氯和亚磺酰氯基主要是加成到仲碳原子上，而且大多数相隔两个或两个以上的-CH2-基上，但也有其他类型的加成情况，如在相邻的碳原子上加成、隔一个碳原子加成以及加到伯碳原子或叔碳原子上去。氯磺化聚乙烯橡胶的性能取决于原料聚乙烯的相对分子质量、氯和硫的相对含量。其中，聚乙烯相对分子质量对氯磺化聚乙烯性能的影响较大：相对分子质量过低则成品的黏性大，拉伸强度低；氯磺化聚乙烯橡胶的力学性能随着聚乙烯相对分子质量的增加而提高，但相对分子质量增加到一定限度后，对氯磺化聚乙烯的性能影响就不明显了。因此，一般采用的聚乙烯相对分子质量在2万～10万之间。其中，氯磺化聚乙烯20和30采用相对分子质量2万～4万的高压聚乙烯；氯磺化聚乙烯40和45常用相对分子质量8万～10万的低压聚乙烯。
在聚乙烯分子中引入氯原子可以在保持聚乙烯优良性能的同时，消除分子的结晶性，得到的弹性体柔软而易于加工。含氯量在25%～38%之间的聚合物的硬度和强度最小，继续提高含氯量将使聚合物的硬度和强度升高。试验证明，最宜的氯含量约为27010。氯含量较高时，所得聚合物的耐溶剂性、耐油性较好，在较高温度下的强度也比较大，但压缩永久变形及在低温下的脆性增大。当含氯量为27%-30％时，聚合物具有足够的可塑性，而且具有良好的加工性能。二氧化硫气体的作用是使聚合物与氯结合，在氯磺化聚乙烯中形成亚磺酰氯基，以便借助于这个基团形成交联结合。因此，其含量对胶料的硫化性能有很大的影响。含量过高容易焦烧，若以该基团中的硫量计，一般以1.5%为宜。
氯磺化聚乙烯橡胶是一种强度低，有黏性的聚合物。其密度约为1.1g／CII13；易溶于芳香烃及氯代烃；在酮、酯、环醚中的溶解度较低；不溶于酸、脂肪烃、一元醇及二元醇。氯磺化聚乙烯橡胶虽然可以在潮湿的热空气中贮存半年左右，但在121C或更高的温度下连续加热数小时，亚磺酰氯基即发生裂解，使聚合物及其溶解黏度增高，并使硫化胶的性能降低。因此，生胶最好贮存在于燥的环境中，否则，聚合物的水分增高，加工过程中易产生早期硫化现象。
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