氯磺化聚乙烯橡胶涂料概述

    氯磺化聚乙烯橡胶（chlorosulfonatedpolyethylene，又称Hypalon、海伯隆）涂料即以氯磺化聚乙烯橡胶为主要成膜物质而制成的涂料。

    氯磺化聚乙烯系聚乙烯的衍生物，聚乙烯结构规整有结晶倾向，是常见的通用塑料，聚乙烯的主链引入氯及亚磺酰氯后，结构规整性被打破，成为室温下柔软有弹性的橡胶材料。

    氯磺化聚乙烯的制备方法通常是将聚乙烯置于CCl4、C2Cl4、C2Cl6或C6H5Cl5中，以偶氮二异丁腈为催化剂，通入氯气、二氧化硫混合气或用亚磺酰氯(SO2Cl)进行反应而得到所需产品。典型的氯磺化聚乙烯中约含有1. 5%的硫（硫处于亚磺酰氯单元中），含氯量为26%～29%，其结构式为：

其中，n值为17左右，即聚乙烯主链上每7个碳原子连有一个氯，84～90个碳原子连有一个亚磺酰氯。用分子量20000～40000的低密度聚乙烯得到氯磺化聚乙烯支链结构较多，用分子量为80000～100000的高密度聚乙烯能得到线型的氯磺化聚乙烯。

    亚磺酰氯的引入为的是能将线型大分子链交联起来。氯磺化聚乙烯这种饱和结构的橡胶需要用交联体系交联。曾经提出过金属氧化物交联体系、多元醇交联体系、有机氮化物交联体系和环氧树脂交联体系，其中金属氧化物交联体系最常用。氧化镁、一氧化铅、氧化锰、三碱式马来酸铅是最适宜的金属氧化物。通常氯磺化聚乙烯涂料系双组分包装，使用时按比例混合均匀后施工。由此反应得到的涂层色泽深，不能用于装饰场合，只能做防锈、防腐、保护涂层。

    以典型的金属氧化物、有机酸、促进剂固化体系为例，氯磺化聚乙烯交联成膜机理是：

    ①水解剂的生成：MeO+2C17H35COOH→(C17H35COO)2Me+H2O

    ②水解： -R-SO2-Cl+H2O→-R-SO2-OH+HCl

    ③交联：2-R-SO2-OH+MeO→-R-SO2-O-Me-O-SO2R-+H2O

    ④中和：2 HCl+MeO→MeCl2+H2O

    氯磺化聚乙烯涂料配方中有时也加入适当的树脂，目的是提高涂层的硬度，改善涂层与基体之间的结合力。酚醛树脂、蜜胺树脂、脲醛树脂、环氧树脂等都可以通过干法或湿法与氯磺化聚乙烯并用。

    氯磺化聚乙烯涂料有良好的耐蚀性和耐候性，这是由于氯磺化聚乙烯分子结构中有氯原子，氯的高极性可增强涂膜的抗油性、耐燃性及提高涂层的物理机械性能，氯磺酰基的存在可使大分子链在金属氧化物作用下发生交联，由此使得涂层耐气候性、抗老化性、耐臭氧性及耐化学品性得以提高，尤其是耐氧化剂的性能远优于不饱和橡胶材料。氯磺化聚乙烯涂层的透湿性和透气性明显地低于其他弹性体。因此氯磺化聚乙烯涂料可以涂装于各种织物、纤维、泡沫制品等表面作为防护涂层。氯磺化聚乙烯涂料也大量应用于钢材、木材、水泥制品、塑料等作为防护涂层。