3.3.2氯磺化聚乙烯的交联
3.3.2.1氯磺化聚乙烯的交联工艺
因氯磺化聚乙烯的结构不同于其他类型的橡胶，所以必须用不同的硫化体系进行交联。因其分子是饱和的，实际上不可能用硫黄和促进剂硫化。大多都用金属氧化物或环氧树脂交联，也可用其他活性多官能有机化合物交联。
在工业上，若用金属氧化物来获得最适宜的硫化度，胶料必须至少包含三个组份:
1.金属氧化物；
2.有机酸；
3.有机促进剂。
必要时，可用环氧树脂代替金属氧化物和酸。
3.3.2.1.1金属氧化物
已经证明，氧化镁、一氧化铅及顺丁烯二酸三羟铅一水化合物是用于氯磺化聚乙烯最适宜的金属氧化物。不用氧化锌，因其在高温下在硫化胶中催化生成盐酸。用氧化镁交联将获得良好的物理机械性能，特别是低永久变形，并适用于浅色硫化胶，不过耐水性差。一氧化铅则赋予硫化胶以极好的耐水性，这是氯磺化聚乙烯制品的一项特别重要的性能。可惜氧化铅变色极强，只适用于深色制品。有时使用大量的金属氧化物（配方可含高达40重量份的一氧化铅）以使硫化胶比重特别大。一氧化铅硫化胶的抗张强度大大超过含氧化镁者，虽然后者有较高的定伸强度。顺丁烯二酸三羟铅也使硫化胶加重，但是变色的效应不显著，因此，可用于要求耐水溶胀良好的浅色制品。顺丁烯二酸三羟铅硫化胶的物理机械性能与用一氧化铅者相似。
金属氢化物的作用是多样的。就其交联作用的化学机理而言，金属氧化物首先与有机酸作用生成水，因而引发硫化。然后金属氧化物与硫化过程中释放出来的磺酸基作用，从而引起实际交联。此外，金属氧化物作为由水解释放出来的盐酸的接受体，可以防止硫化胶受到损伤。金属氧化物用量往往超出实际交联的需要，以便稳定硫化胶，特别是高温下应该如此。为了取得特别良好的耐热性能，通常采取一氧化铅与氧化镁并用。
3.3.2.1.2有机酸
在氯磺化聚乙烯中，最常用的有机酸是树脂酸（氢化松香、歧化松香酸）。纯松香酸不比复杂的树脂酸好，的确氢化树脂酸是比较好的。氢化树脂酸的优点是不易氧化，不易变色。其他能用的交联剂是长链脂肪酸，如硬脂酸和月桂酸，但它们的活性比树脂酸高，容易引起焦烧。芳香酸因与氯磺化聚乙烯不相容，硫化效果又不好，故一般不使用。
3.3.2.1.3硫化促进剂
为使氯磺化聚乙烯胶料能经济地在合理的时间内完成硫化，往往必须采用一种或多种有机促进剂。有几种典型的橡胶促进剂是合适的，其中最常用的有2-硫醇基苯并噻唑、二硫化二苯并噻唑、二硫化四甲基秋兰姆、四硫化双五甲撑秋兰姆、二苯胍、二邻甲苯胍和乙撑硫脲等。2-硫醇基苯并噻唑用于氯磺化聚乙烯胶料时，其硫化速度常常比二硫化二苯并噻唑快得多，因而导致焦烧。另一方面，二硫化二苯并噻唑对某些用途的胶料硫化不够快，因而常与其他促进剂，特别是与秋兰姆类和胍类促进剂并用。在秋兰姆类促进剂中，四硫化双五甲撑秋兰姆有时比二硫化四甲基秋兰姆好用，因为前者硫化速度稍快。胍类促进剂中的二邻甲苯胍活性较大，因而经常使用。刚提到的二硫化二苯并噻唑与秋兰姆和胍类促进剂并用，或以后者代替秋兰姆，可使硫化速度很快而无多大的焦烧危险。用二硫代氨基甲酸盐硫化确实也很快，但有严重缺点，不宜使用。醛胺类促进剂也大致与此相同。而乙撑硫脲则特別合适，因为它的硫化时间比较短，可减少胶料的受热时间，并能改善料的贮存稳定性。
已经发现，如果增加促进剂用量（以100份氯磺化聚乙烯计算，正常用量为1~2份），而金属氧化物的正常用量（例如氧化铅为40重量份）降低时，氯磺化聚乙烯可以得到更满意的硫化。这样就可以在某种条件下，完全不用有机酸，因而大大减少加工中的困难。此外，这个方法能大大减少用一氧化铅和顺丁烯二酸三羟铅制造的硫化胶的密度和毒性。还能大大改善氧化镁硫化胶的耐水性。
3.3.2.1.4环氧树脂
需要时，可用环氧树脂代替金属氧化物（见3.7.4节），从而克服金属氧化物的缺点。环氧树脂加工安全性大，并赋予硫化胶极好的物理机裓性能，特别是硫化胶具有优良的耐水与耐热性，还有耐酸性好，永久变形低，比重小和无毒性等良好性能。与金属氧化物体系相比，使用环氧树脂时在较低温度下混炼时间较短，粘度降低，填充胶料粘辊的倾向下降，因而能够用较小的能量完成混炼。此外，在较高的速度下压延和压出时，能得到较平滑的压延胶片和较光滑的压出胶。不过，含环氧树脂的胶料尺寸稳定性较差，但这一缺点可以加入10~15体积份填料克服。
用环氧树脂硫化氯磺化聚乙烯，也必须使用促进剂，其中以二硫化二苯并噻唑、四硫化双五甲撑秋兰姆或二硫化四甲基秋兰姆和二邻甲苯胍等促进剂最合适。
3.3.2.1.5其它物质
氯磺化聚乙烯也能用许多其他活性多官能团有机化合物进行交联。但是，共中大多数化合物都不如金属氧化物和环氧树脂重要。例如对二氮杂萘与常用的其他交联体系比较，能迟延硫化起步。据说硫化胶非常耐水溶胀。然而不可避免地产生灰色污染。
一些其他次要的交联剂将结合氯磺化聚乙烯交联的化学机理一并研究，以便说明问题。
