氯化聚乙烯橡胶（CM）硫化、补强、阻燃体系的研究及应用

摘要

本论文通过大量文献资料的查阅和总结，首先对氯化聚乙烯橡胶（CM）的分子结构特点及其性能、高聚物的阻燃，橡胶配方的设计方法及优化进行了简单的介绍，然后利用RCOS配方优化系统对CM的硫化、补强、阻燃体系进行了系统的研究，现将结果简述如下： (1)过氧化物硫化体系是CM135B较理想的硫化体系，胶料的综合性能较好且硫化时间较短，适合于电线电缆的挤出硫化；并用硫脲与噻二唑硫化体系后，改善了胶料的撕裂强度较低的不足，使硫化胶具有更好的综合性能。 (2)炭黑粒径越小、比表面积越大、结构度越高的对CM的补强效果越好。矿质填料的补强效果低于炭黑，但能改善硫化胶料的加工性能，降低成本。因此，将炭黑与矿质填料并用，达到最佳的补强效果。 (3)无机阻燃剂Al(OH)3与适量的Sb2O3和氯化石蜡并用不需要填充很高的份数就可以达到较好的阻燃要求，同时对胶料的物理机械性能影响不大。Al(OH)3经表面处理剂处理后，物理机械性能有所改善，但对阻燃性能影响不大。 (4)随着无机阻燃剂Mg(OH)2用量的增加，胶料的氧指数增加，但胶料的物理机械性能随着Mg(OH)2用量的加大而降低；通过与适量的Sb2O3和氯化石蜡并用Mg(OH)2在用量较少时即可达到较好的阻燃效果。与Al(OH)3相比添加等量的Mg(OH)2时胶料的物理机械性能及阻燃效果更好一些。细粒径的Mg(OH)2对CM胶料有一定的补强效果，但对CM的阻燃性几乎没有影响。 (5)通过以上对CM配和体系的研究，开发了汽车点火线护套、船用电线电缆护套、矿用电线电缆护套、普通电线电缆护套、印染胶辊的配方，硫化胶测试性能达到并超过相应的国标要求。

目录

文摘

英文文摘

1.1CM橡胶的分子结构特点及其性能

1.1.1 CM的结构

1.1.2氯的分布及结晶性

1.1.3氯化聚乙烯的性能与氯含量的关系

1.1.4CM的特性

1.2高聚物的阻燃

1.2.1高聚物的燃烧过程

1.2.2高聚物火灾的危害

1.2.3高聚物的阻燃

1.2.4阻燃效果表征

1.3橡胶配方的设计方法及优化

1.3.1单因素变量试验设计法

1.3.2多因素变量试验设计法

1.3.3正交试验法

1.3.4回归设计试验法

1.3.5均匀设计

1.4计算机RCOS在橡胶配方研究中的应用现状

1.5课题研究的目的及主要内容

1.5.1课题研究的背景及意义

1.5.2课题研究的内容

2.1正交试验设计法

2.1.1正交表的选用

2.1.2结果分析

2.2回归试验设计法

2.2.1数学模型

2.2.2试验点的设计

2.2.3显著性检验

2.3均匀试验设计法

2.3.1均匀设计表

2.3.2均匀性规则及使用表

2.3.3数学建模

2.4本章小结

3.1前言

3.1.1过氧化物硫化体系

3.1.2硫脲硫化体系

3.1.3噻二唑硫化体系

3.2实验准备

3.2.1主要原材料

3.2.2试验设备

3.2.3物理性能测试

3.2.4试样制备

3.3实验分析及结果与讨论

3.3.2过氧化物硫化体系对CM135B性能的影响

3.3.3硫脲硫化体系对CM1358性能的影响

3.3.4噻二唑体系对CM135B性能的影响

3.3.5硫化体系的并用

3.4本章小结

4.1实验准备

4.2实验结果分析讨论

4.2.2炭黑对CM135B性能的影响

4.2.3配合剂DCP、炭黑二因素对胶料物理机械性能影响

4.3本章小结

5.1前言

5.1.1高聚物的燃烧

5.1.2含卤素的橡胶的燃烧

5.1.3阻燃机理

5.1.4阻燃体系

5.1.5阻燃材料阻燃性的评定

5.2实验准备

5.2.1主要原料

5.2.2实验设备

5.2.3物理性能测试

5.2.4试样制备

5.3实验分析及结果与讨论

5.3.1 Al(OH)3阻燃体系

5.3.2 Mg(OH)2阻燃体系

5.3.3阻燃剂粒径大小和品种对胶料性能的影响

5.4本章小结

7.1结论

7.2展望

参考文献

致谢

附录1：CM产品硫化胶性能测定值与国家标准对照表

附录2：攻读硕士期间发表及完成论文