氯磺化聚乙烯(CSM)主要是以聚乙烯为原料,经过氯化和氯磺化而制得的高饱和链结构的弹性体材料。它是一种具有高性能的特种橡胶,耐气候、耐老化、耐燃、耐化学介质以及机械性能和电绝缘性等性能优异,因而用途广泛。但是由于其是带有极性侧基的饱和橡胶,低温性能较差,而且永久变形大,动态性能不稳定等限制了应用,因此研究制备综合性能优异的CSM复合材料对拓展其应用领域是非常有意义的。本课题研究了CSM的增塑体系、阻燃体系、硫化体系、短纤维增强体系以及探索了稀土氧化物对CSM性能的影响,主要结果如下所述：(1)增塑剂TOTM相对于增塑剂DOP、TP-95和TP-90B最适合于CSM,既能降低胶料玻璃化温度和脆性温度来提高其低温使用性能,又不对力学性能产生大的影响,同时其不易挥发和迁移,复合材料的耐老化性能也得到了保障。TOTM用量增加,材料的低温性能越好,老化性能也有提高,不过对阻燃性能和力学性能稍有影响。(2)纳米Mg(OH)2可以作为阻燃剂,一方面对CSM胶料有抑烟阻燃的作用,另一方面作为纳米级的填料,由于纳米增强的作用,能够有效的提高CSM胶料的力学性能,具有双重的作用。如果要达到高阻燃性,纳米Mg(OH)2的填充量要达到100phr以上,胶料的断裂伸长率会下降、硬度会变很大,低温性能也会变差,因而我们利用了CSM基体中含有氯元素,向CSM中添加Sb203,起到协同阻燃的作用,大大的提高了阻燃性能,同时胶料其他性能基本不产生影响。因此纳米Mg(OH)2和Sb203并用能达到最佳的效果。(3)CSM的硫化体系很多,采用双2,5硫化体系和HVA-2硫化体系的胶料综合性能最好,其中前者的耐老化性好于后者,而后者的定伸模量要好于前者。采用150℃二段硫化后胶料的性能要比一段硫化的性能好,其中双2,5硫化体系最佳硫化温度为170℃而HVA-2硫化体系最佳硫化温度为160℃,并根据不同的配方也有最佳的硫化时间。(4)短纤维能够对CSM胶料进行补强,添加少量就有明显的效果,当短纤维为3份时,胶料的定伸模量就增加了100%-300%。不同的短纤维类型对硫化胶性能影响的程度不一样,芳纶纤维和尼龙纤维的增强效果要好于聚酯纤维和芳纶浆粕；对于耐热空气老化性能而言,聚酯纤维和尼龙66纤维较好,而芳纶纤维和芳纶浆粕稍差；尼龙66纤维对脆性温度的影响最小,其次是聚酯纤维,而芳纶纤维和芳纶浆粕影响较大；从整体上看,尼龙66的综合性能最好。(5)稀土氧化物对CSM硫化胶的性能也有一定的影响,能够稍微提高硫化胶的基本力学性能、热稳定性和耐热空气老化性,同时稀土还能够降低CSM的脆性温度。Gd203的效果要比Sm203好,随着Gd203用量的增加,力学性能、热稳定性能和耐热空气老化性能都有缓慢提高的趋势,而脆性温度明显降低。