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硅橡胶在电器上应用
为了保证使油田在冬季能够正常安全的生产,我们每年必须对油、水井井口实行保温工作,对井口盒内流程、设备的进行保温。目前,普遍采用的盒内保温方式是使用大功率的井口电加热器。经过有关技术人员的辛勤检索和寻找,找出一种新型的低功率电加热器―新型硅橡胶低功率电加热板。
硅橡胶是一种新型的高分*性材料,有极好的耐高温性能(250-300℃)和耐低温性能(-40-60℃),具有*的回弹性和变形小的特性。特种硅橡胶还具有耐油性能。
在电性能方面:即使短路燃烧生成的二氧化硅仍为绝缘体,这就保证电气设备继续工作。
表面性能是:对许多材料不粘,可起隔离作用。正是由于硅橡胶具有许多优异性能,所以应用非常广泛。它是由电源线、硅橡胶层、发热电阻丝、隔热层、硅橡胶绝缘层及铝板构成 。
工作原理:将固定功率的电阻丝盘旋包裹在硅橡胶中,通电后既能产生热量,而隔热、绝缘层的存在使的电阻丝所产生的热量大部分向面板方向传递,硫化或粘合在硅橡胶层背后的铝板即是定形的基板,又是优良的传热导体,能迅速与环境温度平衡,不至于产生太高的表面温度,从而达到保护安装表面不受高温危害,而且还能制造出孔眼,起到固定在井口盒壁的作用。
安装好通电后,利用非接触式红外测温仪定时测量加热板发热表面、电线接头、井口盒壁温度和环境温度。便得到了如下的试验数据
通过从夏季到冬季长期温度测试观察,在不同时间、不同天气状况,经过爆晒、风吹雨淋、侵水及天然气吹扫实验下所测的温度情况来看,加热板运行稳定,正常工作时的正面温度在110~165℃之间,背面温度在45~65℃,没有出现不热,高温等状况,证明此电加热板有着很好的稳定性。
通过以上的这些仿真试验,我们看到此电加热板具有很好的运行稳定性;较高的绝缘效果;具有一定的抗机械破坏能力,有较为可靠的安全保障,是可以在油田上应用的。
硅橡胶产业取得了令人瞩目的成绩。随着消费量的跨越式增长,硅橡胶产业已经开始由高性能特种橡胶转变为大众合成橡胶,成为用量大的橡胶品种之一。目前,硅橡胶仅用于建筑密封胶、导电按键等少数非轮胎领域。随着硅橡胶在部分非轮胎的细分领域取代其它胶种,O型圈,其消费量还将增长,市场空间会进一步打开。
操作油的特性及在橡胶中的使用!
1.操作油的分类
操作油是石油的高沸点馏分,由分子量在300~600的复杂烃类化合物组成,分子量分布宽。根据油中主要成分的不同,可将操作油分为以下三种:
①芳烃油: 以芳烃油为主。褐色的粘稠状液体,与橡胶的相容性好,加工性能好,吸收速度快。适用于天然橡胶和多种合成橡胶;缺点是有污染性,宜用于深色橡胶制品中。
②环烷油: 以环烷烃为主。浅黄色或透明液体,与橡胶的相容性较芳烃油差,但污染性比芳烃油小,适用于NR和多种合成橡胶。
③石蜡油: 又称为链烷烃油,以直链或支化链烷烃为主。无色透明液体,粘度低,与橡胶的相容性差,加工性能差,吸收速度慢,多用于饱和性橡胶中,污染性小或无污染,宜用于浅色橡胶制品中。
2. 操作油的特性
(1)操作油粘度 操作油粘度越高,则油液越粘稠,操作油对胶料的加工性能及硫化胶的物性都有影响。采用粘度低的操作油,润滑作用好,耐寒性提高,但在加工时挥发损失大。当闪点低于180℃时,挥发损失更大,应特别注意。
操作油的粘度与温度有很大关系。在低温下粘度更高,所以油的性质对硫化胶的低温性能有很大的影响,采用低温下粘度(在-18℃的运动粘度)变化较小的油,能使硫化胶的低温性能得到改善。高芳烃油的粘度对温度的依赖性比烷烃油大。
操作油的粘度与硫化胶的生热有关,使用高粘度油的橡胶制品生热就高。在相同粘度的情况下,芳香类油的生热低。拉伸强度和伸长率随油粘度的提高而有所增大,曲挠性变好,但定伸应力变小。相同粘度的油,如以等体积加入,则芳香类油比饱和的油能得到更高的伸长率。
(2)相对密度 在石油工业中通常是测定60℃下的相对密度。当橡胶制品按重量出售时橡胶加工油的相对密度就十分重要。通常情况下,芳烃油相对密度大于烷烃油和环烷烃油的相对密度。橡胶加工油常常是按体积出售,而在橡胶加工中则按重量进行配料。
(3)*点 在试管内线加入5~10ml*后,O型圈,再加入同体积的试料,然后从下部加热,直至出现均匀的透明溶液,此时的温度谓之该油的*点。芳香烃类增塑剂的分子结构与*最接近,易溶于其中,故*点低。*点低的油类与二烯类橡胶有较好的相溶性,大量加入而无喷霜现象。相反,*点高的油类,需要在高温时才能与生胶互溶,所以在温度降低时就易喷出表面。操作油*点的高低,实质上是油液中芳香烃含量的标志。一般说来,操作油*点在35~115℃范围内比较合适。
(4)倾点(流动点) 倾点是能够保持流动和能倾倒的低温度。此特性可以表示对制品操作工艺温度的适用性。
(5)闪点 是指释放出足够蒸汽与空气形成的一种混合物在标准测试条件下,能够点燃的温度。操作油的闪点与橡胶硫化、储存及预防火灾有直接的关系,同时也可衡量操作油的挥发性。
(6)中和值 中和值是操作油酸性的尺度,酸性大能引起橡胶硫化速度的明显延迟。中和值可以中和1克操作油的酸含量所需要的KOH的毫克数来表示。
此外,油液的折射率、外观颜色、挥发分也都能反映其组成情况。
3.操作油对橡胶加工性能的影响
(1)对混炼的影响
橡胶对油的吸收速度与油的组成、粘度、混炼条件有关:一般粘度低、芳香烃含量高、温度高,吸收得快。但油用量多,使炭黑在橡胶中的分散性变差,必须分批加。此外,混炼时加入油,O型圈 密封件 epdm,可减小生热、降低能耗。
(2)对压出的影响
胶料中加入适量的油,可使胶料软化,压出半成品表面光滑、压出膨胀小,压出速度快。
(3)对硫化的影响
随着胶料中油类填充量的增加,硫化速度有减缓的倾向。油的加入,使硫化剂、促进剂在橡胶中的浓度降低,使硫化速度减缓。
含芳烃油多的操作油,有促进胶料焦烧和加速硫化的作用。
4.操作油在几种橡胶中的使用特性
(1)SBR:芳烃油好,使拉伸强度、伸长率提高,定伸应力下降,硫化胶的耐屈挠性好。
(2)BR:由于炭黑填充量大,操作油的用量多些,对性能的影响不显著。
(3)CR:选用芳香烃好,其次是环烷油,O 型圈 密封圈,不能用石蜡油。
(4)NBR:一般不用操作油,多用合成增塑剂。
(5)IIR:使用低粘度的油,用环烷油或石蜡油,不用芳烃油。
(6)EPDM:一般不使用芳烃油,多用石蜡油和环烷油。