體聚合物的從約I %至約80%的范圍內(nèi)。在其他實(shí)施方案中，細(xì)長(zhǎng)碳納米粒子在本文所描述實(shí)施方案的納米復(fù)合材料中存在的量可在主體聚合物的從約15 %至約50 %的范圍內(nèi)。
[0020]細(xì)長(zhǎng)碳納米粒子可賦予本文所描述實(shí)施方案的雙組分密封件潤(rùn)滑能力，因?yàn)樗鼈兛纱蟠蠼档驮S多金屬的摩擦系數(shù)，從而減少機(jī)械磨損。降低的摩擦系數(shù)可歸因于細(xì)長(zhǎng)碳納米粒子的低剪切本質(zhì)。另外，當(dāng)存在于滑動(dòng)接觸表面處時(shí)，細(xì)長(zhǎng)碳納米粒子可防止或減少金屬氧化(例如，腐蝕)。由于細(xì)長(zhǎng)碳納米粒子的拉伸強(qiáng)度，在本文所描述雙組分密封件中包含它們還可有助于延長(zhǎng)與雙組分密封件接觸的設(shè)備部件上的機(jī)械磨損，也有助于延長(zhǎng)雙組分密封件本身的磨損。細(xì)長(zhǎng)碳納米粒子的屬性還可有助于防止磨料和腐蝕性微粒進(jìn)入設(shè)備的不希望的部分并且賦予更持久的密封能力。另外，細(xì)長(zhǎng)碳納米粒子的屬性可改善本文一些實(shí)施方案中所描述的雙組分密封件的彈性特性，并更好地維持其在高溫環(huán)境中的壽命，提高密封性能的改善也延長(zhǎng)雙組分密封件的壽命。此外，細(xì)長(zhǎng)碳納米粒子的對(duì)齊還可有助于賦予雙組分密封件的外鞘潤(rùn)滑能力，因?yàn)榕c納米粒子沒有對(duì)齊的情況下的表面面積相比，它允許設(shè)備的機(jī)械部件遇到細(xì)長(zhǎng)碳納米粒子增加的表面面積。本文所描述實(shí)施方案的雙組分密封件特別有益于動(dòng)態(tài)密封。
[0021]單獨(dú)地或以在納米復(fù)合材料中的形式用在本文所描述實(shí)施方案的雙組分密封件的外鞘以及可選地內(nèi)芯中的細(xì)長(zhǎng)碳納米粒子可通過(guò)本領(lǐng)域已知的任何方法合成(或“生長(zhǎng)”)。細(xì)長(zhǎng)碳納米粒子可通過(guò)以下方法合成，包括但不限于:外延生長(zhǎng)基質(zhì)(例如，釕、銥、鎳、銅、鈷、鉻、不銹鋼、碳化硅、二氧化鈦、氧化鋁、二氧化硅、藍(lán)寶石等等)；化學(xué)氣相沉積；激光燒蝕;電弧放電；等離子炬;納米管解鏈等等。
[0022]雙組分密封件可具有包含聚合物的內(nèi)芯。聚合物可賦予雙組分密封件結(jié)構(gòu)和剛度。此外，可選擇聚合物以便維持高溫下的穩(wěn)定性，如在地下巖層中(例如，當(dāng)鉆探井眼時(shí))遭遇的那些。在一些實(shí)施方案中，雙組分密封件的內(nèi)芯可為納米復(fù)合材料，所述納米復(fù)合材料包含嵌入有本文所描述細(xì)長(zhǎng)碳納米粒子(對(duì)齊或隨機(jī)嵌入)的本文所描述的聚合物。細(xì)長(zhǎng)納米粒子的添加可賦予雙組分密封件的內(nèi)芯另外的剛度和/或耐熱性。因此，優(yōu)選的是，內(nèi)芯的納米復(fù)合材料的聚合物、細(xì)長(zhǎng)碳納米粒子和/或細(xì)長(zhǎng)碳納米粒子的取向(例如，對(duì)齊或隨機(jī)嵌入)不同于外鞘的納米復(fù)合材料的那些，以便形成內(nèi)芯與其外鞘相比具有更大結(jié)構(gòu)剛度和/或耐熱性的雙組分密封件。受益于本公開的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將了解是否改變內(nèi)芯或外鞘的納米復(fù)合材料的聚合物類型、細(xì)長(zhǎng)碳納米粒子類型、細(xì)長(zhǎng)碳納米粒子取向或其任何組合以便獲得所希望的結(jié)果。
[0023]在一些實(shí)施方案中，內(nèi)芯中的聚合物可為彈性體。合適的彈性體可包括但不限于:丙烯腈-丁二烯;羧化丙烯腈-丁二烯;氫化丙烯腈-丁二烯;羧化氫化丙烯腈-丁二烯;羧化丁腈;氫化丁腈丁二烯;異丁烯-異戊二烯;聚異丁烯;聚(2-氯丁-1，3-二烯)；乙烯-丙烯酸酯；乙烯-丙烯；乙烯-丙烯二烯;碳氟化合物;聚硅氧烷;氟化聚硅氧烷;全氟彈性體;聚丙烯酸酯；聚酯型聚氨酯；聚醚型聚氨酯；苯乙烯-丁二烯；四氟乙烯-丙烯;其任何衍生物；以及其任何組合。本文將術(shù)語(yǔ)“衍生物”定義為由所列出化合物中的一種制成的任何化合物，例如，通過(guò)用另一個(gè)原子或原子團(tuán)替換一種所列出化合物的一個(gè)原子；電離一種所列出化合物;或生成一種所列出化合物的鹽。
[0024]在一些實(shí)施方案中，外鞘的納米復(fù)合材料中的聚合物可為彈性體。合適的彈性體可包括但不限于:丙烯腈-丁二烯;羧化丙烯腈-丁二烯;氫化丙烯腈-丁二烯;羧化氫化丙烯腈-丁二烯;羧化丁腈;氫化丁腈丁二烯；異丁烯-異戊二烯；聚異丁烯；聚(2-氯丁-1，3-二烯)；乙烯-丙烯酸酯；乙烯-丙烯；乙烯-丙烯二烯;碳氟化合物;聚硅氧烷;氟化聚硅氧烷;全氟彈性體;聚丙烯酸酯；聚酯型聚氨酯;聚醚型聚氨酯;苯乙烯-丁二烯；四氟乙烯-丙烯;其任何衍生物；以及其任何組合。本文將術(shù)語(yǔ)“衍生物”定義為由所列出化合物中的一種制成的任何化合物，例如，通過(guò)用另一個(gè)原子或原子團(tuán)替換一種所列出化合物的一個(gè)原子;電離一種所列出化合物;或生成一種所列出化合物的鹽。
[0025]在雙組分密封件的外鞘包含納米復(fù)合材料，所述納米復(fù)合材料包含嵌入聚合物的對(duì)齊的細(xì)長(zhǎng)碳納米粒子的那些實(shí)施方案中，細(xì)長(zhǎng)碳納米粒子可被官能化以便有助于將細(xì)長(zhǎng)碳納米粒子嵌入到聚合物中。本文所描述實(shí)施方案的一些實(shí)施方案中的構(gòu)成內(nèi)芯的納米復(fù)合材料還可包含官能化的細(xì)長(zhǎng)碳納米粒子，以便有助于將它們以對(duì)齊或隨機(jī)的取向嵌入到聚合物中。本文所描述實(shí)施方案的細(xì)長(zhǎng)碳納米粒子可包含含氧官能團(tuán)(例如，-0H、-COOH等等)，所述含氧官能團(tuán)可有益地作為化學(xué)柄以用于官能化，從而有助于將細(xì)長(zhǎng)納米粒子溶解到本文所描述實(shí)施方案的納米復(fù)合材料中。官能化可通過(guò)使用有助于形成用在本文所描述實(shí)施方案的雙組分密封件(包括內(nèi)芯和外鞘)中的納米復(fù)合材料的任何部分來(lái)完成，所述任何部分允許或增強(qiáng)細(xì)長(zhǎng)碳納米粒子并入到主體聚合物內(nèi)。在一些實(shí)施方案中，可用在本文所公開的雙組分密封件中使用的聚合物中的任一種來(lái)使細(xì)長(zhǎng)碳納米粒子官能化。在一些優(yōu)選實(shí)施方案中，可用細(xì)長(zhǎng)碳納米粒子將被嵌入其中的聚合物來(lái)使所述細(xì)長(zhǎng)碳納米粒子官能化。在其他優(yōu)選實(shí)施方案中，可用細(xì)長(zhǎng)碳納米粒子將被嵌入其中的聚合物的降低分子量對(duì)應(yīng)物(例如，聚合物的低聚物或衍生物)來(lái)使細(xì)長(zhǎng)碳納米粒子官能化。如本文所用，術(shù)語(yǔ)“低聚物”指的是其主鏈為從2至25個(gè)單體的聚合化合物。合適的官能化可用以下聚合物或低聚物實(shí)現(xiàn):丙烯腈-丁二烯;羧化丙烯腈-丁二烯;氫化丙烯腈-丁二烯;羧化氫化丙烯腈-丁二烯;羧化丁腈;氫化丁腈丁二烯;異丁烯-異戊二烯;聚異丁烯;聚(2-氯丁-1，3-二烯)；乙烯-丙烯酸酯；乙烯-丙烯；乙烯-丙烯二烯;碳氟化合物;聚硅氧烷;氟化聚硅氧烷;全氟彈性體；聚丙烯酸酯；聚酯型聚氨酯；聚醚型聚氨酯；苯乙烯-丁二烯；四氟乙烯-丙烯；其任何衍生物;其任何低聚物；以及其任何組合。
[0026]單獨(dú)地或以在納米復(fù)合材料中(對(duì)齊或隨機(jī)嵌入)的形式形成雙組分密封件的外鞘的細(xì)長(zhǎng)碳納米粒子可賦予密封件潤(rùn)滑能力。細(xì)長(zhǎng)碳納米粒子的對(duì)齊還可有助于賦予雙組分密封件的外鞘潤(rùn)滑能力，因?yàn)榕c納米粒子沒有對(duì)齊的情況下的表面面積相比，它允許設(shè)備的機(jī)械部件遇到細(xì)長(zhǎng)碳納米粒子增加的表面面積。現(xiàn)在參考圖4a，示出根據(jù)本文所公開一些實(shí)施方案的具有內(nèi)芯404和外鞘406的雙組分密封件402的截面。圖4b詳細(xì)示出外鞘的一部分408。細(xì)長(zhǎng)碳納米粒子410具有化學(xué)柄412并用聚合物或低聚物414官能化。聚合物或低聚物414與外鞘中的聚合物纏繞，使得細(xì)長(zhǎng)碳納米粒子嵌入其中。
[0027]在一些實(shí)施方案中，雙組分密封件的尺寸被設(shè)計(jì)使得截面圖產(chǎn)生包括橫截面長(zhǎng)度的約90 %至約50 %的內(nèi)芯和包括橫截面長(zhǎng)度的約1 %至約50 %的外鞘。因此，在內(nèi)芯的任一側(cè)上外鞘可形成雙組分密封件的橫截面長(zhǎng)度的約5%至約25%，因?yàn)橥馇蕠@著內(nèi)芯。內(nèi)芯的尺寸可取決于，例如，在熱或其他地下巖層條件下的結(jié)構(gòu)剛度和穩(wěn)定性需求