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氯化聚乙烯(CPE)分类及应用

2024/1/29 10:54:20      点击:69

根据CPE的性质和用途可以将CPE产品分为A型CPE、B型CPE、C型CPE和PE⁃HC 4大类。根据CPE的含氯量和残余结晶度等性能差异,A型和C型CPE属于树脂型CPE,B型CPE属于橡胶型CPE。由于B型CPE多为饱和橡胶,因此B型CPE又称氯化聚乙烯橡胶(CM)。市场上常用CPE的氯含量一般在25 %~70 %,该范围氯含量的CPE产品具有适中的强度和柔性以及较低的塑化温度和熔融黏度等一系列优良性能,因此其应用的领域日益广阔,通过与CPE共混、接枝、共聚及并用等方法能够将多种类型的聚合物改良为综合性能更优的材料,同时CPE也能改善混炼困难聚合物的加工性能进而降低材料成本。

A型CPE

目前A型CPE约占国内CPE市场总量的75 %,且绝大部分用作PVC的抗冲击改性剂;而在PVC抗冲击改性剂市场上,A型CPE同样发挥重要作用,其总需求量占比达到80 %以上,主要用作生产塑钢门窗的原料。A型CPE还可应用于改性PE、改性苯乙烯(PS)类聚合物、改性柔性聚氨酯(PU)、改性磁性材料等领域,具体情况如表1所示。


表1  A型CPE的改性制品及使用目的

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B型CPE

门尼黏度是评价橡胶加工性能的一个重要指标,一般门尼黏度高的情况下,橡胶的硬度、强度、韧性和热稳定性均比较高,但是加工流动性较差,因此加工性能往往不理想;门尼黏度低的情况下,橡胶的加工流动性较好,但硬度、强度、韧性和热稳定性等性能较差。

为保证B型CPE具有良好的橡胶性能,需要将原料PE的晶区完全转化为无定形区,为达到这一状态,需要在更高的温度下确保氯化反应均匀(氯化温度不得高于原料PE的熔点),进而使得B型CPE分子链上氯的分布极度分散。同时B型CPE的氯含量不可过高也不可过低,氯含量过高时,极性大幅增强,弹性逐渐消失,此时性质趋近于PVC;氯含量过低时,晶区比例增加导致弹性消失,此时性质趋近于聚乙烯,2种情况都会导致B型CPE的性能下降。因此B型CPE的氯含量一般为30 %~40 %。B型CPE可直接用于制备特种橡胶、改性橡胶以及制备ACS树脂(丙烯腈和苯乙烯通过自由基聚合接枝到CPE上形成的接枝共聚物)或并用改性ACS树脂,具体应用情况如表2所示。


表2  B型CPE制备的制品及使用目的

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C型CPE

ABS作为通用的工程塑料,在家用电器、车用材料及工具制造等领域具有广泛的应用,上述领域对阻燃性能均具有严格的要求,因此ABS的阻燃性能还需进一步提升;C型CPE不仅可以改善ABS的阻燃性、冲击性、加工流动性以及热稳定性,还能确保ABS在燃烧时不发生垂直滴落,使用过程中还能一定程度减少阻燃剂的用量,C型CPE的优良性能使得其需求越来越广泛。

潍坊亚星化学股份有限公司为提高C型CPE的热稳定性,开发出一种新型C型CPE用稳定剂,C型CPE中混有该稳定剂后能够通过与氯化氢反应实现吸收氯化氢的效果,进而遏制CPE初期脱氯化氢速度,该稳定剂还能使得阻燃ABS制品具有良好的初期白度和长期热稳定性。


PE⁃HC

PE⁃HC是将特种PE⁃LD经过深度氯化,使氯含量达到60 %以上的含氯高分子化合物,该树脂对氧气、水蒸气及离子的渗透性极低(约为过氯乙烯和氯磺化聚乙烯树脂的1/2,为醇酸树脂的1/300⁃1/200),能有效地阻挡腐蚀介质的渗透,确保底部材料能够得到良好的隔离保护作用,是防腐涂料的理想成膜物质,因而能够作为多功能涂料的原料广泛应用于船舶桥梁和地下管道等水下设备、道路路标、化工设备等的防腐和阻燃涂料领域,具体如表3所示。


表3  PE⁃HC制备的制品及使用目的

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