氯磺化聚乙烯(CSM)是美國Dupont公司於1952年首先實現工業化的。氯磺化聚乙烯由低密度聚乙烯或高密度聚乙烯經過氯化和氯磺化反應制得。為白色或黃色彈性體,能溶解於芳香烴及氯代烴不溶於脂肪及醇中,在酮和醚中隻能溶脹不能溶解,有優異的耐臭氧性、耐大氣老化性、耐化學腐蝕性等,姣好的物理機械性能、耐老化性能、耐熱及耐低溫性、耐油性、耐燃性、耐磨性、及耐電絕緣性。用途廣泛,目前世界上僅有美國、日本、俄羅斯和中國等少數國傢建有裝置,全球總年產能力約7.5萬噸,產量接近生產能力。
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產品用途: CSM在電線電纜、防水卷材、汽車工業等領域目前已得到廣泛應用,成為常用的特種橡膠。以CSM為基礎材料制備的防腐塗料用途非常廣泛。預計2005年該領域將消耗CSM約0.8萬噸。
CSM在國外廣泛用於汽車工業,目前我國在這方麵的應用幾乎空白。隨著我國汽車工業零配件國產化進程加快,CSM在汽車工業的潛在消費量巨大。預計2005年CSM在汽車工業中的潛在需求量至少應在0.3萬噸以上。
CSM在工業上用於制造具有特殊性能的管子、運輸帶、密封件等制品。如以CSM為內層制得的層壓管對氟代烴冷凍劑滲透性低,適用於制冷劑輸送管。制造CSM-氟代橡膠層壓管時,如加入過氧化物,可以大大提高層壓制品的剝離強度,該層壓制品適於制造輸送、貯存燃料油的管子和容器。
CSM可與其它橡膠進行共混改性。CSM與氟橡膠共混,可改善共混膠料的加工性能。CSM與乙丙橡膠共混,可改善硫化膠的物理機械性能和熱物理特征。在EVA聚合物中加CSM和異戊膠共混可制造耐滑、耐磨、耐油的性能。CSM與PVC、PU在擠出機中摻混後硫化可制造改善耐油、耐臭氧的硫化膠。
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關於應用技術 1.1).關於硫化體系,有網友認為:
“MgO ,ZnO 是CSM硫化體系“的說法是不合理的。關於CSM以及氯化聚合物的配合與硫化的資料大多來自日本,像《橡膠工業手冊》第一分冊中的氯化聚乙烯與氯磺化聚乙烯部分。而現在一部分學術文獻中有關於此類,還是抄襲瞭(不能說是參考,因為這此並沒有給過自己試驗與思考)原來的一些資料。
在CR與CIIR中,因為含有活性較高的烯丙基氯,所以能用金屬氧化物來進行交聯。而像CSM及CM等氯化聚合物中,沒有這種活性氯做為硫化活性點,不能這麼輕易硫化。 好在CSM中,進行瞭磺化,出現 瞭活性較高的 ”磺酰氯“基團,可以較CM易硫化的許多。 CSM配方中的常用的TRA 是CSM最有效的硫化劑(不是硫化促進劑),當沒有氧化鎂等氧化物存在時,同樣能硫化CSM,加入氧化鎂後,隻起到瞭酸吸收劑的作用,同時能使性能有所提高。
但有一點比較奇怪,加入氧化鋅(ZnO)後,反而影響瞭硫化效率。說明氧化鋅不僅能加速脫氯化氫(HCl),還能造成膠料的不穩定。 在沒有活性較高的氯的聚合物中,ZnO隻能加快受熱時脫去HCL速度,(資料介紹:引起脫HCL的不是ZnO本身,而是Zn與Cl反應生成的ZnCl2, 這個地方的機理見有機化學 <鹵代烴>一章,路易斯酸對鹵代烴部分)。季戊四醇單獨使用不能交聯CSM,隻在有硫化劑TRA等存在時,才能使硫化速度大幅度提高,大大促進瞭硫化速度,但焦燒性能有些下降。
1.2).配合體系
CSM與其它橡膠的配合體系相差不太,可以參考。
2.1)研究瞭用機械共混法制備氯磺化聚乙烯/丁苯橡膠互穿網絡聚合物(CSPE/SBR- IPN) 。並用力學方法研究瞭它們的力學性能與組分比的關系。結果表明,在一定的組分比范圍內,IPN 中出現瞭力學性能的協同效應,這是網絡互穿造成的“強迫互容”所致。橡膠通過簡單的機械共混,經分別交聯可以形成較為理想的IPN 型復合材料。
2.2氯磺化聚乙烯(CSPE)具有很好的耐熱、耐日光、耐臭氧、耐酸堿、耐磨等性能[1],但由於永久變形大,限制瞭它的使用范圍。目前,高聚物共混的方法通常分為兩類:一類稱為物理共混,它包括機械共混、溶液共混、乳液共混和粉末共混;另一類稱為化學共混,它包括接枝共混.
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