氯化聚乙烯橡胶合成与配合技术探讨

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1、氯化聚乙烯橡胶合成与配合技术探讨　　摘要：较之普通橡胶，氯化聚乙烯橡胶（简称CM）不仅强度适中、较为柔软，而且耐燃性、耐老化等特性优良，加之其属于环保特种橡胶，故已在胶管、电线电缆、汽车内胎等诸多领域得到了广泛应用，故发展前景广阔。对此，本文就CM的合成与配合技术作了探讨，希望对其健康发展有所帮助。　　关键词：氯化聚乙烯橡胶（CM）合成配合技术　　随着橡胶生产工艺的不断发展，CM的性能有所增强，用途也得到了相应的拓展，并逐渐成为了替代氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯的理想材料，而这显然与其优良特性和价格低廉有很大关系。因此为推动其尽快走向高技术含量、高附加值等应用领域，我们有必要对其合成与配

2、合技术进行探讨。　　一、氯化聚乙烯橡胶概述　　氯化聚乙烯橡胶简称CM，是由密度高的聚乙烯物质在氯化取代作用下生成的一种无规聚合物，或者说是含有氯乙烯、乙烯和1，2-二氯乙烯且几乎无双键的三元共聚物，分子结构见图1[1]。因其有适中的柔软性和机械强度，较低的塑化温度和熔融粘度，在耐油、耐寒、耐老化、耐燃性等方面优势突出，同时为环保、新型的特种橡胶，在防水卷材、耐酸胶管、电线电缆、汽车配件、三角带等行业领域中彰显了优势，故被视为应用价值高、发展前景好的弹性体。　　二、氯化聚乙烯橡胶合成与配合技术探讨4　　1.CM的合成技术　　就当下而言，CM合成技术主要涉及四种：一是熔剂氯化法，即基于

3、一定的温度和压力，在有机熔剂中溶解粉状形态的聚乙烯，待其成为均相溶液后经引发剂、氯气、萃取操作回收熔剂，最后经水洗和干燥得到CM橡胶产品。虽然其条件温和、工艺成熟且橡胶性能稳定，但难以大规模生产和回收熔剂，且成本高、易污染环境。　　二是盐酸相悬浮氯化法，即混合20%的盐酸和聚乙烯形成盐酸相悬浮液，经精确的加热冷却控制在氯化釜中和液氯发生氯化反应，随后经连续脱酸和洗涤出料处理，其中部分盐酸用于循环使用，而湿料经离心和干燥后得到CM成品[2]。其是目前最为先进的CM合成工艺，虽产品白度高、不含盐、可有效节能并减少废水，但必须具备高配置的处理设备和足够的投入资金。　　三是固相氯化法，即以

4、氯氮混合气体或氯气为氯化剂，以季铵盐为放静电剂对高密度的固体聚乙烯进行氯化用于合成CM橡胶，因其工艺较为简单、不易腐蚀设备且适用于高低密度的聚乙烯，故是当下CM改性的研究热点。4　　四是目前应用最广的水相悬浮氯化法，即在0.5-2%的氯化钙或6-8%的氯化铵或5-20%的PE水悬浮液中对聚乙烯进行氯化，当氯含量达到要求后停止通氯，最后经过滤或离心处理得到CM，在此过程中会涉及溶胀剂、防粘剂、分散剂、引发剂、泡沫剂、放静电剂等诸多物质，必要时还可进行二步氯化，工艺流程见图1[3]。该合成技术操作平稳、产品优质、产量稳定，而且经济易处理，适合大规模生产，但美中不足的是氯化介质有待改进。

5、　　2.CM的配合技术　　随着对CM橡胶合成工艺研究的深入，其配合技术也得到了快速发展，其中主要涵盖了下述几个方面：首先是硫化体系，考虑到CM属于几乎不存在双键的饱和高分子材料，采用硫磺硫化显然难以实施，故硫脲、过氧物、噻二唑、等硫化体系应运而生，但硫脲体系因毒性大、硫化慢等已被淘汰，氧化物体系虽硫化快、物性好，但不太抗撕[4]；但结合使用DCP和TAIC可使耐热性和交联效率得到明显改善，故被视为理想的CM135B硫化体系；同时并用噻二唑和硫脲的硫化体系可增强CM橡胶的扯断伸长率和撕裂强度，新型噻二唑则兼顾过氧化物和硫脲的优势，故为CM橡胶提供了合适的硫化胶；其次是防老和稳定剂体系

6、，由于CM经长期应用可能会因氧、热等的影响而发生降解老化，故需要在稳定剂、防老剂的作用下排除HCl，因而铅盐类、氧化镁环氧大豆油等稳定体系以及RD防老剂得到了发展和应用[5]；再者是填充补强体系，即CM这一合成橡胶具有非自补强性，故为保持强度性能就必须选择合适的胶料填料，如白炭黑、滑石粉、陶土、炭黑等，其中并用炭黑与矿质填料既可改善补强效果，还利于节约成本；最后是增塑体系，即CM橡胶要想获得优质的耐寒性、耐热性和表面光度，还必须选用合适的增塑剂，常见的有石油芳烃、白蜡油、DOP、DIDP、TOTM等，若已采用的硫化胶为过氧化物体系，可使用环氧大豆油、氯化石蜡、DOS等增塑材料，而且

7、实验证明，分别以氯化石蜡和环氧大豆油为主增塑剂和副增塑剂的CM橡胶具有更为理想的性能。　　结束语4　　总之，氯化聚乙烯橡胶凭借其优质的性能、较低的成本和良好的环保性而备受青睐，而且市场需求日益强劲，应用范围随之扩展。相信随着CM研究力度的加大，其合成与配合技术会有所创新和完善，从而为生产质优价廉的橡胶产品提供有力的技术支持。　　参考文献：　　[1]张东风.氯化聚乙烯橡胶合成与配合技术[J].特种橡胶制品，2010，（03）：31-33　　[2]任文坛.氯化聚乙烯橡胶的