氯化聚乙烯橡膠配合研究進(jìn)展

孫安（無(wú)錫工藝職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 宜興 214200）

氯化聚乙烯橡膠配合研究進(jìn)展

孫安（無(wú)錫工藝職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 宜興 214200）

本文主要從硫化體系體系、增塑體系、防老體系和補(bǔ)強(qiáng)填充體系等方面綜述了氯化聚乙烯橡膠的發(fā)展現(xiàn)狀，并展望了氯化聚乙烯橡膠應(yīng)用的發(fā)展方向。

氯化聚乙烯橡膠；配合體系；研究進(jìn)展

氯化聚乙烯的制備是通過(guò)氯化取代高密度聚乙烯，也可認(rèn)為是一種三元共聚物，由乙烯、氯乙烯和1,2-二氯乙烯組成[1]。由于其分子結(jié)構(gòu)中雙鍵幾乎不存在，并且側(cè)鏈含氯元素，所以氯化聚乙烯具有良好的耐化學(xué)腐蝕性、阻燃性、耐候性和抗沖擊性。正是由于這些優(yōu)點(diǎn)，氯化聚乙烯被廣泛應(yīng)用于電線電纜行業(yè)、膠管膠帶行業(yè)、防水卷材和模壓汽車(chē)配件等領(lǐng)域[2]。氯化聚乙烯種類(lèi)有很多，根據(jù)高密度聚乙烯的結(jié)構(gòu)、種類(lèi)和分子量大小的不同，一般可分為樹(shù)脂型氯化聚乙烯(CPE)和橡膠型氯化聚乙烯(CM)[3]。

1 氯化聚乙烯硫化體系

氯化聚乙烯是一種無(wú)規(guī)則且高度飽和的高分子聚合物，其分子結(jié)構(gòu)中幾乎不存在雙鍵，并且分子中的氯原子與碳原子之間的鍵合使分子化學(xué)穩(wěn)定。正是由于其高度飽和的分子結(jié)構(gòu)，應(yīng)用傳統(tǒng)的硫磺硫化體系比較困難，目前常用的聚氯乙烯硫化體系有過(guò)氧化物硫化體系、噻二唑硫化體系和硫醇基三硫化體系。

方文超等[4]采用雙叔丁基過(guò)氧異丙基苯(BIPB)、過(guò)氧化二異丙苯(DCP)和2,5-二甲基-雙(叔丁基過(guò)氧基)己烷(DBPMH)作為硫化劑，三烯丙基異氰脲酸酯(TAIC)、三烯丙基氰脲酸酯(TAC)和三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)作為硫化促進(jìn)劑，研究結(jié)果表明，當(dāng)溫度相同時(shí)，DPC/CM體系硫化速率最快，BIPB/CM體系次之，DBPMH/CM體系最慢；DBPMH/CM體系的焦燒時(shí)間最長(zhǎng)，體系的加工安全性最好；當(dāng)BIPB與TAIC質(zhì)量比為2.5：3時(shí)，BIPB/TAIC/CM體系的硫化速率和力學(xué)性能較好。

2 氯化聚乙烯增塑體系

增塑劑的加入改善了膠料的加工性能，降低體系粘度，使各種配合劑與膠料分散混合均勻，并同時(shí)提高制品的表面光潔度等。常用的增塑劑有芳烴油、磷酸酯類(lèi)、鄰苯類(lèi)和氯化石蠟等。

王新星等[5]采用不同的增塑劑，增塑CPE橡膠，通過(guò)DSC和SEM分析得知，鄰苯類(lèi)增塑劑的增塑效果明顯優(yōu)于其他類(lèi)型的增塑劑。

田小艷等[6]采用DCP/TAIC作為硫化體系，研究結(jié)果表明，當(dāng)CPE70份，EPDM30份，DCP4份，TAIC2.5份，MgO5份，抗氧劑2份，CPE膠料具有良好的電性能、物理性能和耐老化性能。

3 氯化聚乙烯穩(wěn)定和防老體系

氯化聚乙烯在加工成型時(shí)受熱分解，加入穩(wěn)定劑可以防止分解。氯化聚乙烯常用的穩(wěn)定劑有金屬皂類(lèi)、有機(jī)錫類(lèi)和鎂類(lèi)等。雖然氯化聚乙烯是飽和高分子聚合物，分子結(jié)構(gòu)中幾乎不存在雙鍵，具有良好的耐溫性和耐臭氧性，但是在長(zhǎng)期使用中，受到外界環(huán)境因素的影響，也會(huì)降解老化。常用的老化劑有防老劑RD、NBC、MB等。

黃正源等[7]利用傅立葉紅外光譜(FTIR)對(duì)高氯化聚乙烯的熱老化降解機(jī)理進(jìn)行了研究，并對(duì)HCPE160℃熱空氣老化過(guò)程中分子結(jié)構(gòu)的變化進(jìn)行了表征，結(jié)果表明，HCPE中的亞甲基和C-Cl含量降低，并隨著老化時(shí)間的延長(zhǎng)，含量逐漸減少，而-OH、-C=O和C-O等含量逐漸增加，說(shuō)明HCPE的熱老化降解是先脫去HCl，生成的共軛烯烴自氧化過(guò)程。

4 氯化聚乙烯補(bǔ)強(qiáng)填充體系

氯化聚乙烯使用的補(bǔ)強(qiáng)填充劑基本與其他合成橡膠相同，但是其具有高填充性，在保證其它性能的前提下，其可大量添加填充劑以降低成本。

隨著對(duì)制品性能要求的提高，補(bǔ)強(qiáng)剤不僅僅使用炭黑和白炭黑，新型多功能和環(huán)保型填料的開(kāi)發(fā)，已可以替代或部分替代炭黑和白炭黑。

龔毅生等[8]采用無(wú)機(jī)功能性改性填料HFR-3000，并對(duì)硫化膠的性能進(jìn)行了研究分析，結(jié)果表明，與其它填充體系的CPE膠料性能相比，HFR-3000/CPE體系的加工性能更好，硫化速率更快，綜合性能較好；對(duì)HFR-3000使用硅烷偶聯(lián)劑(KH570)改性，填充CPE體系的綜合性能更優(yōu)。

5 結(jié)語(yǔ)

氯化聚乙烯橡膠具有良好的綜合性能，同時(shí)生產(chǎn)成本和環(huán)境污染小，目前我國(guó)已成為世界上主要的生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)。但是，生產(chǎn)技術(shù)、產(chǎn)品研發(fā)和市場(chǎng)應(yīng)用能夠落后于發(fā)達(dá)國(guó)家。因此，氯化聚乙烯新品種的開(kāi)發(fā)、新領(lǐng)域的應(yīng)用，是氯化聚乙烯產(chǎn)業(yè)的未來(lái)發(fā)展方向。

[1]郭翠翠,于麗,宮小曼等.氯化聚乙烯橡膠的研究進(jìn)展及其應(yīng)用[J].彈性體,2013,23(2):84-87.

[2]王麗,羅時(shí)忠,茆慶文.氯化聚乙烯材料研究進(jìn)展[J].河南化工,2013,30:17-21.

[3]Leblanc J L.Rubber–filler interactions and rheological properties in filled compounds[J].

Progress in polymer science,2002,27(4):627-687.

[4]方文超,吳凡,宋永海等.過(guò)氧化物交聯(lián)體系硫化CM橡膠的研究[J].彈性體,2015,25(5):48-52.

[5]王新星,苑會(huì)林,李明昆.增塑劑對(duì)氯化聚乙烯防水卷材增塑效果的研究[J].塑料工業(yè),2012,40(6):113-118.

[6]田小艷,楊金明,鄭健鈞.氯化聚乙烯電纜料的配方優(yōu)化[J].橡膠工業(yè),2016,63:342-346.

[7]黃正源,莫羨忠.高氯化聚乙烯熱老化降解的紅外差譜表征[J].化工技術(shù)與開(kāi)發(fā),2008,37(6):1-3.

[8]龔毅生,林興,蔣智杰.無(wú)機(jī)功能性改性填料HFR-3000對(duì)氯化聚乙烯橡膠性能的影響[J].橡膠工業(yè),2015,62:158-162.