硫黃硫化CPE復(fù)合硫化體系建立、機(jī)理及應(yīng)用.pdf

1、氯化聚乙烯(CPE)是通過聚乙烯（PE）的無規(guī)氯化得到的，其分子鏈中均為飽和結(jié)構(gòu)，側(cè)鏈為極性的氯取代基。因此，CPE在耐熱、耐老化、耐寒、耐油、耐候、耐化學(xué)藥品、耐臭氧、自由著色、阻燃性、電絕緣性、互粘性等方面都具獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，這使得CPE在很多領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。與此同時(shí)，這樣的結(jié)構(gòu)也限制了它的硫化速度以及對(duì)于硫化體系的選擇。目前，CPE常用的硫化體系為過氧化物硫化體系和噻二唑硫化體系，它們分別存在著不能無模硫化和成本高昂的缺點(diǎn)，在不

2、同程度上制約著材料的應(yīng)用。因此，對(duì)于CPE新型硫化體系的研究是有著一定的實(shí)際意義的。本文在傳統(tǒng)的硫黃硫化橡膠的基礎(chǔ)上，從根本上分析了硫化反應(yīng)機(jī)理以及各組分間的相互作用，最終建立了可對(duì)CPE硫化的硫黃復(fù)合體系。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴新型硫黃復(fù)合體系與CPE在高溫條件下進(jìn)行硫化，實(shí)驗(yàn)結(jié)果呈現(xiàn)出明顯的硫化行為，證明了硫黃硫化CPE的可行性；通過對(duì)各組分在硫化進(jìn)程中的作用機(jī)理的探究，發(fā)現(xiàn)組分中氧化鋅(ZnO)、二硫代四甲基秋蘭姆(T

3、MTD)、穩(wěn)定劑鉛鹽復(fù)合體系發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。并證實(shí)ZnO與CPE作用可產(chǎn)生雙鍵結(jié)構(gòu)，為硫黃硫化體系提供了反應(yīng)環(huán)境；在CPE硫黃硫化體系中，二硫代四甲基秋蘭姆(TMTD)在其中同時(shí)發(fā)揮著促進(jìn)劑與硫化劑的作用，使其在短時(shí)間內(nèi)能更好的完成硫化行為；而鹵化聚合物加工過程的酸吸收劑（穩(wěn)定劑）的存在會(huì)吸收體系中的氯化氫，一定程度上制約了雙鍵的生成。但穩(wěn)定劑缺失雖然可以有助于大量的雙鍵的形成，但同樣會(huì)造成由雙鍵引起的聚合物降解，產(chǎn)生副反應(yīng)，極大

4、程度的降低材料的力學(xué)性能。⑵探討了ZnO誘導(dǎo)CPE產(chǎn)生雙鍵反應(yīng)的作用機(jī)理。從PVC老化中的路易斯酸催化理論和小分子鹵代烴的堿性環(huán)境消除反應(yīng)機(jī)理為切入點(diǎn)，分別以路易斯酸ZnCl2和堿性物質(zhì)Zn(OH)2為代表進(jìn)行了硫化特性的測(cè)試，對(duì)兩種機(jī)理進(jìn)行了探究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，兩種物質(zhì)都會(huì)對(duì)CPE的硫化起到貢獻(xiàn)，且硫化前期以Zn(OH)2的貢獻(xiàn)為主，硫化后期以ZnCl2的貢獻(xiàn)為主；研究還發(fā)現(xiàn)對(duì)ZnO與CPE進(jìn)行預(yù)處理可以有效的縮短硫化誘導(dǎo)時(shí)間，提高硫化效