氯化聚乙烯橡膠配合研究進展

孫安（無錫工藝職業技術學院，江蘇 宜興 214200）

氯化聚乙烯橡膠配合研究進展

孫安（無錫工藝職業技術學院，江蘇 宜興 214200）

本文主要從硫化體系體系、增塑體系、防老體系和補強填充體系等方面綜述了氯化聚乙烯橡膠的發展現狀，并展望了氯化聚乙烯橡膠應用的發展方向。

氯化聚乙烯橡膠；配合體系；研究進展

氯化聚乙烯的制備是通過氯化取代高密度聚乙烯，也可認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]。由于其分子結構中雙鍵幾乎不存在，并且側鏈含氯元素，所以氯化聚乙烯具有良好的耐化學腐蝕性、阻燃性、耐候性和抗沖擊性。正是由于這些優點，氯化聚乙烯被廣泛應用于電線電纜行業、膠管膠帶行業、防水卷材和模壓汽車配件等領域[2]。氯化聚乙烯種類有很多，根據高密度聚乙烯的結構、種類和分子量大小的不同，一般可分為樹脂型氯化聚乙烯(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規則且高度飽和的高分子聚合物，其分子結構中幾乎不存在雙鍵，并且分子中的氯原子與碳原子之間的鍵合使分子化學穩定。正是由于其高度飽和的分子結構，應用傳統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]采用雙叔丁基過氧異丙基苯(BIPB)、過氧化二異丙苯(DCP)和2,5-二甲基-雙(叔丁基過氧基)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)作為硫化促進劑，研究結果表明，當溫度相同時，DPC/CM體系硫化速率最快，BIPB/CM體系次之，DBPMH/CM體系最慢；DBPMH/CM體系的焦燒時間最長，體系的加工安全性最好；當BIPB與TAIC質量比為2.5：3時，BIPB/TAIC/CM體系的硫化速率和力學性能較好。

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、鄰苯類和氯化石蠟等。

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

田小艷等[6]采用DCP/TAIC作為硫化體系，研究結果表明，當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 氯化聚乙烯穩定和防老體系

氯化聚乙烯在加工成型時受熱分解，加入穩定劑可以防止分解。氯化聚乙烯常用的穩定劑有金屬皂類、有機錫類和鎂類等。雖然氯化聚乙烯是飽和高分子聚合物，分子結構中幾乎不存在雙鍵，具有良好的耐溫性和耐臭氧性，但是在長期使用中，受到外界環境因素的影響，也會降解老化。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)對高氯化聚乙烯的熱老化降解機理進行了研究，并對HCPE160℃熱空氣老化過程中分子結構的變化進行了表征，結果表明，HCPE中的亞甲基和C-Cl含量降低，并隨著老化時間的延長，含量逐漸減少，而-OH、-C=O和C-O等含量逐漸增加，說明HCPE的熱老化降解是先脫去HCl，生成的共軛烯烴自氧化過程。

4 氯化聚乙烯補強填充體系

氯化聚乙烯使用的補強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。

隨著對制品性能要求的提高，補強剤不僅僅使用炭黑和白炭黑，新型多功能和環保型填料的開發，已可以替代或部分替代炭黑和白炭黑。

龔毅生等[8]采用無機功能性改性填料HFR-3000，并對硫化膠的性能進行了研究分析，結果表明，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HFR-3000使用硅烷偶聯劑(KH570)改性，填充CPE體系的綜合性能更優。

5 結語

氯化聚乙烯橡膠具有良好的綜合性能，同時生產成本和環境污染小，目前我國已成為世界上主要的生產和消費國。但是，生產技術、產品研發和市場應用能夠落后于發達國家。因此，氯化聚乙烯新品種的開發、新領域的應用，是氯化聚乙烯產業的未來發展方向。

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

[2]王麗,羅時忠,茆慶文.氯化聚乙烯材料研究進展[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.過氧化物交聯體系硫化CM橡膠的研究[J].彈性體,2015,25(5):48-52.

[5]王新星,苑會林,李明昆.增塑劑對氯化聚乙烯防水卷材增塑效果的研究[J].塑料工業,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化[J].橡膠工業,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].化工技術與開發,2008,37(6):1-3.

[8]龔毅生,林興,蔣智杰.無機功能性改性填料HFR-3000對氯化聚乙烯橡膠性能的影響[J].橡膠工業,2015,62:158-162.