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嘉峪检测网 2020-11-17 17:03
利用动态硫化技术制备的TPV具有独特的海岛结构,使其既具有橡胶的性能优点(如优异耐候、耐臭氧、耐热、耐寒、耐油等性能),也赋予了它优良的耐疲劳、抗屈挠和抗压缩永久形变性能。同时TPV在制造和应用时工艺流程简易,大大缩短加工周期并降低能源消耗,所以其制品已广泛应用于各式密封材料、软管、汽车配件、电线电缆、土木建筑及家电领域。
TPV本身属于热塑性硫化橡胶,在硫化的过程中,易产生挥发性的有机物,使得材料的气味性较大,这严重限制TPV的使用,特别是限制了其在居室、办公室和汽车车室内的使用。TPV(EPDM/PP)中典型的配方构成,主要分为基材EPDM和PP、填料(CaCO3)、白油和添加剂(硫化剂、润滑剂等)。下面我们就从原材料、工艺方面逐一来分析TPV气味产生的原因。
EPDM
EPDM橡胶本身有程度不同的气味,不同厂家的EPDM材料本身存在较大的差距,分析原因可能是不同公司制造工艺和材料的不同导致橡胶中残留的有机挥发份不同。其中,采用茂金属催化技术生产的EPDM催化剂用量很少,催化效率很高,产物中残留的催化剂极少,不必脱出,因此产生气味的易挥发成份也少,气味最小。
硫化剂
常用的过氧化物硫化剂DCP(过氧化二异丙苯),它的硫化胶性能良好,正是因为有严重的特殊气味(气味分值为5)使其应用范围受到很大限制,近来俗称无味DCP(BIPB-40C)获得了更广泛的应用,尽管使用它硫化的产品气味已大大减轻,但仍有轻微的异味,评定其气味分值为3,仍达不到硫磺硫化产品的气味水平(分值为2)。
PP
PP的聚合工艺对气味的影响很小,共聚PP中共聚单体PE的含量对气味有一定影响较大。因此,减小TPV中的气味建议选择均聚PP。实际加工的时候,很少因为PP的原因出现严重气味。
填料
以碳酸钙为例,活性碳酸钙是使用硬脂酸、硬脂酸钙、聚丁二烯或者硅烷偶联剂等处理的,存在一定的有机小分子,而重钙是以天然的方解石、石灰石等为原料,用机械的方法将其磨碎,并达到一定的细度,虽然性质没有轻钙纯净,但其不含有气味的小分子,故重钙应该是比轻钙气味更小。
白油
高芳烃油中含有多种多环芳香烃,因此也会有较严重的特殊气味,不过这类油品的极性大,在非极性的EPDM中不会使用。环烷油与橡胶有较好的共混性,且为非污染型,用其制备的充油橡胶颜色稳定,弹性更优,可以用于EPDM。石蜡基油的饱和烃含量最高,与EPDM橡胶的共混性很好,在EPDM橡胶中使用广泛,因为制造工艺的不同,不同牌号的石蜡油气味表现也不一样。
工艺
为了减轻产品中残留的气味,可以使用特殊的加工工艺来减轻和消除制品中残留的气味,比如可采用二次硫化工艺,这是EPDM橡胶常用的一种加工工艺,对采用过氧化物硫化的胶料来说更是必需。经过二次硫化的产品气味可以降低,二次硫化时间越长,气味残留越少,制品也更接近无味。另外加工过程中的挤出温度、剪切强度太高也会使材料产生较大气味,在普通机台上增加一台真空机,最大限度地抽除小分子,可有效减少气味。
热塑性硫化橡胶TPV的气味问题在实际生产中是很容易感知的,一般理想的橡胶制品是没有气味的,限于各种原因还难以做到,但是通过材料的选用和适当的加工工艺,仍然可以降低制品的气味,得到气味很小甚至是无味的制品。
来源:UTPE平台