吸油膨胀橡胶的研究进展与应用
乙烯-乙酸乙烯酯橡胶基吸油膨胀橡胶的制备与性能
中图分类号 ： ＴＱ３ ４ ３ 文献 标 志码 ： Ａ 文 章 编 号 ：Ｏ Ｏ８ｏ ２ １ ） ３ｏ ４—５ ｌ Ｏ 一 ９ ｘ（ ｏ ２ ０ １ ９０
吸油 膨 胀 橡 胶 是 一 种 新 型 的 功 能 性 吸 油 材 料， 是在 传 统橡胶 基 体 上 通 过 化 学 方 法 引入 亲 油 性 官能 团或 与亲 油 性 组 分 共 混制 成 的 ， 为橡 胶 基 体 与非极 性 亲油 组 分 的结 合体 ， 既 保 持 了橡 胶 它 的高弹性 和 耐压 缩 变 形 性 ， 同时 还 具 有 吸油 后 体 积迅 速膨 胀 、 在一 定 压 力 下 有 稳 定 的 保 油性 能 的
特 点 ， 目前 最理 想 的止漏 密封 材料 ［ 。 是 １ ］
１ 实 验
１ １ 主 要 原 材 料 ．
Ｅ ＶＭ ， 牌号 ５ ０ ０ ＨＶ， 质 量分 数 为 ０ ５ 德 ＶＡ ．， 国朗盛 公 司产 品 ； 炭黑 Ｎ３ ０ 美 国卡 博特 公 司 产 ３， 品； 硫化 剂 ＤＣ 、 Ｐ 助交 联 剂 ＴＡＩ 防老 剂 ＲＤ、 Ｃ、 硬
后续 试 验 。
硫 化胶 的吸 油膨胀 性 能与橡 胶 的交联 程度 有
三元乙丙橡胶吸水膨胀橡胶性能的研究
Sw%
350 300 250 200 150 100
50
0
1
2
3
ௐᫍd
白炭黑用量/份：■—0；●—10；▲—20；
—▲
4
5
▲
▲
30； —40； —50。
（a）吸水性能
ડͨुऎMPa
8 7 6 5 4 3 2 1
0
10
20
30
40
50
60
ᄆ༺ᳫၸ᧙͊
（b）拉伸强度
850
800
750
700
650
白炭黑用量对吸水橡胶性能的影响如图1所 示，其中石蜡油和吸水树脂用量均为50份，吸水助 剂ZA用量为15份。
从 图 1（a）可 以 看 出：当 白 炭 黑 用 量 不 超 过 10 份 时，硫 化 胶 基 本 不 吸 水 膨 胀；当 白 炭 黑 用 量 为 20～50份时，硫化胶能够吸水膨胀；当白炭黑用量 为20份时，硫化胶达到溶胀平衡需要3 d，吸水速率
摘 要 ：研 究 白 炭 黑 、石 蜡 油 、吸 水 树 脂 和 吸 水 助 剂 Z A 用 量 对 三 元 乙 丙 橡 胶 吸 水 膨 胀 橡 胶 性 能 的 影 响 。 结 果 表 明 ：在
使用石蜡油改善胶料加工性能时，需要加入20份以上的白炭黑，否则硫化胶难以吸水；过大的石蜡油用量会减慢硫化胶
（1）吸 水 性 能。 取 适 量 吸 水 橡 胶 试 样，先 称
取质量，然后将其浸入去离子水中，一定时间后取
出，迅 速 擦 干 试 样 表 面 水 分，称 取 质 量 并 记 录，至
质量恒定，按照式（1）计算吸水率（SW）[18]：
SW＝（W2－W1）/W1×100%
（1）
遇油膨胀封隔器胶料的研究与应用
遇油膨胀封隔器胶料的研究与应用【摘要】近年来，随着我国油田开发的进一步深入，高性能橡胶材料及封隔器等井下工具成为了在油田开发中解决各种难题的技术关键。
在保证完井质量、提高原油开采量等方面发挥着重要的作用。
遇油膨胀封隔器是一种新型的井下工具，它遇油后膨胀，隔绝井液和压力，从而实现不同目的用途的井下封隔，主要用于套管井或裸眼井的分层分段开采、控水堵水、储层改造等领域。
【关键词】完井作业遇油膨胀膨胀速度封隔器随着国内外油田固井、完井技术的快速发展，功能新、可靠性高的完井工具不断出现。
油胀式封隔器就是国外开发的新型固井工具，他主要可替代常规裸眼封隔器，既可实现固井完井，也可用于非固井完井。
他作业简便，可靠性高，无传统封隔器的机械运动部件，可适应裸眼不规则井壁。
2000年这种自膨胀封隔器在挪威被发明并投入使用，tam、哈里伯顿、贝克等公司也相继推出不同型号的此类封隔器，售价昂贵。
随着我国油田开发不断深入，对这种工具的需求逐年增加。
我所长期从事油田橡胶、井下工具的研发、生产，具有先进的生产设备和检测仪器，决定开发这一产品。
1 实践部分1.1 主要原材料高分子聚合物；防老剂；补强剂；膨胀剂；交联剂；软化剂及其他助剂。
1.2 主要仪器设备xk-150双滚筒炼胶机；xk-400双滚筒炼胶机；x（s）f35×30橡塑密炼机；平板硫化机；分析天平；橡胶拉力试验机1.3 研究内容1.3.1主体材料的选择根据遇油膨胀材料在井下的使用要求，我们对氯丁胶，天然胶，丁二烯，丁腈胶，三元乙丙橡胶，以及丙烯酸酯橡胶等做了性能筛选。
经试验决定具有耐酸碱、耐温高的三元乙丙橡胶作为主体材料。
1.3.2 防老剂的选择为了使胶料具有耐高温老化性能，胶料配方中加入防老剂是必不可少的。
经老化性能筛，选用了无毒的防老剂rd和4010 na并用体系，防老效果显著。
1.3.3 膨胀剂的选择膨胀剂是使材料产生体积膨胀的主要添加剂，主要包括丙烯酸酯树脂类，苯乙烯共聚物等一些吸油材料，其中甲基丙烯酸酯类吸油量高、强度大是首选。
吸油膨胀橡胶的制备与性能研究
摘要 ： 以 甲基丙 烯 酸 十 二 酯 （ Ｌ ＭＡ） 、 甲基 丙 烯酸 丁 酯 （ Ｂ ＭＡ） 为单 体 ， 采 用悬浮聚合法合成 高吸油树脂Ｅ Ｐ（ Ｌ ＭＡ—
ｇ — Ｂ ＭＡ） ］ 。采 用 Ｌ ＭＡ 单 体 或 Ｐ （ Ｌ ＭＡ～ ｇ — Ｂ ＭＡ） 为 改 性剂 ， 以三 元 乙 丙 橡胶 为 基体 制 备 吸 油 膨胀 橡 胶 ， 并 对 其 性 能 进
１：１ 。
１ ． ２ ． ２ 吸油膨 胀橡 胶
１ 实 验
先将 Ｅ Ｐ Ｄ Ｍ 在 １ ６ ０ ｎ ２ ｍ×３ ２ ０ ｍｍ 型 开炼
机（ 上海 轻工 机械 技 术研 究 所产 品） 上 进 行 塑炼 ，
１ ． １ 主 要 原 材 料
Ｅ Ｐ ＤＭ， 第三 单体 为亚 乙基降 冰片 烯 ， 质量 分
行研 究 。结 果 表 明 ： 与采 用 吸 油 树 脂 为 改性 剂 的 吸 油 膨胀 橡 胶 相 比 ， 采用 Ｌ ＭＡ单 体 为 改 性 剂 的 吸 油 膨 胀 橡 胶 吸 油 率 较高， 且 当其 用 量为 ３ Ｏ份 时 ， 吸 油膨 胀 橡 胶 的 吸 油 率 较 高 。与 采 用 Ｌ ＭＡ单 体 为改 性 剂 的 吸 油 膨 胀 橡 胶 相 比 ， 采 用 吸 油树 脂 为 改 性 剂 的 吸油 膨 胀 橡胶 物理 性 能 较 优 ； 当Ｌ ＭＡ 与 Ｂ ＭＡ 质 量 比为 １； ２ ， 吸油 树 脂 用 量 为 ２ ｏ份 时 ， 吸 油 膨 胀
油 性的三 元 乙丙橡 胶 （ Ｅ Ｐ Ｄ Ｍ） 为基 体制备 吸油 膨
胀橡 胶 ， 通 过改变 改性 剂 的种 类及用 量 ， 寻 求具 有
良好物理 性能及 吸油 膨胀性 能 的吸油膨胀 橡胶 。
聚丙烯酸钠制备吸水膨胀天然橡胶的研究
聚丙烯酸钠制备吸水膨胀天然橡胶的研究哎呀，你这个问题可真是让我头疼啊！不过，既然你都问了，那我就尽力而为吧！嘿嘿嘿！我们得了解一下聚丙烯酸钠是什么。
简单来说，它就是一种化学物质，长得有点像白色的粉末。
但是，你别看它小小的，它的用途可大着呢！比如说，我们可以用它来制作吸水膨胀天然橡胶。
这个过程可是相当有趣的哦！那么，我们就开始吧！我们需要准备一些材料。
这些材料包括：聚丙烯酸钠、水、甘油、硫化剂和模具。
准备好了这些材料之后，我们就可以开始制作了！第一步，我们要把聚丙烯酸钠和水混合在一起。
这个过程叫做“溶化”。
嘿嘿嘿，这个名字听起来好像很简单的样子，其实可不是那么容易的哦！因为聚丙烯酸钠在水中会迅速地分散开来，所以我们需要不断地搅拌，直到它们完全溶解为止。
这个过程可是个力气活儿哦！第二步，我们要把溶化的聚丙烯酸钠加入到甘油中。
这个过程叫做“增塑”。
嘿嘿嘿，这个名字听起来好像很高级的样子，其实也没什么啦！因为甘油可以让聚丙烯酸钠变得更加柔软和易于加工。
所以，我们要把它们混合在一起，然后等待一段时间，让它们充分地融合在一起。
第三步，我们要加入硫化剂。
这个过程叫做“硫化”。
嘿嘿嘿，这个名字听起来好像很神秘的样子，其实也没什么啦！因为硫化剂可以让聚丙烯酸钠变得更加有弹性和耐久性。
所以，我们要把它们混合在一起，然后等待一段时间，让它们充分地反应在一起。
第四步，我们要把混合好的材料倒入模具中。
这个过程叫做“注塑”。
嘿嘿嘿，这个名字听起来好像很厉害的样子，其实也没什么啦！因为模具可以让我们把材料塑造成各种各样的形状。
所以，我们要把它们倒进去，然后等待一段时间，让它们自然地凝固。
第五步，我们要把凝固好的材料取出来。
这个过程叫做“脱模”。
嘿嘿嘿，这个名字听起来好像很难的样子，其实也没什么啦！因为模具可以很容易地让我们把材料取出来。
所以，我们要用工具轻轻地把它们从模具中取出就可以了。
好了！经过一系列的步骤之后，我们终于成功地制作出了吸水膨胀天然橡胶！嘿嘿嘿，这个过程虽然有点费劲儿，但是结果却是非常值得的哦！因为我们得到了一种既实用又好玩的东西！。
橡胶材料的吸油性
橡胶材料的吸油性橡胶材料是一种常见的弹性材料，具有出色的防水和密封性能。
然而，除了这些基本特性之外，橡胶材料还具有很强的吸油性。
本文将探讨橡胶材料的吸油性及其在各个领域的应用。
一、橡胶材料的吸油性介绍橡胶材料的吸油性是指其吸附和吸收液体油分子的能力。
这是由橡胶的多孔结构所决定的。
橡胶材料之所以能够吸附和吸收液体油分子，是因为其孔隙结构能够提供大量的表面积，使得橡胶与油分子之间形成吸附力或化学吸附力。
而不同类型的橡胶材料由于其结构和成分的差异，吸油性能也有所区别。
二、橡胶材料的吸油性应用1. 工业领域橡胶材料的吸油性在工业领域中得到广泛应用。
例如，在机械加工中，使用橡胶吸油垫可以有效地吸附机床和零件表面的润滑油，防止油滴的产生，降低油污的风险。
此外，在油污处理过程中，橡胶材料也可以作为吸油剂使用，将油污吸附并固定在橡胶表面，以便进行后续处理。
2. 环境保护领域橡胶材料的吸油性在环境保护领域中发挥着重要作用。
例如，在海洋油污清除中，可以使用橡胶浮饰物来吸附漂浮在海面上的石油，减少对生态环境的污染。
此外，橡胶材料还可以用于处理工业废水中的油脂和有机物，有效提高废水处理的效率。
3. 家居生活领域橡胶材料的吸油性在家居生活中也有一定的应用。
例如，在厨房使用橡胶吸油垫可以有效地吸附油烟和食材残渣，保持厨房清洁卫生。
此外，橡胶材料还可以用于制作吸油擦手巾或吸油地垫，方便使用者在日常生活中清洁油污。
4. 医疗卫生领域橡胶材料的吸油性在医疗卫生领域中也有一定的应用。
例如，在手术室中，橡胶吸油垫可以用于吸附手术过程中产生的血液和其他体液，保持手术环境的清洁与干燥。
此外，橡胶材料还可以用于制作吸油消毒垫或吸油手套，用于医疗设备的消毒和操作过程中的吸油。
三、橡胶材料的吸油性特点除了吸油性能，橡胶材料还具有其他一些特点，使其在吸油应用中表现出色。
首先，橡胶材料具有良好的柔韧性和延展性，使其能够适应吸附面的形状和曲率变化，并保持较大的接触面积。
EPDM吸水膨胀橡胶
02
03
拓展应用领域
推广环保理念，采用环保型原材 料和生产工艺，降低生产过程中 的环境污染。
积极开拓EPDM吸水膨胀橡胶在 新能源、环保等新兴领域的应用。
面临的挑战与机遇
挑战
国内外竞争对手的激烈竞争、原材料 价格的波动、技术更新换代的压力等 。
机遇
国家对环保产业的支持力度加大、防 水工程市场的不断扩大、新产品和新 技术的推广等。
膨胀倍数
EPDM吸水膨胀橡胶的膨 胀倍数较高，可根据密封 需求调整配方，实现不同 的膨胀倍数。
膨胀稳定性
EPDM吸水膨胀橡胶在吸 水膨胀后能够保持稳定的 形状和性能，不易发生收 缩或变形。
橡胶的物理性质
高弹性
EPDM吸水膨胀橡胶具有优良的弹性， 能够在承受压力时产生较大的形变， 并在压力释放后迅速恢复原状。
耐老化性能
温度适应性
EPDM吸水膨胀橡胶可以在较宽的温 度范围内使用，既能在低温下保持良 好的弹性和密封性，也能在高温下保 持稳定的性能。
EPDM吸水膨胀橡胶具有较好的耐老 化性能，能够在不同环境下长期保持 其性能和形状。
03
EPDM吸水膨胀橡胶的应用
防水工程
屋顶防水
EPDM吸水膨胀橡胶可以用于屋 顶防水，能够有效阻挡水分渗透，
对于管道接头处，EPDM吸水膨胀橡胶可以提供 可靠的密封，防止流体泄漏。
管道更换密封
在管道更换时，EPDM吸水膨胀橡胶可以作为临 时密封材料，确保管道更换过程的顺利进行。
04
EPDM吸水膨胀橡胶的生产工艺
材料选择
基础材料
选择高质量的EPDM橡 胶作为基础材料，确保 产品的物理性能和耐久
性。
吸水剂
。
聚丙烯酸酯吸油膨胀橡胶的合成及性能研究
目前 ， 不 同用途 吸油 膨 胀 橡 胶 的研 究 和应 用
（ Ｓ ＤＳ ） ： 工业 级 ， 市售 ； 壬 基 酚 聚 氧 乙烯 醚 （ ＯＰ — ｌ Ｏ ） ： 工业级 ， 市售 ； 过硫酸铵 （ ＡＰ Ｓ ） ： 工业级 ， 市 售； 多缩 水 甘 油酯 交 联 剂 ： 工业级 ， 市售 ； 白炭 黑 ：
受 到人 们普 遍 的重 视Ｅ 引。 飞机 上 自密 封 防 弹油
箱 采用 的是 吸油 膨胀 橡 胶 （ ＯＳ Ｒ） ， 通 常 这种 ＯＳ Ｒ
是 硫化 程度 较 低 的天 然 橡 胶 ， 经 适 度 交 联 构成 网 络结 构 ， 吸收 的油 以范德 华力 保存 在这 个 网络 中 ， 要求 ＯＳ Ｒ在短 时 间吸油 膨胀 以起 到 自密封 作用 。
由于硫 化 程 度 较 低 ， Ｏ Ｓ Ｒ 还 存 在 未 硫 化 的碳 一 碳
工业 级 ， 市售 ； ３号航 空煤油 ： 工业 级 ， 市售 。
１ ． ２ 仪器
平板硫 化机 ： Ｘ Ｌ Ｂ， 青 岛第 三橡胶 机械 厂 沼 氏 硬度计 ： Ｘ ＨＳ ， 营 口市材料试验 机厂 ； 微机 控制 电子
（ ２ ） 破乳干燥 ： 将 丙 烯 酸 酯 共 聚物 乳 液 放 入 冰箱 中冷冻 ２ ４ ｈ后破乳 、 洗涤、 干燥 。
１ 实 验 部 分
１ ． １ 原料
（ ３ ）硫化 ： 将 丙 烯 酸 酯 共 聚 物在 开炼 机 上 进
行 塑炼 ， 然 后加入 交联 剂 、 白炭 黑 ， 进 行混炼 下 片 ， 在２ ０ ０℃ 进行硫 化 １ ５ ａｉ ｒ ｎ ， 制成 ＯＳ Ｒ样 片 。
聚 合 的 方 法 制 备 了含 羟 基 的 丙烯 酸 酯共 聚 物 ， 塑 炼 后 与 多 缩 水 甘 油 酯 交 联 剂 和 白炭 黑进 行 混 炼 、 硫化 ，
膨胀橡胶的物理机械性能实验与特性
橡 胶 参 考 资 料
２ １ 年 ０１
膨 胀 橡胶 的物 理 机械 性能 实验 与特 性
王象 民 编 译
出水量 。过 去几 年来 ， 功 开 发 了 以膨 胀 弹性 体 成
前 言
石 油勘探 和钻探 中一 直不 断地在 开创应 用新 技 术 ， 于 高难 度 油井 要 求 高 产 率 时 尤 是 如 此 。 对
的阻尼 和能量 吸收性 ， 挠性 和长使用 寿命 ， 屈 对水
分 、 、 力 的密封性 ， 热 压 无毒 ， 压加工 性 以及 刚度 模
可调性 ， 而成 为首选 材料 。 膨胀 橡胶 是一类 在膨胀 剂 （ 油或水 ） 中通 过 吸
Ｓ ｅ 公司 ２０ ｈｌ ｌ ０ ２年将 膨 胀 弹 性 体 与 Ｓ Ｔ 体 Ｅ
系进行 了结 合 运 用 ， 作 裸 井 衬 管 （ 称 ＯＨＣ 。随 ） 后 ， 部 隔离 用膨 胀 封 隔器 在 马来 西 亚 、 局 文莱 、 尼
日利亚 、 蓬 、 曼 以及 英 国相 继 成 功 应 用 。从 加 阿
２０ ０ ２年起 阿曼将 Ｘ Ｚ Ｐ 膨 胀 弹性 体 密 封件 用 于 －Ｉ （ 可 扩管 ） Ｅ Ｚ Ｐ（ 胀 弹性 体 密 封 件 用 于 标 准 和 －Ｉ 膨 管） 成功用 于 裸井 衬 管 和 衬里 。这些 应 用 的 目的 主要在 于对水 和裂 缝 处 进 行封 闭 ， 而 为 提 高油 从 回收率提 供 了一种新 方法 。还发 现膨胀 弹性 体可 以很好地 用 于膨胀 防砂筛 管技术 领域 。
１ １ 硬 度 实验 ．
１ ｍｉ ， ０ ｎ 但要 更 彻 底 研 究 其 性 能 变 化 则 实 验 需 要
随着 油井越来 越 深 ， 采温 度 越来 越 高 以及环 境 开
浅谈吸水膨胀橡胶的研究及应用进展
吸水 组分 是 ＷＳ Ｒ具 有 高吸水 性能 的关 键 。 吸水
组 分 的品种很 多 ， 吸水机 理也不 同。 常用 的品种 主要
包 括高 吸水性 树脂 （ 聚丙烯 酸类 ）亲水 性 聚氨酯 、 、 无
机 膨润 土 （ 脱 土 ） ， 中使 用 最 广 泛 的 为 高 吸水 蒙 等 其 性树 脂 。
学及 遇水 膨胀 性 能 。发 现 交联 型聚 丙烯 酸钠 含量 越 高 ，吸水 膨胀 橡胶 的膨 胀性 能 和压缩 永 久变 形性 越 高 ， 拉伸 强度逐 渐降 低 。Ｌｕ］ 研究 了交 联 聚丙 但 ｉｔ 等也
烯 酸钠 ／ 丁橡胶 吸 水膨 胀橡 胶 的性能 。武汉 工 程 氯
大学 李 秀辉 等 人 先 利用 纳 米 级 的 聚丙 烯 酸 类 高 首
高 了相容 性 ，并且 使橡 胶 的吸水 膨胀 能力 和力 学性 能显著 提 高 。
科技 一新． ¨ 沿 爱 ． ¨酋 女 ｉ
吕晓华 ｌ 等 以交联 型聚丙 烯 酸钠 为吸 水组 分 、 ５ 】
Ｓ Ｒ为 基体橡 胶 制备 了吸水 膨胀 橡 胶 ，研究 了其 力 Ｂ
以改 吸水剂 和 套 童：合适 的增容 剂 可ｌ 善≮ ∞ 天然橡 胶 的相 一 学一 化 示材 。 ∞ 强 海 囊材 上。 臻
（） ２ 吸水组 分
共 聚物 为增 容剂 ， 以天然 橡胶 和 吸水树 脂（ 聚丙 烯酸 钠） 为主要原 料 ， 采用机 械共混 制备 了吸水膨胀 橡胶 。 研 究结 果 表 明 ，增 容剂 的加 入能 显著 改变 吸水 膨胀 橡 胶 的吸水性 能 和力学性 能 。 王久模 ＿ 研 究 了环氧 ｌ 等 ｌ 化 天然 橡胶 、苯 乙烯接枝 马 来酸 酐和 天然 橡胶 接枝
橡胶制品在石油钻采工程中的应用研究
橡胶制品在石油钻采工程中的应用研究随着我国经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，石油、天然气的使用量不断加大。
因此，国家也加大了石油天然气的开采量，与之对应地是石油钻采工程量随之加大。
在石油钻采的整个过程中，经常用到弹性好、耐磨损的橡胶制品，例如封隔器、扶正器、○型密封圈和固井胶塞等，它们是石油天然气钻采过程中必不可少的物料。
本文将通过简要介绍橡胶制品在石油钻采工程中几个方面的应用，以达到推进石油钻采所涉及橡胶制品的技术、工艺进步。
标签：橡胶制品;石油钻采工程;封隔器;○型密封圈;固井胶塞在各大油田石油钻采工程中，橡胶制品以其良好的性能得到了较为广泛地使用。
本文根据橡胶制品在石油钻采工程中的应用领域不同，主要介绍在钻井过程中常使用的固井胶塞、旋转密封总成，在作业过程中常使用的封隔器、扶正器以及在采油过程中常用的○型密封圈等。
1、橡胶制品简介1.1 橡胶制品分类橡胶制品是利用天然或合成橡胶为原材料，加以其他辅助材料加工而成的各种产品。
橡胶制品分为2种，即天然橡胶制品和合成橡胶制品。
天然橡胶制品是采用天然橡胶加工而成的橡胶制品;合成橡胶制品是采用人工合成的橡胶加工而成的橡胶制品。
1.2 橡胶制品特点橡胶制品在加工过程中，都需要经过加温、加压在模具中成型。
因此，橡胶制品具有以下几个特点：一是橡胶具有高弹性，在模具中成型后，橡胶制品伸缩性较强能够减震，而且耐磨性强，比如日常车辆所使用的轮胎等;二是橡胶具有绝缘性，它可以用在电气设备上，起到绝缘作用，也可以起到密封作用;三是橡胶在压力、温度发生变化时，橡胶制品的稳定性存在适应范围[1]。
2、橡胶制品在石油钻采工程中的应用2.1 橡胶制品在钻井过程中的应用防喷装置是各大油气田钻井过程中必备的井口控压设备，它主要是通过打压实现密封。
旋转密封总成所涉及的橡胶制品主要是轴承里面的2个密封胶芯，通过内外筒体的旋转实施密封，保证钻井实施过程的安全、可控;闸板防喷器中所用到的橡胶制品主要是密封胶芯，在井筒内有管柱时，可以密封环套空间，在井筒内无管柱时，可以密封整个井口。
常见吸油材料的研究进展及展望
常见吸油材料的研究进展及展望杨双华;邵高耸;卢林刚【摘要】对常见吸油材料的分类及机理进行了介绍,将现阶段有机、无机吸油材料的研究状况做了汇总,对化学合成材料的高吸油树脂、疏水海绵及合成吸油纤维的研究进展做了详细阐述,并根据现有吸油材料的发展和应用情况,浅谈了今后吸油材料的可能发展方向和研究内容.今后吸油材料应在环境友好性、基础理论等方面进一步深入研究,还应加强促进多技术领域的融合,期望吸油材料在实际应用中发挥重要作用.【期刊名称】《应用化工》【年(卷),期】2019(048)004【总页数】7页(P926-931,937)【关键词】油污;吸油材料;研究进展;实际应用【作者】杨双华;邵高耸;卢林刚【作者单位】中国人民武装警察部队学院,河北廊坊 065000;中国人民武装警察部队学院,河北廊坊 065000;中国人民武装警察部队学院,河北廊坊 065000【正文语种】中文【中图分类】TQ424;O647.33随着社会经济的快速发展和进步，油品产量和需求与日俱增，对其相关的活动，如：开采，储备，炼制，运输等活动越来越频繁，规模也越来越大，相应的泄漏、溢油污染等事故也屡有发生。
2010年4月20日，美国墨西哥海湾发生了一次史上最严重的漏油事故之一，钻井平台爆炸，大规模的原油发生泄漏，给125英里的海岸线造成了巨大的生态污染，大批濒危物种灭绝。
2011年6月期间，中海油渤海湾中部的蓬莱19-3油田因违规作业导致B、C平台相继发生漏油事故，漏油累计造成5 500多平方公里的海洋生态污染，致使该区域海水水质降至劣4类。
2018年1月6日，在长江口以东约160海里处，一艘巴拿马籍油船“桑吉”轮因在航道拥挤时未遵守交通规则，与一艘香港籍散货船“长峰水晶”轮发生碰撞，导致游轮爆炸起火，事故造成了10平方公里的溢油污染带，溢油情况十分严重。
据不完全统计，历年因意外事故而流入江河、海洋的油污多达300～500 t。
一经流入，不仅会对海洋生态造成危害，还会污染地下水，渗入土壤，导致土地寸草不生，濒危物种灭绝，数十年无法恢复，挥发后还会污染大气，破坏臭氧层。
橡胶材料的结构与性能研究进展
橡胶材料的结构与性能研究进展橡胶材料是一类重要的弹性材料，广泛应用于汽车制造、航空航天、建筑工程、电子产品等领域。
随着科学技术的发展，对橡胶材料的结构与性能进行研究成为了热点话题。
本文将从橡胶材料的结构和性能两个方面来进行探讨，以期对橡胶材料的研究进展有一个全面的了解。
首先，橡胶材料的结构研究主要集中在两个方面：化学结构和物理结构。
橡胶的化学结构是指橡胶分子链中碳原子和氢原子的结构排列方式，以及其中的各种化学键的类型和数量。
橡胶的化学结构对其性能起着关键作用。
近年来，研究者们通过使用先进的技术手段，如核磁共振、红外光谱等方法，对橡胶的化学结构进行了深入研究。
他们发现，化学结构的改变可以直接影响橡胶材料的强度、耐磨性、耐腐蚀性等性能。
橡胶材料的物理结构是指橡胶分子链的排列方式以及分子链之间的相互作用。
橡胶材料通常具有高度交联的三维网络结构，这种结构赋予了橡胶材料良好的弹性和可拉伸性。
近年来，研究者们利用原子力显微镜、扫描电子显微镜等技术手段，对橡胶材料的物理结构进行了深入研究。
他们发现，通过控制橡胶材料的物理结构，可以调控其力学性能、热性能以及电性能等方面的性能。
其次，橡胶材料的性能研究涉及到多个方面：力学性能、热性能、电性能等。
力学性能是指橡胶材料在外力作用下的应变能力和恢复能力。
研究者们通过实验方法研究了橡胶材料的拉伸强度、硬度、韧性等力学性能。
热性能是指橡胶材料在不同温度下的稳定性和可塑性。
研究者们利用热重分析、热膨胀仪等方法研究了橡胶材料的热膨胀系数、热导率、热稳定性等性能。
电性能是指橡胶材料在电场作用下的导电性和绝缘性。
研究者们通过电学测试和电学模型的建立，研究了橡胶材料的电导率、电介质常数等性能。
最后，橡胶材料的结构与性能研究的进展为橡胶材料的开发和应用提供了重要的理论和实验基础。
通过对橡胶材料的结构和性能进行深入研究，可以改善橡胶材料的性能，并开发出更具优势的橡胶材料。
例如，通过调控橡胶材料的化学结构和物理结构，可以提高橡胶材料的强度和耐磨性，从而应用于航空航天领域。
橡胶材料的耐油性研究及应用前景
橡胶材料的耐油性研究及应用前景橡胶材料是一种具有优异弹性和耐磨损性能的重要材料，被广泛应用于汽车制造、航空航天、化工等领域。
然而，橡胶材料在接触油品时可能遭受腐蚀和失效，因此研究橡胶材料的耐油性以及其应用前景具有重要意义。
橡胶材料耐油性的研究主要包括两个方面：在油品中的物理性能和化学性能。
首先，物理性能包括橡胶材料在油品中的吸湿性、体积膨胀率、硬度变化以及拉伸强度等。
这些性能的研究可通过实验室测试和数值模拟得到。
其次，化学性能指的是橡胶材料与油品接触后的化学反应。
常见的化学反应有溶胀、软化、劣化等。
通过对这些化学反应的研究，可以了解橡胶材料在不同油品中的耐受程度。
考虑到橡胶材料在不同环境中的应用需求，提高其耐油性具有重要的应用前景。
首先，汽车制造行业对耐油性要求较高。
橡胶密封件在发动机和变速器等部件中广泛使用，而这些部件的运行离不开润滑油。
因此，研究橡胶材料的耐油性对于汽车制造行业具有重要意义。
其次，航空航天领域也对橡胶材料的耐油性有着严格要求。
航空发动机需要经常进行油品更换和维修，因此耐油性能够降低维护成本、提高安全性。
此外，化工行业的管道和储罐等设备也经常接触各种油品，因此对耐油性要求较高。
为了满足不同领域对橡胶材料耐油性的需求，科研人员提出了一些改进方法。
首先，改进橡胶材料的配方是提高耐油性的关键。
通过加入适当的添加剂，如二硫化物交联剂、抗老化剂、增塑剂等，可以改善橡胶材料的耐油性。
其次，改变橡胶材料的结构也是提高耐油性的重要手段。
例如，采用低交联度、高亲油性的橡胶材料，可以增加其耐油性。
此外，采用复合材料技术也可以提高橡胶材料的耐油性。
通过在橡胶基质中引入纳米填料或纤维增强材料，可以提高其耐油性和机械性能。
尽管目前已经取得了一些研究成果，但橡胶材料的耐油性研究仍然面临一些挑战。
首先，油品的种类繁多，不同油品对橡胶材料的耐油性要求也不同，因此研究工作需要更加全面和深入。
其次，当前的研究方法多以实验室测试为主，难以模拟实际工作环境下的复杂条件。
遇水膨胀橡胶的吸水膨胀和力学性能研究
研究报告弹性体,2002 12 25,12(6):28~31CHINA EL AST OM ERICS收稿日期:2002 08 08作者简介:周爱军(1965-),男,湖北武汉市人,讲师,四川大学高分子合成与应用专业硕士,主要从事聚合物合成、共混及改性研究。
*湖北省科技攻关项目(2202AA107B02)遇水膨胀橡胶的吸水膨胀和力学性能研究*周爱军,刘长生(武汉化工学院材料系,湖北武汉 430073)摘 要:以天然橡胶和吸水树脂(聚丙烯酸钠)为主要原料,以含聚氧化乙烯嵌段的亲水亲油型多嵌段共聚物为增容剂,活性陶土为补强剂,利用多组分机械共混技术,制备了遇水膨胀橡胶;从吸水动力学数据出发,研究了重量吸水率与增容剂含量、吸水树脂含量之间的关系;对遇水膨胀橡胶吸水前后的力学性能进行了测试。
结果表明:增容剂的加入能显著改变遇水膨胀橡胶的吸水性能和力学性能。
关键词:天然橡胶;吸水树脂;增容剂;增容作用;遇水膨胀橡胶中图分类号:T Q 331.2 文献标识码:A 文章编号:1005 3174(2002)06 0028 04遇水膨胀橡胶(WSR)是一种具有弹性密封和遇水膨胀双重作用的功能弹性体。
它是橡胶基体与高吸水性树脂以及其它亲水性组分的共混体系,一般可由机械共混法和化学接枝法制备[1]。
遇水膨胀橡胶普遍存在的问题是亲水性的高吸水性树脂在疏水性的橡胶中脱落损失,影响遇水膨胀橡胶的吸水膨胀性能和力学性能,不利于其重复使用。
在橡胶/高吸水树脂共混体系中加入两亲性共聚物作为增容剂,期望改善亲水性分散相和亲油性连续相的相容性,减少高吸水树脂的脱落损失,增强遇水膨胀橡胶的吸水膨胀性能[2~3]。
橡胶特别是通用型橡胶,本质上都是疏水性材料。
这是因为橡胶主要要求在室温下能表现出优异的弹性,并具备低的玻璃化温度,因此在橡胶材料本身的分子结构上,不允许有大量的极性基团存在,通常使用的橡胶都是由具有疏水性的碳氢化合物组成的。
橡胶的结构特性,决定了它必然是疏水性材料,但配入亲水性大的物质可以增加它的吸水性。
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具有很好力学性能 、 封压性能和 该油箱 的内外部均有 由 ２ ３层吸油材料和橡胶交 备的遇油膨胀橡胶 ， 能够基本满足油 田使用要求。 替堆积构成 的包覆层 ，能够很好地减缓外界的冲击 吸油膨胀倍率 ，
力 并 能尽 快堵 住漏 油 点 。
王强［ ８ １ 等 自制合成了多元共聚的高 吸油性树脂 ， Ｏ ｇ ， ｇ 以上 ，将该类树脂作为改性剂 ， Ｇ ｏ ｏ ｄ ｗ ｏ ｒ ｔ ｈ ｔ ４ ￣ 设计 了一 种用于油箱外部 的塑料防 其吸油倍率在 ３
Ｅｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ Ｍａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｎｏ ． １， ２ ０ １ ４
吸油膨 胀橡 胶 的研 究进展 与应 用
高 斌 ， 金 超
（ 海 装 重庆 局 ， 重庆 ４ ０ ０ ０ ３ ０ ）
摘 要： 综述 了吸油膨胀橡胶的吸油原理和研 究动 向 ， 阐述 了基体 、 吸油组分和聚合工 艺等 因素 对橡胶 吸 油性 能的影响 ，
３ 材料 的制备
酯作为单体 ， 单体来源广泛 ， 聚合工艺成熟 ， 故此类树
脂是国内外研究 的主要方 向。 而烯烃类树脂虽然分子 对油 品的亲和能力较强 ， 但 由于其 吸油膨胀橡胶 的制备方法主要有化学接枝法和 内不含极性基 团， 其研究较为困难。丙烯酸酯类树脂常 共混法。其 中化学接枝法存在着制备工艺不成熟 、 反 单体来源较少 ， 按 比例 应 进度 缓 慢 、橡 胶 吸 油膨 胀 性 能 欠佳 和 弹性 较 差 等 用的合成方法是悬浮聚合法。其合成原理是 ： 加入 溶 剂 和 分散 剂 ，加 热待 分 散剂 溶 解 之 后加 入 单 缺点 ，故该方法还未大规模应用于吸油膨胀橡胶 的 引发剂和交联剂的混合物 ， 经过一定的搅拌速率 、 生产之 中。共混法分为机械共混和乳 液共混两种方 体 、 经相应 的后处理即得到高吸油 式 。其共混过程均是采用物理混合方 式将 吸油组分 反应温度和持续时间 ， 任何原料的种类及含量改变和 均匀地散布于橡胶基体 之 中而制得 吸油膨胀 橡胶 。 性树脂 。聚合过程中，
收稿 １ ３ 期： ２ ０ １ ３ — １ ０ — １ ０ 作者简介 ： 高 斌（ １ ９ ７ ５ 一） ， 男， 辽 宁昌图人 ， 硕士 ， 工程师 ， 研究 方向 ： 仪器仪 表的控制技术。 ２ ７８
《 装备制造技术｝ ２ ０ １ ４ 年第 １ 期 制备 了遇油膨胀橡胶。 检测并证明了 Ｏ Ｓ Ｒ在保持足够 网络 结 构 或微 孔 的共 聚 物 ， 具 有 吸油 种 类 多 、 吸 油 和 的力学强度下 ， 对有机溶剂具有 良 好的吸收性和 自 身 保油性能好等优点。 稳定 性 ， 在０ ． ６ ＭＰ ａ以下时 ， 止 漏 时间在 ４～１ ７ ｍｉ ｎ 。 高吸油性树脂主要分为丙烯酸酯类树脂和烯烃 类树脂。 丙烯酸酯类树脂常以丙烯酸酯和 甲基丙烯酸
吸油后体积迅速膨胀 ，在一定 的压力下有稳定 的保
油性能 ， 是 目前 最理 想 的止漏 密 封 材 料 ， 可 广 泛 用 于
多种 行 、 【 。
王 贝 贝ｆ ５ １ 等 研究 了不 同的 硫 黄 、 过 氧 化 物及 石 蜡 油用 量 对 三 元 乙丙 硫 化 橡胶 物理 机 械性 能及 吸油 膨 胀率 的影 响 。结果 表 明 ： 随硫 黄和 过 氧化 物用 量 的增
性 吸 油 材料 ，主要 由橡 胶 基体 和亲 油 性 官 能 团或 亲
和其 中放置的吸油材料组成 ， 油箱发生破裂时 ， 油品
油性组分组成 。具有遇油 自动膨胀 、 膨胀率高 、 膨胀 被吸油 材料 吸收且依 附于蜂 窝状 网格 内部而 不溢 主要用于卡车和飞机油箱 的 速率快 、 原料易得 、 加工工艺简便等特点［ １ ］ 。 它既保持 出。该系统轻便易安装 ， 了橡胶的 良好高弹性和耐压缩变形性 ，同时还具有 防火设计 。
并 对 其 应 用 与发 展 进 行 了讨论 。
关键词 ： 吸油膨胀 橡胶 ； 应 用进 展 中图分类号 ： Ｔ Ｐ ３ ９ １ ． ７ ２ 文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ： １ ６ ７ ２ — ５ ４ ５ Ｘ （ ２ ０ １ ４） ０ １ — ０ ２ ７ ８ — ０ ３
吸油膨胀橡胶（ Ｏ Ｓ Ｒ） 是一种新型 的高分子功能 火 系 统 ，该 系统 主 要 由若 干 个 蜂 窝状 的高 弹 性 橡 胶
胶 中的亲油性官能团形成极强 的结合力 ，大分子链 材 料 吸油 率 的影 响 。 周美华『 ７ ］ 等以天然橡胶生胶为单体 ， 二 乙烯苯为 上 大 量 的 亲 油 基 团发 生 溶 剂 化 作 用 使 橡 胶 发 生 膨 过 氧 化 苯 甲酰 为引 发 剂 ， 在 甲苯溶 液 中交 联 胀， 又 由于 网状 结 构 的 存在 使 得 树 脂 只溶 胀 不 溶解油膨 胀 材 料 中 的高 吸 油 性树 脂 由几 种 单 体 以
加， 硫化胶 的吸油率均变小 ， 硬度 、 拉伸强度 、 定伸应 力递增 ， 拉断伸长率降低 。石蜡油 的加入会 明显改善 硫化胶 的吸油膨胀率 ， 但其力学性能呈下降趋势 。
刘秀奇［ ６ １ 等制备 了一种可 以直接漂 浮于含油废 水表面 的新型吸油 复合材料 ， 该复合材料是以三元 适 当 的交 联 方式 共 聚 而 成 ，其 分 子 间具 有 三 维 网状 Ｅ Ｐ Ｄ Ｍ ） 作为基体 ， 分别 以 Ｆ ｅ ２ ０ 和焙烧过的 结构 ， 内部有一定的空隙 。吸油膨胀橡胶置 于油 品 乙丙橡胶（ ｅ ０ 粉末为填料 、 利用熔融共混的方法制得 。另外 ， 中时 ，其 中的亲油性组分与油接触 ，油分子通过扩 Ｆ 散、 毛 细 及 表 面 吸附 等 物理 作 用 进 人橡 胶 内部 ， 与 橡 还 进 一 步研 究 了焙 烧 工艺 、填 料 和交 联 剂 的用 量对
２ 研 究动 向
Ｖ ｉ ｌ ｌ ｅ ｍ ａ ｉ ｎ ［ ３ １ 制 作 了一个 能 够 自愈合 的 飞 机 油 箱 ，
果表 明： 天然橡胶吸油树脂具有较好 的吸油率 ， 对甲 苯和 煤 油 的最大 吸收率 分别 为 ２ ５ ． ０和 ２ ６ ． ６ 。 天农高科的资料表 明， 以Ｏ Ａ Ｒ、 炭黑 、 石油树脂 以及其他橡胶助剂等与丁苯橡胶 （ Ｓ Ｂ Ｒ ） 物理共混制
考察 了聚合 油分 子就被包裹在橡胶 内部大分子链 网络中 ，从而 聚合得到新型天然橡胶吸油树脂 。此外 ， 达到吸油和保油的 目的。吸油膨胀橡胶的吸油过程 ， 反应条件对树脂吸油率 、吸油速率和缓释性能 的影 响， 并利用红外光谱对其分子结构进行表征 。实验结 实际上是交联高聚物的溶胀过程。