Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к производству эластомерных материалов уплотнительного назначения, и может быть использовано для уплотнительных элементов в составе водонабухающих пакеров, применяемых в нефтегазодобывающей промышленности. Резиновая смесь для водонабухающих уплотнительных элементов состоит из компонентов, мас.ч.: бутадиен-нитрильный каучук с содержанием нитрила акриловой кислоты 17-20% 17,0-23,0, хлоропреновый каучук 36,0-42,0, акрилатный каучук AR22 19,0-23,0, бутадиеновый каучук СКД 18,0-22,0, полиизобутилен П-200 8,0-10,0, сера 1,2-1,7, 2,2'-дибензтиазолдисульфид 1,5-2,0, дифенилгуанидин 0,8-1,2, оксид цинка 3,0-4,0, оксид магния 4,0-5,0, ацетонанил Η 1,5-2,0, технический углерод Π 514 28,0-33,0, волокно «Экстэлинт» 9,5-10,5, парафин 4,0-5,0, технологическая добавка ЦД-12 1,5-2,0, трихлорэтилфосфат 18,0-20,0, мыло хозяйственное 2,0-3,0, акриламид 27,0-32,0, полиакрилат натрия 38,0-43,0. Технический результат заключается в обеспечении хорошей набухающей способности как в дистиллированной, так и пластовой (10%-ном водном растворе хлорида натрия NaCl) воде, в том числе в условиях высоких температур (до 90°С), расширение арсенала средств данного назначения. 2 табл., 4 пр.

Известна водонефтенабухающая эластомерная композиция на основе этилен-пропиленового каучука, включающая вулканизующий агент серу, ускорители вулканизации альтакс и каптакс, активирующую систему оксид цинка и стеарин, диспергирующий агент глицерин, наполнитель коллоидную кремнекислоту и технический углерод, водонабухающие реагенты - натрий-карбоксиметилцеллюлозу и сополимер акриламида с акрилатом калия, при следующем соотношении компонентов, мас. ч.: этиленпропиленовый каучук СКЭПТ-50 - 100,0; коллоидная кремнекислота БС-120 - 10,0; технический углерод ТУ П234 - 30,0; оксид цинка - 5,0; стеарин - 1,0; глицерин - 2,0; сера - 2,0; альтакс - 1,0; каптакс - 1,0; натрий-карбоксиметилцеллюлоза - 80,0-100,0; сополимер акриламида с акрилатом калия -80,0-100,0 (RU 2744341 С1, опубл. 05.03.2021).

Известна водонабухающая эластомерная композиция на основе карбоксилатного бутадиен-нитрильного каучука, содержащего 26 мас. % звеньев нитрила акриловой кислоты и 7 мас.% карбоксильных групп, включающая вулканизующий агент, ускорители вулканизации меркаптанового ряда, активаторы вулканизации, диспергирующий агент, наполнители, водонабухающие реагенты, при следующем соотношении компонентов, мас. ч.: карбоксилатный бутадиен-нитрильный каучук - 100,0; БС-120 - 10,0; ТУ П234 - 30,0; оксид цинка - 5,0; стеарин - 1,0; глицерин - 2,0; сера - 2,0; альтакс - 1,0; каптакс - 1,0; сополимер акриламида с акрилатом калия - 100,0; натрий-карбоксиметилцеллюлоза - 100,0 (RU 2744282 С1, опубл. 04.03.2021).

Недостатком этих резин на основе указанных резиновых смесей является недостаточно высокие показатели условной прочности при растяжении.

Наиболее близкой по технической сущности является резиновая смесь для изготовления водонабухающих пакеров, применяемых в нефтегазодобывающей промышленности, на основе хлоропренового каучука, включающая вулканизирующие агенты - оксид цинка и оксид магния, ускорители вулканизации - дифенилгуанидин, тиурам Д и серу, наполнитель - технический углерод Π 803, диспергатор наполнителя -стеариновую кислоту, замедлитель подвулканизации - мыло хозяйственное, гидрофильную добавку - метилцеллюлозу МС-2000 и/или полиакрилат натрия (RU 2617101 С1, опубл. 20.04.2017).

Недостатком данной резины на основе указанной резиновой смеси являются недостаточно высокие показатели сопротивления раздиру, отсутствие данных степени объемного набухания в 10%-ном водном растворе хлорида натрия NaCl.

Задачей изобретения является создание резиновой смеси на основе комбинации бутадиен-нитрильного каучука с содержанием нитрила акриловой кислоты 17-20%, хлоропренового, акрилатного AR22 и бутадиенового каучуков, обладающей хорошей набухающей способностью резины как в дистиллированной, так и пластовой (10%-ном водном растворе хлорида натрия NaCl) воде, в том числе в условиях высоких температур (до 90°С) которая может найти применение при производстве водонабухающих пакеров для нефтегазодобывающей промышленности.

Технический результат - обеспечение хорошей набухающей способности как в дистиллированной, так и пластовой (10%-ном водном растворе хлорида натрия NaCl) воде, в том числе в условиях высоких температур (до 90°С), расширение арсенала средств данного назначения.

Технический результат достигается тем, что резиновая смесь для водонабухающих уплотнительных элементов, включающая хлоропреновый каучук, вулканизующие агенты - оксид цинка, оксид магния, серу, ускоритель вулканизации - дифенилгуанидин, замедлитель подвулканизации - мыло хозяйственное, согласно изобретению, она дополнительно содержит бутадиен-нитрильный каучук с содержанием нитрила акриловой кислоты 17-20%, акрилатный каучук AR22 и бутадиеновый каучук СКД, полиизобутилен П-200, ускоритель вулканизации - 2,2'-дибензтиазолдисульфид, противостарители - ацетонанил Н, парафин, пластификатор - трихлорэтилфосфат, технологическую добавку - ЦД-12, наполнители - технический углерод Π 514, волокнистый наполнитель - «Экстэлинт», гидросорбционные добавки - акриламид и полиактилат натрия при следующем соотношении исходных компонентов, мас. ч.:

Бутадиен-нитрильный каучук с содержанием
нитрила акриловой кислоты	17-20% 17,0-23,0
Хлоропреновый каучук	36,0-42,0
Акрилатный каучук AR22	19,0-23,0
Бутадиеновый каучук СКД	18,0-22,0
Полиизобутилен П-200	8,0-10,0
Сера	1,2-1,7
2,2'-дибензтиазолдисульфид	1,5-2,0
Дифенилгуанидин	0,8-1,2
Оксид цинка	3,0-4,0
Оксид магния	4,0-5,0
Ацетонанил Н	1,5-2,0
Технический углерод Π 514	28,0-33,0
Волокно «Экстэлинт»	9,5-10,5
Парафин	4,0-5,0
Технологическая добавка ЦД-12	1,5-2,0
Трихлорэтилфосфат	18,0-20,0
Мыло хозяйственное	2,0-3,0
Акриламид	27,0-32,0
Полиакрилат натрия	38,0-43,0

Отличительными признаками заявляемого изобретения являются вышеперечисленные дополнительные компоненты, введенные в состав резиновой смеси в оптимальных соотношениях. Такое соотношение компонентов позволяет обеспечить хорошую набухающую способность как в дистиллированной, так и пластовой (10%-ном водном растворе хлорида натрия NaCl) воде, в том числе в условиях высоких температур (до 90°С) и сопротивление раздиру резины.

Заявляемая резиновая смесь проявляет свойства водонабухания за счет использования комбинации бутадиен-нитрильного каучука с содержанием нитрила акриловой кислоты 17-20%, акрилатного AR22 и бутадиенового СКД каучуков, полиизобутилена П-200, гидросорбционных добавок - акриламида, полиакрилата натрия, волокна «Экстэлинт», а также других компонентов, что позволяет расширить арсенал средств данного назначения.

Резиновую смесь готовили смешением всех рецептурных компонентов с последующим вальцеванием на вальцах ЛБ 320 160/160.

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 воды и 10%-го водного раствора хлорида натрия - по ГОСТ 9.030-74. Заявляемую резиновую смесь изготавливали из следующих материалов: Бутадиен-нитрильный каучук с содержанием нитрила акриловой кислоты 17-20% (ТУ 38.30313-2006); хлоропреновый каучук (проспект фирмы DuPont, США); акрилатный каучук AR22 (проспект фирмы Zeon Chemicals L.P., США); бутадиеновый каучук (ГОСТ 14924-75); полиизобутилен П-200 (ГОСТ 13303-86); сера (ГОСТ 127.1-93); 2,2'-дибензтиазолдисульфид (ГОСТ 7087-75); дифенилгуанидин (ГОСТ 40-80); оксид цинка (ГОСТ 202-84); оксид магния (ГОСТ 4526-75); ацетонанил Η (ТУ 2492-542-05763441-2013) технический углерод Π 514 (ГОСТ 7885-86); волокно «Экстэлинт» представляет собой волокна полимера органической кислоты (АО «Полиэкс», ТУ 20.59.59-116-53501222-2017, https://polyex.ru/catalog/potokootklonyashchie_sostavy/voloknistyy-napolnitel-ekstelint/); парафин (ГОСТ 23683-89); технологическая добавка ЦД-12 представляет собой комбинацию цинковых солей жирных кислот от белого до коричневого цвета, нерастворимую в воде, частично растворимую в спирте и разбавленных минеральных кислотах (ООО ПКФ «Сингер», ТУ 20.59.56-046-74584703-2019, http://singerl6.ru/katalog-tovarov/testl/testl_635276.html); трихлорэтилфосфат (ТУ 6-05-1611-73); мыло хозяйственное (ГОСТ 30266-2017); акриламид (проспект фирмы Zibo Anquan Chemical Co., Ltd, Китай); полиакрилат натрия (проспект фирмы Evonik Industries, Германия).

В предлагаемой резиновой смеси могут использоваться аналоги каучуков и ингредиентов, выпускаемые различными фирмами.

Из таблицы 2 следует, что резины обладают высокими значениями сопротивления раздиру, характеризуются высокой степенью объемного набухания в воде и 10%-ном водном растворе хлорида натрия, которые обеспечивают хорошую набухающую способность как в дистиллированной и пластовой (10%-ном водном растворе хлорида натрия NaCl) воде, в том числе в условиях высоких температур (до 90°С) и позволяют рекомендовать ее для создания водонабухающих уплотнительных элементов, используемых в нефтегазодобывающей промышленности.

Резиновая смесь для водонабухающих уплотнительных элементов, включающая хлоропреновый каучук, вулканизующие агенты - оксид цинка, оксид магния, серу, ускоритель вулканизации - дифенилгуанидин, замедлитель подвулканизации - мыло хозяйственное, дополнительно содержащая бутадиен-нитрильный каучук с содержанием нитрила акриловой кислоты 17-20%, акрилатный каучук AR22 и бутадиеновый каучук СКД, полиизобутилен П-200, ускоритель вулканизации - 2,2'-дибензтиазолдисульфид, противостарители - ацетонанил Н, парафин, пластификатор -трихлорэтилфосфат, технологическую добавку - ЦД-12, наполнители - технический углерод П 514, волокнистый наполнитель - «Экстэлинт», гидросорбционные добавки - акриламид и полиакрилат натрия при следующем соотношении исходных компонентов, мас. ч.:

Бутадиен-нитрильный каучук с содержанием
нитрила акриловой кислоты17-20%	17,0-23,0
Хлоропреновый каучук	36,0-42,0
Акрилатный каучук AR22	19,0-23,0
Бутадиеновый каучук СКД	18,0-22,0
Полиизобутилен П-200	8,0-10,0
Сера	1,2-1,7
2,2'-дибензтиазолдисульфид	1,5-2,0
Дифенилгуанидин	0,8-1,2
Оксид цинка	3,0-4,0
Оксид магния	4,0-5,0
Ацетонанил Η	1,5-2,0
Технический углерод П 514	28,0-33,0
Волокно «Экстэлинт»	9,5-10,5
Парафин	4,0-5,0
Технологическая добавка ЦД-12	1,5-2,0
Трихлорэтилфосфат	18,0-20,0
Мыло хозяйственное	2,0-3,0
Акриламид	27,0-32,0
Полиакрилат натрия	38,0-43,0

Похожие патенты:

Полимерная композиция // 2784245

Изобретение относится к полимерному материаловедению и может быть использовано для изготовления резиновых уплотнительных изделий. Полимерная композиция включает каучук бутадиен-нитрильный парафинатный марки БНКС-18А(АН), каучук изопреновый марки СКИ-3, сера техническая, тетраметилтиурамдисульфид, N,N'-дитиодиморфолин, N-циклогексил-2-бензтиазолил-сульфенамид, оксид цинка, фенил-β-нафтиламин, углерод технический П803, углерод технический Y354, олигоэфиракрилат ТГМ-3, дибутилсебацинат, кислота стеариновая, диоксид кремния, N-изопропил-N'-фенил-п-фенилендиамин.

Способ получения фрикционных полимерных материалов // 2768161

Настоящее изобретение относится к способу получения фрикционных полимерных материалов. Данный способ заключается в обработке на пластификационном оборудовании каучуков, содержащих в основной цепи двойные связи, с блок-сополимером, являющимся тройным продуктом взаимодействия диокиси дициклопентадиена (А), моноокиси винилциклогексена (Б) и новолачной фенолоформальдегидной смолы с примесью свободного фенола не более 2% (В), также содержащим двойные связи и получаемым путем совместной обработки на пластификационном оборудовании компонентов А:Б:В в соотношении от 10:30:20 до 50:50:40 при температуре от +70°С до +110°С в течение от 20 минут до 40 минут; введение вулканизирующих добавок - серы, тиурама, 2-меркаптобензтиазола, порошкового наполнителя и волокнистого наполнителя, пропитанного водорастворимым эпоксидным составом.

Резиновая смесь для изготовления водонабухающих изделий // 2767071

Изобретение может быть использовано для изоляции пластов и снижения обводненности нефтяных и газоконденсатных скважин. Предложена водонабухающая резиновая смесь на основе гидрированного бутадиен-нитрильного каучука, полимерных спиртов и пространственно-сшитых поликонденсационных сополимеров многоатомных спиртов и акриловой кислоты.

Резиновая смесь для манжеты пакерного устройства, разбухающая в буровом растворе "полиэмульсан" // 2764685

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к созданию резиновой смеси для изготовления резиновых манжет пакерных устройств, разбухающих в буровом растворе «Полиэмульсан». Резиновая смесь для изготовления резиновых манжет, разбухающих в буровом растворе «Полиэмульсан», на основе комбинации натурального каучука и бутадиеннитрильного каучука БНКС-18 содержит целевые добавки, в том числе асбест хризотиловый, диспергированный в расплаве ε-капролактама с производными п-фенилендиамина, дисперсия которого, в свою очередь, диспергирована в двойном этиленпропиленовом или тройном этиленпропилендиеновом каучуках, а в качестве вулканизующего агента - серу, при этом сера, находящаяся в пасте с дисперсионной средой, представленной эвтектическим расплавом ε-капролактама и малеиновой кислотой, заключена в капсулу с оболочкой из коллоидной кремнекислоты при следующем соотношении компонентов серной капсулы, % масс.: сера -от 22,50 до 27,50, коллоидная кремнекислота (БС-120) - 50,00, ε-капролактам - от 13,50 до 16,5, малеиновая кислота - от 9,00 до 11,00, причем серная капсула при следующем содержании основных компонентов смеси, мас.ч.: каучук БНКС-18 - 50,00, каучук натуральный - 50,00, дисперсия этиленпропиленового или этиленпропилендиенового каучука с диспергированным асбестом хризотиловым - 130,00, серная капсула - от 3,64 до 4,44.

Композиция динамически вулканизированного термоэластопласта, способ ее получения, а также изделие на ее основе и способ его получения // 2759148

Изобретение относится к композициям, сочетающим свойства вулканизированных эластомеров при эксплуатации и термопластов в процессе переработки, а также к способу получения таких композиций и изделий на их основе. Предложена композиция динамически вулканизованного термоэластопласта, содержащая (мас.%): от 5 до 50 мас.% полипропилен и/или сополимеры пропилена с олефинами, содержащими от 2 до 6 атомов углерода (5-50); нитрилсодержащий каучук (30-85); полимерные совместители (компатибилизаторы) (2—40); полимерные эластифицирующие агенты (0-40); сложноэфирные пластификаторы (0-30) и вулканизирующую систему (1-13).

Эластомерная композиция и способ ее получения // 2755481

Предлагаемое изобретение относится к газодобывающей отрасли, а именно к эластомерным композициям, предназначенным для изготовления на их основе уплотнений, а также к способу получения эластомерных композиций на основе гидрированных бутадиен-нитрилных каучуков. Предложена эластомерная композиция на основе гидрированного бутадиен-нитрильного каучука с содержанием акрило-нитрила в количестве от 18 до 52 мас.%, содержащая в качестве вулканизирующих агентов органический пероксид и ускоритель пероксидной вулканизации, наполнитель, противостаритель, антиоксидант, пластифицирующие добавки, а также соль поливалентных металлов акриловой или метакриловой кислоты; также предложен способ получения эластомерной композиции на основе гидрированного бутадиен-нитрильного каучука, в котором эластомерную композицию приготавливают путем смешения в две стадии.

Сополимерный каучук, содержащий нитрильные группы // 2752164

Изобретение относится к сополимерным каучукам, содержащим нитрильные группы. Предложен сополимерный каучук, содержащий нитрильные группы, включающий от 10 до 60 вес.% α,β-этиленненасыщенного нитрильного мономерного звена, от 1 до 60 вес.% мономерного звена моноэфира α,β-этиленненасыщенной дикарбоновой кислоты и от 20 до 89 вес.% конъюгированного диенового мономерного звена, с йодным числом 120 или менее, в котором показатель технологичности Ipro (Ipro=Сс × SA) равен 0,0030 или менее, где показатель технологичности Ipro представляет собой произведение содержания карбоксильных групп Сс, что является количеством молей карбоксильных групп в 100 г сополимерного каучука, содержащего нитрильные группы, и площади поглощения SA карбоксильной ангидридной группы, определенной инфракрасной спектроскопией.

Резиновая смесь // 2751316

Изобретение относится к области резинотехнических изделий, а именно к резиновой смеси для производства водонефтенабухающих резинотехнических изделий на основе каучуков, в том числе водонефтенабухающих пакеров. Резиновая смесь в качестве основы содержит этилен-пропилен-диеновый, предпочтительно норборненовый, каучук (СКЭПТ), гидрированный бутадиен-нитрильный каучук (ГБНКС), пространственно-сшитый поливинилпирролидон (с-ПВП), сшитые полисахаридами или их производными эфиры акриловой кислоты (СПЭАК) и функциональные и технологические добавки.

Резиновая смесь // 2745994

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к производству резиновых смесей для изготовления изделий, эксплуатируемых в условиях воздействия морской воды. Резиновая смесь содержит бутадиен-нитрильный каучук с массовой долей связанного нитрила акриловой кислоты в пределах от 36 до 40%, бутилкаучук БК-1675, бутадиен-метилстирольный каучук с содержанием α-метилстирола 22-25 мас.%, полиизобутилен высокомолекулярный П-200, серу, N,N'-дитиодиморфолин, N-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамид, оксид цинка, стеариновую кислоту, гепсол ХПК, N-изопропил-N'-фенил-n-фенилендиамин, ацетонанил Н, технический углерод N 220, технический углерод П 514, тонкомолотый минеральный порошок из шунгита, канифоль, фактис темный, N-нитрозодифениламин, масло индустриальное И-12А и транс-полинорборнен.

Композиция для формования погружением, способ изготовления перчатки и перчатка // 2731995

Изобретение относится к перчатке, образованной из отвержденной пленки эластомера, к способу получения перчатки и композиции для ее получения. Композиция для формования методом окунания включает эластомер, который содержит структурное звено, полученное из (мет)акрилонитрила, структурное звено, полученное из ненасыщенной карбоновой кислоты, и структурное звено, полученное из бутадиена, в основной цепи полимера; эпоксидный сшивающий агент; воду и модификатор рН.

Эластомерная композиция // 2786014

Настоящее изобретение относится к области создания эластомерных композиций на основе каучуков низкой непредельности и может быть использовано в резиновой и резинотехнической промышленности, например, для изготовления многослойных резинокордных изделий, эксплуатируемых в условиях теплового и атмосферного воздействия и динамических нагружений.