本发明专利技术公开了一种密封件，其具有良好的低温挠性并且包括包含弹性体的芯（３），和芯上的包含弹性体的外层（７）。在描述的一些实施例中，芯的Ｔｇ大于外层的Ｔｇ。描述的密封件具有高耐化学性以及良好的抗爆炸减压性。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】密封件本专利技术涉及密封件。本专利技术的一些实施例涉及具有高抗爆炸减压(explosive decompression)性的弹性体密封件。本专利技术的一些实施例涉及适合在低温下使用的弹性体密封件。弹性体密封件用于广泛的应用和环境中。本专利技术的各个方面特别地但非唯一地涉及用于石油和天然气工业中的密封件。使用弹性体密封件的一些环境从环境的化学和物理因素的角度提出了特殊的挑战。这些具有挑战性的环境的实例可以见于石油和天然气工业中。实际上，对于从甚至更极端的环境中开采石油和天然气是一种趋势。存在着对在低温下，例如，低至_46°C或甚至更低的温度下发挥作用的弹性体密封件的需求。具有所需的耐化学性的弹性体通常不易起反应并且因此不适合于在这样的温度下执行密封功能。耐化学性的要求也可能严格地限制了许多应用中聚合物的选择。例如，耐蒸汽性经常是密封件的要求，例如，在开采石油中使用蒸气的情况下。还可能存在着对耐受胺类和/或其他化学品，例如甲醇和/或脂族和芳族烃，钻探泥浆和硫化氢的存在的密封件的需求。目前，认为目前可获得的对某种接触介质具有所需耐化学性的聚合物没有一种能够提供低温下的足够的密封性能以及所需的机械性能，例如，低于-10°c。尽管一些聚合物， 诸如所谓的“低温”含氟弹性体(FKMs)(例如Viton GLT或GFLT)，可以在烃类和油井环境中所遇到的一些流体的存在下得到可接受的性能，但当这些物质接触其他化学品，例如“酸气”(含有H2Q，或胺类(已经发现其侵蚀已知的FKMs)时可能发生问题。在这些化学品的存在下获得较好性能的其他已知的聚合物，诸如AFLAS (RTM-Asahi Glass)，在低温下的密封性能不足。例如，AFLAS(RTM)的TRlO约为+2C。对于对广泛的化学品具有耐化学性的物质获得低温性能(例如在-10°C和以下的温度)是理想的。在提供用于这些环境中的密封件的尝试中，阀门制造商正在使用弹簧增能的PTFE 唇形密封件，但这些密封件很昂贵，较难以安装，并且通常需要具有一定的抛光标准的外壳，所述抛光标准比用于弹性体密封件的那些标准高。备选地或另外地，使用局部加热和/ 或热绝缘以试图避免密封件处非常低的局部温度。对于一些密封件的额外或备选的要求，例如对于用于石油和天然气开采工业的那些密封件，是抗快速气体减压的(rapid gas decompression)，或也称为爆炸减压或ED的 RGD。ED可以导致密封件的损坏，包括起泡、内部龟裂和裂口形式的结构损坏，在密封件接触的流体压力快速下降时可以导致这些结构损坏。本专利技术的实施例寻求克服或减轻这些和/或其他问题中的一个或多个。在一些应用和环境中，密封件将有利地寻求克服或减轻上面提及的问题中的几个或全部。在其他应用或环境中，所述问题中的仅一些或一个需要减轻或克服。根据本专利技术的一个方面，提供了一种密封件，其包含包括芯材的内芯，和所述芯上的包含层材料的外层，其中所述芯材包括弹性体；所述层材料包括耐化学性的材料；所述密封件是抗快速气体减压(RGD)。通过提供弹性体芯材和耐化学性的外部材料，能够提供具有所需的耐化学性和所需的耐RGD性的密封件。因此，本专利技术的实施例可以包含具有良好耐RGD/ED性的芯和耐化学性的外层。在一些情况下，得到的产物不一定具有良好的低温性能。存在许多耐RGD密封件的应用，其中低温性能不是重要的问题。根据本专利技术，ED/RGD性能可以与耐化学性相组合地提供用于不需要低温挠性的应用。优选密封件在低于-io°c的温度下是挠性的。密封件的低温挠性可以由芯、外层或两者提供，和/或可以由另一种部件或层提供。密封件可以包含三个或多个部分，例如，耐RGD的一个部分，在低温下挠性的第二部分，和具有耐化学性的第三个部分。 要理解的是耐化学性层将设置在密封件的外表面处，其通常是与化学环境接触的表面。预期密封件的任何部分可以提供所需的耐RGD性质、低温挠性和/或耐化学性中的一种或多种。在本专利技术的广义方面，提供了一种密封件，其包含具有耐RGD性的第一种材料和具有耐化学性的第二种材料。这些材料可以以层状结构，或以其他配置形式提供。它们可以混合或组合以提供形成密封件或密封件一部分的复合材料。任选地一种或多种材料可以具有低温挠性，和/或可以提供具有低温挠性的第三种材料。现在描述芯材的优选特征。优选地，另外地或备选地，密封件本身具有这些特征中的一种或多种。另外地或备选地，外层具有这些特征中的一种或多种。在密封件的一个部分具有所需的低温挠性的情况下，密封件的其他部分可以不具有所需的低温挠性。例如，低温挠性材料可以设置在耐RGD芯的外侧，所述芯的Tg明显高于外部材料的Tg。优选地芯材在低于-10°c的温度下是挠性的。在一些应用中，芯材可以具有在较高温度下的较低的温度挠性界限。例如，在一些应用中，在大气压在达约+2C下具有所需挠性的AFLAS (RTM)可以用作芯材。通过提供具有所需低温挠性的内芯和耐化学性的外层，得到的密封件可以适合用于低温下的恶劣化学环境中。例如，芯材本身可以不具有所需的用于相关环境中的耐化学性，层材料可以不具有所需的低温挠性。优选芯材和外层材料彼此不同。优选术语芯应当被用来指密封件的在外层内的部分。在优选实施例中，所述芯完全被所述密封件的任何表面上的层覆盖，在使用时所述层暴露于工作环境。不一定所有芯被外层覆盖。在一些实施例中，芯将包括密封件的中央部分。 然而，在其他配置方式中，更多的部件或部分可以设置在所述芯内使得在那些实施例中内芯包括在外层下面的层。所述芯可以包括多于一个部分，其中弹性体材料可以是内部部分或外部部分。在提到芯材，或在特定温度下为挠性的其他材料时，优选该指代是指具有充分的挠性使得其可以在特定温度下作为密封件工作的材料。在下面进一步讨论的本专利技术的广义方面，在一些实施例中，芯材为挠性的最低温度可以高于层材料为挠性的最低温度。在其他配置方式中，反之是优选的。优选密封件的芯在小于-20°C，优选小于-30、-40、-46、-50、-60、-75或甚至小于-90°C的温度下是挠性的。材料在相关温度下的挠性可以例如，通过制备包含相关材料的密封件并观察该密封件在该相关温度下的性能来直接确定。可以使用其他试验或信息。例如，可以确定材料在相关温度下的性质以鉴别该材料是否是挠性的。优选芯材的Tg低于-10°c。优选Tg小于-20°c，优选小于-30°c，优选小于-40°C。芯材的Tg可以低于-46°C。优选芯材的Tg低于-60、-70、-80°C或甚至更低。 芯材的Tg可以低于-60°C，优选低于-90°C。材料的Tg可以使用任何合适的方法确定。优选当提到材料的Tg时，优选Tg值指处于待使用该材料的环境的压力下的值。便利地，作为备选方案，如果合适，Tg可以被理解为指大气压下的Tg。作为实例，认为对于每50巴压力，材料的Tg将升高约1°C。备选地或另外地，可以在材料上进行温度回缩试验以确定其在相关温度下是否是适当挠性的。优选芯材的TRlO小于-10、-20、-30°C。优选芯材的TRlO小于_46°C，优选小于-60 或-90°C。温度回缩试验的一个实例包括拉长测试样品并且使其在伸长位置下冷冻。然后使样品在温度以均勻的速率缓慢升高的同时自由回缩。可以从获得的数据计算本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种密封件，所述密封件包含：包括芯材的内芯，和所述芯上的包含层材料的外层，其中：－所述芯材包括弹性体且能够在第一温度之上提供密封功能，－所述层材料包括弹性体且能够在第二温度之上提供密封功能，其中所述第二温度低于所述第一温度。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：彼得·约翰·沃伦，
申请(专利权)人：詹姆斯沃克有限公司，
类型：发明
国别省市：GB
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