油田用防爆破降压胶料的最佳炭黑用量

摘要

A.C.Patel过去进行的研究工作表明,炭黑存在一个特性补强区域或称最佳用量,在此最佳用量范围内,轮胎胎面胶料试验室和实际道路的耐磨耗性能都得到改善。本文将Patel对丁苯橡胶(SBR)、三元乙丙橡胶(EPDM)和天然橡胶(NR)胶料的研究工作进一步扩大到主要耐油橡胶——氟橡胶和氢化丁腈橡胶的胶料。使用Patel的最佳炭黑用量计算公式,并考虑到炭黑的体积份数(?),试验用胶料配方中采用不同等级的炭黑(N 330、N 358和N660),以最佳用量作为中间值。 根据A.N.Gent对弹性体部件形成可见孔洞的理论分析,可以推导出临界内压为5 G/2(G为剪切模量),此时假设的孔洞就变为无穷大。由于爆破失压是井口密封件的主要损坏形式,所以本研究工作采用RMS-800流变仪,在不同试验温度时测定3种油田用主要胶料在室温/400°F时的物理机械性能和模量/粘度的变化,以期找出最佳炭黑用量与形成临界内压之间的关系。