Том 80 № 5 (2021)
ВОЗДЕЙСТВИЕ РАЗЛИЧНЫХ СРЕД

ОЦЕНКА СПОСОБНОСТИ РЕЗИНЫ НА ОСНОВЕ БНК К ПОВТОРНОМУ НАБУХАНИЮ ПРИ КОНТАКТЕ С ВОДОЙ И ВОДНЫМИ РАСТВОРАМИ ХЛОРИДА НАТРИЯ

М. Ваниев
ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный технический университет» (ФГБОУ ВО «ВолгГТУ»)
С. Лопатина
ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный технический университет» (ФГБОУ ВО «ВолгГТУ»)
Е. Бочкарев
ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный технический университет» (ФГБОУ ВО «ВолгГТУ»)
Г. Коробейников
ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный технический университет» (ФГБОУ ВО «ВолгГТУ»)
А. Бахтуров
ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный технический университет» (ФГБОУ ВО «ВолгГТУ»)

Дата публикации 20.10.2021

Ключевые слова

  • ВОДОНАБУХАЮЩИЕ ЭЛАСТОМЕРЫ,
  • ВОДОНАБУХАЮЩИЙ РЕАГЕНТ,
  • ПАКЕР,
  • СТЕПЕНЬ НАБУХАНИЯ,
  • водный раствор NaCl

Как цитировать

[1]
Ваниев, М., Лопатина, С., Бочкарев, Е., Коробейников, Г. и Бахтуров, А. 2021. ОЦЕНКА СПОСОБНОСТИ РЕЗИНЫ НА ОСНОВЕ БНК К ПОВТОРНОМУ НАБУХАНИЮ ПРИ КОНТАКТЕ С ВОДОЙ И ВОДНЫМИ РАСТВОРАМИ ХЛОРИДА НАТРИЯ. Журнал «Каучук и резина». 80, 5 (окт. 2021), 250–254. DOI:https://doi.org/10.47664/0022-9466-2021-80-5-250-254.

Аннотация

Исследовали способность водонабухающей резины (ВР) на основе бутадиен-нитрильного каучука к повторному набуханию в воде и водных растворах NaCl. ВР модифицировали комбинацией натрий-карбоксиметилцеллюлозы и сополимера акриламида с акрилатом калия. Вулканизацию ВР при температуре 150 °С изучали на безроторном реометре MonTech MDR 3000 Professional. Физико-механические свойства вулканизатов определяли на разрывной машине Zwick \ Roell Z010 при скорости испытания 500 мм/мин. Определяли также твердость, сопротивление раздиру и изменения массы ВР (∆m) в процессе экспозиции в воде и водных растворах NaCl при комнатной температуре по ГОСТ 9.030-74. Количество и размер пор до и после набухания и элементный состав (содержание Κ, Na и Cl) ВР, высушенных после набухания образцов, изучали с помощью электронной микроскопии (Versa 3D) Значения общей плотности поперечных связей νt вычисляли из данных по динамическому модулю сдвига, а плотность химических связей νch определяли по данным равновесного набухания в толуоле по уравнению Флори-Ренера. Установлено, что наибольшая воспроизводимость набухания при повторной экспозиции (наименьшая разница в значениях ∆m) имеет место при воздействии растворов NaCl с увеличенной концентрации соли. В результате экспозиции образцов в водных солевых растворах образуются поры меньшего размера по сравнению с образцами, контактировавшими с водой, при этом Κ в образцах практически не обнаруживаются. Предположено, что это связано с частичным вымыванием сополимера акриламида с акрилатом калия, а также из-за обмена ионов Κ на Na.

Библиографические ссылки

  1. Mody, R., D. Gerrard, J. Goodson. Elastomers in the Oil Field // Rubber Chemistry and Technology. 2013. V. 86. N 3. P. 449.
  2. Karmanova O.V., Moskalev A.S., Tikhomirov S.G et al. The Composition and Technological Aspects of Obtaining Water-Swelling Elastomeric Materials // Advanced Materials & Technologies. 2019. N1. P.45.
  3. Akhtar M., Qamar S.Z., Pervez T. et al. Performance evaluation of swelling elastomer seals. Journal of Petroleum Science and Engineering. 2018. V. 165 N 9 Р. 127.
  4. https://www.tamintl.com/products/swellable-packers/overview-7.html.
  5. Пат. 2362006 РФ: МКИ E 21 B 33/127.
  6. Пат. 20090084550A1 США: МКИ C 08 L 1/284.
  7. Пат. 2683462 РФ: МКИ C 08 K 3/04.
  8. Пат. 2685350 РФ: МКИ C 08 L 9/06.
  9. Новаков И.А., Ваниев М.А., Лопатина С.С. и др. Состояние и тенденции развития производства и применения водо- и нефтенабухающих эластомеров для пакерного оборудования // Каучук и резина. 2019. Т. 78. № 4. С. 228.
  10. Лопатина С.С., Ваниев М.А., Сычев Н.В. и др. Эффективность применения гидролизованного полиакриламида и сополимера акриламида с акрилатом калия в качестве водонабухающих реагентов резин // Мат. ХV междунар. науч.-практ. конф. «Новые полимерные композиционные материалы. Микитаевские чтения». (Нальчик, 2019). С. 259.
  11. Vaniev M.A., Lopatina S.S., Sy'chev N.V. et al. Properties of Water-Swellable Compounds Based on Nitrile Rubber with Varied Acrylonitrile Content // Rubber Chemistry & Technology Journal. 2021. 94 (3). Р. 591.
  12. Kraus G. Swelling of filler-reinforced vulcanizates // J. Appl Polym Sci. 1963. N7. Р. 861.
  13. Sperling L.H. Introduction to Physical polymer Science. Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons Inc., 2006. -827 р.
  14. ASTM Standard D6601-02.