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氯化聚乙烯简介

氯化聚乙烯由高密度聚乙烯粉料与氯气反应制得,由于在聚乙烯分子主链上引入了极性的氯离子,破坏了原有结构的规整性,使材料具有一定的弹性。特殊的分子结构赋予氯化聚乙烯良好的柔韧性、耐候性、耐臭氧、耐化学药品腐蚀性、耐寒性和阻燃性等特点。

20世纪60年代,德国赫司特(Hoechst)公司在世界上率先投产了CPE (商品名原为Hostalit,后改为Hostapren)。

1967年美国陶氏化学(Dow)公司的Tyrin CPE和Tyrin CM、1968年日本昭和电工公司的Elaslen和1969年大阪曹达公司的Daisolac相继投产。

我国从20世纪70年代末开始研制氯化聚乙烯,最早是由安徽省化T研究院研制成功“水相悬浮法合成CPE技术”。并先后在安徽芜湖、江苏太仓、江西永修、山东潍坊建成了500~1000t/a不同规模的生产装置。20世纪90年代初,山东潍坊化工厂从德国引进了6000t/a的CPE成套生产装置

根据其含氯量、残余结晶度以及其他特性,氯化聚乙烯可分为树脂型(CPE)和橡胶型(CM)两大类。CPE在结构中含有一定量的残留结晶,CM基本不含有残留结晶。

树脂型氯化聚乙烯

主要用作聚乙烯(PE)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)和聚氯乙烯(PVC)等高分子材料的改性剂。在聚乙烯中掺入氯化聚乙烯弹性体,可以改善其印刷性、阻燃性和柔韧性,广泛应用于聚乙烯包装彩印薄膜。在ABS中添加氯化聚乙烯,可改善材料阻燃性、抗冲击性、耐应力开裂性和加工性,广泛应用于汽车内饰件和家用电器的外壳。在EVA中加入氯化聚乙烯,可以改善EVA的表面硬度、印刷性、高频发热性和可焊接加工性,广泛应用于磁卡、设备外壳及水槽、罐的内层材料等方面。在PVC中添加一定量的CPE,可显著改善PVC的抗冲击性和加工性,广泛应用于塑料门窗和塑料管材。

橡胶型氯化聚乙烯

是一种新型、环保的特种橡胶。它比其它橡胶具有更为优良的耐寒、耐老化、耐臭氧、耐油、耐燃性。在150℃下.其耐老化性能优于氯醚橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶(CR)和氯磺化聚乙烯橡胶(CSM):其使用温度在-50~150℃;它能耐大多数腐蚀性介质,如高浓度的无机酸、碱和盐的溶液,但不耐强氧化剂和溶剂化作用的药品,如浓硝酸、铬酸、高氯酸和有机胺等。主要用于电线电缆、胶管、输送带、橡胶水坝、汽车内胎、电梯扶手等领域。从防止大气臭氧层破坏的角度讲,CM是CR、CSM的环保更新换代产品,是一种具有广泛应用前景的弹性体。

从分子结构上分析,CM与CPE相比,氯原子在乙烯碳链上的分布要求更加均匀,[CH2-CH2]n链段更少,HDPE残留结晶完全被破坏,从而使得它具有较低的塑化温度,塑化后制成的生胶具有较高的柔软性、耐屈挠性、高填充性等特点。表现在材料性能上,就是有较高伸长率,较低邵氏硬度和拉伸强度,使之可以利用橡胶工业适用的工艺和设备加工成型,制品具有橡胶的显著特征。而CPE则存其颗粒中含有一定量的残留结晶,这些结晶的残存是由于氯原子在PE碳链上的不均匀分布所致。因此,CPE在大分子链上有较多的[CH2-CH2]n链段,这些未被氯化的链段使得CPE具有一定的树脂性质,如较高的塑化温度,表现在机械物理指标上就是有较高的拉伸强度。从生产技术上看,生产CM比生产CPE有更高的技术难度。

 

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