專利名稱：石油測(cè)井儀器專用非金屬?gòu)?fù)合材料絕緣體與金屬體的粘接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及兩種不同彈性模量材料的粘接方法，具體的說是石油測(cè)井儀器專 用非金屬?gòu)?fù)合材料絕緣體與金屬體的粘接方法。
背景技術(shù)：
石油測(cè)井儀器大致結(jié)構(gòu)是中間為管狀復(fù)合材料絕緣筒，兩端是金屬錐管螺 紋組成的金屬環(huán)狀連接件，絕緣筒內(nèi)為電子板線路元件器。
復(fù)合材料在石油測(cè)井儀器外部作為耐磨絕緣材料，在測(cè)井儀器內(nèi)部作為電子 線路板或絕緣短節(jié)或套管等。
而作為中間的耐磨復(fù)合材料絕緣體與兩端金屬錐管螺紋粘接是測(cè)井儀器制造 商的難點(diǎn)，目前國(guó)內(nèi)石油測(cè)井儀器行業(yè)采用了很多連接方式，但都不理想。尤其 是在井下3000米以下，溫度14(TC左右，壓力120Mpa以上，油、氣、水等有害物質(zhì) 更是對(duì)金屬與復(fù)合材料絕緣體界面破壞嚴(yán)重。常常發(fā)生在高溫、高壓下金屬與復(fù) 合材料絕緣體因粘接脫開、剝離。致使水、油等有害物質(zhì)進(jìn)入殼體，對(duì)電子線路 器材造成損害、失靈，損失百萬元以上的缺陷。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種介于非金屬?gòu)?fù)合材料絕緣體與金屬體兩個(gè)材料之間 用彈性體物質(zhì)作為過渡層，制作工藝筒單，造價(jià)低，在高溫、高壓下粘結(jié)劑不開 裂、不脆斷，能有效提高延伸率的石油測(cè)井儀器專用非金屬?gòu)?fù)合材料絕緣體與金 屬體的粘接方法。
為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣解決的石油測(cè)井 儀器專用非金屬?gòu)?fù)合材料絕緣體與金屬體的粘接方法按下述步驟進(jìn)行
① 、將金屬體用燒堿除去表面的油污，再用丙酮清洗表面；
② 、將清洗干凈的金屬體放在烘箱中加熱到70。C 90。C烘1. 5 2. 5小時(shí)；
◎、給金屬體外表面熱壓硫化氟橡膠作為過渡層，其金屬體外表面熱壓硫化 氟橡膠的步驟為將金屬體裝入與其配制的外成型模具中，將成型模具加溫60'C
加壓O. 5Mpa，將氟橡膠注入成型模具中加溫成型模具至150匸，加壓至2Mpa持續(xù)30 分鐘固化成型，脫模；
、粘接劑的制備，其粘接劑主要由環(huán)氧樹脂固化劑膠料和彈性璃纖維組成， 按質(zhì)量比例環(huán)氧樹脂固化劑膠料彈性璃纖維=30份 40份70份 60份;所說高 溫環(huán)氧樹脂固化劑膠料中包括在高溫環(huán)氧樹脂中加入聚硫橡膠，充分?jǐn)嚢?，再?入氧化鋁，作為耐磨填充物質(zhì)，充分?jǐn)嚢琛㈧o置60分鐘，其質(zhì)量比為高溫環(huán)氧
樹脂聚硫橡膠氧化鋁=100:5份 3份5份 10份;高溫環(huán)氧樹脂:固化劑=100
份70份 80份，所說固化劑是指甲基六氫酚酐；
、上述所說彈性璃纖維是用l/2量的耐高溫高強(qiáng)玻璃纖維和l/2量的高強(qiáng)彈 性玄武巖玻璃纖維共同放入配制好的膠料中進(jìn)行浸漬；
、將浸漬好的玻璃纖維纏繞在金屬體過渡層和非金屬?gòu)?fù)合材料絕緣體上， 其維纏繞的厚度為多少毫米 多少毫米，待達(dá)到規(guī)定的尺寸比例后烘干，其烘干 溫度及烘干時(shí)間分別為85。C 95。C XO. 5 1. 5小時(shí)；110。C 130。C X1. 5 2. 5小 時(shí)；165。C 185。CX3.5 4.5小時(shí)后取出，自然冷卻至室溫，檢測(cè)、包裝、入庫(kù)。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，提供一種介于非金屬?gòu)?fù)合材料絕緣體與金屬體兩個(gè) 材料之間用彈性體物質(zhì)作為過渡層，制作工藝筒單，造價(jià)低，在高溫、高壓下粘 結(jié)劑不開裂、不脆斷，能有效提高延伸率，測(cè)井儀器金屬體在下井或提升過程中
遇到溫度驟升或驟降發(fā)生膨脹或收縮時(shí)，首先氟橡膠起到緩沖作用，其次引起復(fù) 合材料絕緣體也同時(shí)變化，緊緊地粘接在金屬外表層，有效地彌合了兩種材料物 質(zhì)材料不同膨脹變化的時(shí)間差。阻止了油、氣、水等井下有害物質(zhì)在高溫高壓下浸 入儀器線路，保護(hù)了儀器線路電子元件的安全性，同時(shí)也保證了測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的準(zhǔn)確 性。廣泛適用于石油勘探，水下作業(yè)等領(lǐng)域。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步說明-實(shí)施例l
石油測(cè)井儀器專用非金屬?gòu)?fù)合材料絕緣體與金屬體的粘接方法，其粘接方法 按下述步驟進(jìn)行
① 、將金屬體用燒堿除去表面的油污，再用丙酮清洗表面；
② 、將清洗干凈的金屬體放在烘箱中加熱到7(TC 9(rC烘1. 5 2. 5小時(shí)；
③ 、給金屬體外表面熱壓硫化氟橡膠作為過渡層，其金屬體外表面熱壓硫化 氟橡膠的步驟為將金屬體裝入與其配制的外成型模具中，將成型模具加溫60'C 加壓0.5Mpa，將氟橡膠注入成型模具中加溫成型模具至150'C，加壓至2Mpa持續(xù)30 分鐘固化成型，脫模；
④ 、粘接劑的制備，其粘接劑主要由環(huán)氧樹脂固化劑膠料和彈性璃纖維組成， 按質(zhì)量比例環(huán)氧樹脂固化劑膠料彈性璃纖維=30份 40份70份 60份;所說高 溫環(huán)氧樹脂固化劑膠料中包括在高溫環(huán)氧樹脂中加入聚硫橡膠，充分?jǐn)嚢?，再?入氧化鋁，作為耐磨填充物質(zhì)，充分?jǐn)嚢琛㈧o置60分鐘，其質(zhì)量比為高溫環(huán)氧 樹脂聚硫橡膠氧化鋁-ioo份5份 3份5份 10份；高溫環(huán)氧樹脂固化劑 二100份70份 80份，所說固化劑是指甲基六氫酚酐；
⑤ 、上述所說彈性璃纖維是用l/2量的耐高溫高強(qiáng)玻璃纖維和l/2量的高強(qiáng)彈
性玄武巖玻璃纖維共同放入配制好的膠料中進(jìn)行浸漬；
◎、將浸漬好的玻璃纖維纏繞在金屬體過渡層和非金屬?gòu)?fù)合材料絕緣體上， 其維纏繞的厚度為多少毫米 多少毫米，待達(dá)到規(guī)定的尺寸比例后烘干，其烘干 溫度及烘干時(shí)間分別為85。C 95。C X0. 5 1. 5小時(shí)；110。C 130。C X1. 5 2. 5小 時(shí)；165'C 185。CX3.5 4.5小時(shí)后取出，自然冷卻至室溫，檢測(cè)、包裝、入庫(kù)。 實(shí)施例2
石油測(cè)井儀器專用非金屬?gòu)?fù)合材料絕緣體與金屬體的粘接方法，其粘接方法 按下述步驟進(jìn)行
① 、將金屬體用燒堿除去表面的油污，再用丙酮清洗表面；
② 、將清洗干凈的金屬體放在烘箱中加熱到75'C 85'C烘1. 7 2. 3小時(shí)； (D、給金屬體外表面熱壓硫化氟橡膠作為過渡層，其金屬體外表面熱壓硫化
氟橡膠的步驟為將金屬體裝入與其配制的外成型模具中，將成型模具加溫6(TC 加壓O. 5Mpa，將氟橡膠注入成型模具中加溫成型模具至15(TC，加壓至2Mpa持續(xù)30 分鐘固化成型，脫模；
、粘接劑的制備，其粘接劑主要由環(huán)氧樹脂固化劑膠料和彈性璃纖維組成， 按質(zhì)量比例環(huán)氧樹脂固化劑膠料彈性璃纖維=33份 37份67份 63份，所說髙 溫環(huán)氧樹脂固化劑膠料中包括在高溫環(huán)氧樹脂中加入聚硫橡膠，充分?jǐn)嚢?，再?入氧化鋁，作為耐磨填充物質(zhì)，充分?jǐn)嚢?、靜置，靜置60分鐘，其質(zhì)量比為高
溫環(huán)氧樹脂聚硫橡膠氧化鋁=100份4.5份 3.5份6份 8份；高溫環(huán)氧樹
脂固化劑=100份73份 78份，所說固化劑是指甲基六氫酚酑；
、粘接劑的制備，其粘接劑主要由環(huán)氧樹脂固化劑膠料和彈性璃纖維組成， 按質(zhì)量比例環(huán)氧樹脂固化劑膠料彈性璃纖維=33份 37份67份 63份，所說高 溫環(huán)氧樹脂固化劑膠料中包括在高溫環(huán)氧樹脂中加入聚硫橡膠，充分?jǐn)嚢瑁偌?入氧化鋁，作為耐磨填充物質(zhì)，充分?jǐn)嚢琛㈧o置，靜置60分鐘，其質(zhì)量比為高 溫環(huán)氧樹脂聚硫橡膠氧化鋁=100: 4. 5份 3. 5份6份 8份；高溫環(huán)氧樹脂: 固化劑=100份73份 78份，所說固化劑是指甲基六氫酚酐；
⑤、上述所說彈性璃纖維是用l/2量的耐高溫高強(qiáng)玻璃纖維和l/2量的高強(qiáng)彈 性玄武巖玻璃纖維共同放入配制好的膠料中進(jìn)行浸漬；
◎、將浸漬好的玻璃纖維纏繞在金屬體過渡層和非金屬?gòu)?fù)合材料絕緣體上， 其維纏繞的厚度為多少毫米 多少毫米，待達(dá)到規(guī)定的尺寸比例后烘干，其烘干 溫度及烘干時(shí)間分別為88。C 92'C XO. 8 1. 3小時(shí)；115'C 120'C X1. 8 2. 3小 時(shí)；170。C 180。CX3.8 4.2小時(shí)后取出，自然冷卻至室溫，檢測(cè)、包裝、入庫(kù)。 實(shí)施例3
石油測(cè)井儀器專用非金屬?gòu)?fù)合材料絕緣體與金屬體的粘接方法，其粘接方法 按下述步驟進(jìn)行
① 、將金屬體用燒堿除去表面的油污，再用丙酮清洗表面；
② 、將清洗干凈的金屬體放在烘箱中加熱到7(TC烘2. 5小時(shí)；
③ 、給金屬體外表面熱壓硫化氟橡膠作為過渡層，其金屬體外表面熱壓硫化 氟橡膠的步驟為將金屬體裝入與其配制的外成型模具中，將成型模具加溫6(TC 加壓0.5Mpa，將氟橡膠注入成型模具中加溫成型模具至15(TC，加壓至2Mpa持續(xù)30 分鐘固化成型，脫模；
、粘接劑的制備，其粘接劑主要由環(huán)氧樹脂固化劑膠料和彈性璃纖維組成， 按質(zhì)量比例環(huán)氧樹脂固化劑膠料彈性璃纖維=32份68份，所說高溫環(huán)氧樹脂 固化劑膠料中包括在高溫環(huán)氧樹脂中加入聚硫橡膠，充分?jǐn)嚢瑁偌尤胙趸X， 作為耐磨填充物質(zhì)，充分?jǐn)嚢?、靜置，靜置60分鐘，其質(zhì)量比為'.高溫環(huán)氧樹脂 聚硫橡膠氧化鋁-ioo份5份5份；高溫環(huán)氧樹脂固化劑=100份72份，所
說固化劑是指甲基六氫酚酐；
(D、上述所說彈性璃纖維是用l/2量的耐高溫高強(qiáng)玻璃纖維和l/2量的高強(qiáng)彈 性玄武巖玻璃纖維共同放入配制好的膠料中進(jìn)行浸漬；
⑥、將浸漬好的玻璃纖維纏繞在金屬體過渡層和非金屬?gòu)?fù)合材料絕緣體上， 其維纏繞的厚度為多少毫米 多少毫米，待達(dá)到規(guī)定的尺寸比例后烘干，其烘干 溫度及烘干時(shí)間分別為85t: X1. 5小時(shí)；ll(TC X2. 5小時(shí)；165。C X4. 5小時(shí)后取出， 自然冷卻至室溫，檢測(cè)、包裝、入庫(kù)。 實(shí)施例4
石油測(cè)井儀器專用非金屬?gòu)?fù)合材料絕緣體與金屬體的粘接方法，其粘接方法 按下述步驟進(jìn)行
① 、將金屬體用燒堿除去表面的油污，再用丙酮清洗表面；
② 、將清洗干凈的金屬體放在烘箱中加熱到9(TC烘1. 5小時(shí)；
③ 、給金屬體外表面熱壓硫化氟橡膠作為過渡層，其金屬體外表面熱壓硫化 氟橡膠的步驟為將金屬體裝入與其配制的外成型模具中，將成型模具加溫6(TC 加壓0.5Mpa，將氟橡膠注入成型模具中加溫成型模具至15(TC，加壓至2Mpa持續(xù)30 分鐘固化成型，脫模；
④ 、粘接劑的制備，其粘接劑主要由環(huán)氧樹脂固化劑膠料和彈性璃纖維組成， 按質(zhì)量比例環(huán)氧樹脂固化劑膠料彈性璃纖維=35份66份，所說高溫環(huán)氧樹脂 固化劑膠料中包括在高溫環(huán)氧樹脂中加入聚硫橡膠，充分?jǐn)嚢瑁偌尤胙趸X， 作為耐磨填充物質(zhì)，充分?jǐn)嚢?、靜置，靜置60分鐘，其質(zhì)量比為高溫環(huán)氧樹脂 聚硫橡膠氧化鋁=100份4份6份；高溫環(huán)氧樹脂固化劑二100份74份，所
說固化劑是指甲基六氫酚酑；
⑤ 、上述所說彈性璃纖維是用l/2量的耐高溫高強(qiáng)玻璃纖維和l/2量的高強(qiáng)彈
性玄武巖玻璃纖維共同放入配制好的膠料中進(jìn)行浸漬；
、將浸漬好的玻璃纖維纏繞在金屬體過渡層和非金屬?gòu)?fù)合材料絕緣體上， 其維纏繞的厚度為多少毫米 多少毫米，待達(dá)到規(guī)定的尺寸比例后烘干，其烘干
溫度及烘干時(shí)間分別為95。CX0. 5小時(shí)；130TCX1. 5小時(shí)；165。CX3. 5小時(shí)后取
出，自然冷卻至室溫，檢測(cè)、包裝、入庫(kù)。
實(shí)施例5
石油測(cè)井儀器專用非金屬?gòu)?fù)合材料絕緣體與金屬體的粘接方法，其粘接方法 按下述步驟進(jìn)行
① 、將金屬體用燒堿除去表面的油污，再用丙酮清洗表面；
② 、將清洗干凈的金屬體放在烘箱中加熱到80'C烘2小時(shí)；
③ 、給金屬體外表面熱壓硫化氟橡膠作為過渡層，其金屬體外表面熱壓硫化 氟橡膠的步驟為將金屬體裝入與其配制的外成型模具中，將成型模具加溫60'C
加壓0.5Mpa，將氟橡膠注入成型模具中加溫成型模具至15(TC，加壓至2Mpa持續(xù)30 分鐘固化成型，脫模；
④ 、粘接劑的制備，其粘接劑主要由環(huán)氧樹脂固化劑膠料和彈性璃纖維組成， 按質(zhì)量比例環(huán)氧樹脂固化劑膠料彈性璃纖維=37份64份，所說高溫環(huán)氧樹脂 固化劑膠料中包括在高溫環(huán)氧樹脂中加入聚硫橡膠，充分?jǐn)嚢?，再加入氧化鋁， 作為耐磨填充物質(zhì)，充分?jǐn)嚢?、靜置，靜置60分鐘，其質(zhì)量比為高溫環(huán)氧樹脂 聚硫橡膠氧化鋁=100份3份8份；高溫環(huán)氧樹脂固化劑=100份76份，所
說固化劑是指甲基六氫酚酐；
⑤ 、上述所說彈性璃纖維是用l/2量的耐高溫高強(qiáng)玻璃纖維和l/2量的高強(qiáng)彈
性玄武巖玻璃纖維共同放入配制好的膠料中進(jìn)行浸漬；
⑥ 、將浸漬好的玻璃纖維纏繞在金屬體過渡層和非金屬?gòu)?fù)合材料絕緣體上， 其維纏繞的厚度為多少亳米 多少毫米，待達(dá)到規(guī)定的尺寸比例后烘干，其烘干
溫度及烘干時(shí)間分別為9(TCX1小時(shí)；120。CX2小時(shí)；170。CX4小時(shí)后取出，自然 冷卻至室溫，檢測(cè)、包裝、入庫(kù)。
綜上所述，非金屬?gòu)?fù)合材料絕緣體是指中間為管狀復(fù)合材料絕緣筒，絕緣筒 兩端連接金屬體，所說的金屬體是指錐管螺紋金屬環(huán)，絕緣筒內(nèi)腔連接電子板線 路元器件。
石油測(cè)井儀器專用非金屬?gòu)?fù)合材料絕緣體在石油測(cè)井儀器外部作為耐磨絕緣 材料，在測(cè)井儀器內(nèi)部作為電子線路板或絕緣短節(jié)或套管使用。
權(quán)利要求
1、 一種石油測(cè)井儀器專用非金屬?gòu)?fù)合材料絕緣體與金屬體的粘接方法，其粘 接方法按下述步驟進(jìn)行① 、將金屬體用燒堿除去表面的油污，再用丙酮清洗表面；② 、將清洗干凈的金屬體放在烘箱中加熱到7(rC 90。C烘1.5 2.5小時(shí)；③ 、給金屬體外表面熱壓硫化氟橡膠作為過渡層，其金屬體外表面熱壓硫化 氟橡膠的步驟為將金屬體裝入與其配制的外成型模具中，將成型模具加溫6(TC加壓0.5Mpa，將氟橡膠注入成型模具中加溫成型模具至15(TC，加壓至2Mpa持續(xù)30 分鐘固化成型，脫模； 、粘接劑的制備，其粘接劑主要由環(huán)氧樹脂固化劑膠料和彈性璃纖維組成， 按質(zhì)量比例環(huán)氧樹脂固化劑膠料彈性璃纖維=30份 40份70份 60份，所說高 溫環(huán)氧樹脂固化劑膠料中包括在高溫環(huán)氧樹脂中加入聚硫橡膠，充分?jǐn)嚢瑁偌?入氧化鋁，作為耐磨填充物質(zhì)，充分?jǐn)嚢?、靜置60分鐘，其質(zhì)量比為高溫環(huán)氧 樹脂聚硫橡膠氧化鋁=100份5份 3份5份 10份；高溫環(huán)氧樹脂固化劑 =100份70份 80份，所說固化劑是指甲基六氫酚酐；⑤、上述所說彈性玻璃纖維是用l/2量的耐高溫高強(qiáng)玻璃纖維和l/2量的高強(qiáng) 彈性玄武巖玻璃纖維共同放入配制好的膠料中迸行浸漬；◎、將浸漬好的玻璃纖維纏繞在金屬體過渡層和非金屬?gòu)?fù)合材料絕緣體上， 其維纏繞的厚度為3毫米 8毫米，待達(dá)到規(guī)定的尺寸比例后烘干，其烘干溫度及 烘干時(shí)間分別為85。C 95。C XO. 5 1. 5小時(shí);1KTC 130。C X1. 5 2. 5小時(shí);165 r 185。CX3.5 4.5小時(shí)后取出，自然冷卻至室溫，檢測(cè)、包裝、入庫(kù)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的石油測(cè)井儀器專用非金屬?gòu)?fù)合材料絕緣體與金屬體 的粘接方法，其粘接方法按下述步驟進(jìn)行 ① 、將金屬體用燒堿除去表面的油污，再用丙酮清洗表面；② 、將清洗千凈的金屬體放在烘箱中加熱到75'C 85'C烘1. 7 2. 3小時(shí)；③ 、給金屬體外表面熱壓硫化氟橡膠作為過渡層，其金屬體外表面熱壓硫化 氟橡膠的步驟為將金屬體裝入與其配制的外成型模具中，將成型模具加溫60'C 加壓0.5Mpa,將氟橡膠注入成型模具中加溫成型模具至15(TC，加壓至2Mpa持續(xù)30 分鐘固化成型，脫模；④ 、粘接劑的制備，其粘接劑主要由環(huán)氧樹脂固化劑膠料和彈性璃纖維組成， 按質(zhì)量比例環(huán)氧樹脂固化劑膠料彈性璃纖維=33份 37份67份 63份，所說高 溫環(huán)氧樹脂固化劑膠料中包括在高溫環(huán)氧樹脂中加入聚硫橡膠，充分?jǐn)嚢瑁偌?入氧化鋁，作為耐磨填充物質(zhì)，充分?jǐn)嚢?、靜置，靜置60分鐘，其質(zhì)量比為高溫環(huán)氧樹脂聚硫橡膠氧化鋁-ioo份4.5份 3.5份6份 8份；高溫環(huán)氧樹脂固化劑=100份73份 78份，所說固化劑是指甲基六氫酚酐；◎、上述所說彈性玻璃纖維是用l/2量的耐高溫高強(qiáng)玻璃纖維和l/2量的高強(qiáng) 彈性玄武巖玻璃纖維共同放入配制好的膠料中進(jìn)行浸漬；◎、將浸漬好的玻璃纖維纏繞在金屬體過渡層和非金屬?gòu)?fù)合材料絕緣體上， 其維纏繞的厚度為多少毫米 多少毫米，待達(dá)到規(guī)定的尺寸比例后烘干，其烘干 溫度及烘干時(shí)間分別為88。C 9200 XO. 8 1. 3小時(shí)；115°C 120°C X1. 8 2. 3小 時(shí)；170。C 18(TCX3.8 4.2小時(shí)后取出，自然冷卻至室溫，檢測(cè)、包裝、入庫(kù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了石油測(cè)井儀器專用非金屬?gòu)?fù)合材料絕緣體與金屬體的粘接方法。金屬體用燒堿除去表面油污，用丙酮清洗表面；放在烘箱中加熱；金屬體外表面熱壓硫化氟橡膠；粘接劑由環(huán)氧樹脂固化劑膠料和彈性璃纖維組成，環(huán)氧樹脂加入聚硫橡膠，攪拌，加入氧化鋁，攪拌、靜置，用1/2量玻璃纖維和1/2量玄武巖玻璃纖維共同放入膠料中進(jìn)行浸漬；浸漬好的玻璃纖維纏繞在金屬體過渡層和非金屬?gòu)?fù)合材料絕緣體上，烘干，冷卻至室溫，工藝筒單，造價(jià)低，粘結(jié)劑不開裂、不脆斷，能有效提高延伸率，遇到溫度驟升或驟降發(fā)生膨脹或收縮時(shí)，首先氟橡膠起到緩沖作用，絕緣體也同時(shí)變化，緊緊地粘接在絕緣體和金屬外表層。廣泛適用于石油勘探，水下作業(yè)等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)B32B37/12GK101122229SQ200710018680
公開日2008年2月13日 申請(qǐng)日期2007年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月18日
發(fā)明者吳亞民 申請(qǐng)人:西安永興科技發(fā)展有限公司