氯化聚乙烯橡胶的应用和工艺技术

在高分子材料中,有一种叫氯化聚乙烯,{CPE],它是用聚乙烯与氯气进行取代反应,生成的改性高聚物,实际上从分子结构上分析,它是乙烯,氯乙烯,和1,2-有趣的是,这种高聚物可以随氯化程度的递增变量,而改变其性质,并且呈现各自在不同的温度下的高聚物的高弹态,黏流态,玻璃态变化.衍生出多种高分子物质.如含氯量很低的,在15%以下的氯化聚乙烯,则表现为塑料,含氯量达到16%至24%,则表现为热塑性弹性体.如果含氯量再提高至25%至48%,那就是我们所需要的橡胶状弹性体,称之为"氯化聚乙烯橡胶"了.如果氯含量再超过50%,那就变得弹性很小,很硬的高聚物,如果含氯量超过70%以上,那就是塑料树脂了。作为归属于合成橡胶类别的氯化聚乙烯,氯含量一般均在30%至45%,常用的氯化聚乙烯橡胶,其氯质量分数为36%左右.

氯化聚乙烯橡胶属饱和橡胶,同时含有氯原子,因而具有较好的耐热性,耐候性及耐臭氧性,耐油及耐燃,性、但也有些缺点,如制品回弹性差,拉断伸长率低,压缩永久变大,加工工艺性能不稳定,硫化体系选用面窄.

氯化聚乙烯橡胶还有一个与其它合成橡胶不同的特点,就是能和各种极性橡胶及非极性橡胶的良好相容性,这一点是氯化聚乙烯橡胶一大特色.橡胶配方设计人员,可根据不同产品性能需要,把氯化聚乙烯橡胶与其它胶种作并用.如与非极性天然橡胶及丁苯橡胶,三元乙丙橡胶,作任意比例并用,以改善天然橡胶及丁苯橡胶,三元乙丙橡胶的耐臭氧,耐油和定伸应力和撕裂强度;氯化聚乙烯橡胶还可以根据制品性能需求与极性氯丁橡胶作任意比例并用,可以降低制品成本.目前氯化聚乙烯橡胶,单用,主要应用于生产电线电缆,占很大比重.与其它胶种并用,可生产各种耐油胶辊,胶管,制造密封制品,,还可以加工耐磨仿皮高档皮鞋底.成为半透明胶片.由于氯化聚乙烯的价格优势和相容性好的特点,逐渐被广泛应用,前景广阔.

众所周知,氯化聚乙烯橡胶,是粉状物,在加工生产方面,可以用开放式辊筒炼胶机,先把粉状氯化聚乙烯橡胶压炼,辊温控制在80--85摄氏度,反复薄通,塑炼成半透明胶片,稍作仃放冷

却,再作下一步加各种助剂混炼流程.如果是以密炼机混炼,鉴于氯化聚乙烯是粉状物质,不论是常规炼法还是逆炼法,都要釆取措施,给予足夠的密炼室装胶容量,及达到氯化聚乙烯胶粉塑化温度才能达到混炼效果.常用的密炼方法是逆炼法,先加入固体各种配合剂,再加液体助剂,最后才加氯化聚乙烯胶粉.若是以其它胶种为主,并用氯化聚乙烯胶,则宜在开炼机上操作.先行塑化氯化聚乙烯橡胶,增加稳定剂硬脂酸钡稳定剂,包辊后,降低辊温[或先下片冷却一会]再混入己混炼好主胶,按炼胶常规薄通,打三角包,打卷后出片.值得注意的是由于氯化聚乙烯橡胶其分子结构不含双键,而与仲碳原子键合的氯原子又不具有高度的反应活性,因此硫化体系不能用硫黄硫化体系,进行交联反应,只能用过氧化物或硫脲[二乙基硫脲]类作为硫化剂.最常用的是过氧化物,如过氧化二异丙苯[DCP],用量为4至5份,另加入氧化镁[MgO]4至5份及o.5份三聚氰酸三烯丙酯作共交联剂.在补强填充剂方面,炭黑,可根据制品物理性能要求选择不同粒径炭黑,但是无机填充剂如氧化镁,三氧化二铝,碳酸钙,陶土等在氯化聚乙烯橡胶中则是理想填充剂,它们在胶中易分散.防老体系,由于氯化聚乙烯橡胶属饱和橡胶,本身具备抗氧化,耐热能力,一般可加可不加,制品特殊要求的,可适当添加.增塑剂的加入,除了能夠降低氯化聚乙烯的黏度,改善工艺性能外,还可改善低温性能,釆用过氧化物作硫化体系的,宜选用己二酸二辛酯[DOA],癸二酸二辛酯[[DOS]及氯化石蜡等:如采用硫脲作硫化体系,则宜选用硬脂酸和石油类芳烃油作增塑剂.由于氯化聚乙烯橡胶在热和光的作用下会分解析出氯化烃,所以须加入稳定剂,如硬脂酸铅,环氧树脂等.实踐过程还发现,如加多氧化镁用量,也能起到稳定剂的作用.綜合所述,氯化聚乙烯橡胶的配合,有与其它胶种配合的共性,也有其特殊性.

目前氯化聚乙烯橡胶在电缆电线方面使用广泛,工艺也比较成熟,比一直沿用PVC作材料的在耐温耐候方面好提高一个档次,同时电缆电线表面光滑致密,柔软美观,综合性能良好前景广阔.在汽车零部件方面也有所进展,用氯化聚乙烯橡胶制成的汽车进气管,耐久性好.价格便宜,有竞争力.随着市场需求和创新研发,氯化聚乙烯橡胶的应用会越来越广泛.其主要用

于耐燃,耐候的电缆护套,耐介质的橡胶衬里,胶辊,输送带,胶管,屋顶防水卷材,橡胶砖,工业配件杂品,以及磁性材料.还可用于对塑料的改性,氯化聚乙烯橡胶,在合成橡胶家族中,是比较年轻的成员,正如其它合成橡胶一样,各有各的优点和不足之处,到目前为止,还没有发现有那一种合成橡胶是全能的,扬长避短,并用改性,才能充分利用各种合成橡胶为人类服务,去实现价值.我们只有不断去深入了解和研究氯化聚乙烯橡胶,并在实践应用中去不断学习和创新,使氯化聚乙烯橡胶应用更加广泛。