氯化聚乙烯橡胶配合研究进展

孙安（无锡工艺职业技术学院，江苏 宜兴 214200）

氯化聚乙烯橡胶配合研究进展

孙安（无锡工艺职业技术学院，江苏 宜兴 214200）

本文主要从硫化体系体系、增塑体系、防老体系和补强填充体系等方面综述了氯化聚乙烯橡胶的发展现状，并展望了氯化聚乙烯橡胶应用的发展方向。

氯化聚乙烯橡胶；配合体系；研究进展

氯化聚乙烯的制备是通过氯化取代高密度聚乙烯，也可认为是一种三元共聚物，由乙烯、氯乙烯和1,2-二氯乙烯组成[1]。由于其分子结构中双键几乎不存在，并且侧链含氯元素，所以氯化聚乙烯具有良好的耐化学腐蚀性、阻燃性、耐候性和抗冲击性。正是由于这些优点，氯化聚乙烯被广泛应用于电线电缆行业、胶管胶带行业、防水卷材和模压汽车配件等领域[2]。氯化聚乙烯种类有很多，根据高密度聚乙烯的结构、种类和分子量大小的不同，一般可分为树脂型氯化聚乙烯(CPE)和橡胶型氯化聚乙烯(CM)[3]。

1 氯化聚乙烯硫化体系

氯化聚乙烯是一种无规则且高度饱和的高分子聚合物，其分子结构中几乎不存在双键，并且分子中的氯原子与碳原子之间的键合使分子化学稳定。正是由于其高度饱和的分子结构，应用传统的硫磺硫化体系比较困难，目前常用的聚氯乙烯硫化体系有过氧化物硫化体系、噻二唑硫化体系和硫醇基三硫化体系。

方文超等[4]采用双叔丁基过氧异丙基苯(BIPB)、过氧化二异丙苯(DCP)和2,5-二甲基-双(叔丁基过氧基)己烷(DBPMH)作为硫化剂，三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)、三烯丙基氰脲酸酯(TAC)和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)作为硫化促进剂，研究结果表明，当温度相同时，DPC/CM体系硫化速率最快，BIPB/CM体系次之，DBPMH/CM体系最慢；DBPMH/CM体系的焦烧时间最长，体系的加工安全性最好；当BIPB与TAIC质量比为2.5：3时，BIPB/TAIC/CM体系的硫化速率和力学性能较好。

2 氯化聚乙烯增塑体系

增塑剂的加入改善了胶料的加工性能，降低体系粘度，使各种配合剂与胶料分散混合均匀，并同时提高制品的表面光洁度等。常用的增塑剂有芳烃油、磷酸酯类、邻苯类和氯化石蜡等。

王新星等[5]采用不同的增塑剂，增塑CPE橡胶，通过DSC和SEM分析得知，邻苯类增塑剂的增塑效果明显优于其他类型的增塑剂。

田小艳等[6]采用DCP/TAIC作为硫化体系，研究结果表明，当CPE70份，EPDM30份，DCP4份，TAIC2.5份，MgO5份，抗氧剂2份，CPE胶料具有良好的电性能、物理性能和耐老化性能。

3 氯化聚乙烯稳定和防老体系

氯化聚乙烯在加工成型时受热分解，加入稳定剂可以防止分解。氯化聚乙烯常用的稳定剂有金属皂类、有机锡类和镁类等。虽然氯化聚乙烯是饱和高分子聚合物，分子结构中几乎不存在双键，具有良好的耐温性和耐臭氧性，但是在长期使用中，受到外界环境因素的影响，也会降解老化。常用的老化剂有防老剂RD、NBC、MB等。

黄正源等[7]利用傅立叶红外光谱(FTIR)对高氯化聚乙烯的热老化降解机理进行了研究，并对HCPE160℃热空气老化过程中分子结构的变化进行了表征，结果表明，HCPE中的亚甲基和C-Cl含量降低，并随着老化时间的延长，含量逐渐减少，而-OH、-C=O和C-O等含量逐渐增加，说明HCPE的热老化降解是先脱去HCl，生成的共轭烯烃自氧化过程。

4 氯化聚乙烯补强填充体系

氯化聚乙烯使用的补强填充剂基本与其他合成橡胶相同，但是其具有高填充性，在保证其它性能的前提下，其可大量添加填充剂以降低成本。

随着对制品性能要求的提高，补强剤不仅仅使用炭黑和白炭黑，新型多功能和环保型填料的开发，已可以替代或部分替代炭黑和白炭黑。

龚毅生等[8]采用无机功能性改性填料HFR-3000，并对硫化胶的性能进行了研究分析，结果表明，与其它填充体系的CPE胶料性能相比，HFR-3000/CPE体系的加工性能更好，硫化速率更快，综合性能较好；对HFR-3000使用硅烷偶联剂(KH570)改性，填充CPE体系的综合性能更优。

5 结语

氯化聚乙烯橡胶具有良好的综合性能，同时生产成本和环境污染小，目前我国已成为世界上主要的生产和消费国。但是，生产技术、产品研发和市场应用能够落后于发达国家。因此，氯化聚乙烯新品种的开发、新领域的应用，是氯化聚乙烯产业的未来发展方向。

[1]郭翠翠,于丽,宫小曼等.氯化聚乙烯橡胶的研究进展及其应用[J].弹性体,2013,23(2):84-87.

[2]王丽,罗时忠,茆庆文.氯化聚乙烯材料研究进展[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,吴凡,宋永海等.过氧化物交联体系硫化CM橡胶的研究[J].弹性体,2015,25(5):48-52.

[5]王新星,苑会林,李明昆.增塑剂对氯化聚乙烯防水卷材增塑效果的研究[J].塑料工业,2012,40(6):113-118.

[6]田小艳,杨金明,郑健钧.氯化聚乙烯电缆料的配方优化[J].橡胶工业,2016,63:342-346.

[7]黄正源,莫羡忠.高氯化聚乙烯热老化降解的红外差谱表征[J].化工技术与开发,2008,37(6):1-3.

[8]龚毅生,林兴,蒋智杰.无机功能性改性填料HFR-3000对氯化聚乙烯橡胶性能的影响[J].橡胶工业,2015,62:158-162.