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20
2023
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06
特種橡膠材料介紹--氯磺化聚乙烯橡膠(CSM)
氯磺化聚乙烯(別名:海泊龍 海泊隆 hypalon)是聚乙烯經(jīng)氯化和氯磺化而制得的一類特種橡膠。聚乙烯經(jīng)氯化和磺化處理后,其結(jié)構(gòu)的規(guī)整性被破壞,而變?yōu)樵诔叵氯彳浂袕椥缘穆然腔垡蚁┫鹉z。
氯磺化聚乙烯(別名:海泊龍 海泊隆 hypalon)是聚乙烯經(jīng)氯化和氯磺化而制得的一類特種橡膠。聚乙烯經(jīng)氯化和磺化處理后,其結(jié)構(gòu)的規(guī)整性被破壞,而變?yōu)樵诔叵氯彳浂袕椥缘穆然腔垡蚁┫鹉z。
氯磺化聚乙烯是將聚乙烯溶解在四氯化碳、四氯乙烯或六氯乙炔中,以偶氮二異丁腈為催化劑或紫外光照射下,通入氯和二氧化硫的混合氣或用亞磺酰氯SO2CI進(jìn)行處理而得。簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)如下:
氯磺化聚乙烯橡膠的性能取決于原料聚乙烯的分子量、氯和硫的相對(duì)含量。其中聚乙烯分子量對(duì)氯磺化聚乙烯性能的影響較大:分子量過(guò)低成品粘性大,拉伸強(qiáng)度低;其物理機(jī)械性能隨著聚乙烯分子量的增加而提高,但增到一定限度后,對(duì)其性能的影響就不明顯了。一般采用的聚乙烯分子量再2w~10w。其中氯磺化聚乙烯20、30采用低分子量2w~4w的高壓聚乙烯;氯磺化聚乙烯40和45常用分子量8w~10w的低壓聚乙烯。
聚乙烯分子鏈中引入氯原子可以在保持聚乙烯優(yōu)良性能的同時(shí),消除分子的結(jié)晶性,得到的彈性體柔軟而易于加工。含氯量在25%~38%的聚合物的硬度和強(qiáng)度最小,繼續(xù)提高氯含量將使聚合物的硬度和強(qiáng)度提高。試驗(yàn)證明,最宜的氯含量約為27%。氯含量較高時(shí),所得聚合物的耐溶劑性、耐油性較好,在較高溫度下的強(qiáng)度也比較大,但壓縮永久變形及在低溫下的脆性增大。當(dāng)含氯量為27%~30%時(shí),聚合物具有足夠的可塑性,而且具有良好的加工性能。
二氧化硫的作用是使它與氯結(jié)合,在氯磺化聚乙烯中形成亞磺酰氯基,以便借助于這個(gè)基團(tuán)形成交聯(lián)結(jié)合,因此,其含量對(duì)膠料的硫化性能有很大影響。含量過(guò)高容易焦燒,若以該基團(tuán)中的硫含量計(jì),一般以1.5%為宜。
氯磺化聚乙烯為白色或乳白色片狀或粒狀固體,相對(duì)密度1.07~1.28。其溶解度參數(shù)δ=8.9,易溶于芳香烴及氯代烴;在酮、酯、環(huán)醚中的溶解度較低;不溶于酸、脂肪烴、一元醇及二元醇。氯磺化聚乙烯橡膠在121℃及以上溫度下連續(xù)加熱數(shù)小時(shí),亞磺酰氯基會(huì)發(fā)生裂解,使聚合物及其溶解黏度增高,加工過(guò)程中容易產(chǎn)生早期硫化現(xiàn)象。
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