[发明专利]一种带有耐磨防护层的连续碳纤维抽油杆及其制备方法

权利要求书

1.一种带有耐磨防护层的连续碳纤维复合材料抽油杆的制备方法，其特征在于：还包括如下步骤：

(1)将碳纤维丝束浸渍树脂胶液，碳纤维丝束的运行速度为400-900mm/分钟；

(2)在浸渍有树脂胶液的碳纤维丝束的表面进行包覆，然后将包覆好的碳纤维丝束进行固化成型，固化炉最终温度为160-180℃，固化时间为5-10min；

(3)将硬质耐磨颗粒均匀分散在基体树脂胶膜中，然后将含有硬质耐磨颗粒的胶膜铺设于增强纤维织物的上下表面，将树脂胶膜熔融浸渍于纤维织物中，使硬质耐磨颗粒均匀分布在增强纤维织物的上表面和下表面，得到平面织物预浸带，将制备得到的平面织物预浸带在固化成型的抽油杆本体的外表面螺旋缠绕，缠绕厚度为2-5mm，缠绕速度为1-10圈/min；

(4)将抽油杆缠绕的平面织物预浸带进行真空加热熔融浸渍固化，真空度为0.06-0.1MPa，最终的耐磨层厚度为1-4mm，得到目标抽油杆；

(5)将步骤(4)中得到的抽油杆快速冷却至50℃以下，收集。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：制备得到的连续碳纤维抽油杆，包括抽油杆本体、包覆在抽油杆本体表面的玻璃纤维层以及包覆在玻璃纤维层外侧的耐磨层，所述耐磨层包括纤维增强织物和涂覆在纤维增强织物表面的热塑性树脂层，热塑性树脂层中均匀混合有硬质耐磨颗粒，使得耐磨层的表面均匀分布有所述硬质耐磨颗粒。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述硬质耐磨颗粒为碳化硅、氧化铝、氮化硼、氮化硅、碳化硼、金刚石中的一种或多种的混合物，硬质耐磨颗粒的粒度为0.1μm-0.1mm之间。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述耐磨层中，硬质耐磨颗粒的用量占总重的2-10％，纤维增强织物的用量占总重的60-70％，热塑性树脂基体的用量占总重的30-40％。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述耐磨层的热塑性树脂基体为聚乙烯、聚酰胺、聚苯醚、聚砜、聚苯硫醚、聚四氟乙烯、聚甲醛或聚醚醚酮中的一种或多种。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述纤维增强织物包括上表面、下表面和中间层，中间层为单层或多层叠加结构；所述上表面和下表面为网眼布织物，中间层为单向纤维排布、平纹织物、斜纹织物或缎纹织物中的一种或多种。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述纤维增强织物由玻璃纤维、玄武岩纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维、氮化硼纤维或氮化硅纤维中的一种编织而成，或由以上多种纤维混编而成。

8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述的抽油杆本体包括增强纤维和浸渍在增强纤维上的树脂基体，所述增强纤维为高强型碳纤维，所述的树脂基体为环氧树脂、聚氨酯树脂、乙烯基酯树脂或酚醛树脂中的一种，制成的抽油杆主体的连续长度为1-5000m。

9.权利要求1-8任一所述的制备方法制备得到的带有耐磨防护层的连续碳纤维抽油杆在石油开采中的应用。