一種耐磨防腐復(fù)合抽油桿的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種耐磨防腐復(fù)合抽油桿，在金屬抽油桿表面包覆熱塑性或者熱固性聚氨酯彈性體，采用金屬抽油桿噴砂、涂偶聯(lián)劑、涂膠粘劑的三步表面處理方法提高聚氨酯彈性體與金屬抽油桿的粘接強(qiáng)度，從而提高耐磨防腐復(fù)合抽油桿的使用壽命。熱固性聚氨酯彈性體采用擠出粘流態(tài)聚氨酯條纏繞包覆于金屬抽油桿表面，熱塑性聚氨酯彈性體采用擠出粘流態(tài)管材采用真空的方式包覆于金屬抽油桿表面。本產(chǎn)品具有不結(jié)垢、耐磨性好、防腐性能好、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于采油行業(yè)。
【專利說明】一種耐磨防腐復(fù)合抽油桿
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及油田采油作業(yè)【技術(shù)領(lǐng)域】和石油機(jī)械領(lǐng)域，特別涉及耐磨防腐復(fù)合抽油桿。
【背景技術(shù)】
[0002]抽油桿主體是圓形斷面的實(shí)心桿體，兩端均有加粗的鍛頭，鍛頭上連接螺紋和搭扳手用的方形斷面，是抽油機(jī)井的細(xì)長桿件，它上接總桿，下接抽油泵起傳遞動(dòng)力的作用。抽油桿單根長度為六米，材質(zhì)一般是高碳鋼表面鍍硬鉻，在油管內(nèi)用內(nèi)螺紋箍一根根連接起來一直延伸到地下油層處的活塞上，通過往復(fù)運(yùn)動(dòng)來泵油。石油鉆井設(shè)備和采油設(shè)備在應(yīng)用過程中最容易碰到兩大難題:腐蝕與磨損。為了延長抽油桿的使用壽命，就必須提高抽油桿的耐磨和防腐性能。
[0003]中國專利文獻(xiàn)CN201120203718公開了一種耐磨抽油桿，包括一個(gè)桿體、接頭、接箍，桿體、接頭、接箍外表面噴涂有陶瓷涂層。其優(yōu)點(diǎn)是抽油桿的外表面的陶瓷涂層提高了抽油桿整體的防腐性能和耐磨性能，有效延長抽油桿使用壽命，并克服了以往電鍍工藝造成環(huán)境污染的弊端。但陶瓷涂層是一種高硬度材料，對抽油管的磨損也比較嚴(yán)重，管桿系統(tǒng)耐磨不匹配；同時(shí)陶瓷涂層是一種脆性材料，受到?jīng)_擊時(shí)很容易破碎，產(chǎn)生局部缺陷。
[0004]中國專利文獻(xiàn)CN201110348506.8公開了一種裝有超高分子量聚乙烯保護(hù)層的抽油桿將具有形狀記憶功能的超高分子量聚乙烯塑料管材，套在抽油桿上并使其受熱，所述管材在熱刺激下恢復(fù)原來形狀，使得抽油桿具有超高分子量聚乙烯保護(hù)層。高分子封閉防腐耐磨抽油桿是在鎢合金抽油桿的基礎(chǔ)上再在其外壁進(jìn)行高分子封閉，使該產(chǎn)品在擁有鎢合金抽油桿的性能條件下，再進(jìn)行一次防腐耐磨的高分子封閉處理。高分子封閉材料一般采用環(huán)氧樹脂為主體的材料，使用過程中很容易從抽油桿上脫落下來，影響抽油桿的使用質(zhì)量。超高分子量聚乙烯保護(hù)層與抽油桿通過物理作用連接于抽油桿外表面，容易在間隙中形成滲液，造成局部腐蝕。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中抽油桿與防腐層形成間隙發(fā)生滲液而造成局部腐蝕的問題，本實(shí)用新型提供了一種耐磨防腐復(fù)合抽油桿，其具有粘接強(qiáng)度高，不容易剝離，不結(jié)垢不結(jié)蠟，可以大幅度降低管桿偏磨的可能性，提高抽油桿的使用壽命。
[0006]所述技術(shù)方案如下:
[0007]一種耐磨防腐復(fù)合抽油桿，抽油桿外圓周面上設(shè)有耐磨防腐層，所述耐磨防腐層為聚氨酯彈性體，所述的抽油桿和所述聚氨酯彈性體之間通過偶聯(lián)粘結(jié)劑和界面粘合劑粘結(jié)。
[0008]所述的聚氨酯彈性體為熱固性聚氨酯彈性體或熱塑性聚氨酯彈性體。
[0009]所述的熱固性聚氨酯彈性體為四氫呋喃聚醚型聚氨酯彈性體、聚己內(nèi)酯型聚氨酯彈性體、聚酯型聚氨酯彈性體、聚醚型聚氨酯彈性體中的一種。[0010]所述的熱塑性聚氨酯彈性體為聚醚型聚氨酯彈性體、聚酯型聚氨酯彈性體、聚己內(nèi)酯型聚氨酯彈性體或聚碳酸酯型聚氨酯彈性體中的一種。
[0011]耐磨防腐層厚度為0.5mm?6mm。
[0012]所述的偶聯(lián)粘結(jié)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑或鉻絡(luò)合物偶聯(lián)劑。
[0013]所述界面粘合劑為聚氨酯類膠粘劑。
[0014]所述聚氨酯類膠粘劑為4，4’，4’ ’三異氰酸三苯基硫代磷酸酯、雙組份聚氨酯膠粘劑或單組份聚氨酯膠粘劑中的一種或其中幾種的混合物。
[0015]所述雙組份聚氨酯膠粘劑包括端羥基聚氨酯膠粘劑和端異氰酸酯基聚氨酯膠粘劑；所述單組份聚氨酯膠粘劑中為熱硫化型彈性體粘接膠粘劑。
[0016]界面粘接劑的厚度為ΙΟΟμπι?500μπι。
[0017]一種耐磨防腐復(fù)合抽油桿的制備方法，包括下述步驟:
[0018]S1、去除金屬抽油桿表面油污、銹跡，并清洗干凈；
[0019]S2、金屬抽油桿表面均勻涂刷偶聯(lián)粘結(jié)劑，晾干后涂覆粘合界面劑，晾干；
[0020]S3、將液態(tài)熱固性聚氨酯彈材料包覆于抽油桿表面，使得包覆于抽油桿表面的聚氨酯材料厚度控制在0.5mm?6mm,加熱固化，即得；將熱塑性聚氨酯彈性體包覆于抽油桿表面冷卻即得。
[0021]所述步驟SI為:將金屬抽油桿表面進(jìn)行噴砂處理，去除表面油污、銹跡后采用丙酮、丁酮或乙酸乙酯等有機(jī)溶劑將抽油桿表面清洗干凈。
[0022]所述步驟S2為:采用I?5%的硅烷偶聯(lián)劑或鈦酸酯偶聯(lián)劑溶液均勻涂刷于抽油桿表面，晾干溶劑后采用聚氨酯界面劑均勻涂刷于抽油桿表面，晾干。
[0023]所述步驟S3為:將熱固性聚氨酯預(yù)聚體和固化劑裝入聚氨酯澆注機(jī)中，或?qū)崴苄跃郯滨椥泽w顆粒裝入擠出機(jī)中，開啟聚氨酯澆注機(jī)或擠出機(jī)，從口模擠出液態(tài)聚氨酯材料，包覆于抽油桿表面，調(diào)整抽油桿的旋轉(zhuǎn)輸送速度和聚氨酯材料的擠出速度，使得包覆于抽油桿表面的聚氨酯材料厚度控制在0.5mm?6mm之間；加熱固化,即得。
[0024]所述步驟S3中的加熱固化是將包覆好熱固性聚氨酯彈性體的抽油桿在100?140°C條件下固化2?6小時(shí)，得成品耐磨防腐復(fù)合抽油桿。
[0025]所述步驟S3中的加熱固化是將包覆好熱塑性聚氨酯彈性體的抽油桿冷卻即得成品耐磨防腐復(fù)合抽油桿。
[0026]本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:
[0027]( I)現(xiàn)有技術(shù)采用的聚乙烯材料而且聚乙烯材料與金屬的粘接強(qiáng)度較低，在受熱的情況下容易拉長脫落；本實(shí)用新型的抽油桿耐磨防腐層選用聚氨酯彈性體，相對于現(xiàn)有表面包覆聚乙烯材料技術(shù)，其耐磨性提高5?10倍；電鍍鎳抽油桿容易產(chǎn)生砂眼，在砂眼的位置會(huì)產(chǎn)生加速腐蝕，造成抽油桿局部強(qiáng)度急劇下降，相對于表面電鍍鎳的技術(shù)，本實(shí)用新型的抽油桿的耐磨性能和耐腐蝕性能提高3?5倍以上，抽油桿的使用壽命可以大幅度提聞。
[0028](2)本實(shí)用新型的耐磨防腐復(fù)合抽油桿選用聚氨酯彈性體涂覆在抽油桿外圓周面上，具有耐優(yōu)異的耐油性能，由于聚氨酯是一種強(qiáng)極性材料，與非極性礦物油親和力小，幾乎不受油品的浸蝕。
[0029](3)本實(shí)用新型提供的耐磨防腐復(fù)合抽油桿的制備方法采用“將金屬抽油桿表面進(jìn)行噴砂處理，去除表面油污、銹跡后采用丙酮、乙酸乙酯、丁酮等有機(jī)溶劑將抽油桿表面清洗干凈”的三步表面處理技術(shù)處理金屬抽油桿表面，可以使聚氨酯彈性體與金屬抽油桿粘接強(qiáng)度大幅度提高，在使用過程中耐磨聚氨酯彈性體不容易從金屬桿上剝離，油水混合液也不容易滲入金屬油桿和聚氨酯彈性體之間，進(jìn)一步提高抽油桿的使用壽命。
[0030](4)本實(shí)用新型的抽油桿和所述聚氨酯彈性體之間通過偶聯(lián)粘結(jié)劑和界面粘合劑粘結(jié)，偶聯(lián)劑上含有兩種基團(tuán)，無機(jī)基團(tuán)和有機(jī)基團(tuán)，無機(jī)基團(tuán)與金屬界面具有很好的粘接強(qiáng)度，有機(jī)基團(tuán)與有機(jī)膠粘劑具有較高的結(jié)合強(qiáng)度，偶聯(lián)劑的使用可以使得金屬與聚氨酯膠粘劑之間搭建起一個(gè)橋梁，大幅度提高聚氨酯膠粘劑與金屬抽油桿的粘接強(qiáng)度；聚氨酯界面粘合劑與偶聯(lián)劑中的胺基或其他相應(yīng)基團(tuán)能夠反應(yīng)，同時(shí)與外側(cè)包覆的聚氨酯彈性體也能夠產(chǎn)生反應(yīng)形成一個(gè)有機(jī)的整體，從而提高聚氨酯彈性體與金屬抽油桿的粘接強(qiáng)度。
[0031](5)采用擠出液體在金屬抽油桿上包覆工藝成型聚氨酯彈性體，在抽油桿變截面的表面通過調(diào)整抽油桿的輸送速度和轉(zhuǎn)速一次成型均勻的聚氨酯彈性體厚度，節(jié)約工藝成本。
[0032](6)本實(shí)用新型的耐磨防腐復(fù)合抽油桿首先將金屬抽油桿需要包覆處理的外表面采用噴砂處理，去除表面油污及鐵銹，采用有機(jī)溶劑將表面清洗干凈，將清洗干凈的外表面采用偶聯(lián)劑的酒精溶液均勻涂刷或蘸涂，晾干溶劑后采用單組份或雙組份的聚氨酯膠粘劑涂刷或蘸涂抽油桿表面，自然晾干或吹熱風(fēng)晾干抽油桿表面，在山東萊蕪市豐利源塑料機(jī)械有限公司專為耐磨防腐復(fù)合抽油桿的聚氨酯澆注擠出生產(chǎn)線上對抽油桿在線進(jìn)行單組份聚氨酯彈性體或雙組份聚氨酯彈性體的包覆，單組份聚氨酯彈性體包覆后冷卻即得目標(biāo)產(chǎn)品，雙組份聚氨酯彈性體包覆后在一定的加熱條件下加熱固化即得目標(biāo)產(chǎn)品。在包覆生產(chǎn)線上，熱固性聚氨酯彈性體雙組份能夠準(zhǔn)確計(jì)量充分混合以達(dá)到最佳的性能要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0034]圖1是磨防腐復(fù)合抽油桿的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖2是復(fù)合抽油桿擠卷工藝制備示意圖。
[0036]圖中:
[0037]1-金屬抽油桿，2-粘合界面層，3-耐磨防腐層，4-聚氨酯擠出管片，5-聚氨酯澆注擠出機(jī)
【具體實(shí)施方式】
[0038]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0039]本實(shí)用新型采用的四氫呋喃聚醚型聚氨酯預(yù)聚體為濟(jì)南琪珣復(fù)合材料技術(shù)開發(fā)有限公司的QYTHANE-006系列或山東北方泰和新材料有限公司TH008系列、CHEMTURA公司adipreneL167 系列。[0040]聚己內(nèi)酯型聚氨酯彈性體、聚醚型聚氨酯彈性體、聚碳酸酯型聚氨酯彈性體、聚酯型聚氨酯聚氨酯均為萬華化學(xué)集團(tuán)有限公司產(chǎn)品，聚己內(nèi)酯型聚氨酯彈性體型號(hào)為WANTHANE WHT_2180、2185、2195、2198等系列，聚醚型聚氨酯彈性體型號(hào)分別為WANTHANE WHT_8170、8180、8185、2190、2195等系列，聚碳酸酯型聚氨酯彈性體型號(hào)分別為WANTHANE WHT_7180、7185、7190、7195等系列，聚酯型聚氨酯彈性體型號(hào)分別為WANTHANEWHT-1164 ?1198,1485 ?1495,1565 ?1585,1680 ?1695 等系列。
[0041]聚氨酯澆注擠出生產(chǎn)線為山東萊蕪市豐利源塑料機(jī)械有限公司專門為耐磨防腐復(fù)合抽油桿設(shè)計(jì)制造的全自動(dòng)化生產(chǎn)線。
[0042]圖1所示為本實(shí)用新型所提供的耐磨防腐復(fù)合抽油桿結(jié)構(gòu)示意圖。其結(jié)構(gòu)包括金屬抽油桿1、粘合界面層2和耐磨防腐層3，其中的金屬抽油桿I包括主體部分和位于兩端的連接部分，其中的主體部分包括直徑為19mm、20mm、25mm的圓桿，連接部分為帶有連接螺紋的端頭，端頭與圓桿間還設(shè)有方桿，方桿為工具作用區(qū)，其中的耐磨防腐層3設(shè)置于金屬抽油桿I的主體部分上。耐磨防腐層3為聚氨酯彈性體，所述的抽油桿I和所述聚氨酯彈性體之間通過粘合界面層2粘結(jié)，所述粘合界面層2包括通過偶聯(lián)粘結(jié)劑和界面粘合劑。所述的耐磨防腐層厚度為0.5mm?6mm。其中偶聯(lián)劑的厚度控制在分子結(jié)構(gòu)厚度的層面上，粘合界面層2的厚度控制在ΙΟΟμπι?500μπι之間。
[0043]上述耐磨防腐層采用的聚氨酯彈性體為熱固性聚氨酯彈性體或熱塑性聚氨酯彈性體。所述的熱固性聚氨酯彈性體為聚四氫呋喃聚醚型聚氨酯彈性體、聚己內(nèi)酯型聚氨酯彈性體、聚酯型聚氨酯彈性體、聚醚型聚氨酯彈性體中的一種。所述的熱塑性聚氨酯彈性體為聚醚型聚氨酯彈性體、聚己內(nèi)酯型聚氨酯彈性體或聚碳酸酯型聚氨酯彈性體中的一種。
[0044]所述的偶聯(lián)粘結(jié)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑或鉻絡(luò)合物偶聯(lián)劑，具體為ΚΗ550、ΚΗ560、ΚΗ570。
[0045]所述界面粘合劑為聚氨酯類膠粘劑，所述聚氨酯類膠粘劑為4，4’，4’ ’三異氰酸三苯基硫代磷酸酯、雙組份聚氨酯膠粘劑或單組份聚氨酯膠粘劑中的一種或其中幾種的混合物。
[0046]所述雙組份聚氨酯膠粘劑包括A組份為端羥基聚氨酯膠粘劑和B組份為端異氰酸酯基聚氨酯膠粘劑(山東北方新材料有限公司J-760膠)，Α:Β的配比為3:1?4:1，所述單組份聚氨酯膠粘劑中為熱硫化型彈性體粘接膠粘劑美國Lord公司的Chemlok205、207、218系列。
[0047]圖2所示為耐磨防腐復(fù)合抽油桿的制備方法實(shí)施例。
[0048]S1、去除金屬抽油桿表面油污、銹跡，并清洗干凈；具體為將金屬抽油桿表面進(jìn)行噴砂處理去除表面油污、銹跡后采用有機(jī)溶劑如丙酮、乙酸乙酯、丁酮等將抽油桿表面清洗干凈。
[0049]S2、金屬抽油桿表面均勻涂刷或蘸涂偶聯(lián)劑，晾干后涂覆聚氨酯膠粘劑，晾干；具體為采用I?5%的偶聯(lián)劑溶液均勻涂刷于抽油桿表面，晾干溶劑后采用聚氨酯膠粘劑均勻涂刷或蘸涂于抽油桿I表面，晾干，形成粘合界面層2。
[0050]S3、將充分混合均勻的液態(tài)聚氨酯材料纏繞于抽油桿表面，使得纏繞于抽油桿表面的聚氨酯材料厚度控制在0.5mm?6mm之間,加熱固化,即得。
[0051]步驟S3[0052]熱固性聚氨酯彈性體是將濟(jì)南琪珣復(fù)合材料技術(shù)開發(fā)有限公司QYTHANE-006系列或山東北方泰和新材料有限公司TH008系列、CHEMTURA公司adipreneL167系列熱固性聚氨酯預(yù)聚體和Ethyl公司開發(fā)的二乙基甲苯二胺牌號(hào)Ethacure-100或美國雅寶公司(Albemarle) 3, 5- 二甲硫基甲苯二胺牌號(hào)Ethacure_300或江蘇吳縣市特種精細(xì)化工廠生產(chǎn)的3，3’ - 二氯-4，4’ - 二氨基二苯甲烷等固化劑分別置于聚氨酯澆注擠出機(jī)的兩個(gè)料桶中，對兩個(gè)兩桶進(jìn)行加熱，其中預(yù)聚體料筒加熱到80°C?100°C，固化劑料筒根據(jù)種類的不同加熱到50°C?130°C，在空氣壓力下輸送物料，通過計(jì)量泵準(zhǔn)確計(jì)量，在混合室內(nèi)充分混合，通過口模擠出液態(tài)聚氨酯擠出管片4，包覆于金屬抽油桿表面，其中，熱固性聚氨酯彈性體擠成條，熱塑性聚氨酯彈性體擠成管；或?qū)崴苄跃郯滨椥泽w顆粒裝入聚氨酯澆注擠出機(jī)5中，開動(dòng)聚氨酯澆注擠出機(jī)，通過口模擠出液態(tài)的聚氨酯管4，沿徑向轉(zhuǎn)動(dòng)金屬抽油桿I，使得-聚氨酯擠出管片4中的液態(tài)的聚氨酯條包覆在金屬抽油桿I外側(cè)，同時(shí)在計(jì)算機(jī)控制條件下使得金屬抽油桿I沿軸向向前運(yùn)動(dòng)，使得液態(tài)的聚氨酯彈均勻包覆于金屬抽油桿I上，且厚度在0.5mm?6mm之間。
[0053]所述的加熱固化是將纏繞好熱固性聚氨酯彈性體的抽油桿在100?140°C條件下固化2?6小時(shí)，得成品耐磨防腐復(fù)合抽油桿。
[0054]熱塑性聚氨酯彈性體擠成管后，通過真空的方式包覆于抽油桿外側(cè)，冷卻得成品耐磨防腐復(fù)合抽油桿。
[0055]實(shí)施例1
[0056]一種耐磨防腐復(fù)合抽油桿，抽油桿外圓周面上設(shè)有耐磨防腐層，所述耐磨防腐層為四氫呋喃聚醚型聚氨酯彈性體，其厚度為0.5mm，所述的抽油桿和所述聚氨酯彈性體之間通過偶聯(lián)粘結(jié)劑硅烷偶聯(lián)劑和界面粘合劑4，4’，4’’三異氰酸三苯基硫代磷酸酯粘結(jié)。界面粘接劑的厚度為ΙΟΟμπι。
[0057]一種耐磨防腐復(fù)合抽油桿的制備方法，包括下述步驟:
[0058]SI為:將金屬抽油桿表面進(jìn)行噴砂處理，去除表面油污、銹跡后采用丙酮將抽油桿表面清洗干凈。
[0059]S2為:采用京聯(lián)硅化工有限公司的ΚΗ550的硅烷偶聯(lián)劑lwt%的酒精溶液均勻涂刷于抽油桿表面，晾干溶劑后采用聚氨酯界面劑均勻涂刷或蘸涂于抽油桿表面，晾干。界面粘合劑為大連染料廠生產(chǎn)的4，4’，4’ ’三異氰酸三苯基硫代磷酸酯，產(chǎn)品名稱為列克那，牌號(hào)為JQ-4。
[0060]S3為:將上述聚氨酯預(yù)聚體和固化劑(濟(jì)南琪珣復(fù)合材料技術(shù)開發(fā)有限公司QYTHANE-006)，二者的重量份比為100:20，分別裝入聚氨酯澆注機(jī)的兩個(gè)料筒中，開啟聚氨酯澆注機(jī)，計(jì)量泵準(zhǔn)確計(jì)量各組份用量，在混合室中充分混合均勻，從口模擠出液態(tài)聚氨酯材料，包覆于抽油桿表面，調(diào)整抽油桿的旋轉(zhuǎn)輸送速度和聚氨酯材料的擠出速度，使得包覆于抽油桿表面的聚氨酯材料厚度控制在0.5mm ;將包覆好熱固性聚氨酯彈性體的抽油桿在100°C條件下固化6小時(shí)，得成品耐磨防腐復(fù)合抽油桿。
[0061]該聚氨酯彈性體的阿克隆磨耗為0.08mg/1000r，該復(fù)合抽油桿包覆聚氨酯與金屬抽油桿的剝離強(qiáng)度按照GB/T15254-1994規(guī)定的方法測試180°剝離強(qiáng)度為23.3kN/m，在井下環(huán)境中可使用620天。
[0062]實(shí)施例2[0063]一種耐磨防腐復(fù)合抽油桿，抽油桿外圓周面上設(shè)有耐磨防腐層，所述耐磨防腐層為聚己內(nèi)酯型聚氨酯彈性體，其厚度為6_，所述的抽油桿和所述聚氨酯彈性體之間通過偶聯(lián)粘結(jié)劑鈦酸酯偶聯(lián)劑和界面粘合劑粘結(jié)雙組份聚氨酯膠粘劑，所述雙組份聚氨酯膠粘劑包括A組分(端羥基聚氨酯膠粘劑)和B組分(端異氰酸酯基聚氨酯膠粘劑)，A:B的重量份配比為3:1 ;界面粘接劑的厚度為500 μ m。
[0064]一種耐磨防腐復(fù)合抽油桿的制備方法，包括下述步驟:
[0065]SI為:將金屬抽油桿表面進(jìn)行噴砂處理，去除表面油污、銹跡后采用丁酮將抽油桿表面清洗干凈。
[0066]S2為:采用5%的鈦酸酯偶聯(lián)劑溶液，其中鈦酸酯偶聯(lián)劑為美國肯利奇石油化學(xué)公司生產(chǎn)均勻涂刷于抽油桿表面，晾干溶劑后采用聚氨酯界面劑均勻涂刷或蘸涂于抽油桿表面，晾干。雙組份聚氨酯膠粘劑為山東北方泰和新材料有限公司生產(chǎn)的J-760雙組份膠粘劑。
[0067]S3為:將熱固性聚氨酯預(yù)聚體和固化劑，熱固性聚氨酯預(yù)聚體為山東北方泰和新材料有限公司TH008，固化劑為Ethyl公司開發(fā)的二乙基甲苯二胺牌號(hào)Ethacure-1OO和美國雅寶公司(Albemarle)3, 5- 二甲硫基甲苯二胺牌號(hào)Ethacure_300的1:1混合液，其中預(yù)聚體和固化劑的比例為100:18，分別裝入聚氨酯澆注機(jī)的兩個(gè)料筒中，開啟聚氨酯澆注機(jī)，從口模擠出液態(tài)聚氨酯材料，包覆于抽油桿表面，調(diào)整抽油桿的旋轉(zhuǎn)輸送速度和聚氨酯材料的擠出速度，使得包覆于抽油桿表面的聚氨酯材料厚度控制在6mm ;將包覆好熱固性聚氨酯彈性體的抽油桿在140°C條件下固化2小時(shí)，得成品耐磨防腐復(fù)合抽油桿。
[0068]該聚氨酯彈性體的阿克隆磨耗為0.10mg/1000r,該復(fù)合抽油桿包覆聚氨酯與金屬抽油桿的剝離強(qiáng)度按照GB/T15254-1994規(guī)定的方法測試180°剝離強(qiáng)度為20.5kN/m，在井下環(huán)境中可使用1035天。
[0069]實(shí)施例3:
[0070]本實(shí)施例中耐磨防腐層為熱固性聚酯型聚氨酯彈性體，其厚度為3mm，其余同實(shí)施例2。
[0071]該聚氨酯彈性體的阿克隆磨耗為0.15mg/1000r，該復(fù)合抽油桿包覆聚氨酯與金屬抽油桿的剝離強(qiáng)度按照GB/T15254-1994規(guī)定的方法測試180°剝離強(qiáng)度為17.4kN/m，在井下環(huán)境中可使用650天。
[0072]實(shí)施例4:
[0073]本實(shí)施例中耐磨防腐層為熱固性聚醚型聚氨酯彈性，其厚度為4mm，界面粘合劑粘結(jié)為雙組份聚氨酯膠粘劑，所述雙組份聚氨酯膠粘劑包括A組分(端羥基聚氨酯膠粘劑)和B組分(端異氰酸酯基聚氨酯膠粘劑)，A:B的重量份配比為4:1 ;其余同實(shí)施例1。
[0074]該聚氨酯彈性體的阿克隆磨耗為0.09mg/1000r,該復(fù)合抽油桿包覆聚氨酯與金屬抽油桿的剝離強(qiáng)度按照GB/T15254-1994規(guī)定的方法測試180°剝離強(qiáng)度為16.lkN/m，在井下環(huán)境中可使用890天。
[0075]實(shí)施例5
[0076]一種耐磨防腐復(fù)合抽油桿，抽油桿外圓周面上設(shè)有耐磨防腐層,所述耐磨防腐層為熱塑性聚醚型聚氨酯彈性體，其厚度為2mm，所述的抽油桿和所述聚氨酯彈性體之間通過偶聯(lián)粘結(jié)劑鉻絡(luò)合物偶聯(lián)劑和界面粘合劑粘結(jié)單組份聚氨酯膠粘劑熱硫化型彈性體粘接膠粘劑。界面粘接劑的厚度為300 μ m。
[0077]—種耐磨防腐復(fù)合抽油桿的制備方法，包括下述步驟:
[0078]SI為:將金屬抽油桿表面進(jìn)行噴砂處理，去除表面油污、銹跡后采用乙酸乙酯將抽油桿表面清洗干凈。
[0079]S2為:采用淄博日啟橡塑助劑有限公司生產(chǎn)的鈦酸酯偶聯(lián)劑3wt%酒精溶液均勻涂刷于抽油桿表面，晾干溶劑后采用聚氨酯界面劑均勻涂刷于抽油桿表面，晾干。界面粘合劑為美國Lord公司生產(chǎn)的Chemlok207。
[0080]S3為:將熱塑性聚氨酯彈性體顆粒裝入擠出機(jī)中，開啟擠出機(jī)，從口模擠出液態(tài)聚氨酯材料，包覆于抽油桿表面，調(diào)整抽油桿的旋轉(zhuǎn)輸送速度和聚氨酯材料的擠出速度，使得包覆于抽油桿表面的聚氨酯材料厚度控制在2mm ;將包覆好熱塑性聚氨酯彈性體的抽油桿冷卻即得成品耐磨防腐復(fù)合抽油桿。
[0081]該聚氨酯彈性體的阿克隆磨耗為0.38mg/1000r，該復(fù)合抽油桿包覆聚氨酯與金屬抽油桿的剝離強(qiáng)度按照GB/T15254-1994規(guī)定的方法測試180°剝離強(qiáng)度為15.2kN/m，在井下環(huán)境中可使用550天。
[0082]實(shí)施例6
[0083]一種耐磨防腐復(fù)合抽油桿，抽油桿外圓周面上設(shè)有耐磨防腐層，所述耐磨防腐層為熱塑性聚酯型聚氨酯彈性體，其厚度為1mm，所述的抽油桿和所述聚氨酯彈性體之間通過偶聯(lián)粘結(jié)劑硅烷偶聯(lián)劑和界面粘合劑粘結(jié)聚氨酯類膠粘劑為4，4’，4’ ’三異氰酸三苯基硫代磷酸酯粘結(jié)，界面粘接劑的厚度為200 μ m。
[0084]一種耐磨防腐復(fù)合抽油桿的制備方法，包括下述步驟:
[0085]SI為:將金屬抽油桿表面進(jìn)行噴砂處理，去除表面油污、銹跡后采用丙酮將抽油桿表面清洗干凈。
[0086]S2為:采用南京聯(lián)硅化工有限公司的KH550硅烷偶聯(lián)劑4wt%的酒精溶液均勻涂刷于抽油桿表面，晾干溶劑后采用聚氨酯界面劑均勻涂刷于抽油桿表面，晾干。界面粘合劑為美國Lord公司生產(chǎn)的Chemlok218。
[0087]S3為:將熱塑性聚氨酯彈性體顆粒裝入擠出機(jī)中，開啟擠出機(jī)，從口模擠出液態(tài)聚氨酯材料，包覆于抽油桿表面，調(diào)整抽油桿的旋轉(zhuǎn)輸送速度和聚氨酯材料的擠出速度，使得包覆于抽油桿表面的聚氨酯材料厚度控制在Imm之間；是將包覆好熱塑性聚氨酯彈性體的抽油桿冷卻即得成品耐磨防腐復(fù)合抽油桿。
[0088]該聚氨酯彈性體的阿克隆磨耗為0.25mg/1000r,該復(fù)合抽油桿包覆聚氨酯與金屬抽油桿的剝離強(qiáng)度按照GB/T15254-1994規(guī)定的方法測試180°剝離強(qiáng)度為8.7kN/m，在井下環(huán)境中可使用450天。
[0089]實(shí)施例7:
[0090]本實(shí)施例中耐磨防腐層為熱塑性聚己內(nèi)酯型聚氨酯彈性，其厚度為3mm，其余同實(shí)施例5。
[0091]該聚氨酯彈性體的阿克隆磨耗為0.10mg/1000r，該復(fù)合抽油桿包覆聚氨酯與金屬抽油桿的剝離強(qiáng)度按照GB/T15254-1994規(guī)定的方法測試180°剝離強(qiáng)度為21.2kN/m，在井下環(huán)境中可使用740天。
[0092]實(shí)施例8:[0093]本實(shí)施例中耐磨防腐層為熱塑性聚碳酸酯型聚氨酯彈性體，其厚度為5mm，其余同實(shí)施例6。
[0094]該聚氨酯彈性體按照GB/T1689-1998規(guī)定的阿克隆磨耗為0.20mg/1000r,該復(fù)合抽油桿包覆聚氨酯與金屬抽油桿的剝離強(qiáng)度按照GB/T15254-1994規(guī)定的方法測試180°剝離強(qiáng)度為16.4kN/m，在井下環(huán)境中可使用660天。
[0095]對比例I
[0096]光桿金屬油桿，其可以使用300天；
[0097]對比例2
[0098]鎳磷鍍金屬抽油桿，鎳磷鍍層厚度為0.3mm:其可以使用400天
[0099]上述本實(shí)用新型實(shí)施例序號(hào)僅僅為了描述，不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。
[0100]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種耐磨防腐復(fù)合抽油桿，抽油桿外圓周面上設(shè)有耐磨防腐層其特征在于:所述耐磨防腐層為聚氨酯彈性體，所述的抽油桿和所述聚氨酯彈性體之間通過偶聯(lián)粘結(jié)劑和界面粘合劑粘結(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐磨防腐復(fù)合抽油桿，其特征在于:所述的聚氨酯彈性體為熱固性聚氨酯彈性體或熱塑性聚氨酯彈性體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種耐磨防腐復(fù)合抽油桿，其特征在于:所述的熱固性聚氨酯彈性體為四氫呋喃聚醚型聚氨酯彈性體、聚己內(nèi)酯型聚氨酯彈性體、聚酯型聚氨酯彈性體、聚醚型聚氨酯彈性體中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種耐磨防腐復(fù)合抽油桿，其特征在于:所述的熱塑性聚氨酯彈性體為聚醚型聚氨酯彈性體、聚酯型聚氨酯彈性體、聚己內(nèi)酯型聚氨酯彈性體或聚碳酸酯型聚氨酯彈性體中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的一種耐磨防腐復(fù)合抽油桿，其特征在于:耐磨防腐層厚度為0.5mm?6mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種耐磨防腐復(fù)合抽油桿，其特征在于:所述的偶聯(lián)粘結(jié)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑或鉻絡(luò)合物偶聯(lián)劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種耐磨防腐復(fù)合抽油桿，其特征在于:所述界面粘合劑為聚氨酯類膠粘劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種耐磨防腐復(fù)合抽油桿，其特征在于:所述聚氨酯類膠粘劑為4，4’，4’ ’三異氰酸三苯基硫代磷酸酯、雙組份聚氨酯膠粘劑或單組份聚氨酯膠粘劑中的一種或其中幾種的混合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種耐磨防腐復(fù)合抽油桿，其特征在于:所述雙組份聚氨酯膠粘劑包括端羥基聚氨酯膠粘劑和端異氰酸酯基聚氨酯膠粘劑；所述單組份聚氨酯膠粘劑中為熱硫化型彈性體粘接膠粘劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種耐磨防腐復(fù)合抽油桿，其特征在于:界面粘接劑的厚度為 100 μ m ?500 μ m。
【文檔編號(hào)】B32B7/12GK203702013SQ201420048460
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年1月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月25日
【發(fā)明者】李峰云, 藍(lán)魯哲, 韓克軍 申請人:濟(jì)南琪玙復(fù)合材料技術(shù)開發(fā)有限公司, 東營市魯航石油科技有限公司, 藍(lán)魯哲, 韓克軍