氯化聚乙烯橡胶的生产应用及发展前景

开心一笑 · 发表于 2010-7-13 10:01:53

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　　氯化聚乙烯是通过聚乙烯的氯取代反应制得的一种重要的高分子材料，也可视为乙烯、氯乙烯和1,2-二氯乙烯的三元共聚物。根据其性质和用途，可分为树脂型产品（CPE）和橡胶型产品（CM橡胶）两大类。

　　CM橡胶是一种新型环保的特种橡胶，比其它橡胶具有更为优良的耐寒、耐老化、耐臭氧、耐油、耐燃性。在150℃下，其耐老化性能优于氯醚橡胶、丁腈橡胶（NBR）、氯丁橡胶（CR）和氯磺化聚乙烯橡胶（CSM），在许多场合下可以替代CR、CSM以及EPR等使用。它能耐大多数腐蚀性介质，如高浓度的无机酸、碱和盐的溶液，但不耐强氧化剂和溶剂化作用的药品，如浓硝酸、铬酸、高氯酸和有机胺等。正是由于其一系列优异的特性，使得其在汽车配件、耐酸胶管、防水卷材、电线电缆、海绵、密封件、阻燃运输带以及三角带等制品中具有广泛的应用，开发利用前景广阔。

　　一、CM橡胶的性能及其用途

　　CM橡胶是由高密度聚乙烯（HDPE）经无规氯化而成的一种新型合成材料，其生胶的外观为白色粉末和塑化颗粒、片状，氯质量分数为25%-42%,平均相对分子质量为10万-16万，相对密度为1.1g-1.2g/cm3,门尼粘度（ML121℃1+4）为30-85,结晶度为0-1%,玻璃化转变温度为-30℃-50℃，在-30℃-120℃可长期使用，未加阻燃剂时的氧指数为24%-29%,体积电阻为1012~1014cm,可溶于二氯丁烷、四氯化碳、甲苯和环己烷等溶剂。

　　CM的分子结构特点决定了其具有许多优异的性能特点。

　　CM橡胶与乙丙橡胶、天然橡胶（NR）、异戊橡胶（1R）、丁苯橡胶（SBR）、丁腈橡胶（NBR）和聚氨酯（PU）等有良好的相容性，掺混后可提高各类橡胶的加工性能、改善物理机械性能。改性的橡胶可制成电线、软管、密封材料、垫圈、机器配件及阻燃运输带等。以CM橡胶为基料制得的硫化橡胶在耐磨损、介电性能、耐热、耐老化、耐油性等方面比氯丁橡胶好，类似于乙丙橡胶、天然胶、异戊胶和丁腈橡胶，其成本低于氯丁橡胶、丁腈橡胶，主要用于电线电缆工业、汽车工业（模制品和挤出制品），耐高温耐油胶管、软管、传动带以及运输带等。CM橡胶还可与普通橡胶共混加工，使加工出的橡胶制品具有强度高、耐磨耗、耐热、耐化学药品、难燃自熄、耐低温等优良性能。

　　在胶管方面，由于CM橡胶既耐石油基液压油又耐不燃性磷酸酯液压油，兼具有NBR（耐石油基液压油但不耐磷酸酯液压油）和EPDM（耐磷酸酯液压油但不耐石油基液压油）的特点，因此近年来CM橡胶在胶管工业中的应用得到快速发展。同时由于CM橡胶具有优良的耐热性，因此开始用于代替价格较高的氯磺化聚乙烯、乙烯-丙烯酸酯橡胶和氯醚橡胶，用于汽车发动机周边的胶管，如耐热和耐油的液压转向器胶管，自动变速箱油冷却器胶管、吸气胶管和燃油胶管等。利用CM橡胶的阻燃性，可以生产矿用胶管。在耐油液压胶管以及编织（缠绕）或夹布风水胶管的外层胶中并用部分CM橡胶，不仅改善了胶料的加工性能（不易焦烧、挤出速度快）且降低了成本。

　　CM橡胶具有优良的阻燃性，而且随着氯含量的增加而提高。通过阻燃配合，CM橡胶的氧指数可以达到40以上，与部分二烯烃橡胶并用，仍可达到30-35.在普通V带的压缩胶上并用CM橡胶，增加了横向刚度，运转中滑移小，克服了带体弯曲变形过大而造成早期局部磨损的现象。在包布擦胶中并用CM橡胶，可以提高产品的抗老化性能，延长V带的使用寿命。

　　CM橡胶弹性体作为特种橡胶可以单独使用，也可采用硫化或非硫化方式使用。非硫化的CM橡胶性能较通用橡胶好，成型方便，可制成磁性橡胶、衬里、防水卷材、绝缘层或裸紫铜线的包覆层，用途十分广泛。

　　目前，氯化聚乙烯的生产方法主要有溶剂法、水相悬浮氯化法、盐酸相悬浮氯化法和固相氯化法4种。其中工业生产方法主要采用的是水相悬浮氯化法。

　　二、CM橡胶的生产现状及发展前景

　　1,生产现状

　　氯化聚乙烯于20世纪60年代由德国Hoechst公司首先研制成功并实现工业化生产。随后几年，美国、英国、前苏联、罗马尼亚等国家先后建起了生产装置。目前只有美国杜邦。道弹性体公司（DDE）和日本大阪曹达公司能够生产CM,总生产能力为7.5万吨/年，其中美国杜邦。道弹性体公司的生产能力为6.5万吨/年，其中美国本土4.5万吨/年，在德国为2.0万吨/年。日本大阪曹达公司的生产能力为1.0万吨/年。

　　20世纪90年代末，国内对高性能阻燃橡胶的需求越来越大，特别是电线电缆行业、汽车配件制造业的发展，带动了对CM橡胶的消费需求。杭州科利化工有限公司承接了浙江省1999年新产品开发计划安排的"氯化聚乙烯橡胶"项目。经过两年的努力，在研究与设计等单位的密切配合下，项目圆满完成，并建成了3000吨/年的工业性试验装置，生产的产品经国内数十家橡胶及电线电缆生产企业试用，证明性能良好且可靠，完全能够替代进口产品，并批量销往我国台湾省；逐步获得了美国客户的订单。为满足日益增长的市场需要，该公司又建成了1.2万吨/年的工业化生产装置，从而使我国的CM橡胶生产达到了国际先进水平，大大提升了我国氯化聚乙烯的生产水平和在世界上的地位。

　　目前，我国CM橡胶的生产厂家只有杭州科利化工有限公司、山东潍坊亚星化学公司以及山东淄博高汇化工有限公司。其中杭州科利化工有限公司的生产能力为1.5万吨/年，产品70%出口到韩国、日本、澳大利亚、中东、意大利、中国台湾等国家和地区。目前有9个牌号的产品，包括CM352L低门尼氯化聚乙烯橡胶、CM352通用型氯化聚乙烯橡胶、CM282绝缘级氯化聚乙烯橡胶、CM252辐照型氯化聚乙烯橡胶、CPEl35H氯化聚乙烯橡胶、CM352J氯化聚乙烯橡胶、电线电缆用氯化聚乙烯混炼胶XH-01A和XH-03A、高压胶管用氯化聚乙烯混炼胶。

　　山东潍坊亚星化学公司CM橡胶的生产能力为0.45万吨/年，有10个牌号的产品，并计划2010年扩建到1.0万吨/年。

　　此外，山东淄博高汇化工有限公司也少量生产氯含量为35%-37%、门尼55-75的CM橡胶产品，用于汽车用胶管等制品。

　　2.市场需求预测

　　CM橡胶用作电线电缆的主体材料是它的重要用途之一。CM橡胶的长期工作温度是90℃，只要配方得当，其最高工作温度可达105℃。应用CM橡胶可以把国内低压电缆的耐热性能从65℃提高到发达国家的75℃~90℃，甚至105℃的水平。

　　从20世纪90年代后期到现在，CM橡胶在多种服务性、消费性电器用软线或电缆的护套等应用领域发展迅猛。目前，国内电线电缆领域CM橡胶用量最大的是以空调线为主体的橡套软电缆的护套和绝缘层，约占90%.电梯电缆和电焊机电缆的护套也应该用CM橡胶，但由于生产技术原因，至今没有得到推广，只有少数有条件的厂家在试用。国内还没有针对中型、重型橡套扁电缆的国家标准。但近十多年来，其市场需求量大，如起重机、电梯和电站输送煤炭轨道车等重型橡套扁电缆都有阻燃、耐油和耐候的要求。目前，我国电线电缆方面对CM橡胶的需求量约为2.5万吨，预计2010年需求量将达到约3.5万吨。

　　CM橡胶的另外一个重要用途是与其他橡胶，如天然橡胶、丁苯橡胶以及丁腈橡胶等并用，用于生产耐酸、耐油胶管和胶辊以及密封制品等。目前，我国用于制造胶管等的CM橡胶需求量约为0. 5万吨，随着我国汽车工业的快速发展以及汽车配件国产化进程的加快，预计到2010年需求量将达到约0. 8万吨。

　　CM橡胶还可用于防水卷材、模压橡胶制品、传动带、密封件、改性PVC、改性PE等。CM橡胶用于辐射交联、作为热塑性弹性体的护套材料等也都是尚待开发的新领域。预计到2010年，我国对CM橡胶的总消费量将达到约5. 0万吨。

　　另外，由于氯丁橡胶（CR）、氯磺化聚乙烯橡胶（CSM）在加工、使用过程中对人或大气臭氧层造成破坏，均列为停止生产的工业品

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胶胶友 · 发表于 2010-7-13 19:53:17

我也用氯化聚乙烯代CR、CSM,可没听说这两样要停产。氯化聚乙烯也分解产生氯吧？

纳米郎 · 发表于 2010-7-14 13:26:20

潍坊亚星目前CPE产量为17万吨
你的消息数字严重不准啊！

huadouniao99 · 发表于 2011-1-1 21:56:26

我相信既然存在就有道理

xjjh · 发表于 2011-1-5 09:01:33

学习了，
橡胶技术网 http://bbs.sto.net.cn/thread-71457-1-1.html

sunway801023 · 发表于 2011-1-6 13:26:39

我们公司一年CM用量将近200T，CM是个好东西，但真正掌握它很难啊

xjczjk · 发表于 2013-10-25 10:23:09

我想用CPE，正好学习。

ziyu688 · 发表于 2013-11-4 14:12:16

看看什么东西

NO1397 · 发表于 2014-1-9 22:06:20

学习学习

gumuchunshui2 · 发表于 2014-1-21 14:31:57

看看有什么

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