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20
2023
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06
特种橡胶材料介绍--氯磺化聚乙烯橡胶（CSM）
氯磺化聚乙烯（别名：海泊龙 海泊隆 hypalon）是聚乙烯经氯化和氯磺化而制得的一类特种橡胶。聚乙烯经氯化和磺化处理后，其结构的规整性被破坏，而变为在常温下柔软而有弹性的氯磺化聚乙烯橡胶。
氯磺化聚乙烯是将聚乙烯溶解在四氯化碳、四氯乙烯或六氯乙炔中，以偶氮二异丁腈为催化剂或紫外光照射下，通入氯和二氧化硫的混合气或用亚磺酰氯SO2CI进行处理而得。简要结构如下：
氯磺化聚乙烯橡胶的性能取决于原料聚乙烯的分子量、氯和硫的相对含量。其中聚乙烯分子量对氯磺化聚乙烯性能的影响较大：分子量过低成品粘性大，拉伸强度低；其物理机械性能随着聚乙烯分子量的增加而提高，但增到一定限度后，对其性能的影响就不明显了。一般采用的聚乙烯分子量再2w~10w。其中氯磺化聚乙烯20、30采用低分子量2w~4w的高压聚乙烯；氯磺化聚乙烯40和45常用分子量8w~10w的低压聚乙烯。
聚乙烯分子链中引入氯原子可以在保持聚乙烯优良性能的同时，消除分子的结晶性，得到的弹性体柔软而易于加工。含氯量在25%~38%的聚合物的硬度和强度最小，继续提高氯含量将使聚合物的硬度和强度提高。试验证明，最宜的氯含量约为27%。氯含量较高时，所得聚合物的耐溶剂性、耐油性较好，在较高温度下的强度也比较大，但压缩永久变形及在低温下的脆性增大。当含氯量为27%~30%时，聚合物具有足够的可塑性，而且具有良好的加工性能。
二氧化硫的作用是使它与氯结合，在氯磺化聚乙烯中形成亚磺酰氯基，以便借助于这个基团形成交联结合，因此，其含量对胶料的硫化性能有很大影响。含量过高容易焦烧，若以该基团中的硫含量计，一般以1.5%为宜。
氯磺化聚乙烯为白色或乳白色片状或粒状固体，相对密度1.07~1.28。其溶解度参数δ=8.9，易溶于芳香烃及氯代烃；在酮、酯、环醚中的溶解度较低；不溶于酸、脂肪烃、一元醇及二元醇。氯磺化聚乙烯橡胶在121℃及以上温度下连续加热数小时，亚磺酰氯基会发生裂解，使聚合物及其溶解黏度增高，加工过程中容易产生早期硫化现象。
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