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氯磺化聚乙烯(CSM)通常由低密度聚乙烯或高密度聚乙烯经过氯化和氯磺化制得,为白色或黄色弹性体。CSM的制备方法分为溶液法和固相法,采用溶液法制备的产品性能均一性好,但溶剂消耗量大、污染重、能耗高、生产效率低、二氧化硫利用率低。而采用固相法制备CSM,具有反应时间短、成本低、污染少、工艺简单合理等优点,相对于溶液法,其前景更加广阔,因此具有较高的研究价值。课题组曾采用氯化和氯磺化分步反应的固相制备方法,所获得的CSM有利于反应过程控制和降低成本,同时与溶液法Hypalon40相比,所得产品100%模量稍高,拉伸强度高。本论文根据曾经的工作,鉴于气固相制备CPE及CSM的基础,设计了气-固本体法制备CSM。该反应以高密度聚乙烯(HDPE)作为反应基质,氯气(Cl2)和磺酰氯(SO2Cl2)作为反应试剂。首先,HDPE与SO2Cl2经过膨润充分接触;然后在体系中通入Cl2,再逐步升温,到达反应要求后结束反应。本文重点通过FT-IR、1H-NMR等手段证明了该反应过程制备CSM的可行性;并对该过程制备的CSM的链结构,如氯基团和磺酰氯基团在分子链上的分布,进行了初步定量分析;以CSM的热性能以及力学性能,确定了分子链上-SO2Cl基团的反应活性;气-固相法制备的CSM经过交联后,具有优良的力学性能;该过程以SO2Cl2代替了二氧化硫,避免了大量二氧化硫的使用,大大简化操作过程,降低生产成本,增强了生产的安全性而且提高了磺化效率。本文的研究结果为开拓一条新的CSM制备路线奠定了基础。