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石油天然气领域

对橡胶密封件而言,石油钻探中油井的井下密封一定是**困难、**苛刻的环境,而且随钻探向深井、超深井发展(海上油气开采已经实现了3000m以上的深海作业,陆地钻井深度将超过1.2万米),井下密封件必须适应更苛刻复杂的工况环境,所用橡胶密封材料的性能较通常情况下要高得多。油气井下工况环境溶性高压气体一段时间,如压力突然失去,可溶性气体就会在体内迅速膨胀,往往可能出现难以预料的情况,比如存在突然降压的危险,井下工作压力大,所有弹性体密封件均存在该危险,弹性体中极易出现气泡,橡胶制品接触可成大气泡,发生,这些事先难以估料的情况,将导致因更换密封件而使油井停止运转所造成的损失费用极高,每天产量损失可达上百万美元。因此要寻求**度、回复性好、适应性更佳的橡胶材料来提高密封性能。大量的实际工程应用经验告诉我们,HNBR已用于制造钻头保护器,井口密封、油塞泵密封、开口防护器、泵定子保护器以及为海上钻井平台上配套的软管等橡胶制品,获得了良好的效果,在这种高低温、高压、高含硫石油、含硫化氢等强腐蚀介质以及防腐剂、各类添加剂的钻井液中介质中,HNBR的性能是*的,未来HNBR在石油天然气领域将大有作为。补强体系:HNBR可以用炭黑、白炭黑、陶土、CaCO3来提高混炼胶的机械性能。赞南ZN43259

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随着汽车、石油工业的发展,橡胶部件除要求耐油外,还需具有良好的耐高温、高压、耐油、耐热氧老化、耐臭氧、耐天候和化学介质等特性。普通丁腈橡胶(NBR)已远不能满足这些要求,尽管其中一些用途已为氟橡胶所取代,但氟橡胶价格昂贵。因此人们开始探求对NBR性能的改进,氢化丁腈橡胶(HNBR)就是为了满足这种新的需要而开发成功的。

HNBR在保持NBR优异的耐油性的同时,又获得了非常好的耐热性(耐150℃高温)、耐臭氧性,其应用领域已突破了NBR的传统领域,使得氟橡胶、氟硅橡胶

等特种橡胶也受到一定的冲击。从经济角度看,HNBR销售价暂时还较贵,但还是比氟橡胶低得多。同时,由于HNBR的刚度低,工艺性能好,密度低,可以加入更多的填料,而且HNBR制品单位体积只有氟橡胶的一半,所以,它将成为氟橡胶等特种弹性体的代用品。HNBR特殊加氢处理NBR普通丁腈橡胶(NBR)已远不能满足这些要求,尽管其中一些用途已为氟橡胶所取代,但氟橡胶价格昂贵。

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国内涉足HNBR领域始于上世纪九十年代,1992年北京化工大学同中国台湾南帝化学工业股份公司合作率先开展NBR的加氢催化剂和加氢工艺的研究,但未能有产品面市。 随后,兰州石油化工研究院采用自制的RhCl[P(Ph3)]3为催化剂、以氯苯为溶剂,用离子交换树脂脱除和回收残余催化剂(并申请了国家**),开发出一套比较完整的NBR加氢制备HNBR的工艺技术路线,并建立了中试装置,制备出加氢度为90%和96%、门尼粘度为75和90的两种HNBR产品(商品牌号:LH-9901和LH-9902,相应性能等同于日本瑞翁公司的Zeptol-2010和Zeptol-2020),并小批量供应国内市场,**终因催化剂成本、产品后处理等关键工艺技术所困扰,未能取得突破性进展。吉化研究院也采用乙酸钯均相络合催化剂制得HNBR,产品性能与Zeptol-2020相当,同样因产品质量和成本等原因没有实现商业化生产。丁腈橡胶只能在120℃以下长期使用。

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汽车、石油工业的发展,橡胶部件除要求耐油外,还需具有良好的耐热、耐高温、高压、耐氧等特性。普通丁腈橡胶(NBR)已远不能满足这些要求,尽管其中一些用途已为氟橡胶所取代,但氟橡胶价格昂贵。因此人们开始探求对NBR性能的改进,氢化丁腈橡胶就是为了满足这种新的需要而开发成功的。HNBR的耐高温性为130~180℃,耐寒性为-55~-38℃且机械性能优良,与其它聚合物相比更能满足汽车工业的要求。用ZnO/甲基丙烯酸(MAA)补强的HNBR可制作三角带、等规三角带、多用三角环的底层胶、隔振器等;也可制备密封圈、密封件,耐热管等。在石油钻井中,要求橡胶制品必须耐受高温、高压、酸、胺、氢化丁腈橡胶其耐寒性能优于氟橡胶,耐酸性汽油是普通丁腈橡胶(NBR)的5倍多。HNBRZN43259

近几年,在一些新机型上也大量使用了一些特种橡胶(包括HNBR)。赞南ZN43259

目前全球能够产业化生产HNBR的几家公司均采用溶液法NBR催化加氢的工艺技术,具体工艺技术细节和工厂运行都属于企业的商业机密,没有公开的披露。但是有据可查的是各家所采用的加氢催化体系,瑞翁公司采用的是高活性、高选择性的以二氧化硅为载体的非均相钯系催化剂(Pd/SiO2),阿朗新科采用的是均相铑系催化体系,赞南科技则独辟蹊径,采用**的“詹氏催化剂”(钌系催化剂),成功解决了氢化丁腈橡胶工业化生产中的催化加氢活性、选择性、产品后处理等关键技术问题,通过“詹氏催化剂”独特的聚合物复分解加氢反应催化作用,有效地控制了HNBR生胶凝胶含量、分子量及分子量分布等直接影响胶料加工工艺性能的化学结构,开发出了不同门尼粘度(20-130)、不同丙烯腈含量(20-50 %)以及不同饱和度(氢化度80-99 %)的Zhanber® HNBR系列产品。赞南ZN43259

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