯二异氰酸酯0.3%，基础油13%，超高分子量聚乙烯12%，聚烯烃弹性体接枝马来酸酐3%，硫化钼5%。
4.根据权利要求2所述的带压作业用环空动密封耐磨件的生产工艺，其特征在于：各原料组成为己内酰胺69.5%，氢氧化钠0.2%，甲苯二异氰酸酯0.3%，矿物油12%，超高分子量聚乙烯10%，聚乙烯接枝马来酸酐2%，硫化钼6%。
5.根据权利要求2所述的带压作业用环空动密封耐磨件的生产工艺，其特征在于：各原料组成为己内酰胺70.5%，氢氧化钠0.3%，甲苯二异氰酸酯0.4%，硅脂10%，超高分子量聚乙烯8%，三元乙丙橡胶接枝马来酸酐5%，石墨5.8%。
6.根据权利要求2所述的带压作业用环空动密封耐磨件的生产工艺，其特征在于：各原料组成为己内酰胺67.5%，氢氧化钠0.1%，甲苯二异氰酸酯0.4%，润滑油13%，超高分子量聚乙烯10%，聚乙烯接枝马来酸酐1%，石墨8%。

说明书全文

带压作业用环空动密封耐磨件的生产工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及密封技术领域，尤其涉及一种带压作业用环空动密封耐磨件的生产工艺。

背景技术

[0002] 带压作业已广泛应用于是有天然气勘探开发（完井、射孔、压裂酸化和开发等）多个领域，其突出的技术优势在于不压井、不放喷、不泄压，避免油气层被污染、减轻地面环境污染、缩短作业周期，能有效地保护和维护地层原始产能，为气田长期开发和稳定性生产提供良好基础，是目前是有天然气勘探开发的重要技术手段。但是由于原料、制作工艺等因素，国内带压作业特别是气井带压作业的关键部位——环空动密封胶件无法满足带压作业现场使用要求。

[0003] 目前，气井带压作业环空动密封胶件的耐磨件主要依靠国外进口，导致带压作业成本增加，配件供货周期加长。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种带压作业用环空动密封耐磨件的生产工艺，制备工艺简单，成本低，性能优良的特点。

[0005] 本发明采用的技术方案是：

[0006] 带压作业用环空动密封耐磨件的生产工艺，其特征在于由以下重量百分比的原料组成，各原料重量百分比之和为100%，

[0007] 己内酰胺 65 72%，~

[0008] 氢氧化钠 0.1 0.5%，~

[0009] 甲苯二异氰酸酯 0.1 0.5%，~

[0010] 液体润滑剂 10 20%，~

[0011] 超高分子量聚乙烯 5 15%，~

[0012] 相容剂 1 5%，~

[0013] 固体润滑剂 5 10%；~

[0014] 采用以下生产工艺流程：

[0015] S1.将己内酰胺、液体润滑剂和固体润滑剂倒入熔料器内，升温至152 160℃，熔融~并混合均匀；

[0016] S2.维持熔料器温度在152 160℃并对熔料器内部进行第一次真空脱水操作，脱水~时间30 40min；
~

[0017] S3.维持熔料器温度在152 160℃，对熔料器内部进行充气如氮气等惰性气体置换~后抽真空，加入氢氧化钠后对熔料器内部进行第二次真空脱水，脱水时间30 40min；
~

[0018] S4.维持熔料器温度在152 160℃并在真空条件下加入超高分子量聚乙烯和相容~剂，搅拌5min后停止加热，对熔料器内部进行充气如氮气等惰性气体置换后抽真空，然后加入甲苯二异氰酸酯，搅拌均匀；

[0019] S5.将上一步骤中得到的熔融状混合物快速浇入温度为180 190℃的耐磨块模具~中，并连通耐磨块模具整体置于180 190℃条件下保温10min；
~

[0020] S6.连通耐磨块模具整体取出，风冷5 10min后脱模，修整、去毛边，在根据图纸加~工成环空动密封耐磨件成品。

[0021] 进一笔地，所述液体润滑剂为基础油、矿物油、硅脂或润滑油；

[0022] 所述相容剂为聚乙烯接枝马来酸酐、聚烯烃弹性体接枝马来酸酐或三元乙丙橡胶接枝马来酸酐；

[0023] 所述固体润滑剂为硫化钼或者石墨。

[0024] 进一步地，各原料组成为己内酰胺66.5%，氢氧化钠0.2%，甲苯二异氰酸酯0.3%，基础油13%，超高分子量聚乙烯12%，聚烯烃弹性体接枝马来酸酐3%，硫化钼5%。

[0025] 进一步地，各原料组成为己内酰胺69.5%，氢氧化钠0.2%，甲苯二异氰酸酯0.3%，矿物油12%，超高分子量聚乙烯10%，聚乙烯接枝马来酸酐2%，硫化钼6%。

[0026] 进一步地，各原料组成为己内酰胺70.5%，氢氧化钠0.3%，甲苯二异氰酸酯0.4%，硅脂10%，超高分子量聚乙烯8%，三元乙丙橡胶接枝马来酸酐5%，石墨5.8%。

[0027] 进一步地，各原料组成为己内酰胺67.5%，氢氧化钠0.1%，甲苯二异氰酸酯0.4%，润滑油13%，超高分子量聚乙烯10%，聚乙烯接枝马来酸酐1%，石墨8%。

[0028] 本发明的有益效果是：

[0029] 1.本发明在传统的浇铸尼龙产品添加了液体润滑剂和固体润滑剂，改善成品与被密封的管柱间的摩擦系统，提高其耐磨性能，增加了成品的使用寿命。

[0030] 2.本发明在传统的浇铸尼龙产品添加了超高分子量聚乙烯，改善了成品的力学性能。

[0031] 3.本发明中先对己内酰胺、液体润滑剂和固体润滑剂进行真空脱水处理，然后充气置换取出可挥发的小分子物质，加入氢氧化钠之，再次进行真空脱水处理和气体置换，保证原料中不含有水分以及可挥发的小分子物质，同时加入氢氧化钠后生产钠代己内酰胺，然后与液体润滑剂、固体润滑剂和超高分子量聚乙烯混合，最终浇铸得到成品，制备的环空动密封耐磨件性能优良，制造成本低。

[0032] 4.本发明中制造的密封耐磨件在做静密封测试时（即使用清水做静密测试，测试压力70MPa，稳压30分钟），压降不大于1MPa，性能优异。

[0033] 5. 本发明中制造的密封耐磨件在现场作业动密封测试时（即动密封测试，密封介质为天然气或天然气及水的混合物，目前作业压力小于35MPa，过管串长度1200m，控制压力小于等于10.5MPa，）符合现场使用的要求。

具体实施方式

[0034] 为了使本发明的目的及技术方案的优点更加清楚明白，以下结合实例，对本发明进行进一步详细说明。

[0035] 带压作业用环空动密封耐磨件的生产工艺，采用以下生产工艺流程：

[0036] S1.将己内酰胺、液体润滑剂和固体润滑剂倒入熔料器内，升温至152 160℃，熔融~并混合均匀；

[0037] S2.维持熔料器温度在152 160℃并对熔料器内部进行第一次真空脱水操作，脱水~时间30 40min；
~

[0038] S3.维持熔料器温度在152 160℃，对熔料器内部进行充气如氮气等惰性气体置换~后抽真空，加入氢氧化钠后对熔料器内部进行第二次真空脱水，脱水时间30 40min；
~

[0039] S4.维持熔料器温度在152 160℃并在真空条件下加入超高分子量聚乙烯和相容~剂，搅拌5min后停止加热，对熔料器内部进行充气如氮气等惰性气体置换后抽真空，然后加入甲苯二异氰酸酯，搅拌均匀；

[0040] S5.将上一步骤中得到的熔融状混合物快速浇入温度为180 190℃的耐磨块模具~中，并连通耐磨块模具整体置于180 190℃条件下保温10min；
~

[0041] S6.连通耐磨块模具整体取出，风冷5 10min后脱模，修整、去毛边，在根据图纸加~工成环空动密封耐磨件成品。

[0042] 实施例一

[0043] 己内酰胺65，氢氧化钠0.1%，甲苯二异氰酸酯0.1%，润滑油20%，超高分子量聚乙烯5%，聚乙烯接枝马来酸酐4.5%，硫化钼5.3%。经实验检测：拉伸强度(MPa)为55，缺口冲击强度(KJ/m2)64.3，采用MM-200型实验机在干摩擦状态摩擦磨损，加载200牛顿，实验时间为60分钟，磨损量（mm）3.5。

[0044] 实施例二

[0045] 己内酰胺70%，氢氧化钠0.5%，甲苯二异氰酸酯0.5%，矿物油10%，超高分子量聚乙烯13%，聚烯烃弹性体接枝马来酸酐1%，硫化钼 5%。经实验检测：拉伸强度(MPa)为58，缺口冲击强度(KJ/m2)62.3，采用MM-200型实验机在干摩擦状态摩擦磨损，加载200牛顿，实验时间为60分钟，磨损量（mm）4.2。

[0046] 实施例三

[0047] 己内酰胺66.5%，氢氧化钠0.2%，甲苯二异氰酸酯0.3%，基础油13%，超高分子量聚乙烯12%，聚烯烃弹性体接枝马来酸酐3%，硫化钼5%。经实验检测：拉伸强度(MPa)为58，缺口冲击强度(KJ/m2)63.0，采用MM-200型实验机在干摩擦状态摩擦磨损，加载200牛顿，实验时间为60分钟，磨损量（mm）4.0。

[0048] 实施例四

[0049] 己内酰胺69.5%，氢氧化钠0.2%，甲苯二异氰酸酯0.3%，矿物油12%，超高分子量聚乙烯10%，聚乙烯接枝马来酸酐2%，硫化钼6%。经实验检测：拉伸强度(MPa)为54，缺口冲击强度(KJ/m2)63.3，采用MM-200型实验机在干摩擦状态摩擦磨损，加载200牛顿，实验时间为60分钟，磨损量（mm）4.5。

[0050] 实施例五

[0051] 己内酰胺70.5%，氢氧化钠0.3%，甲苯二异氰酸酯0.4%，硅脂10%，超高分子量聚乙烯8%，三元乙丙橡胶接枝马来酸酐5%，石墨5.8%。经实验检测：拉伸强度(MPa)为59，缺口冲击强度(KJ/m2)62.1，采用MM-200型实验机在干摩擦状态摩擦磨损，加载200牛顿，实验时间为60分钟，磨损量（mm）3.8。

[0052] 实施例六

[0053] 己内酰胺67.5%，氢氧化钠0.1%，甲苯二异氰酸酯0.4%，润滑油13%，超高分子量聚乙烯10%，聚乙烯接枝马来酸酐1%，石墨8%。经实验检测：拉伸强度(MPa)为60，缺口冲击强度(KJ/m2)62.5，采用MM-200型实验机在干摩擦状态摩擦磨损，加载200牛顿，实验时间为60分钟，磨损量（mm）3.6。

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