Хлорированию может подвергаться полиэтилен низкой и высокой плотности. Этот процесс, как и хлорирование поливинилхлорида, проводят в растворе или в водной суспензии.
При проведении процесса в растворе обычно в качестве растворителя используют хлорированные олефины. Хлорированию подвергают растворы 3—4%-ной концентрации. При проведении процесса в водной суспензии обычно добавляют небольшое количество хлорированного углеводорода, способствующего набуханию частиц полиэтилена и тем самым облегчающего диффузию хлора внутрь полимерных частиц. Структура полученного продукта определяется степенью хлорирования, а также условиями его проведения. При содержании хлора до 35% в составе полимера обнаруживаются в основном группы СН2 и СНС1; при содержании хлора более 65% — группы СН2, СН—С1 и СС12; при содержании хлора более 65%. группы СН2 в макромолекулах практически отсутствуют. Если процесс проводят в растворе, хлорсодержащие группы распределяются вдоль полимерной цепи статистически, а в случае его проведения в суспензии — в макромолекулах хлорированного полиэтилена чередуются высоко — и низкохлорированные сегменты.
Содержание хлора оказывает большое влияние на свойства хлорированного полиэтилена. При содержании хлора от 25 до 40% он представляет собой эластичный каучукоподобный продукт, похожий по свойствам на пластифицированный поливинилхлорид, причем постепенно по мере увеличения содержания хлора снижаются его температура размягчения и механическая прочность, которая становится минимальной при содержании хлора 32—34%. При дальнейшем хлорировании температура размягчения постепенно повышается, увеличивается механическая прочность, продукт становится менее эластичным.
Хлорирование полиэтилена способствует значительному улучшению его растворимости в органических растворителях. При содержании хлора более 40% полимер уже хорошо растворяется в ароматических углеводородах, кетонах, сложных эфирах.
В зависимости от степени хлорирования различают низко — и высокохлорированный полиэтилен с содержанием хлора соответственно до 40 и 64—75%. В качестве пленкообразующего применяют в основном высокохлорированный полиэтилен, имеющий молекулярную массу от 5-103 до 35-103. Его используют в виде растворов в органических растворителях (главным образом в ароматических углеводородах) для получения термопластичных покрытий естественной сушки. В состав лакокрасочных материалов на основе высокохлорированного полиэтилена вводятся обычно пластификаторы (хлорированные парафины, эфиры фталевой и фосфорной кислот). Покрытия негорючи и обладают высокой стойкостью к действию агрессивных сред (минеральные кислоты, щелочи), а также хорошей атмосферостой — костью.
Низкохлорированный полиэтилен в качестве пленкообразующего применяется реже. Термопластичные покрытия на его основе липкие и имеют низкие физико-механические показатели. Низкохлорированный полиэтилен можно использовать в сочетании с отвердителями аминного типа (алифатические и ароматические полиамины с концевыми М-Ь-группами). Отверждение происходит по реакции
TOC o "1-5" h z —С—С1 С1—С— —С С—
1 + Н2Ы—Я—ЫН2 + * +4НС1. (7.23)
I „ „ 1 •/
— С—С1 С1—с— —с с—
которая протекает довольно легко при температуре около 100 °С, однако образующиеся термореактивные покрытия имеют невысокую твердость. Поэтому низкохлорированный полиэтилен чаще используют в термореактивных композициях в сочетании с олигомерами других типов. Весьма перспективно применение низкохлорированного полиэтилена в качестве пластификатора в составе эпоксидных порошковых красок: он участвует наряду с эпоксидным олигомером в процессе отверждения композиции аминами.