新型氯化聚乙烯橡胶的应用研究
CPE简介及其应用
CPE简介及其应用(含型号说明)氯化聚乙烯是由聚乙烯（PE）经氯化而制成，它具有塑料和橡胶的双重优点，其耐油、耐氧、耐热氧老化、耐腐蚀、耐燃、耐细菌和微生物作用、耐候等方面优于其它橡胶。
它可单独使用，也可与塑料、橡胶共混加工，特别在防水卷材、塑料门窗、电线电缆护套、胶管胶带、彩色自行车车胎、异型件、玻璃门窗密封条等领域的应用有突出的优点，是一种理想的高分子弹性材料，有广泛的应用前景。
1、在防水卷材中的应用CPE增型PVC防水卷材，由于CPE的优良特性使得该新产品的拉伸强度提高了80%，撕裂强度提高了50%，其机械耐候、耐低温、耐老化等性能均有提高。
深受建筑施工部门的欢迎（其中CPE添加量为10%-15%）。
氯丁胶CPE防水卷材及氯丁胶CPE 丁苯橡胶防水卷材等具有高强度、高弹性、高延伸性、耐腐蚀、耐高温、耐寒、耐老化、阻燃等优点，是新一代理想的防水材料，具有广阔的市场。
2、用CPE与PVC共混生产塑料门窗使其弹性、韧性和低温性能均有很大提高，耐候性、耐热性和化学稳定性好，这种塑料门窗价廉，耐腐蚀且色彩多样、鲜艳，比铝合金门窗优点突出，已在很大程度上取代了铝合门窗，且市场会越来越广阔。
3、在电线电缆护套中的应用：CPE的加入可以提高其阴燃烧性能，抗老化性能和物理机械性能，还可以CPE为主体，制成电线电缆包覆材料，其性能优良。
4、在PE中掺入CPE弹性体，可改善其印刷性、耐燃性和柔韧性。
在HDPE中加入5%的CPE后，所得其混物与油墨的粘接力提高了三倍。
在矿用PE软管中加入CPE后具有较好的阻燃性能。
5、CPE作主体材料的应用：可以制造耐油、耐酸、耐折、耐臭氧和耐氟里昂性能良好的胶管，适用于制造液压胶管、冷却器胶管、燃油胶管等。
以CPE为主体制造的仿牛皮鞋底，其性能优异。
6、CPE在传动带中的应用：可以制造耐热传动带，同时具有良好的耐非极性溶剂膨润作用，使用CPE/NR/SBR并用胶生产的传动带各胶布层间的附着力和屈挠次数均高于纯胶制造的传动带，从而延长了使用寿命，同时也改善了纯胶胶料压延后收缩性大，压延时胶料在纺织物中的渗透性差、成型带胚易粘结等工艺性能，提高了传动带的耐候性和阻燃性。
CPE氯化聚乙烯橡胶的配合及应用
CPE(氯化聚乙烯橡胶）的配合及应用氯化聚乙烯C P E和聚氯乙烯P V C很多人会把这两个词混淆，失之毫厘差之千里，这两个词完全是不同的东西,下面分别介绍一下：氯化聚乙烯（C P E）是聚乙烯分子链上的部分氢原子被氯原子取代后的产物。
氯的质量百分比一般为25%~45%，氯化聚乙烯，为饱和高分子材料，外观为白色粉末，无毒无味，具有优良的耐侯性、耐臭氧、耐化学药品及耐老化性能，具有良好的耐油性、阻燃性及着色性能。
韧性良好（在-30℃仍有柔韧性），与其它高分子材料具有良好的相容性，分解温度较高。
聚氯乙烯简称P V C，由氯乙烯在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂。
是氯乙烯的均聚物。
氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物统称为氯乙烯树脂。
PVC为无定形结构的白色粉末，支化度较小。
氯化聚乙烯CPE的应用范围很广，因为按照原料中聚乙烯的结构、分子结构以及结合率的不同状况，结晶程度也会不同，可以得到不同的品种。
这其中氯含量的影响更大，这很大程度上决定了产物的形态和性能。
通常状况下，当氯化聚乙烯的含氯量在百分之十六到百分之二十三之间时，呈现的是热塑弹性体，此时可以与PVC材料搭配，得到具有高伸长率和附着力的产品。
如果含氯量到达百分之二十四到百分之三十之间，则可以用来制造电线的绝缘层、轮胎、皮带等，因为此时的氯化聚乙烯富有弹性，而且容易改形。
如果含氯量超过百分之三十，而又不超过百分之四十，可以加入PVC材料，制造塑钢材料，继而延伸到家装门窗、管材或者板材的应用。
如果含氯量在百分之四十和百分之五十之间，就可以用来制造人造皮革、沙发外包皮以及汽车内饰等。
如果含氯量超过百分之五十，说明性能足够好，可以作为防腐、阻燃材料使用。
可以看出，氯化聚乙烯可以由含氯量不同变化出各种形态，多样性也是其易用性的根本原因。
氯化聚乙烯CPE性能的几个影响因素如下：1、氯化聚乙烯颗粒大小度。
颗粒的大小一定要均匀，否则溶解性差。
如果颗粒小的话可能会形成块状的氯化聚乙烯，范围一定要控制在0.1-200μm。
CPE主要用途及作用
一．氯化聚乙烯有哪些用途？氯化聚乙烯可用注射成型和挤出成型加工。
但是，由于CPE中含有大量的氯原子，其成型加工前应在CPE中加人一定比例的热稳定剂、抗氧化剂和光稳定剂，以保护其组成及性能的稳定。
低含氯量的CPE也可用旋转模塑和吹塑成型。
目前，氯化聚乙烯在塑料制品行业中主要是用来作PVC、HDPE和MBS的改性剂。
在聚氯乙烯树脂中掺混一定比例的CPE后，可用一般PVC加工设备挤出成型管、板、电线绝缘包覆层、异型材、薄膜、收缩薄膜等制品；也可用来涂覆、压缩模塑、层合、黏合等；用作PVC、PE的改性剂，可使产品性能得到改善，使PVC的弹性、韧性及低温性能都得到改善，脆化温度可降至-40℃；耐候性、耐热性和化学稳定性也优于其他改性剂；作为PE的改性剂，可使其制品的印刷性、阻燃性和柔韧性得到改善，使PE泡沫塑料的密度增大等.二.氯化聚乙烯主要用途20世纪90年代末，国内对高性能阻燃橡胶的需求越来越大，特别是电线电缆行业、汽车配件制造业的发展，带动了对橡胶型CPE的消费需求。
橡胶型CPE 是一种综合性能优良、耐热氧臭氧老化、阻燃性佳的特种合成橡胶。
氯化聚乙烯树脂是一种新型的合成材料，具有一系列优异性能。
它是PVC 塑料优良的抗冲击改性剂，也是综合性能良好的合成橡胶，有着极为广泛的应用领域，已广泛用于电缆、电线、胶管、胶布、橡塑制品、密封材料、阻燃运输带、防水卷材、薄膜和种种异型材等制品。
CPE还能与聚丙烯、高低压聚乙烯、ABS 等共混，改善这些塑料的阻燃性能、耐老化性能和制品的印刷性能。
CPE可看作是乙烯、聚乙烯和1.2一二氯乙烯的无规共聚物，它分子链饱和，极性氯原子无规分布，因为具有优异的物理性能和化学性能，广泛应用于机械、电力、化工、建材和矿山工业。
CPE耐热性、耐臭氧和耐候、耐老化优于多数橡胶，耐油性优于丁晴胶(ABR)、氯丁橡胶(CR)，耐老化优于氯磺化氯乙烯(CSM);耐酸、碱、盐等腐蚀性质、无毒、难燃、无爆炸危险。
氯化聚乙烯橡胶的性能、加工和应用
值得提出，国外的过氧化物一般与惰性填料或 Epikote828等)均是电线用的CM优良稳定剂。
橡 胶 制 成 一 定 含 量 的 分 散 体 ， 例 如 常 见 的Di -
轻质氧化镁极易吸潮变质，要特别注意。
cup40C 便 是 由 40％ DCP+60％ 碳 酸 钙 构 成 ，
防 老剂 RD、 MB以 及 抗 氧剂 1010、
硬质PVC制品的抗冲击改性剂，主要用于
的橡胶弹性。陶氏化学公司的Tyrin CM0136
塑料门窗异型材的生产，根据塑料加工的需要，
是氯化聚己烯橡胶的著名品牌，其氯含量
的典 此类塑改型氯化聚乙烯(一般代号为CPE)不
型值为36％。对于阻燃制品，氯含量要
更高．
大适用于橡胶制品的应用。美国陶氏化学
为40％左右。
缆连续硫化工艺，困在很高的温度下短时间进
开始．国际上只采用过氧化物硫化，1980年开
行，也可采用)，且撕裂强度低，常用的DCP
有 始，陶氏化学公司采用硫脲／硫黄体系的“无过 臭味，而低臭味的过氧化物价格昂贵。为了提
2001年全国橡胶制品技术研讨会论文集
高硫化速度和交联密度，需要添加交联助荆。 硫脲硫化胶而比过氧化物硫化胶差些。更与其
致 长速度最快的品种之一，自70年代安徽化工研 橡胶型氯化聚乙烯的开发受到影响。 究院开发
成功水相悬浮法合成氯化聚乙烯工艺
开发氯化聚乙烯橡胶需要考虑的主要方面
技术以来，我国的氯化聚乙烯工业已获得十分
如下： 迅猛的发展，进人90年代以来，生产
能力均以
(1)应有适宜的氯含量。通过国内外的研
30％以上的速度增加，年生产能力从80年代末
其原目可能与NA一22有致癌之嫌有关。随后 国内尚无生产，进口品阶格高昂，尚未在国内得
cpe氯化聚乙烯
cpe氯化聚乙烯CPE氯化聚乙烯1. 引言CPE (Chlorinated Polyethylene) 是一种重要的氯化聚乙烯材料，具有许多优异的性能和广泛的应用领域。
本文将对CPE的性质、制备方法、应用以及市场前景进行全面的介绍和分析。
2. CPE的性质和特点CPE是一种由聚乙烯经过氯化反应而得到的共聚物材料。
与传统的聚乙烯相比，CPE具有以下特点：- 良好的耐化学性：CPE具有较高的耐酸性、耐碱性和耐溶剂性，能够在复杂的化学环境中保持稳定。
- 优异的机械性能：CPE具有较高的抗拉强度、拉伸弹性模量和耐磨性，可用于制作耐久性要求较高的产品。
- 良好的耐候性：CPE能够在宽温度范围内保持稳定，不会因为气候条件变化而发生变形或老化。
- 良好的电绝缘性：CPE对电流的导电性非常低，可用于电气绝缘材料的制造。
3. CPE的制备方法CPE的制备方法多样，其中最常用的方法是通过聚乙烯与氯化剂（如氯气、硫酰氯等）在适当条件下反应而得到。
制备过程中的温度、氯化剂用量等因素会对产物的性能产生影响。
此外，还可以采用高温法、熔融法、射线辐射法等制备CPE材料。
4. CPE的应用领域CPE由于其优良的性能，在许多领域得到了广泛的应用：- 橡胶制品：CPE可以作为橡胶填充剂，提高橡胶的耐磨性和抗老化性能。
例如，CPE可以用于制造轮胎、橡胶密封件等。
- 塑料制品：CPE可与其他塑料共混，提高材料的耐候性和耐化学性。
因此，CPE被广泛应用于塑料制品的生产中，如管道、板材、家具等。
- 电线电缆：由于CPE具有良好的电绝缘性能，可用作电线电缆的绝缘和护套材料，保护电线电缆不受外界环境的侵蚀。
- 石油化工：CPE可作为石油化工行业的抗腐蚀材料，用于制造管道、储罐等设备。
5. CPE市场前景和发展趋势CPE作为一种具有广泛应用前景的材料，市场需求呈现出增长的趋势。
随着环境保护意识的提高，CPE的环保性能也受到了更多关注。
因此，未来CPE的发展趋势包括：- 绿色化发展：CPE制备过程中，减少或替代有害物质的使用，提高材料的环保性能。
关于氯化聚乙烯(CPE)的应用
关于氯化聚乙烯（ＣＰＥ）的应用一、CPE的物性：ＣＰＥ有四大物性：（一）、结构饱和，无双键，故分子稳定，所以它具有耐热、耐臭氧和天侯老化、耐化学药品及具有低温物性和阻燃等。
（二）、ＣＰＥ有两种状态：１、非结晶的，具有弹性橡胶性能；２、适度结晶的ＣＰＥ则具有软质塑料性能。
（三）、ＣＰＥ分子结构中即有极性链段，又有非极性链段，所以它具有优良的相容性，即和极性分子物在一起时，ＣＰＥ中的非极性链段起作用；相反时，ＰＣＥ中的极性链段起作用。
（四）、ＣＰＥ的另一特别突出特点是能填充大量折多种填料，如１００份的ＣＰＥ可填充３００份的皂土或４００份的ＴＩＯ２，此外，还可填充碳酸钙、滑石粉、磁粉。
二、ＣＰＥ的具体应用由于ＣＰＥ有上述四大特性，故它的用途极为广泛。
（一）、ＣＰＥ作主体材料的应用根据ＣＰＥＲ的第一大特性和其耐细菌和微生物作用的特性，并以ＰＶＣ或ＨＯＰＥ或ＭＢＳ等进行改性后，以挤压成型法可以制造：耐油管、耐酸管、防水卷材、异型材；另外也可涂覆、注塑、模压、层合、焊接、粘合和进行机加工。
（二）、ＣＰＥ作塑料改性剂１、对ＰＶＣ的改性：可促进ＰＶＣ的熔融，加速ＰＶＣ的塑化。
（１）ＣＰＥ改性硬质ＰＶＣ材料，可挤出片材、板材、异型材、管材、注射管件、电器部件、压延片材和墙纸等。
（２）改性半硬或软质ＰＶＣ，则可减少普通增塑剂的用量，减少低分子增塑剂向表面迁移，改善制品质地和手感及二次加工的性能。
半硬质或软质ＰＶＣ经ＣＰＥ改性后，可制：（１）人造革、（２）电线、（３）软管、（４）垫圈、（５）电工胶带、（６）粘胶带等。
２、改性ＰＥ的应用：ＰＥ经ＣＰＥ改性后，其印刷性、阻燃性和柔软性明显提高，如向ＨＯＰＥ中加入５％的ＣＰＥ后，与油默的粘结力提高了３倍；在矿用软管中加入ＣＰＥ后，阻燃性大大提高；以其改性ＣＰＥ发泡体，其密度增大。
３、以ＣＰＥ对ＰＳ和ＡＢＳ的改性应用：以ＣＰＥ具有增韧改性剂的性能用于ＰＳ拐ＡＢＳ后，可提高材料的抗冲击强度，增加耐应力开裂性，改善原材料因填加填料而力学性能下降的情况及提高材料的阻燃、耐侯等性能。
氯化聚乙烯-橡胶共混防水卷材在屋面的应用
施工技术和质量控制，包括操作程序、施工工艺、构造层次、
节点设 防方法 、增强 部位及作 法、工程 质量标准 、保 证质量 的 技术措施、成品保护措施等事项。
一
３ 、基层坡度应符合设计要求，不得有空鼓、开裂、起砂、
脱皮等缺 陷 ； 基层含水率应不 大于 ９％ 。 ４ 、防水层施工按设计要 求，准备好卷材及配套材 料 ，存放 和操作应远离火源 ，防止发生事故。
、
施工准备
（一 料及要求 ＿）材 １ 、氯化 聚乙烯 一 胶共混防水卷材 。规格 ：厚度 １２ ｍ 橡 ．ｍ ： 宽度 １０ ｍ ．ｍ ；长度 ２ ； ０ 材料性 能指标要 求 ：抗拉强度 ≥７ ６ ｍ ．： ３
二 、操作 程序
（ 一）工艺流程 清理基层一 涂刷基层处理 剂量一铺贴 附加层卷材一 涂刷基
术交底。屋面防水 工程必须 由专业施 工队持 证上岗。 ２ 、铺贴防水层 的基层必须施工完毕 ，并经 养护、干燥 ，防
一
（ 三）涂布聚氨酯底胶
般将聚 氨酯防水涂 料的 甲料 、乙料和 稀释 剂按重量 ｉ：
２： 的 比例配合 ，搅拌 均匀 ，再用长 把滚刷 蘸取这种 混合料 ， ３
均 匀涂刷在干净 、干燥 的基 层表面上 ，涂刷时不得 漏刷 ，也不
２ 、氯化聚 乙烯 一橡胶共混防水卷材使 用的配套材料 ： ①基 层处理剂 ：聚氨 酯涂料稀释 ：②基层 粘结剂 ．Ｃ一 ０ 胶 ：③卷 Ｘ４ ４ 材 接缝粘结剂 ．丁 基橡 胶胶粘剂 Ａ 组份 ； 增强 密封膏： 、Ｂ ④ 聚 氯酯嵌缝膏 ；⑤ 着色剂 ：着 色涂料 （ 灰色 ） ⑥ 自硫化胶 带 ： 银 ； 丁基胶带 或其他橡 胶粘带。 （ ）施 工准备条件 二 １ 、施工前 审核 图纸 ，编 制屋面 防水施 工方 案 ，并 进行 技
氯化聚乙烯阻燃性能研究
氯化聚乙烯阻燃性能研究李文博 原晓城 马义明 张景亮（天津市橡胶工业研究所有限公司，天津，300384）摘要：本文研究了硼酸锌、氢氧化铝对氯化聚乙烯135B阻燃性能的影响，同时考察了其力学性能。
研究结果表明，加入硼酸锌后，氯化聚乙烯的氧指数提高，随着硼酸锌用量的增加，氧指数逐渐增加；随着氢氧化铝用量的增加，氯化聚乙烯的氧指数逐渐增加。
硬度随着硼酸锌和氢氧化铝用量的增加而增加，但是拉伸强度和断裂伸长率都下降。
关键词：氯化聚乙烯；阻燃；硼酸锌；氢氧化铝；氯化聚乙烯是聚乙烯主链上的氢原子被氯原子取代形成的产物，没有不饱和键，为饱和高分子材料。
根据其含氯量的不同，可分为以下几种：低于15%氯含量的为塑料；16%~24%氯含量的为热塑性弹性体；25%~48%氯含量的为橡胶材料；49%~58%氯含量的为皮革状的半硬质高分子材料；高达73%氯含量的为脆性树脂。
广泛应用于电线电缆、胶带、胶管、防水卷材以及作为改性剂添加于塑料橡胶制品中。
氯化聚乙烯135B，无毒无味，外观为白色粉末，具有非常好的耐油性、耐臭氧、耐老化、耐化学腐烛、耐候性等。
由于具有较高的氯含量，本身具有一定的阻燃性能，但对于阻燃性能要求较高的产品，氯化聚乙烯中需添加大量阻燃剂才能满足要求。
氢氧化铝作为一种无卤的无机添加剂，具有填充、阻燃和消烟等多种作用，而且价格低廉、无毒、不挥发且能抑制聚合物的熔滴产生，因此，加强无机氢氧化物的推广及应用研究具有积极的意义[1]。
但是无机氢氧化物阻燃效率低，需要大量填充才能获得较好的阻燃效果，而大量填充，往往给材料的物理机械性能及加工性能带来不利的影响。
无机阻燃剂的微粒化、表面改性和协同作用已成为解决这一问题的良策[2]。
含锌的化合物如硼酸锌、锡酸锌、磷酸锌、氧化锌等可作为阻燃剂使用或与其它阻燃剂复配，利用阻燃剂间的协同作用达到提高阻燃性能的目的[3]。
1、实验部分1.1 实验原料氯化聚乙烯CPE135B，潍坊昌海化学有限公司；硬脂酸锌，硬脂酸钡，天津市郎湖科技有限公司；硼酸锌，哈尔滨亿滨化工有限公司；氢氧化铝，中国铝业；炭黑，卡博特；其他材料均为市售工业产品。
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新型氯化聚乙烯橡胶的应用研究白 杰,孙锦伟(杭州科利化工有限公司,浙江萧山 311215) 摘要:介绍了牌号为CM352和CM352L的新型弹性体型氯化聚乙烯橡胶(CM)的特性和应用。
试验结果表明,CM352(通用型)和CM352L(低门尼粘度型)的性能分别与美国陶氏化学公司牌号为CM0136和CM0636的同类产品相当;与国产树脂型氯化聚乙烯(CPE)相比,CM352和CM352L具有门尼粘度低、非结晶性、力学性能和电性能好、耐热、耐油、阻燃及耐臭氧等特点,可用常用过氧化物硫化体系、硫脲硫化体系和噻二唑硫化体系硫化。
CM352和CM352L及其并用胶可用作电线电缆、胶管、模压橡胶制品、防水卷材和阻燃橡胶制品的主体材料。
关键词:氯化聚乙烯橡胶;电线电缆;胶管;模压橡胶制品;防水卷材;阻燃橡胶制品中图分类号:TQ333192 文献标识码:A 文章编号:10002890X(2001)0620337208 氯化聚乙烯是由PE经氯化取代反应制得的高分子材料。
根据物理性能和用途不同,氯化聚乙烯可分为树脂型氯化聚乙烯(CPE)和弹性体型氯化聚乙烯(CM)二大类。
CPE主要用作PVC等通用塑料的抗冲击改性剂,CM为特种合成橡胶。
1999年,杭州科利化工有限公司针对市场需求,开发成功了牌号为CM352和CM352L 的CM,并建成年产3000t的工业化生产装置。
该装置于2000年7月通过浙江省科技厅的鉴定。
CPE一般具有一定的结晶度和较高的粘度,适合用于硬质PVC的抗冲击改性;CM具有非结晶性(无定形)或极小的残余结晶度(一般不大于2%),胶料加工性能和物理性能好,适合用于多种橡胶制品的制备。
与CPE生产相比,CM生产难度相当大。
杭州科利化工有限公司利用自己开发的技术,成功解决了单用低相对分子质量高密度聚乙烯生产低门尼粘度和非结晶性CM过程(特别是干燥过程)中易结团、难干燥及产生焦垢的问题。
本工作对CM352(通用型)和CM352L(低 作者简介:白杰(19542),男,山东泰安人,杭州科利化工有限公司高级工程师,长期从事氯化聚乙烯的研究、开发、生产和应用工作。
门尼粘度型)及美国陶氏化学公司相应同类产品CM0136和CM0636的性能进行了分析和比较,并探讨了它们在橡胶制品中的应用情况。
1 性能111 技术指标CM352和CM352L的技术指标见表1。
112 特性11211 门尼粘度、结晶性和加工性能CM的门尼粘度见表2。
从表2可以看出, CM352的门尼粘度低于CM0136,CM352L的门尼粘度稍高于CM0636,CM的门尼粘度大大低于国产CPE135A。
用差示扫描量热法测得的CM352, CM352L,CM0136和CM0636的残余结晶度均为零。
由于残余结晶体是未被氯化的PE,因此残余结晶度大,CM的塑性大、物性差。
低门尼粘度和非结晶性均对橡胶加工性能有良好作用。
CM混炼胶的门尼粘度见表3。
由表3可以看出,CM352和CM352L混炼胶的门尼粘度分别与CM0136和CM0636混炼胶相近,但大大低于CPE135A混炼胶。
用布拉本德试验机进一步进行电线电缆护套用CM混炼胶挤出试验,结果见表4。
从表4可以看出,CM352和CM352L混炼胶的挤出加工性能优良,而实际表1 CM352和CM352L的技术指标项 目 CM352 优等品一等品合格品 CM352L 优等品一等品合格品CM物性 氯质量分数0134～01360133～01370133～01370134～01360133～01370133～0137 挥发分质量分数≤01005≤01005≤01005≤01005≤01005≤01005 残余结晶度/%≤2≤2≤2≤2≤2≤2生胶1) 门尼粘度[ML(1+4)125℃]60～7055～7555～7540～5035～5535～55 邵尔A型硬度/度≤55≤60≤65≤55≤60≤65 拉伸强度/MPa≥9≥8≥8≥8≥7≥7 扯断伸长率/%≥800≥750≥700≥800≥750≥700硫化胶2) 邵尔A型硬度/度≤65≤68≤70≤65≤68≤70 拉伸强度/MPa≥14≥13≥12≥13≥12≥12 扯断伸长率/%≥300≥250≥200≥300≥250≥200 注:1)试验配方:CM 100,硬脂酸铅 3,合计103;试样按HG/T2904—95标准制备。
2)试验配方:CM 100,轻质氧化镁 10,炭黑N774 40,增塑剂DOP 15,过氧化物DCP 218,助交联剂TAIC 2,合计16918;硫化条件为160℃×15min。
表2 CM生胶门尼粘度试验结果门尼粘度CM352CM352L CM0136CM0636CPE135A(国产)A厂B厂C厂ML(1+4)100℃866911054116125141 ML(1+4)120℃664476389398106 注:试验配方同表1注1)试验配方。
表3 CM混炼胶门尼粘度试验结果门尼粘度1)CM352CM352L CM0136CM0636CPE135A (A厂) 试验配方2)7869756297 电缆护套3) 白色—40——— 黑色4241——— 注:1)ML(1+4)100℃;2)试验配方同表1注2)试验配方;3)由中国电器工业协会电线电缆分会拟订。
表4 电缆护套用CM混炼胶的挤出指数混炼胶 挤出指数CM352(黑色)14CM352L(黑色)15CM352L(白色)13 注:试验配方同表3注3)。
按ASTM D2330测试,伽维口型;挤出性能评价:指数16最好,12合格,4最差。
挤出的半成品表面光滑、形状好,断面密实无孔,而且CM352L混炼胶的加工性能优于CM352混炼胶。
11212 硫化特性硫化速度和交联程度是衡量交联弹性体材料性能的重要指标。
由于CM是饱和橡胶,分子主链不含双键,因此CM不能用二烯类橡胶通用的硫黄/促进剂体系作硫化体系。
最初,国外参照PE交联的方法采用过氧化物硫化体系作CM的硫化体系;后来,开发了CM的“非过氧化物”硫化体系,即硫脲硫化体系[1]和噻二唑硫化体系[2,3]。
过氧化物硫化体系、硫脲硫化体系和噻二唑硫化体系各自具有不同的特点。
(1)过氧化物硫化体系。
CM的过氧化物硫化体系由过氧化物和助交联剂构成。
由于该硫化体系硫化胶的交联键是碳2碳交联键,因此在3种硫化体系中,该硫化体系硫化胶的优点是:耐热性最好、压缩永久变形最小、硫化速度最快、交联效率和交联程度较高;缺点是:撕裂强度低、不能无模硫化(但采用高压蒸汽连续硫化的电线电缆胶料仍适合采用过氧化物硫化体系)。
CM过氧化物硫化体系使用的过氧化物主要为过氧化物DCP和无臭味的过氧化物(如1,42双叔丁基过氧异丙基苯),其中国外的过氧化物产品多是质量分数为014的分散体;助交联剂主要有助交联剂TAIC、TAC、TMPT和偏苯三酸三烯丙酯。
CM过氧化物硫化体系的组成一般为:过氧化物 218～312;助交联剂 2～3。
(2)硫脲硫化体系。
CM的硫脲硫化体系由硫脲和少量硫黄(提高交联效率)构成。
其中,国外采用的硫脲多为乙基硫脲(促进剂DE2 TU),国内采用的硫脲多为亚乙基硫脲(促进剂NA222)。
采用促进剂DETU硫化体系的硫化胶交联效率高于和压缩永久变形小于采用促进剂NA222硫化体系的硫化胶。
促进剂NA222硫化体系的组成为:促进剂NA222 215～310;硫黄 015。
该硫化体系胶料可以无模硫化(如在硫化罐中),其硫化胶撕裂强度较大;但与过氧化物硫化体系和噻二唑硫化体系硫化胶相比,该硫化胶耐热性差、压缩永久变形大。
(3)噻二唑硫化体系。
这是近年来国内外都在研究的CM新型硫化体系,其在CM电线电缆、胶管和汽车橡胶制品中的应用越来越广。
CM的噻二唑硫化体系由噻二唑衍生物[交联剂ESHO2S(美国)、TDD(德国)]、促进剂[促进剂808(美国)、NC(德国)]和氧化镁或氢氧化镁构成。
噻二唑硫化体系的组成为:交联剂ESHO2S 215～310,促进剂808 018～110,氧化镁或氢氧化镁 5;或交联剂TDD 2125～2175,促进剂NC 315～410,氧化镁 5～10。
噻二唑硫化体系胶料的硫化速度比促进剂NA222硫化体系胶料快得多,硫化胶物理性能与过氧化物硫化体系硫化胶相近(撕裂强度大于过氧化物硫化体系硫化胶),即噻二唑硫化体系兼具硫脲硫化体系和过氧化物硫化体系的优点,特别是其胶料能无模硫化和可使用廉价的芳烃油作增塑剂,而噻二唑硫化体系和过氧化物硫化体系胶料不能用芳烃油作增塑剂。
目前,还未有国内使用噻二唑硫化体系硫化CM 胶料的报道。
为考察过氧化物硫化体系、硫脲硫化体系和噻二唑硫化体系对CM352和CM352L胶料硫化特性和硫化胶物理性能的作用,我们用下面3个配方进行了对比试验,试验结果见图1和表5。
过氧化物硫化体系胶料试验配方(P):CM 100;氧化镁 10;炭黑N774 40;增塑剂DOP 15;过氧化物DCP 218;助交联剂TAIC 2,合计 16918。
硫脲硫化体系胶料试验配方(D):CM 100;氧化镁 10;炭黑N774 40;增塑剂DOP 15;促进剂NA222 215;硫黄 015,合计 16810。
噻二唑硫化体系胶料试验配方(T):CM 100;氧化镁 10;炭黑N774 40;增塑剂DOP 15;交联剂TDD 217;促进剂NC 410,合计 17117。
从图1和表5可以看出,3种硫化体系的CM352与CM0136和CM352L与CM0636胶料的硫化曲线相似,不同硫化体系胶料的硫化曲线形状不同;CM352和CM352L胶料的硫化速度分别比CM0136和CM0636胶料稍慢,但差异甚小。
这说明,CM352和CM352L胶料与CM0136和CM0636胶料一样可以采用这3种硫化体系硫化,且硫化效果良好。
11213 物理性能不同硫化体系的CM硫化胶物理性能见表6和7。
由表6和7可以看出,相同硫化体系的CM352与CM0136和CM352L与CM0636硫化胶物理性能相当,CM牌号相同而硫化体系不同的硫化胶物理性能不同。
(1)强伸性能。
硫脲硫化体系硫化胶的拉伸强度最低、扯断伸长率最大,而过氧化物硫化体系和噻二唑硫化体系硫化胶的拉伸强度和扯断伸长率相当。
(2)撕裂强度。
过氧化物硫化体系硫化胶的撕裂强度最低,噻二唑硫化体系硫化胶较高,硫脲硫化体系硫化胶最高。
(3)压缩永久变形。
硫脲硫化体系硫化胶的压缩永久变形最大,噻二唑硫化体系硫化胶较小,过氧化物硫化体系硫化胶最小。
(4)耐热老化性。
硫脲硫化体系硫化胶的耐热老化性差,过氧化物硫化体系和噻二唑硫化体系硫化胶良好,而且相异不大。
过氧化物(a)CM352与CM0136 (b)CM352L与CM0636———CM352;┈┈CM0136 ———CM352L;┈┈CM0636图1 CM胶料的硫化曲线硫化温度160℃表5 不同硫化体系的CM胶料硫化特性项 目 P CM352CM0136CM352L CM0636 D CM352CM0136CM352L CM0636 T CM352CM0136CM352L CM0636M L/(N・m)019711050183017511081110018701780192019801730170 M H/(N・m)311431222160214321452165118011732138215711961188 t s1/min114511331195210551755153619861732195315331022183 t50/min3162311241724153191071813319125181677145618371227137 t90/min10162919212182121003718835170391153811213142121302211722138硫化速度指数101911116691201010531113131311131199155912951195105 注:硫化仪测试条件:温度 160℃,时间 45min,摆动角度 1°。