聚氨酯介绍课件

聚氨酯橡胶及应用

采油研究院橡胶所聚氨酯橡胶及应用采油研究院橡胶所1一、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、石油化工等诸多领域。一、聚氨酯树脂聚氨酯树脂是由多异氰酸酯与多2聚氨酯橡胶

聚氨酯橡胶属于先进的特种合成橡胶，由于其特殊的分子结构，赋予了它优异的耐磨性和韧性，有“耐磨橡胶”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橡胶中产量最大，约占70%。

聚氨酯橡胶聚氨酯橡胶属于先进的特种合成橡胶3浇注聚氨酯材料的优点（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以高出普通天然橡胶3-10倍。（2）优异的力学机械性能。PUR的抗张强度﹑伸长率﹑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，抗撕裂强度等指标均为普橡胶的2倍，根据品种不同，有的则更高。（3）硬度适应范围大。根据不同性能需要，适当调节原料﹑配方和加工方法，可以生产出邵氏A10-邵氏D75之间的产品。（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。（5）耐油及耐化学品性优良，其耐油性能优于丁腈橡胶。（6）耐低温性能较好；耐臭氧，抗辐射性能优良。浇注聚氨酯材料的优点（1）非凡的抗磨耗性能。在目前所有弹性材4浇注聚氨酯种类浇注聚氨酯聚酯型聚氨酯聚醚型聚氨酯耐水解性比较好力学性能和热力学性能相对较低耐水解性比较差比较好的力学性能较高热力学性能浇注聚氨酯种类浇注聚氨酯聚酯型聚氨酯聚醚型聚氨酯耐水5浇注聚氨酯生产工艺聚氨酯弹性体的制备流程图：

预聚体加热115℃MOCA抽真空加热85℃混合真空脱泡浇注磨具加压成型100℃10MPa90℃,16h硫化产品后熟化浇注聚氨酯生产工艺聚氨酯弹性体的制备流程图：预聚体加热6二、泥浆泵活塞

1.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。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。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1密封件的挤伤示意图

二、泥浆泵活塞1.影响活塞寿命的因素和失效形式图17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，在唇口出现一定磨损后仍能正常工作。

图2活塞唇口示意图

2.活塞的设计

2.1唇口的设计优点：图2活塞唇口示意图2.活塞的设计82.2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3三角形尼龙护根工作示意图2.2活塞皮碗根部设计图3三角形尼龙护根工作示意图92.3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4泥浆泵活塞组装图及照片2.3活塞的设计图4泥浆泵活塞组装图及照片103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1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MaxMin16Φ18018140.2399.51724051223Φ1801560.2300120506673现场应用序号活塞活塞泵压（MPa）含沙使用寿命目前使用井114其他钻采配件