氯磺酰化聚乙烯

【英文名】 chlorosulfonated polyethylene 【结构式】

【性质】 这是一种类橡胶弹性体,未硫化的氯磺化聚乙烯的性能与原料聚乙烯的结构、反应条件和氯化的程度有关。未硫化的氯磺化聚乙烯的性能基本上与相应的氯化聚合物一样。

性 能 氯磺化线型高密度聚乙烯 氯磺化支化低密度聚乙烯

氯(质量)/?% 21.5 27.7 28.8 27.0 27.0

硫(质量)/?% 1.7 0.51 1.2 1.5 1.5

拉伸强度/?MPa 13.40 10.85 14.37 0.86 0.48

伸长率/?% 815 880 935 2100 650

残余伸长/?% 420 310 200 200 25

含氯30%~35%(质量分数)和磺酰基硫0.8%~5%(质量分数)的聚合物具有最好的类橡胶性能。这种聚合物硫化后的性能变化很大,并与氯化的方法和使聚合物交联所用的硫化系统有关。

硫化后的氯磺聚乙烯不受臭氧的影响,对氧和其他氧化剂的降解作用有很大的抵抗力,与其他弹性体相比,它具有很好的拉伸强度、高模量和高硬度,而且伸长率低。撕裂强度与其他合成橡胶不相上下,但比用炭黑补强的天然橡胶要差,这种弹性体非常耐磨、耐挠曲且能抵抗龟裂增长。

氯磺聚乙烯具有很好的室外耐久性,样品在室外暴露30个月只是轻微地改变了拉伸强度、伸长率和低温脆性,但紫外辐射会使制品表面产生裂纹,除非原料中加有高遮光能力的颜料。

氯磺聚乙烯的化学稳定性很好,特别是能耐氧化,能耐硫酸、硝酸、铬酸、二氧化氯和次氯酸钠。

【制法】 聚乙烯的氯磺化是遵循将烃类进行氯磺酸化的所谓瑞得法(Reed Process)原理。反应在无水溶剂(一般为CCl 4 )中进行,反应剂是氯和二氧化硫。

1.光化学法 在四氯化碳介质中,以氯气(120%)和二氧化硫(350%)的混合物来进行的。在不断搅拌下往聚乙烯和四氯化碳悬浮液中通入氯和二氧化硫的混合气体(两者比例为1∶2),反应温度为70℃,时间为24h,反应区始终用紫外光源照射。反应结束后将四氯化碳馏出,并用NaOH水溶液将磺酰氯水解。本法缺点是在紫外光源上沉积部分产品。

2.化学引发剂法 用化学引发剂制取氯磺化聚乙烯的方法已得到推广。尽管氯和二氧化硫的耗量较大,但是其设备的制造和保养比较简单。为了提高原料气体的转化率和实现反应的连续化,可以采用乙酰环己基磺酰过氧化物作为引发剂。

3.连续氯磺化法 连续氯磺化法是一种非常有前途的方法。氯磺化过程在一个板式逆流塔中进行,液相(聚乙烯溶液、二氯硫酰和偶氮二异丁腈)自上而下的流动,塔中含有氯的气相则自下而上地流动。此法反应物的接触时间延长,因而产品的产率得到提高。

【用途】 氯磺酰化聚乙烯配合料的耐久性使其具有多种用途。这种聚合物可以用来提供耐臭氧的海绵状耐气候板条和汽车窗槽和通风机板。

由于该聚合物耐电晕、耐热老化性能及耐油性能都好,因此可以做汽车制品,如分配器保护罩、火星塞盖,已做成高压蒸汽软管、工业水软管套和颜色好看的软管。因为化学抵抗力强,所以用于制作操作腐蚀性化学品的工业软管或化学贮槽里。氯磺酰化聚乙烯已用于工厂运输带的表层,特别是用于输送热的物料的传送带。

氯磺酰化聚乙烯配合料的介电性能介于天然橡胶与氯丁橡胶之间,因此这类聚合物在1000V以下可作绝缘物用。

这种聚合物最重要的一种用途是配成挠曲性好的可作装饰用的防护涂料,这种涂料颜色好看又很稳定,可涂刷于织物、金属、橡胶、建筑物墙壁等表面装饰,还可以用作制鞋跟鞋底的材料。

【安全性】 参见Ba007。产品包装外层为聚丙烯编织袋,内衬聚乙烯薄膜袋,每袋净重25kg。贮存和运输时,仓库内或车厢内应保持干燥、整洁、通风良好。装卸时不得使用铁钩。

【生产单位】 山东潍坊化工厂,中蓝星火化工厂,江苏东台化工厂,安徽芜湖化工厂,山东合成材料化工厂,湖南益阳农药厂,江苏太仓助剂厂,湖南湘华化工厂,襄樊第二化工厂,张家口市树脂厂,福建闽侯侯官塑料厂,齐鲁乙烯鲁华化工厂,新疆奎屯化工厂,江苏江都市化工厂。