氯化聚乙烯知識簡介

　　中文名 ： 氯化聚乙烯

　　英文名稱： Chlorinated Polyethylene

　　結構式： [ CH2-CHCl-CH2-CH2 ]n

　　英文簡稱： CPE 或 CM

　　氯化聚乙烯(CPE)為飽和高分子材料，塑料線盤外觀為白色粉末，無毒無味，具有優良的耐侯性、耐臭氧、耐化學藥品及耐老化性能，具有良好的耐油性、阻燃性及著色性能。韌性良好(在-30℃仍有柔韌性)，與其它高分子材料具有良好的相容性，分解溫度較高，分解產生HCl，HCL能催化CPE的脫氯反應。氯化聚乙烯是由高密度聚乙烯(HDPE)經氯化取代反應制得的高分子材料。根據結構和用途不同,氯化聚乙烯可分為樹脂型氯化聚乙烯(CPE)和彈性體型氯化聚乙烯(CM)兩大類。熱塑性樹脂除了可以單獨使用以外，還可以與聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、ABS等樹脂甚至聚氨酯(PU)共混使用。在橡膠工業中，CPE可作為高性能、高質量的特種橡膠，也可以與乙丙橡膠(EPR)、丁基橡膠(IIR)、丁腈橡膠(NBR)、氯磺化聚乙烯(CSM)等其它橡膠共混使用。

　　發展歷史

　　20世紀60年代，德國Hoechst公司首先研制成功并實現工業化生產。我國從20世紀70年代末開始研制氯化聚乙烯。最早是由安徽省化工研究院研制成功“水相懸浮法合成CPE技術”，并先后在安徽蕪湖、江蘇太倉、山東濰坊建成了500～1000t/a 塑料線盤不同規模的生產裝置。20世紀90年代初，山東濰坊化工廠從德國引進了6000t/a的CPE成套生產裝置。開始時生產樹脂型氯化聚乙烯，主要用作PVC的抗沖改性劑及工程塑料如ABS的阻燃改性劑?！≡趪鴥?，亞星化學(濰坊)年產橡膠型樹脂型CPE共12萬噸/年，是亞州最大的氯化聚乙烯生產廠家，產品性能穩定品質優秀，商品名Weiprene，主要牌號有135A、135B等。國際上，陶氏化學(Dow Chemical)在2005年底，接手原杜邦道彈性體(DDE)化學的CPE產品生產線，性能十分優秀，商品名：Tyrin ，主要產品牌號有 Tyrin CM0136,Tyrin CM氯化聚乙烯的特征

　　1) CPE是一種飽和橡膠，有優秀的耐熱氧老化、臭氧老化、耐酸堿、化學藥品性能。

　　2)CPE耐油性能優秀，其中耐ASTM 1號油、ASTM 2號油性能極佳，與NBR相當;耐ASTM3號油性能優良，優于CR，與CSM相當。

　　3)CPE中含有氯元素，具有極佳的阻燃性能，且有燃燒防滴下特性。其與銻系阻燃劑、氯化石蠟、Al(OH)3三者適當的比例配合可得到阻燃性能優良、成本低廉的阻燃材料。

　　4)CPE無毒，不含重金屬及PAHS，其完全符合環保要求。

　　5)CPE具有高填充性能，可制得符合各種不同性能要求的產品。塑料線盤CPE的加工性能好，門尼粘度(ML121 1 4)在50-100間有多種牌號可供選擇。

　　主要用途

　　20世紀90年代末，國內對高性能阻燃橡膠的需求越來越大，特別是電線電纜行業、汽車配件制造業的發展，帶動了對橡膠型CPE的消費需求。橡膠型CPE是一種綜合性能優良、耐熱氧臭氧老化、阻燃性佳的特種合成橡膠。主要應用于：電線電纜(煤礦用電纜、UL及VDE等標準中規定的電線)，液壓膠管，車用膠管，膠帶，膠板，PVC型材管材改性，磁性材料，ABS改性等等。

　　應用配合技術

　　1)補強填充體系

　　CPE是一種非自補強性橡膠，需有補強體系才能達到較好的強度。塑料線盤其補強填充體系與通用橡膠相似，補強劑以炭黑、白炭黑為主，白炭黑能提高CPE的抗撕裂性能，而且能組成間甲白體系，提高CPE與骨架的粘合。CPE具有高填充性，填充體系主要有碳酸鈣、滑石粉、陶土等。

　　2)增塑體系

　　酯類增塑劑是CPE最常用的增塑劑，如鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)和己二酸二辛酯(DOA)，它們的溶解度參數與CM接近，其相容性良好。DOA、DOS用于膠料中可賦予膠料優良的耐寒性。

　　3)穩定防護體系

　　CPE受熱時或在硫化(非過氧化物硫化體系)時將脫出氯化氫，因此在配方中要使用具有吸酸作用的穩定劑，如硬脂酸鈣、硬脂酸鋇、三鹽基硫酸鉛或氧化鎂。

　　4)CPE的硫化體系(重要)

　　CPE為飽和橡膠，通用普通硫磺硫化體系不能對其有效的硫化。 CPE硫化體系應用比較早的是硫脲體系，其中最有效的是Na-22，但Na-22硫化速度慢，老化性能差，壓縮永久變形很高，而且Na-22為嚴重致癌物質，硫化時產生難聞的氣味，在國外已經限制使用。

　　現階段CM硫化體系應用比較成熟的是過氧化物硫化體系，其硫化速度較快塑料線盤，產品物理性能好，壓縮永久變形小。過氧化物不適用于較低壓力下、無模硫化。過氧化物體系可用于膠帶的生產，制品物理性能好，耐熱、耐油性能好。該體系配合時，加入助交聯劑如TAIC、TAC、TMPTM、HVA-2，可明顯提高其物理機械性能及耐熱性。由于過氧化物是自由基反應產生交聯，一些酸性的填料會影響到自由基的生成，故此類填料不宜采用。

　　EataMix TCHC 是一種復配型的CPE專用硫化劑，該產品無毒，是由上海悠倫化工引進國內，以滿足國內需要。 TCHC可以用廉價的芳烴油作增塑劑，硫化膠性能優良。MgO的活性對TCHC體系硫化膠物理性能及老化性能影響不大，超細Mg(OH)2做酸吸收劑與吸碘值150的高活性氧化鎂相當，可以取代昂貴的進口高活性氧化鎂，極大的降低制造成本。 應用成本比國外的噻二唑體系低很多，能適用于各種硫化工藝，包括較低溫度，無模無壓低壓硫化。此種體系混煉膠硫化速度較快，硫化膠的物理性能優良，壓縮永久變形低，耐熱氧、臭氧老化、耐油性能好，同時也是CPE與二烯類橡膠有效的共交聯體系，已經成功應用在膠管行業。TCHC硫化速度較過氧化物慢，但能在較低溫度、無壓無模條件下硫化，且硫化膠性能優良。

　　近幾年，美國GEO公司、德國萊茵化學推出了新型的噻二唑硫化體系，與胺類促進劑配合，硫化效果好，但此體系化學成分不公開，且價格高昂，國內推廣緩慢。 噻二唑體系主要有交聯劑與促進劑組成。主要的交聯劑有ECHO.A、ECHO.MB、TDD。塑料線盤主要促進劑有Vanax 808、EataAccel DH、NC。是一類很有發展前途的助劑