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188宝金博页面版: 抽油杆用CFVE拉挤复合材料在化学介质中的老化行为

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内容提示: ! 基金项目:国家 "#$ 计划资助项目(%&&’(($$)*’&)。! 作者简介:于运花(*+#+),女,副教授,主要从事炭纤维复合材料方面的研究。,-./01:23456 ./017 839:7 ;<37 9=7抽油杆用 >?@ A, 拉挤复合材料在化学介质中的老化行为于运花 * ,! 杨小平 * ,! 王莉莉 *,% ,! 刘鸿亮 $(*7 北京化工大学 炭纤维及复合材料研究所,北京! *&&&%+;! %7 北京玻璃钢研究设计院,北京! *&%*&*;$7 中国环境科学研究院,北京! *&&&*%)摘! 要:文中研究了炭纤维@ 乙烯基酯树脂(>?@ A,)拉挤复合材料在 #B C BD E % FG ’ 和 *&D H/GE 水溶液中增重率、动态和静态力学性能以及微观结构的变化,并结合 IJ 测试分析...

文档格式:PDF | 页数:6 | 浏览次数:12 | 上传日期:2015-12-22 22:49:55 | 文档星级:
! 基金项目:国家 "#$ 计划资助项目(%&&’(($$)*’&)。! 作者简介:于运花(*+#+),女,副教授,主要从事炭纤维复合材料方面的研究。,-./01:23456 ./017 839:7 ;<37 9=7抽油杆用 >?@ A, 拉挤复合材料在化学介质中的老化行为于运花 * ,! 杨小平 * ,! 王莉莉 *,% ,! 刘鸿亮 $(*7 北京化工大学 炭纤维及复合材料研究所,北京! *&&&%+;! %7 北京玻璃钢研究设计院,北京! *&%*&*;$7 中国环境科学研究院,北京! *&&&*%)摘! 要:文中研究了炭纤维@ 乙烯基酯树脂(>?@ A,)拉挤复合材料在 #B C BD E % FG ’ 和 *&D H/GE 水溶液中增重率、动态和静态力学性能以及微观结构的变化,并结合 IJ 测试分析了材料的降解机理。>?@ A, 拉挤复合材料的力学损耗(:/=!)随浸泡时间的延长而增大,玻璃化转变温度(K L )以及弯曲强度和剪切强度均随浸泡时间的延长而下降,其下降趋势和幅度与该复合材料在两种介质中的增重趋势和增重率的大小相对应。MNK(、IJ 及 F,N 结果表明,>?@ A, 拉挤复合材料的性能变化是由基体塑化、界面脱粘以及基体的水解引起的,在 *&D H/GE 水溶液中存在明显的化学老化现象,而在 BDE % FG ’ 水溶液中并不明显。>?@ A, 拉挤复合材料具有很强的耐酸性能,但耐碱性能差。关键词:炭纤维;乙烯基酯树脂;拉挤;复合材料;化学老化中图分类号:KO$*’7 %#%! ! 文献标识码:(! ! 炭纤维@ 乙烯基酯树脂(>?@ A,)拉挤复合材料因具有重量轻、强度高、耐腐蚀、抗疲劳等特点被成功用作石油开采用的炭纤维复合材料连续抽油杆(简称炭纤维抽油杆[*] 。该复合材料作为抽油杆应用时,既要承受抽油运行的交变载荷、地层压力和温度产生的热效应(油井的深度每增加 *&& .,地层温度将提高 $ C),又长期处于大量地层水及含有酸、碱,盐的原油的浸泡中,材料的性能不可避免地将发生变化。因此,从抽油杆的适应性考虑,模拟不同介质和温度下的老化行为,研究材料在湿热以及各种化学腐蚀性介质下的性能变化规律,对评价该复合材料的长期耐用性非常关键。我们已经对抽油杆用>?@ A, 拉挤复合材料的湿热老化行为进行了研究[$,’] ,发现非反应性的湿热环境(如,纯水,$DH/>1 水溶液)导致该复合材料发生基体溶胀、塑化和界面脱粘等物理老化现象,引起了基体和界面形貌的变化,从而导致层间剪切及弯曲强度下降,其下降趋势与复合材料的吸湿规律相对应,但未发生化学老化。有关抽油杆用 >?@ A, 拉挤复合材料在反应性的化学腐蚀介质中的老化研究尚未报导。本文模拟抽油杆的井下使用状况,采用全浸腐蚀方式,研究了油田抽油杆用 >?@ A, 拉挤复合材料在 #B C BD E % FG ’ 和 *&D H/GE 水溶液中的老化行为,考察了复合材料在全浸腐蚀过程中的质量、动态和静态力学性能以及微观结构的变化,并分析了老化机理,旨在为该复合材料的长期耐用性评价提供基础数据和理论指导。*! 实! 验!7 !" 实验原料及复合材料制备按照文献[’] 中的拉挤工艺流程制备 >?@ A, 复合材料样品,样品尺寸为# .. P% ..。基体选用美国亚什兰公司生产的 E,KJGH+%% 乙烯基酯树脂,其中组份乙烯基酯分子的化学结构如图 * 所示,苯乙烯质量分数 ’BD;引发剂为过氧化物(Q*# 和 K 9 )图 *! 乙烯基酯树脂的化学结构?0L7 *! >5;.09/1 R:S39:3S; TU V0=41 ;R:;S S;R0=· ’ ’ B ·第七届全国新型炭材料学术研讨会论文集

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