氯磺化聚乙烯的结构与性能研究进展*
2014-05-21励琦彪廖明义
励琦彪,廖明义
(大连海事大学 交通运输装备与海洋工程学院,辽宁 大连 112026)
氯磺化聚乙烯(CSM)是由高密度聚乙烯(HDPE)或低密度聚乙烯(LDPE)经氯化和氯磺化反应后制得的一种特种合成橡胶,其相对分子质量为20 000~30 000。
CSM生产工艺方法经历了4个历史阶段。1952年,美国杜邦公司采用传统的溶液法,最早开发了CSM的生产工艺,实现了工业化[1],但使用的溶剂CCl4会对臭氧层产生破坏效应,因此受到了“蒙特利尔公约”的限制;20世纪80年代,杜邦公司、日本东曹公司对传统的溶液法进行了改进,使用磺酰氯(SO2Cl2)或混合溶剂代替CCl4;20世纪90年代,美国固特里奇公司、杜邦公司又相继开发出固相法制备CSM[2];而近些年来,又不断开发出了如气固法[3]、气固液三相法[4]和水相悬浮法[5]等制备CSM的新方法。
CSM极具开发前景且用途极为广泛,可用于生产防腐涂料、建筑用屋面防水卷材、汽车零部件、电缆电线绝缘包覆以及各种胶带胶管等产品[6]。目前,世界上CSM的产能约为7.5万t,而我国的产能约为7 000 t,国外主要生产厂家为美国杜邦公司和日本东曹公司,国内主要生产厂家为中国石油吉林石化公司、杭州新元化工技术开发有限公司及连云港金泰达橡胶有限公司等。
1 CSM的结构与性能
CSM的结构式如图1所示[7]。

图1 CSM的结构式
其中:x≈12;n≈17。
一般而言,在CSM中,氯质量分数约为23%~47%,硫质量分数在1%左右。从图1可以看出,CSM的分子链结构中不存在不饱和烃,属于饱和型橡胶,因此相较于其它不饱和烃型橡胶,CSM具有优异的耐臭氧、耐天候老化性能,突出的耐热老化性能,在120~140 ℃高温下能连续使用数年,同时具有较好的耐水、耐油性能、耐化学品等性能,耐燃性也较好,是仅次于氯丁橡胶的耐燃橡胶。……
