油氣回收制品的制作方法
【專利摘要】油氣回收制品，包含至少一種由組合物[組合物(C)]的注射成型制成的零件，該組合物主要由以下各項組成，按重量計(wt.％)從50％至99.5％的至少一種聚芳醚酮聚合物[(PAEK)聚合物，在下文中]；按重量計(wt.％)從0.5％至15.0％的至少一種具有如在CRC出版社的《化學和物理手冊》，第64版，第B?65至B?158頁中列出的具有從1.3至2.5的電負性(ε)的元素的氮化物(NI)；以及按重量計(wt.％)從0％至35.0％的至少一種選自下組的任選的成分，該組由以下各項組成：著色劑、顏料、光穩(wěn)定劑、熱穩(wěn)定劑、抗氧化劑、酸清除劑、加工助劑、成核劑、內潤滑劑和/或外潤滑劑、阻燃劑、煙霧抑制劑、抗靜電劑、抗結塊劑、導電添加劑和增強添加劑，所有的wt.％是相對于該組合物(C)的總重量。
【專利說明】油氣回收制品
[0001] 相關申請的交叉引用
[0002] 本申請要求2013年12月18日提交的美國臨時申請?zhí)?1/917614以及2014年4月17 日提交的歐洲申請?zhí)?4165228.9的優(yōu)先權，出于所有目的這些申請的全部內容通過引用結 合在此。 發(fā)明領域
[0003] 本發(fā)明涉及適合用于油/氣回收工業(yè)的制品，該制品包含至少一個通過聚（芳醚 酮)聚合物組合物的注射成型制成的結構零件，其中所述聚(芳醚酮)聚合物組合物的所述 注射成型結構零件的特征為具有改進的機械特性，特別是高的剛度和高的韌性、增加的介 電強度、尺寸穩(wěn)定性以及良好的美學特性。
[0004] 發(fā)明背景
[0005] 正如目前，在油氣工業(yè)中越來越多地需要高性能聚合物，這些容易達到的油田變 得生產能力越來越低，并且越來越多地需要開采更難達到的油田。所述更難達到的油田經 常與最具有挑戰(zhàn)性的操作環(huán)境(如其中大量是在海洋深處并且在高壓下)相關。
[0006] 對于油氣市場的關鍵挑戰(zhàn)是適合用于油氣回收應用中的包括高性能聚合物的制 品，例如如值得注意地在高壓和高溫[HP/HT，在下文中使用的]深海油氣回收應用中使用 的，抵抗這些極端條件：以長時間的方式暴露于高壓例如高于30, OOOpsi的壓力、高溫例如 最高達260°C至300°C的溫度、以及刺激性化學品，這些刺激性化學品包括酸、堿、過熱水/蒸 汽、以及當然還有各種各樣的脂肪族和芳香族有機物。例如，增強的油回收技術涉及將流體 如值得注意地水、蒸汽、硫化氫(H 2S)或超臨界二氧化碳(sC02)注入到井中。具體而言，具有 與正-庚烷相似的溶劑化效應的sC0 2會導致材料在例如密封件中的膨脹，這因此會影響它 們的性能。
[0007] 此外，某些油氣制品零件(例如像電連接器、開關、斷路器、殼體、電線和電纜和類 似物)的電氣性能也需要在如上所述的這些極端條件中受到挑戰(zhàn)。
[0008] 因此，在包括聚合物材料的油氣回收制品的開發(fā)中，所述聚合物材料的選擇是非 常重要的，因為它意味著所述聚合物組合物需要具有一些關鍵的特性以便抵抗與上述的高 溫、刺激性化學品的嚴苛的操作條件相關聯的極端條件以及其他極端條件。
[0009] 例如，半結晶聚芳醚酮(PAEK)聚合物可以被視為這些聚合物材料，因為它們以其 優(yōu)越的技術特性的平衡，即高熔點、良好的熱穩(wěn)定性、良好的剛度和強度、良好的韌性以及 實際優(yōu)異的耐化學性而已知。也就是說，PEEK是出色的高性能工程熱塑性塑料，這些半晶質 聚芳醚酮(PAEK)聚合物的相對低的玻璃化轉變溫度(Tg)限制了它們在非常高的溫度下的 使用，并且PEEK的電絕緣特性與大多數氣體工程塑料區(qū)別不大。
[0010]已知通過將增強填充劑添加到所述(PAEK)聚合物中可以減輕這些缺陷。
[0011 ] 例如，30 %的玻璃纖維增強的PEEK具有比純凈的PEEK高約10 %的介電強度。
[0012]通常還已知的是(PAEK)聚合物的剛度可通過添加剛性材料如增強填料、特別是玻 璃纖維或碳纖維而提高，但是它具有一些缺點，如值得注意地所述增強組合物往往變脆。
[0013] 增強物像玻璃纖維和碳纖維的另一個缺點是這些材料的眾所周知的各向異性效 應。增量纖維增強的塑料(像玻璃纖維和碳纖維）的各向異性性質，例如是該組合物具有取 決于纖維如何取向遍布零件的不同位置的非均勻特性。在纖維的流動方向或對齊方向上強 度和剛度特性是非常高的并且垂直于這些纖維的取向得到了弱得多的特性。剛才提及的強 烈的各向異性還導致注塑成型的零件的翹曲問題，因為零件的不同部位或尺寸可能收縮不 同，這取決于在該特定方向上纖維對齊的狀態(tài)。
[0014] 特別地，在大型油氣回收制品如值得注意地在極端深度處必須承受其本身的重量 的應力的電纜部件中，這些聚合物材料的比重需要盡可能地低。在這些情況下，使用具有相 對高負荷的玻璃增強物（即20%或更高）的玻璃纖維增強樹脂從單位重量和移動性的觀點 來看可能變得不利，因為這些增強物顯著增加了相對于相應的未填充聚合物該組合物的密 度。碳纖維由于其相對于玻璃纖維更低的密度可以減輕這種影響，但在另一方面碳纖維增 強的塑料具有一定水平的導電性，這可能在其中希望良好的電絕緣性的最終用途中是個問 題。
[0015] 因此，對于適合用于油氣回收應用中的制品仍然存在高需要，并且其中所述組合 物具有如以上提及的關鍵特性并且因此特征是優(yōu)異的機械特性，特別地在寬的溫度范圍 (即，從約25°C直到300°C)內具有優(yōu)異的剛度與延展性的平衡、良好的可加工性、高的耐化 學性、高耐熱性、增加的介電強度以及長期熱穩(wěn)定性，并且其中包含所述組合物的最終制品 具有如以上提及的所有這些改進的特性。
[0016] 發(fā)明概述
[0017] 本發(fā)明著手解決以上詳述的需求并且涉及包含至少一個由組合物[組合物(C)]的 注射成型制成的零件的油氣回收制品，該組合物主要由以下各項組成：
[0018] 按重量計(wt. %)從50%至99.5%的至少一種聚芳醚酮聚合物[(PAEK)聚合物，在 下文中];
[0019] 按重量計(wt. %)從0.5%至15%的至少一種具有如在CRC出版社的《化學和物理 手冊》，第64版，第B-65至B-158頁中列出的具有從1.3至2.5的電負性（e)的元素的氮化物 (NI);以及
[0020] 按重量計(wt. %)從0%至35%的至少一種選自下組的任選的成分，該組由以下各 項組成:著色劑、顏料、光穩(wěn)定劑、熱穩(wěn)定劑、抗氧化劑、酸清除劑、加工助劑、成核劑、內潤滑 劑和/或外潤滑劑、阻燃劑、煙霧抑制劑、抗靜電劑、抗結塊劑、導電添加劑和增強添加劑;并 且所有的wt. %是相對于該組合物(C)的總重量。
[0021] 本發(fā)明還涉及用于制造所述油氣回收制品的以上零件的方法。
[0022]如值得注意地參照工作實驗將在本說明書中更詳細地解釋的，本
【申請人】已經出人 意料地發(fā)現如以上詳述的將氮化物(NI)加入到(PAEK)聚合物中當所述組合物通過注射成 型加工時在提高未填充的（PAEK)聚合物的機械性能上、并且特別地在大大增加未填充的 (PAEK)聚合物(例如約75%的增加）的介電強度上并且在直到約300 °C的非常高的溫度的大 溫度范圍內是特別有效的。本
【申請人】已經出人意料地發(fā)現，將該氮化物(NI)加入到(PAEK) 聚合物中、隨后借助于注射成型技術加工在增強剛度、特別地楊氏模量、同時保持未填充的 PAEK聚合物的延展性上并且在低溫度和高溫二者下、以及高拉伸斷裂伸長率和高抗沖擊強 度(值得注意地通過高儀表化的（Dynatup)沖擊值示例）上是有效的，從而使由所述組合物 (C)的注射成型制成的制品特別適用于在油氣回收應用中、特別是在HP/HT條件下。
[0023]此外，本
【申請人】還已經發(fā)現如以上詳述的將該氮化物(NI)加入到(PAEK)聚合物在 降低通過注射成型這些未填充的(PAEK)聚合物獲得的零件的線性熱膨脹系數(CLTE)以及 因此增加對溫度的尺寸穩(wěn)定性上也是有效的。也就是說，該降低的CLTE導致在熱循環(huán)期間 更大的尺寸穩(wěn)定性，并且保證在油氣回收制品的操作期間在所期望的寬溫度波動下發(fā)展更 低的熱誘導的應力。
[0024]附圖簡要說明
[0025]圖1示意性地描繪了鉆機設備。
[0026]油氣回收制品
[0027] 為了本發(fā)明的目的，術語"油氣回收制品"旨在表示被設計為便利地用于油氣回收 應用中，特別是在HP/HT條件下的任何制品。
[0028] 為清楚起見，術語"油氣回收制品的零件"旨在表示與其他零件結合以構成整個油 氣回收制品的件或部分。
[0029] 油氣回收應用的代表性實例包括但不限于，（i)深的、較高溫度、較高壓力的油氣 井的鉆井和完井，如值得注意地在美國專利號5,662,170中描述的，這些的全部披露內容通 過引用結合在此，（ii)油氣回收方法，如傳統(tǒng)上細分為三個階段，即主要的油回收階段、次 要的或輔助的油回收以及第三或增強的油回收階段，（iii)氣和油采集處理應用，（iv)將來 自所述深的、較高溫度、較高壓力的井的氣和油聯合運輸至精煉廠等。
[0030]如在此以上提及的所有這些應用對技術人員是非常熟悉的，并且應當以它們的常 用含義理解。
[0031]作為在本發(fā)明中有用的油氣回收制品的非限制性實例是鉆探系統(tǒng);如值得注意地 在美國專利號2001/0214920 A1中描述的，其全部披露內容通過引用結合在此;鉆機;壓縮 機系統(tǒng)，如值得注意地在美國專利號2010/0239441 A1中描述的，其全部披露內容通過引用 結合在此;栗送系統(tǒng);發(fā)動機系統(tǒng)，傳感器如儲液式傳感器;控制系統(tǒng)，如溫度和/或壓力;增 產和流動控制系統(tǒng);襯管懸掛器系統(tǒng)，如值得注意地在美國專利號6，655，456B1中描述的， 其全部披露內容通過引用結合在此;封隔器系統(tǒng)，如值得注意地在美國專利號7，874，356B2 中描述的，其全部披露內容通過引用結合在此;管道系統(tǒng)、閥系統(tǒng)、管件系統(tǒng)、套管系統(tǒng)、以 及其他。
[0032]如在此以上提及的所有這些系統(tǒng)對技術人員是非常熟悉的，并且應當以它們的常 用含義理解。
[0033] 通過術語"鉆機"是指用于鉆探油井、或天然氣開采井的結構殼體設備，并且可以 包含單個物品或者包含兩個或更多個部件。所述鉆機的典型部件包括，但不限于，泥漿罐、 振動篩、泥漿栗、鉆探管、鉆頭、鉆探用繩、電纜托架。
[0034] 作為在本發(fā)明中有用的栗送系統(tǒng)的非限制性實例是噴射栗系統(tǒng)，潛油栗送系統(tǒng)， 特別是電動潛油栗，如值得注意地在美國專利號6，863，124B2中描述的（其全部披露內容通 過引用結合在此），搖臂栗。
[0035] 作為在本發(fā)明中有用的發(fā)動機系統(tǒng)的非限制性實例是泥漿發(fā)動機組件，如值得注 意地在美國專利號2012/0234603 A1中描述的，其全部披露內容通過引用結合在此。
[0036] 作為在本發(fā)明中有用的管道系統(tǒng)的非限制性實例，可以提及的是管道，這些管道 包括剛性管和柔性管、柔性立管、管中管、管內襯、海底跨接管、短管、臍帶纜(umbilical)。 [0037] 典型的柔性管組件已經通過舉例描述于W0 01/61232、美國專利號6,123,114和美 國專利號6,085,799中，這些的全部披露內容通過引用結合在此。此類柔性管組件可以值得 注意地用于運輸跨管道的長度存在非常高或非常不同的水壓的流體，并且例如可以采取柔 性立管的形式，這些柔性立管從海底一直延伸到在海洋表面處或附近的設備，并且它們通 常還可以用作用于在設備的不同物件之間運輸液體或氣體的管，或者作為鋪設在很深海底 的管，或者作為在接近于海洋表面的設備的物件之間的管，以及類似物。
[0038]優(yōu)選的管道系統(tǒng)是管道、柔性立管和管內襯。
[0039] 通過術語"閥"是指通過通道、管道、入□、出□、以及類似物用于停止或控制液體、 氣體、或任何其他材料的流動的任何裝置。作為在本發(fā)明中有用的閥系統(tǒng)的非限制性實例， 尤其可以提及節(jié)流閥、熱膨脹閥、止回閥、球閥、蝶形閥、隔膜閥、閘閥、球形閥、刀閥、針閥、 夾管閥、活塞閥、旋塞閥、提升閥、滑閥、減壓閥、取樣閥、安全閥。
[0040] 根據本發(fā)明的油氣回收制品的至少一個零件可以選自以下物品的大清單：如配 件；如密封件，特別是密封圈，優(yōu)選支承密封圈，緊固件和類似物；卡扣式零件（snap fit part);相互可移動的零件;功能元件、操作元件;追蹤元件;調節(jié)元件;載體元件;框架元件； 開關;斷路器;連接器，特別地電連接器；電線，優(yōu)選地電線涂層和電纜;軸承，殼體，壓縮機 部件如壓縮機閥和壓縮機板，如在油氣回收制品中使用的除了殼體之外的任何其他結構 件，例如像軸、殼、活塞。
[0041] 在一個優(yōu)選的實施例中，根據本發(fā)明的油氣回收制品的至少一個零件有利地是油 氣回收殼體、電連接器、開關、斷路器。
[0042] 通過"油氣回收殼體"是指油氣回收制品的后蓋、前蓋、框架和/或骨架中一個或多 個。該殼體可以是單個物品或者包含兩個或更多個部件。通過"骨架"指的是結構部件，其上 安裝有該油氣回收制品的其他部件。該骨架可以是從該油氣回收制品的外部不可見或者僅 部分可見的內部部件。
[0043] 典型的緊固件已經通過舉例描述于W0 2010/112435中，這些的全部披露內容通過 引用結合在此，并且包括，但不限于，螺紋緊固件，如螺栓、螺母、螺釘、無頭定位螺釘、螺旋 鉚釘、螺栓以及螺紋襯套，以及無螺紋緊固件，如值得注意地銷、保持環(huán)、鉚釘、支架和緊固 墊圈以及類似物。
[0044] 油氣回收制品的部件的密封是重要的，并且可以說是在所有類型的油氣回收制品 中使用密封件以及在該井的完成、測試和生產之后保留在該井中的油氣回收制品的零件中 使用的那些。因此，這些密封件需要在基本上無限時間內抵抗如以上提及的這些極端條件。 值得提及的是除了電子設備之外密封件可以被認為是油氣回收制品的最脆弱的零件。
[0045] 在本發(fā)明的一個實施例，該油氣回收制品的至少一個零件是密封件，其中所述密 封件選自下組，該組由以下各項組成:金屬密封件、彈性體密封件、金屬-金屬密封件以及彈 性體和金屬-金屬密封件。
[0046] 密封件典型地用于鉆頭，發(fā)動機系統(tǒng)，特別是泥漿發(fā)動機，儲液式傳感器，增產和 流動控制系統(tǒng)，栗系統(tǒng)，特別是電動潛油栗，封隔器，襯管懸掛器，管件，套管以及類似物中。
[0047] 密封件的代表性實例包括但不限于，密封圈，如值得注意地C形環(huán)、E形環(huán)、0形環(huán)、U 形環(huán)、彈簧增能的C形環(huán)、支撐環(huán)和類似物;緊固密封件;活塞密封件，環(huán)形密封墊(gask-0- seal);整體密封件，迷宮式密封件。
[0048] 在特別優(yōu)選的實施例中，根據本發(fā)明的油氣回收制品的至少一個零件是密封圈， 優(yōu)選是支承密封圈。
[0049] 基于油氣回收制品的總重量，組合物（C)的重量通常是高于1 %、高于5%、高于 10%、優(yōu)選地高于15%、高于20%、高于30%、高于40%、高于50%、高于60%、高于70%、高 于80%、高于90%、高于95%、高于99%。
[0050] 該油氣回收制品可以由一個零件組成，即它是單一部件制品。根據所述實施例，該 單一零件優(yōu)選地由該組合物(C)組成。
[0051] 可替代地，并且更通常地，該油氣回收制品可以由若干個零件組成。這種情況是， 該油氣回收制品的一個零件或若干個零件可以由該組合物(C)組成。根據本發(fā)明，當該油氣 回收制品的若干個零件由該組合物(C)組成時，其中每一個可以由完全相同的組合物(C)組 成;可替代地，其中至少兩個可以由不同的組合物(C)組成。
[0052 ]使用該油氣回收制品回收油和/或氣的方法
[0053] 根據本發(fā)明的另一個方面，特此提供了用于回收油和/或氣的方法，該方法包括使 用至少一個如以上定義的油氣回收制品。
[0054] 本發(fā)明的方法有利地是用于從地下地層中回收油和/或氣的方法，該方法包括使 用所述油氣回收制品。
[0055] 這些地下地層有利地可以是深埋的儲層，其中可能遇到在大于6,000米深度下接 近于300°C的溫度以及超過1，500巴的壓力:本發(fā)明的所述油氣制品具有對于在一段長時間 內經受這個地下地獄(inferno)是合格的所有必需要素和特性。
[0056] 本發(fā)明的方法有利地可包含選自由以下各項組成的組的操作中的至少一項：
[0057] (a)使用至少一個如以上定義的油氣回收制品鉆探至少一個鉆孔用于探測或開采 地下地層中的油和/或氣儲層；
[0058] (b)使用至少一個如以上定義的油氣回收制品完成至少一個井；
[0059] (c)將來自地下地層中的油和/或氣儲層的油和/或氣運輸至地平面。
[0060] 鉆探用于探測或開采油和/或天然氣儲層的鉆孔的操作總體上包括使用鉆機設 備，這是如以上定義的油氣回收制品的實施例。
[0061]圖1示意性地描繪了鉆機設備。在這個設備中，鉆探管或鉆柱(#5)充當用于鉆井液 的導管；總體上它是由連接在一起的空心管的連接制成的并且豎直站立在井架中。鉆頭(# 7)裝置被附接到該鉆柱的端部;此鉆頭使被鉆探的巖石斷裂。它還含有噴嘴，鉆井液通過這 些噴嘴離開?；剞D臺（#6)或頂部驅動(未示出)旋轉該鉆柱，連同附接的工具和鉆頭。
[0062] 機械區(qū)段或絞車區(qū)段(#13)含有卷筒，其主要功能是卷起/放出鉆探線以提高/降 低動滑車。
[0063] 泥漿栗(#11)用于通過該系統(tǒng)循環(huán)鉆井液;從泥漿罐或泥漿池(#9)抽吸泥漿，該泥 漿罐或泥漿池提供了鉆井液的儲備存儲。泥漿流動通過導管#14并且通過鉆探管(#5)下至 鉆頭(#7)。載有鉆探鉆肩的泥漿流向上流動至鉆孔中并且通過導管(#12)被抽回到泥漿池 中。在鉆井液被栗送回到鉆孔之前，振動篩(# 10)使鉆探鉆肩與鉆井液分離。
[0064] 該設備可進一步包括在井口處安裝的裝置以預防液體和氣體無意地從鉆孔(未示 出）逸出。
[0065] 如以上詳述的鉆機的部件的任一個可以是如以上詳述的油氣回收制品，即，可以 包含至少一個通過注射成型如以上定義的組合物(C)獲得的零件。
[0066] 完成井的操作b)是對于從井孔引入地質地層的操作所要求的所有準備或配套操 作的綜合操作。這主要涉及根據所要求的規(guī)格準備該孔的底部，下入管件和其相關聯的井 下工具和控制裝置以及如所要求的射孔并且增產。有時，還包括下入套管并且向套管注水 泥的過程。在所有這些單一操作中，可以使用如以上詳述的包含至少一種包含該（t-PAES) 聚合物材料的零件的制品。
[0067]聚芳醚酮聚合物
[0068]在本發(fā)明的背景下提及"至少一種聚芳醚酮聚合物[(PAEK)聚合物]"旨在表示一 種或多于一種(PAEK)聚合物。(PAEK)聚合物的混合物可以有利地用于本發(fā)明的目的。
[0069]在本文的其余部分，為了本發(fā)明的目的，表述"(PAEK)聚合物"應理解為既是復數 也是單數，也就是說，本發(fā)明的組合物可以包含一種或多于一種(PAEK)聚合物。
[0070]為了本發(fā)明的目的，術語"聚芳醚酮(PAEK)"旨在表示包含重復單元的任何聚合 物，大于50%摩爾的所述重復單元是包含Ar-C(0)-Ar'基團的重復單元(RPAEK)，其中Ar和 Ar'彼此相同或不同，是芳族基團。這些重復單元(R PAEK)總體上是選自由在此以下式(J-A) 至(J-0)組成的組：
[0074] 其中：
[0075] -每個R'，彼此相同或不同，選自下組，該組由以下各項組成：鹵素、烷基、烯基、炔 基、芳基、醚、硫醚、羧酸、酯、酰胺、酰亞胺、堿金屬或堿土金屬磺酸鹽、烷基磺酸鹽、堿金屬 或堿土金屬膦酸鹽、烷基膦酸鹽、胺以及季銨；
[0076] -j'為零或為從0至4的整數。
[0077]在重復單元(Rpaek)中，相應的亞苯基部分可以獨立地具有1，2_、1，4_或1，3_鍵聯 到該重復單元中不同于R'的其他部分。優(yōu)選地，所述亞苯基部分具有1，3_或1，4_鍵聯，更優(yōu) 選地它們具有1，4-鍵聯。
[0078]此外，在重復單元(Rpaek)中，j '在每次出現時為零，也就是說，這些亞苯基部分除 了在聚合物的主鏈中使得能夠進行鍵聯的那些之外，沒有其他取代基。
[0079]因此，優(yōu)選的重復單元(RPAEK)是選自在此以下的式(J'-A)至(J'-0)的那些：
[0082] 在如上所詳述的(PAEK)聚合物中，優(yōu)選地大于60%、更優(yōu)選地大于80%、還更優(yōu)選 地大于90%摩爾的重復單元是如以上詳述的重復單元(Rpaek)。
[0083]盡管如此，一般來說優(yōu)選的是基本上(PAEK)聚合物的所有重復單元是如以上詳述 的重復單元(Rpaek);可能存在鏈缺陷、或非常少量的其他單元，應理解后者這些本質上不改 變(Rpaek)的特性。
[0084]該(PAEK)聚合物可以值得注意地是均聚物，無規(guī)的、交替的或嵌段的共聚物。當該 (PAEK)聚合物是共聚物時，它可以值得注意地含有（i)具有至少兩個選自式(J-A)至(J-0) 的不同的式的重復單元(Rpaek)，或（ii)具有一個或多個式(J-A)至(J-0)的重復單元(Rpaek) 以及不同于重復單元(Rpaek)的重復單元(R*paek)。
[0085] 如之后將詳述的，該(PAEK)聚合物可以是聚醚醚酮聚合物[(PEEK)聚合物，在下文 中]。可替代地，該(PAEK)聚合物可以是聚醚酮酮聚合物[(PEKK)聚合物，在下文中]、聚醚酮 聚合物[(PEK)聚合物，在下文中]、聚醚醚酮酮聚合物[(PEEKK)聚合物，在下文中]、或聚醚 酮醚酮酮聚合物[(PEKEKK)聚合物，在下文中]。
[0086] 該(PAEK)聚合物還可以是由選自由以下各項組成的組的如以上詳述的至少兩種 不同的（PAEK)聚合物構成的共混物：（PEKK)聚合物、（PEEK)聚合物、（PEK)聚合物、（PEEKK) 聚合物和(PEKEKK)聚合物。
[0087]為了本發(fā)明的目的，術語"(PEEK)聚合物"旨在表示其中按摩爾計大于50%的重復 單元是具有式J'-A的重復單元(Rpaek)的任何聚合物。
[0088]該(PEEK)聚合物的優(yōu)選地按摩爾計大于75%、優(yōu)選地按摩爾計大于85%、優(yōu)選地 按摩爾計大于95%、優(yōu)選地按摩爾計大于99%的重復單元是具有式J'-A的重復單元。最優(yōu) 選地，該(PEEK)聚合物的所有重復單元是具有式J'-A的重復單元。
[0089]為了本發(fā)明的目的，術語"(PEKK)聚合物"旨在表示其中按摩爾計大于50%的重復 單元是具有式J'-B的重復單元(Rpaek)的任何聚合物。
[0090]該(PEKK)聚合物的優(yōu)選地按摩爾計大于75%、優(yōu)選地按摩爾計大于85%、優(yōu)選地 按摩爾計大于95%、優(yōu)選地按摩爾計大于99%的重復單元是具有式J'-B的重復單元。最優(yōu) 選地，該(PEKK)聚合物的所有重復單元是具有式J'-B的重復單元。
[0091]為了本發(fā)明的目的，術語"(PEK)聚合物"旨在表示其中按摩爾計大于50%的重復 單元是具有式J'-C的重復單元(Rpaek)的任何聚合物。
[0092]該(PEK)聚合物的優(yōu)選地按摩爾計大于75 %、優(yōu)選地按摩爾計大于85 %、優(yōu)選地按 摩爾計大于95%、優(yōu)選地按摩爾計大于99%的重復單元是具有式J'-C的重復單元。最優(yōu)選 地，該(PEK)聚合物的所有重復單元是具有式J'-C的重復單元。
[0093]為了本發(fā)明的目的，術語"(PEEKK)聚合物"旨在表示其中按摩爾計大于50%的重 復單元是具有式J'-M的重復單元(Rpaek)的任何聚合物。
[0094]該(PEEKK)聚合物的優(yōu)選地按摩爾計大于75%、優(yōu)選地按摩爾計大于85%、優(yōu)選地 按摩爾計大于95%、優(yōu)選地按摩爾計大于99%的重復單元是具有式J'-M的重復單元。最優(yōu) 選地，該(PEEKK)聚合物的所有重復單元是具有式J'-M的重復單元。
[0095]為了本發(fā)明的目的，術語"(PEKEKK)聚合物"旨在表示其中按摩爾計大于50%的重 復單元是具有式J'-L的重復單元(Rpaek)的任何聚合物。
[0096] 該(PEKEKK)聚合物的優(yōu)選地按摩爾計大于75%、優(yōu)選地按摩爾計大于85%、優(yōu)選 地按摩爾計大于95%、優(yōu)選地按摩爾計大于99%的重復單元是具有式J'-L的重復單元。最 優(yōu)選地，該(PEKEKK)聚合物的所有重復單元是具有式J'-L的重復單元。
[0097]當該(PAEK)聚合物是(PEEK)均聚物（即，其中該(PEEK)聚合物的基本上所有的重 復單元是具有式J'-A的重復單元的聚合物)時，獲得優(yōu)異的結果，其中可能存在鏈缺陷、或 非常少量的其他單元，應理解的是后者這些本質上不改變該(PEEK)均聚物的特性。
[0098] 適合于本發(fā)明的可商購的聚芳醚酮(PAEK)樹脂的非限制性實例包括從美國蘇威 特種聚合物有限責任公司（Solvay Specialty Polymers USA, LLC)可商購的 KETA SPIREK1聚醚醚酮。
[0099] 該(PAEK)聚合物可以具有如在95%-98%的硫酸(d=1.84g/ml)中在0.1g/100ml 的（PAEK)聚合物濃度下測量的至少0.50dl/g、優(yōu)選至少0.60dl/g、更優(yōu)選至少0.70dl/g的 特性粘度(IV)。
[0100] 該(PAEK)聚合物的IV可以值得注意地是如在95 % -98 %硫酸(d = 1.84g/ml)中在 0.1g/100ml的（PAEK)聚合物濃度下測量的等于或小于1.40dl/g、優(yōu)選地等于或小于 1.30dl/g、更優(yōu)選地等于或小于1.20dl/g、最優(yōu)選地等于或小于1.15dl/g。
[0101] 使用具有如在95%-98%的硫酸(d=1.84g/ml)中在0.1g/100ml的（PAEK)聚合物 濃度下測量的從〇. 70dl/g至1.15dl/g的IV的(PAEK)聚合物獲得了良好的結果。
[0102] 這種測量總體上是使用No 50 Cannon-Fleske粘度計進行的；IV是在25°C下在溶 解后小于4小時的時間內測量的。
[0103] 該（PAEK)聚合物具有如根據ASTM D3835使用毛細管流變儀測量的在400°C以及 1000s-1的剪切速率下有利地至少0.05kPa. s、優(yōu)選至少0.08kPa. s、更優(yōu)選至少0. lkPa. s、還 更優(yōu)選至少〇. 12kPa. s的熔體粘度。
[0104] 對于毛細管流變儀，可以使用Kayeness Galaxy V流變儀(型號8052DM)。
[0105] 該PAEK聚合物具有如根據ASTM D3835使用毛細管流變儀測量的在400°C以及 1000s-1的剪切速率下有利地最多1. OOkPa. s、優(yōu)選最多0.80kPa. s、更優(yōu)選最多0.70kPa. s、 甚至更優(yōu)選最多〇.60kPa.s的熔體粘度。
[0106] 該(PAEK)聚合物可以通過本領域已知的用于制造聚(芳醚酮)的任何方法制備。
[0107] 氮化物(NI)
[0108] 在本發(fā)明的背景下提及"至少一種氮化物(NI)"旨在表示一種或多于一種的氮化 物(NI)。氮化物(NI)的混合物可以有利地用于本發(fā)明的目的。
[0109] 為了本發(fā)明的目的，"元素"旨在表示來自元素周期表的元素。
[0110] 為了本發(fā)明的目的要考慮到的元素的電負性的值是由J.Breysem，c/o VEL s.a. 編輯的，在1987年2月比利時印刷的"?1'0(111；^8，&口口&代；[11&86 6七；1^0111'11；[1：1^63口0111'16 laboratoire"的元素周期表中報道的那些。
[0111] 具有從1.3至2.5的電負性（e)的元素的氮化物(NI)的非限制性實例在《化學和物 理手冊》（《Handbook of Chemistry and Physics》），CRC出版社，第64版，第B-65至B-158頁 中列出。括號中的代碼是由CRC手冊歸屬于有關氮化物的代碼，而￡表示衍生出該氮化物的 元素的電負性。然后，適合于本發(fā)明的目的的具有從1.3至2.5的電負性(e)的元素的氮化物 (NI)值得注意地是氮化鋁(AlN，a45，e = 1.5)、氮化銻（SbN，a271，e = 1.9)、氮化鈹(Be3N2， 13123，￡ = 1.5)、氮化硼(81匕203，￡ = 2.0)、氮化鉻((：冰，〇406，￡ = 1.6)、氮化銅(〇131〇615， ￡ = 1.9)、氮化鎵(6&1841，￡ = 1.6)、二氮化三鍺(663吣482，￡ = 1.8)、四氮化三鍺(66必4， 883，￡ = 1.8)、氮化鉿(批1117，￡ = 1.3)、氮化鐵像卩64~(1151，￡ = 1.8)和卩6辦或卩64他（1152， e = 1 ? 8)、氮化萊(Hg3N2，m221，e = 1 ? 9)、氮化銀(nl09，e = 1 ? 6)、氮化娃（Si3N4, sl09，e = 1.8)、氮化鉭（了3~八7，￡ = 1.5)、氮化鈦（11必4八249，￡ = 1.5)、二氮化鎢(1吣八278，￡ = 1.7)、氮化釩(VN，vl5，e = 1.6)、氮化鋅(Zn3N2，z50，e = 1.6)和氮化鋯(ZrN，zl05，e = 1.4)。
[0112] 氮化物(NI)是具有優(yōu)選至少1.6、并且更優(yōu)選至少1.8的電負性的元素的氮化物。 此外，氮化物(NI)是具有優(yōu)選最多2.2的電負性的元素的氮化物。
[0113] 此外，氮化物(NI)是優(yōu)選選自元素周期表第IIIa、IVa、IVb、Va、Vb、VIa、VIb、VIIb 和VIII族的元素的氮化物，并且更優(yōu)選選自元素周期表第Ilia族的元素的氮化物。
[0114] 最優(yōu)選的氮化物(NI)為氮化硼。
[0115] 本
【申請人】已經出人意料地發(fā)現如上所述的氮化物(NI)的存在對于提高組合物(C) 的剛度同時保持未填充的PAEK聚合物的延展性是有效的，從而為本發(fā)明的所述組合物(C) 提供了優(yōu)異特性，這使它們作為被包括在油氣回收制品的零件中是非常有用的。
[0116] 本
【申請人】已發(fā)現這些氮化物(NI)的平均粒度可在改善機械特性中起作用，例如特 別是組合物(C)的剛度和拉伸斷裂伸長率，并且在提高美觀方面，尤其是在減少組合物(C) 的顏色和增加其白度方面起作用。
[0117] 該氮化物(NI)的平均粒度有利地是等于或低于30wii、優(yōu)選等于或低于20wii、更優(yōu) 選等于或低于18mi、更優(yōu)選等于或低于lOwii。
[0118] 該氮化物(NI)的平均粒度優(yōu)選地是等于或至少0.05mi、優(yōu)選等于或至少0.1_、更 優(yōu)選等于或至少〇.2mi、等于或至少lwii。
[0119] 該氮化物(NI)的平均粒度優(yōu)選是從1_至20M1、更優(yōu)選從2wii至18_、更優(yōu)選從2ym 至 lOwiio
[0120]約2.5mi的氮化物(NI)的平均粒度給出了特別好的結果。
[0121] 氮化物(NI)的平均粒度是通過光散射技術(動態(tài)或激光)使用例如來自馬爾文公 司（company Malvern)的相應的設備(Mastersizer Micro或3000)或使用篩分析根據DIN 53196測量的。
[0122] 任選的成分
[0123] 如以上所提及的，該任選的成分可以選自下組，該組由以下各項組成:著色劑、顏 料、光穩(wěn)定劑、熱穩(wěn)定劑、抗氧化劑、酸清除劑、加工助劑、成核劑、內潤滑劑和/或外潤滑劑、 阻燃劑、煙霧抑制劑、抗靜電劑、抗結塊劑、導電添加劑和增強添加劑。
[0124] 這些以上提及的任選的成分是本領域技術人員通常已知的。
[0125] 作為著色劑的非限制性實例可以提及水溶性染料、油溶性染料、水不溶性有色色 淀、和它們的混合物。
[0126] 作為顏料的非限制性實例可以提及二氧化鈦、硫化鋅和氧化鋅。
[0127] 作為光穩(wěn)定劑的非限制性實例可以提及UV吸收劑和受阻胺光穩(wěn)定劑。
[0128] 作為抗氧化劑的非限制性實例可以提及有機亞磷酸酯和亞膦酸酯。
[0129] 作為導電添加劑的非限制性實例，可以提及碳黑和碳納米級纖絲。
[0130] 作為增強添加劑的非限制性實例可以提及玻璃纖維、碳纖維、硅灰石和不同于如 以上詳述的NI的礦物填充劑。
[0131] 任選地包含在聚合物組合物(C)中的玻璃纖維可以選自由短切纖維A-、E-、C_、D-、 S-、T-和R-玻璃纖維構成的組，如在約翰墨菲的塑料添加劑手冊，第2版(Additives for Plastics Handbook,2nd ed.，John Murph)的第5.2.3章第43-48頁中描述的。所述玻璃纖 維可以具有圓形截面或非圓形截面(如橢圓形或矩形截面）。當所使用的這些玻璃纖維具有 圓形截面時，它們優(yōu)選具有3wii至30wii并且特別優(yōu)選5mi至12wii的平均纖維直徑。不同種類 的具有圓形截面的玻璃纖維是依據制成它們的玻璃的類型在市場上可獲得的。
[0132] 如在此所使用，術語"碳纖維"旨在包括石墨化的、部分石墨化的、以及未石墨化的 碳增強纖維或其混合物?？捎糜诒景l(fā)明中的碳纖維可以有利地通過對不同聚合物前體(例 如像人造纖維、聚丙烯腈(PAN)、芳族聚酰胺或酚醛樹脂)進行熱處理和熱解而獲得;可用于 本發(fā)明中的碳纖維還可以從瀝青材料中獲得。術語"石墨纖維"旨在表示通過碳纖維高溫熱 解(2000°C以上)而獲得的碳纖維，其中碳原子以與石墨結構相似的方式排列?？捎糜诒景l(fā) 明中的碳纖維優(yōu)選地選自下組，該組由以下各項組成:PAN基碳纖維、瀝青基碳纖維、石墨纖 維、以及其混合物。
[0133] 任選地包含在聚合物組合物（C)中的礦物填充劑可以選自下組，該組由滑石、云 母、高嶺土、碳酸鈣、硅酸鈣碳酸鎂組成。
[0134] 組合物(C)
[0135] 基于該組合物(C)的總重量，本發(fā)明的組合物(C)中氮化物(NI)的總重量有利地是 至少1 ? 0%wt ?、優(yōu)選至少1 ? 10%wt ?、更優(yōu)選至少2 ? 0%wt ?、特別優(yōu)選至少2 ? 5%wt ?并且甚 至更優(yōu)選至少5.0%wt.。
[0136] 在一個實施例中，基于該組合物(C)的總重量，在本發(fā)明的組合物(C)中該氮化物 (NI)的總重量是有利地最多13%wt.、優(yōu)選地最多l(xiāng)l%wt.、并且最優(yōu)選地最多10.0%wt.。
[0137] 基于該組合物(C)的總重量，本發(fā)明的組合物(C)中的氮化物(NI)的總重量有利地 是范圍從15^1:.至13%￥1:.、更優(yōu)選從2%￥1:.至11%￥1:.、甚至更優(yōu)選從2.5%￥1:.至10% Wt ? 〇
[0138] 基于該組合物(C)的總重量，該(PAEK)聚合物的總重量有利地是等于或大于60%、 優(yōu)選地等于或大于70 %、更優(yōu)選地等于或大于80 %、更優(yōu)選地等于或大于85 %、最優(yōu)選地等 于或大于90%。
[0139] 本發(fā)明的優(yōu)選組合物(C)因此包括如以上詳述的（PAEK)聚合物、并且更優(yōu)選地包 含如以上詳述的具有式(J'-A)的重復單元(R PAEK)的（PAEK)聚合物，以及基于該組合物(C) 的總重量的2.5 % wt.至10 % wt.的量氮化硼。
[0140] 當該任選成分存在于本發(fā)明的組合物(C)中時，基于該組合物(C)的總重量，該任 選成分的總重量有利地是等于或高于0.1%、優(yōu)選地等于或高于0.5%、更優(yōu)選地等于或高 于1 %并且甚至更優(yōu)選地等于或高于2%。
[0141]基于該組合物(C)的總重量，當存在時，該任選成分的總重量有利地是等于或低于 30%、優(yōu)選地低于20%、更優(yōu)選地低于10%、并且甚至更優(yōu)選地低于5%。
[0142] 為了本發(fā)明的目的，表述"主要由...組成"應理解為是指不同于如以上詳述的該 (PAEK)聚合物、如以上詳述的氮化物(NI)、以及如以上詳述的該任選的成分的任何附加的 組分以基于該組合物(C)的總重量按重量計最多1%的量存在，以便不實質性地改變該組合 物的有利特性。
[0143] 因此，本
【申請人】已經發(fā)現該組合物(C)提供了油氣回收制品零件以及最終油氣回 收制品的顯著改進的剛性、耐熱性和介電強度。
[0144] 該組合物(C)可通過多種涉及密切混合該(PAEK)聚合物和該氮化物(NI)與如以上 詳述的、配方中所希望的任何任選成分的方法制備，例如通過熔融混合或干混和熔融混合 的組合。典型地，如以上詳述的(PAEK)聚合物和氮化物(NI)、以及任選地該任選成分的干混 是通過使用高強度混合機、如值得注意地是亨舍爾(Henschel)型混合機和螺帶混合機來進 行的。
[0145] 如此獲得的粉末混合物可以按如以上詳述的適合用于獲得以上所述的油氣回收 制品的零件的有效形成的重量比率包含該(PAEK)聚合物和氮化物(NI)、以及任選地該任選 成分，或者可以是有待用作母料的濃縮混合物并且在隨后加工步驟中在另外量的該(PAEK) 聚合物和氮化物(NI )、以及任選地該任選成分中稀釋。
[0146] 還有可能通過將如以上所描述的粉末混合物進一步熔融配混來制造本發(fā)明的組 合物。如所述的，熔融配混可以在如以上詳述的粉末混合物上進行，或者優(yōu)選地直接在 (PAEK)聚合物和氮化物(NI)、以及任選地該任選成分上進行?？梢允褂贸Ｒ?guī)的熔融配混裝 置，如同向旋轉和反向旋轉的擠出機、單螺桿擠出機、往復式捏合機、盤組加工機(disc-pack processor)以及多種其他類型的擠出設備。優(yōu)選地，可以使用擠出機、更優(yōu)選地雙螺 桿擠出機。
[0147] 如果希望，配混螺桿的設計，例如，螺距和寬度、間隙、長度以及操作條件將有利地 被選擇為使得提供足夠的熱能和機械能以有利地完全熔融如以上詳述的粉末混合物或成 分并且有利地獲得不同成分的均勻分布。其條件是最佳的混合在本體聚合物與填充劑內含 物之間實現。有可能有利地獲得非延性的本發(fā)明的組合物(C)的線料擠出物。此類線料擠出 物可以在輸送機上使用水噴霧的一段冷卻時間之后通過例如旋轉切刀進行短切。因此，例 如，可以然后將能夠以球?；蛑榱５男问酱嬖诘慕M合物(C)進一步用于制造以上描述的油 氣回收制品的零件。
[0148] 本發(fā)明的另一個目的是提供用于制造以上描述的油氣回收制品的零件的方法。該 組合物(C) 一般可以通過注射成型加工。如果需要，可以將其他后加工技術，包括機加工、切 害J、分割、刮削、和類似技術，應用到注射成型的制品上以便獲得具有所要求的最終形狀的 零件，這并不背離本發(fā)明的范圍。
[0149] 在本發(fā)明的一個實施例中，用于制造以上描述的油氣回收制品的零件或者油氣回 收制品的方法包括注塑成型并且固化該組合物(C)的步驟。
[0150] 在本發(fā)明的另一個實施例中，如以上描述的用于制造以上描述的油氣回收制品的 零件或者最終的油氣回收制品的方法包括將注射成型的標準形狀結構零件機加工成具有 任何類型的尺寸和形狀的零件。所述標準形狀的結構零件的非限制性實例值得注意地包括 板、棒、厚片、片、膜等。所述標準形狀的結構零件通過注射成型該組合物(C)而得到。
[0151] 本
【申請人】現已發(fā)現，包含本發(fā)明的組合物(C)的所述油氣回收制品零件和最終的 油氣回收制品具有優(yōu)異的機械特性(特別是具有高剛度和高韌性的出色的組合)并且在寬 的溫度范圍（即，從約25°C直到300°C )內、良好的可加工性、高的耐化學性、高的耐熱性和長 期熱穩(wěn)定性，以及比未填充的PAEK聚合物有可能具有的更高的介電強度。因此，所述制品可 以在要求上述的高溫、高壓和刺激性化學品的嚴苛的操作條件和其他極端條件的油氣回收 制造活動中成功地使用，而同時具有更成本有效的制品制造。
[0152] 現在將參考以下實例更詳細地描述本發(fā)明，這些實例的目的僅是說明性的并且不 旨在限制本發(fā)明的范圍。
[0153] 原料
[0154] KetaSpireVEEK KT-820P是從美國蘇威特種聚合物公司可商購的聚醚醚酮聚合 物。
[0155] 氮化硼，；8〇1*〇11丨(1|：1如1-5?，從￡51(陶瓷公司（￡51(〇6抑11^8,6111紐)可商購，平均粒 度為 2.5wii。
[0156] 氮化硼，_?01*011丨(1315，從￡31(陶瓷公司可商購，平均粒度為15111]1。
[0157] 碳纖維，Sigrafil C30APS 006,來自SGL公司
[0158] 滑石，Mistron Vapor R，從美國盧茲納克公司（Luzenac)可商購
[0159] PEEK樹脂的配混工藝的通用說明
[0160] PEEK樹脂與所希望量的Boronid_?Sl-SF或Boronid?S15的干共混物通過首先翻 滾共混約20分鐘，隨后通過使具有40:1的L/D比的25mm貝爾斯托夫(Berstorff)同向旋轉部 分嚙合雙螺桿擠出機熔融配混來制備。擠出機具有8個機筒段，其中機筒段2到8是加熱段。 在配混過程中在機筒段7處使用18-20英寸真空施加真空通風以從化合物中清除濕氣和任 何可能的殘留揮發(fā)物。配混溫度分布是使得機筒段2-5設定在330°C，同時機筒段5-8和?？?適配器設定在340°C。螺桿速度用180通過量并且生產率為15-17鎊/小時，而針對各配方熔 融擠出物手動測量的熔融溫度在擠出機?？诘某隹谔幏秶菑?98°C至402 °C。將對于每種 配方的擠出物在水槽中冷卻并且然后使用造粒機制粒。接著將這樣獲得的四種共混物的粒 料在干燥的空氣烘箱中在150°C下干燥4小時并且然后經受注射成型以制備用于機械和其 他測試的標準試驗樣品。
[0161] 將所述粒料進行注塑以使用東芝(Toshiba)150噸注塑機按照以下由供應商蘇威 特種聚合物提供的用于KetaSpire KT-820 PEEK樹脂的標準條件和指南生產ASTM測試樣 本。
[0162] 機械特性是對于所有配制品使用注射成型的0.125英寸厚的ASTM測試樣本測試， 樣本由以下各項組成：1)1型拉伸棒，2)5英寸X 0.5英寸X0.125英寸的撓曲棒，以及3)4英 寸X4英寸X0.125英寸薄板，用于儀器化沖擊(Dynatup)測試。
[0163] 采用以下ASTM測試方法評估所有九種組合物：
[0164] -D638:使用2英寸/min測試速度的拉伸特性
[0165] -D790:彎曲特性
[0166] -D256:抗懸臂梁式沖擊性(帶缺口）
[0167] -D4812:抗懸臂梁式沖擊性(不帶缺口）
[0168] -D3763:還以Dynatup沖擊的名稱熟知的儀器化抗沖擊性
[0169] -D648 :熱撓曲溫度(HDT)
[0170] -D5279:在 200°C 下的 DMA 儲能模量(Pa)
[0171] HDT在264鎊/平方英寸的外加應力下并且使用在200°C退火2小時的0.125英寸厚 的撓性樣品測量以確保在這些零件內的均勻的結晶度和殘余的成型內應力的去除，這否則 可能損害測量精確度。
[0172] 4英寸X4英寸X0.125英寸的注塑成型的薄板注塑成型的彩色薄板的顏色根據 ASTM E308-06使用光源D65(模擬日光的白光）以10°角進行測量（1964CIE)。
[0173] L*、a*和b*顏色坐標是使用格靈達麥克貝斯(Gretag Macbeth)Color Eye Ci5分 光光度計（其具有三光束散射（tribeam diffuse)/8"6"球面光學幾何形狀，lOnm的帶通， 360nm至750nm的光譜范圍）根據CIE Lab標準使用光源D65和10°觀測器測量。因此，通過此 測試所測量的L、a和b顏色坐標對應亮度標尺(L)、綠-紅的色度標尺(a)和藍-黃色度標尺 (b) 〇
[0174] 根據D149ASTM方法的介電強度測量是對于對比實例1和實例4、5、6和7的配制品在 4英寸X 4英寸X 0.125英寸注塑成型的厚ASTM測試樣品上進行的。結果展示于表1中。
[0175] 在注射成型的樣品的形式下，九種組合物的組成、機械特性，顏色特性和物理特性 總結于表1中。
[0176]
[0177] 通過熱機械分析(TMA)根據E831ASTM標準方法進行線性熱膨脹系數(CLTE)測量。 結果匯總在表2中。
[0178] 表2:線性熱膨脹系數(CLTE)
[0180] *流動和橫向方向上的減少的平均值
[0181] 另外的實例
[0182] 通過兩種不同的方法制備用于進行ASTM機械特性的試驗樣品：1)直接注射成型成 0.125英寸(3.2mm)厚的ASTM拉伸和撓性樣品，以及2)擠出成1英寸直徑的配制品的桿料，然 后由這些擠出的料桿的中心機械加工0.125英寸(3.2_)厚的拉伸和撓性樣品。將擠出和機 加工的樣品與注射成型的樣品一起測試。因此對比實例1-3和實例7的測試的零件由此具有 完全相同的幾何形狀，唯一的區(qū)別是用于其制造的加工技術。
[0183] 通過這兩種不同的方法制備的試驗零件的拉伸、撓性和艾佐德沖擊（Izod impact)特性以及這兩種材料總結在表3中。出人意料地，我們發(fā)現該PEEK-氮化硼配制品在 通過直接注射成型加工該材料時僅顯示出相對于純凈的PEEK的特性優(yōu)越的特性。在其他方 面，不含氮化物的組合物，在被注射成型時，不具有與通過注射成型和機加工可實現的那些 相比的改進的機械性能。另一方面，包含與氮化物結合的PAEK材料的組合物通過注射成型 技術提供了以下成形的制品，這些制品具有顯著改進的拉伸特性和沖擊特性。當這些試驗 零件通過機械加工由擠出的毛坯形狀產生時，該材料顯示出非常低的斷裂伸長率，這表明 脆性的機械行為。該無缺口艾佐德沖擊試驗也顯示了由擠出和機加工產生的零件是脆性 的，而在該PEEK-氮化硼配制品通過注射成型產生時并不如此。本發(fā)明在這種情況下因此涵 蓋用氮化硼改性并且具體地通過注射成型加工的PEEK的配制品以便產生具有超過現有技 術的性能的性能的有用的制品。
[0184] 表3 :_來自注射成型的ASTM樣品以及由1英寸的擠出料桿加工成的ASTM零件PEEK 以及用10 %的氮化硼改性的PEEK的機械特性。
【主權項】
1. 一種油氣回收制品，包含至少一個由組合物[組合物(C)]的注射成型制成的零件，該 組合物主要由以下各項組成： 按重量計(Wt. % )從50%至99.5%的至少一種聚芳醚酮聚合物[(PAEK)聚合物，在下文 中]; 按重量計(wt. % )從0.5 %至15.0 %的至少一種具有如在CRC出版社的《化學和物理手 冊》，第64版，第B-65至B-158頁中列出的具有從1.3至2.5的電負性（ε)的元素的氮化物 (NI);以及 按重量計(wt. % )從0%至35.0%的至少一種選自下組的任選的成分，該組由以下各項 組成:著色劑、顏料、光穩(wěn)定劑、熱穩(wěn)定劑、抗氧化劑、酸清除劑、加工助劑、成核劑、內潤滑劑 和/或外潤滑劑、阻燃劑、煙霧抑制劑、抗靜電劑、抗結塊劑、導電添加劑和增強添加劑;并且 所有的wt. %是相對于該組合物(C)的總重量。2. 根據權利要求1所述的油氣回收制品，其中（PAEK)聚合物的大于50%摩爾的重復單 元是選自在此以下那些具有式(J-A)至(J-O)的重復單元(Rpaek):其中： -每個R'，彼此相同或不同，選自下組，該組由以下各項組成：鹵素、烷基、烯基、炔基、芳 基、醚、硫醚、羧酸、酯、酰胺、酰亞胺、堿金屬或堿土金屬磺酸鹽、烷基磺酸鹽、堿金屬或堿土 金屬膦酸鹽、烷基膦酸鹽、胺以及季銨； -j'是零或是從〇至4的整數。3.根據權利要求1或2中任一項所述的油氣回收制品，其中該(PAEK)聚合物的大于50% 摩爾的重復單元是選自在此以下那些具有式(J'-A)至(J'-O)的重復單元(Rpaek):4. 根據權利要求1至3中任一項所述的油氣回收制品，其中該氮化物(NI)是具有至少 1.6的電負性的元素的氮化物，優(yōu)選地該氮化物(NI)是氮化硼。5. 根據權利要求1至4中任一項所述的油氣回收制品，其中，基于該組合物（C)的總重 量，該任選的成分的總重量是等于或高于0.5%并且等于或低于30%。6. 根據權利要求1至5中任一項所述的油氣回收制品，其中該任選成分是導電添加劑， 優(yōu)選選自由碳黑和碳納米級纖絲組成的組。7. 根據權利要求1至6中任一項所述的油氣回收制品，其中該任選成分是優(yōu)選地選自下 組的增強添加劑，該組由玻璃纖維、碳纖維、硅灰石和不同于如以上詳述的NI的礦物填充劑 組成。8. 根據權利要求1至7中任一項所述的油氣回收制品，其中所述油氣回收制品是鉆探系 統(tǒng)、鉆機、壓縮機系統(tǒng)、栗送系統(tǒng)、發(fā)動機系統(tǒng)、傳感器、控制系統(tǒng)、襯管懸掛器、封隔器系統(tǒng)、 管道系統(tǒng)、閥系統(tǒng)、管件系統(tǒng)、或套管系統(tǒng)。9. 根據權利要求8所述的油氣回收制品，其中該管道系統(tǒng)是管道、柔性立管、管中管、管 內襯、海底跨接管、短管或臍帶纜，優(yōu)選管道、柔性立管或管內襯。10. 根據權利要求1至9中任一項所述的油氣回收制品，其中所述零件是油氣回收殼體、 電連接器、開關、斷路器。11. 一種用于回收油和/或氣的方法，該方法包括使用根據權利要求1至9中任一項所述 的至少一個油氣回收制品，所述方法包括選自由以下各項組成的組的操作中的至少一項： (a) 使用至少一個如以上定義的油氣回收制品鉆探至少一個鉆孔用于探測或開采地下 地層中的油和/或氣儲層； (b) 使用至少一個如以上定義的油氣回收制品完成至少一個井； (c) 將來自地下地層中的油和/或氣儲層的油和/或氣運輸至地平面。12. 如權利要求11所述的方法，所述方法包括使用鉆機設備鉆出至少一個鉆孔，所述鉆 機包含選自下組的部件，該組由以下各項組成:鉆探管或鉆柱(5)、鉆頭(7)、回轉臺（6)或頂 部驅動器，絞車區(qū)段(13)、和泥漿栗（11)，其中所述部件的至少一個是根據權利要求1至9中 任一項所述的油氣體回收制品。13. -種用于制造根據權利要求1至9中任一項所述的油氣回收制品的零件或者油氣回 收制品的方法，該方法包括將組合物(C)注射成型的步驟。14. 用于制造根據權利要求13所述的油氣回收制品的零件或者油氣回收制品的方法， 該方法包括注塑成型并且固化該聚合物(C)的步驟。
【文檔編號】C08K3/28GK106029761SQ201480075880
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2014年12月17日
【發(fā)明人】M.J.埃爾-伊布拉
【申請人】索爾維特殊聚合物美國有限責任公司