氯化聚乙稀专用钙(氯化聚乙烯橡胶（CM）市场应用及配方开发简述)

Posted 2023-05-30

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氯化聚乙稀专用钙(氯化聚乙烯橡胶（CM）市场应用及配方开发简述)

随着橡胶工业的不断发展，人们对合成橡胶的需求越来越大，其中氯化聚乙烯橡胶则也应运而生！

1 氯化聚乙烯简介

氯化聚乙烯橡胶是通过聚乙烯的氯取代反应制取的无规氯化物，也可以看成是乙烯、氯乙烯和1,2-二氯乙烯的二元共聚物。当氯化聚乙烯的氯含量低于20%时，弹性消失，其性质接近于聚乙烯，当氯含量高于45%时，极性增强，弹性也消失，性质接近于聚氯乙烯。作为弹性体的氯化聚乙烯为非结晶型，氯含量以30-40%为宜。

2 氯化聚乙烯橡胶的性能

力学性能

氯化聚乙烯橡胶的力学性能与生胶牌号，配方及生产工艺密切相关，以为其是含氯的极性材料，其力学性能与环境温度也密切相关，与常用的氯丁橡胶性能相近。

介电性能

未硫化的氯化聚乙烯体积电阻率较高，但是经硫化后，体积电阻率会下降，介电常数和介电损耗也会增加，在电缆护套应用中会较多关注此性能。

耐热老化性能

氯化聚乙烯的分子链为一种线性饱和结构，因此有较好的耐热空气老化性能，其耐热性能优于许多通用胶（如天然胶、丁苯、顺丁、氯丁等），与乙丙胶相当。

耐臭氧、耐光和耐候性能

同样，分子链的饱和结构使其具有十分优异的耐臭氧、耐紫外线和耐候老化性能，可长期工作在户外和臭氧的环境中。

耐低温性能

纯氯化聚乙烯硫化胶的脆化温度与聚乙烯的相近，达-70~-80℃，而配方胶的低温性能与配方添加的增塑剂品种和数量也会对胶料的低温性能产生重大影响。

耐油和耐化学试剂性能

氯化聚乙烯耐矿物油性能优越，氯含量越高，耐油性能也越好，氯含量35%的硫化胶，其耐油性能与通用丁腈胶相近，因而也被称为含氯耐油胶。氯化聚乙烯的化学性能迟钝，对酸、碱、盐有较强的抗拒性。

阻燃性能

氯化聚乙烯是含氯聚合物，所以具有阻燃本性，在配方中添加适量的阻燃协效剂，可大大提高其阻燃性能。

3 CM的配方设计选材原则

生胶牌号的选择

氯化聚乙烯生胶的各项性能主要又氯含量和门尼粘度两个参数决定。

1、氯含量

市面上销售的氯化聚乙烯的含量从低到高一般分为五档：25%、30%、35%（36%）、40%、42%。氯含量又与阻燃性、耐油性、低温柔软性及弹性密切相关。在无特别要求时，一般选用氯含量35%（36%）的牌号；当制品要求更好的阻燃性或耐油性，可选择氯含量为40%或42%的牌号，当制品要求更好的耐寒性或低温性能是，可选择氯含量为25%或30%的牌号。

2、门尼粘度

氯化聚乙烯橡胶的门尼粘度（ML（1+4））125℃在45-100之间，门尼粘度越高，其相对分子质量越大，相应的机械强度也会越高，但过高的门尼粘度，会使胶料的挤出非常困难，因为CM具有高填充性，可根据要求设计相应配方，制得符合各种不同性能要求的产品。

硫化体系

目前适合氯化聚乙烯的硫化体系中，被工业应用的有以下5种：

有机过氧化物硫化体系

噻二唑衍生物硫化体系

二巯基三嗪体系

硫脲体系

电子射线辐照硫化

增塑体系

根据市场使用习惯，多采用过氧化物硫化体系，又由于聚氯乙烯含有极性氯离子，最适合的是酯类增塑剂。合适的增塑剂可以降低CM硫化胶的玻璃化温度，改善低温性能，同时也能改善加工性能。目前耐热配方，通常选用TOTM，耐寒配方选用DOS，但因这两款增塑剂价格不低，为考虑成本，通常会选用两种以上的增塑剂搭配。善贞实业sanepar756在综合市面上增塑剂的特点情况，209℃的闪点和-78℃的倾点，满足其耐热和耐寒要求。

注：配方为N4560 / 100 Phr, 增塑剂 35 Phr等，数据源于客户测试。

实验结论：

1.从综合性能看 Sanepar756的初始性能和老化后性能表现更优异；

2.发现 DOTP试片表面明显有析出现象，Sanepar756、DOP试片无明显析出现象，后两种增塑剂相溶性好；

3.Sanepar756的初始的伸长率短和100%定伸模量高，可以初步判断加Sanepar756硫化程度更深。其与NBR相容更好，此增塑体系对橡胶硫化过程中干扰小，接枝技术发挥一定作用，压变数据也体现出该技术的优势。

4.试片硫化过程中Sanepar756出模瞬间气味明显小于 DOP 和 DOTP，其中DOP气味最刺鼻。

5.客户测试sanepar756和国内外增塑剂，Sanepar756强度和伸长率表现最好，老化后的数据比较，其硬度上升较多，强度和伸长率仍较好。

填充体系

氯化聚乙烯是一种适合高填充的合成胶，与其他通用胶相比，炭黑是氯化聚乙烯最有效的补强剂，但应尽可能使用生热较小的半补强炭黑。对于阻燃增效和耐油要求高的，可选择添加少量的白炭黑！

因为考虑到炭黑添加量的增加，会使混炼胶门尼粘度增加，会考虑添加大量的矿物类。矿物填料的细度又对硫化胶的力学性能有重大影响，所以通常选用较细的填料。玄珞新材料公司的PF系列纳米补强填料，经过表面处理，补强效果好，高白度，在胶料中有良好的分散性！绝缘性能优异！

其他助剂

氯化聚乙烯与其他含氯高分子材料相似，在受到热、臭氧、紫外光或某些活性化学基团作用时，会发生脱氯化氢反应，在经过系列反应，导致最后终止橡胶的化学交联。所以会在配方中添加热稳定及、吸酸剂、润滑剂以及防老剂。

吸酸剂中，氧化镁为最常用的吸酸剂，但氧化镁的吸酸性能与其活性相关，所以尽可能选用高活性的氧化镁。上海玄珞新材料代理法国缔马全系列氧化镁产品，多种活性可供选择。

4 应用领域与市场需求

CM市场需求量庞大，主要应用于电线电缆、胶管、输送带、橡胶水坝、汽车内胎、电梯扶手等领域。CM性能达到了美国保险商实验室(UL)规定要求，被广泛应用于电线电缆，每年世界电线电缆消耗CM约3～5万吨，占总消费量68%以上，CM用作电线电缆的主体材料是它的重要用途之一。主要用于耐油平行软线的绝缘和纤维编织软线的绝缘，多种电器、车辆用软线和软缆的护套，建筑用线的护套等。