聚氨酯介绍ppt课件.ppt

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1、聚氨酯橡胶及应用聚氨酯橡胶及应用 采油研究院橡胶所一、聚氨酯树脂一、聚氨酯树脂 聚氨酯树脂是由多异氰酸酯与多元醇反应制聚氨酯树脂是由多异氰酸酯与多元醇反应制成。它以优良的性能、多种产品形态、简便的成成。它以优良的性能、多种产品形态、简便的成型工艺而广泛应用于各行各业。它可以以泡沫塑型工艺而广泛应用于各行各业。它可以以泡沫塑料、弹性体、纤维、合成革、胶粘剂等多种产品料、弹性体、纤维、合成革、胶粘剂等多种产品形态应用于交通运输、建筑、机械、矿业、石油形态应用于交通运输、建筑、机械、矿业、石油化工等诸多领域。化工等诸多领域。聚氨酯橡胶聚氨酯橡胶 聚氨酯橡胶属于先进的特种合成橡胶，由于其特殊聚氨酯橡胶

2、属于先进的特种合成橡胶，由于其特殊的分子结构，赋予了它优异的耐磨性和韧性，有的分子结构，赋予了它优异的耐磨性和韧性，有“耐磨橡耐磨橡胶胶”的美称。按照加工方法可将聚氨酯弹性体分为混练型的美称。按照加工方法可将聚氨酯弹性体分为混练型浇注型和热塑型三类；其中浇注型聚氨酯橡胶在聚氨酯浇注型和热塑型三类；其中浇注型聚氨酯橡胶在聚氨酯橡胶中产量最大，约占橡胶中产量最大，约占70%。 浇注聚氨酯材料的优点浇注聚氨酯材料的优点v （1）非凡的抗磨耗性能。在目前所有弹性材料中，聚氨酯弹性体的）非凡的抗磨耗性能。在目前所有弹性材料中，聚氨酯弹性体的抗磨性能最佳，其湿磨耗性能更为突出；聚氨酯弹性体的耐磨性能可抗磨

3、性能最佳，其湿磨耗性能更为突出；聚氨酯弹性体的耐磨性能可以高出普通天然橡胶以高出普通天然橡胶3-10倍。倍。v （2）优异的力学机械性能。）优异的力学机械性能。PUR的抗张强度的抗张强度伸长率伸长率抗撕裂强度抗撕裂强度等力学性能都大大优于普通橡胶材料，例如：它的抗张强度，抗撕裂等力学性能都大大优于普通橡胶材料，例如：它的抗张强度，抗撕裂强度等指标均为普橡胶的强度等指标均为普橡胶的2倍，根据品种不同，有的则更高。倍，根据品种不同，有的则更高。v （3）硬度适应范围大。根据不同性能需要，适当调节原料）硬度适应范围大。根据不同性能需要，适当调节原料配方和配方和加工方法，可以生产出邵氏加工方法，可以生

4、产出邵氏A10-邵氏邵氏D75之间的产品。之间的产品。v （4）具有很宽的模量范围。聚氨酯弹性体是一种介于普通橡胶和塑）具有很宽的模量范围。聚氨酯弹性体是一种介于普通橡胶和塑料之间的材料，他具有普通塑料材料的高强度性，又具有普通橡胶所料之间的材料，他具有普通塑料材料的高强度性，又具有普通橡胶所特有的柔韧品质。特有的柔韧品质。v （5）耐油及耐化学品性优良，其耐油性能优于丁腈橡胶。）耐油及耐化学品性优良，其耐油性能优于丁腈橡胶。v （6）耐低温性能较好；耐臭氧，抗辐射性能优良。）耐低温性能较好；耐臭氧，抗辐射性能优良。 浇注聚氨酯种类浇注聚氨酯种类浇浇 注注 聚聚 氨氨 酯酯聚酯型聚氨酯聚酯型聚

5、氨酯聚醚型聚氨酯聚醚型聚氨酯耐水解性比较好耐水解性比较好力学性能和热力学性力学性能和热力学性能相对较低能相对较低耐水解性比较差耐水解性比较差比较好的力学性能比较好的力学性能较高热力学性能较高热力学性能浇注聚氨酯生产工艺浇注聚氨酯生产工艺聚氨酯弹性体的制备流程图聚氨酯弹性体的制备流程图： 预聚体预聚体加热加热 115MOCA抽真空抽真空加热加热85混合混合真空脱泡真空脱泡浇注浇注磨磨 具具加压成型加压成型100 10MPa10MPa90,16h,16h硫硫 化化产品产品后熟化后熟化二、泥浆泵活塞二、泥浆泵活塞 1.影响活塞寿命的因素和失效形式影响活塞寿命的因素和失效形式 泥浆泵工作压力高，条件恶

6、劣，是钻井设备中的一个薄弱环节。文献表明，在泥浆泵易损件中，活塞的平均使用寿命最低。泥浆泵活塞寿命短是多种因素作用的结果，其失效也表现为多样，主要且常见是磨损失效和挤伤失效。v 磨损失效：磨损失效：是活塞的正常失效形式，即磨砺性微粒参与下的正常磨损。v 挤伤失效：挤伤失效：是指密封材料因进入密封副界面而形成的损伤。通常所说的皮碗根部啃伤也就是上述所说的挤伤。 图图1 密封件的挤伤示意图密封件的挤伤示意图 优点：优点： 1. 结构简单，省去了卡箍和压板， 2. 采用软唇口，此唇口比传统活塞的唇口变形大，能有效降低唇口与缸套的磨损； 3. 此活塞唇口在受压工作时能变形，具有自密封性，在唇口出现一定

7、磨损后仍能正常工作。 图图2 活塞唇口示意图活塞唇口示意图 2. 活塞的设计活塞的设计 2.1 唇口的设计唇口的设计2.2 活塞皮碗根部设计活塞皮碗根部设计 活塞皮碗根部采用三角型尼龙护根（图3），其角度为60。在泥浆泵排液过程中，尼龙扶根环唇部的膨胀速度等于或大于活塞皮碗根部的膨胀速度（图中虚线为变形后示意图），在活塞皮碗的根部形成一个与缸套紧贴的，不留缝隙的护根环，避免了皮碗根部的啃伤。在进液过程中，尼龙护根环的收缩比皮碗快，从而可以减少了对缸套的磨损。 图图3 三角形尼龙护根工作示意图三角形尼龙护根工作示意图2.3 活塞的设计活塞的设计 泥浆泵活塞采用硫化一体式设计，下图为该活塞的组装图

8、和成品照片。该活塞较传统的组装式活塞，在结构上省去了卡簧和压片，结构科学、使用寿命更长。图图4 泥浆泵活塞组装图及照片泥浆泵活塞组装图及照片3 现场应用现场应用 本单位委托第五、第六钻井分公司，对开发的新型硫化一体式泥浆泵活塞进行现场试用。现场应用表明，该实验活塞与目前井队使用的活塞相比，其使用寿命长，性能稳定。表表1 泥浆泵活塞现场应用泥浆泵活塞现场应用 序号活塞个数活塞规格泵压（MPa）含沙( % )使用寿命( h )目前使用活塞寿命( h )井队MaxMin1618018140.2399.517240512231801560.2300120506674 其他钻采配件的开发其他钻采配件的开发图图5 凡尔胶皮凡尔胶皮 图图6 抽吸胶皮抽吸胶皮 采油研究院橡胶所谢 谢！