三元乙丙橡胶低气味配方设计选材思路分享

三元乙丙橡胶低气味配方设计选材思路分享三元乙丙橡胶作为合成橡胶中用量最大的胶种之一，是乙烯、丙烯和少量二烯烃的三元共聚物，因为其主要聚合物链是完全饱和的，使得三元乙丙在抗热，抗光以及抗氧性能优异，对极性溶液和化学物质具有很好的抗性，绝缘特性优异，广泛应用与汽车，线缆和建筑等行业。但近几年我国橡胶工业的环保和节能问题面临的压力越来越大，随着我国入世的深入和经济的发展欧美等发达国家制定的橡胶环保规范以及法律法规对我国的制品形成了“绿色壁垒〃，橡胶工业是耗能较大的行业，面临能源日趋短缺，橡胶企业存在着潜在的危机，必须进一步加强节能环保问题。橡胶材料是许多种材料组成的，一般的橡胶制品都会有不同程度的特殊气味，随着人们健康和环保意识的增强，许多场合使用的橡胶配件都要求没有气味，以下对三元乙丙低气味配方设计选材思路做简要分享。一、生胶对气味的影响三元乙丙橡胶目前主要的生产工艺有三种，溶液聚合法、悬浮聚合法和气相聚合法，各方法工艺都有其优缺点，我们一般根据其催化剂的不同，有传统的齐格勒-纳塔催化与茂金属催化，传统的齐格勒•纳塔催化合成技术，由于催化效率较低，工艺过程需要脱除残留催化剂。而新型的茂金属催化剂用量很少，催化效率很高，产物中残留的催化剂极少，不必脱出，这种生产方法省去了许多生产步骤，其中包括催化剂残渣的冷却和洗涤，溶液的气提和产品的干燥，新方法生产的产品是无色透明体，说明它纯度高，因此产生气味的易挥发成份也少，气味最小，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，其中提供简单的判别方法，解开外包装后，人工鼻嗅评价生胶的气味程度。另外对充油胶，若充的普通石蜡油，其不但气味重，而且颜色为较深的黄色，有研究表明，此类填充普通石蜡油的EPDM制品，在紫外线照射下，也更容易变色，在制做浅色制品时耐黄变性能不如填充无色石蜡油的品种。二、补强填充材料对气味的影响补强填充材料常用的主要是碳黑和无机填料两大类，但一般来说，无机填料的成分单一，性质稳定，不易产生特殊气味；而炭黑相对比较复杂，需要重点关注。碳黑由90〜99%的碳原素组成，其余有氢、氧及由它们组成的各种官能团，还有少量结合硫及其它杂质，其杂质包含硫，灰分，焦油和水。因为碳黑不同的制造工艺，不同牌号的碳黑气味表现也不相同。其中以重油为原料采用油炉法生产的炭黑气味大于以天然气原料的。经研究表发现，炭黑表面会吸附有多环芳烃，而且吸附十分牢固，这可能是炭黑气味的来源。实际检测也表明，常用炭黑中都含有微量的多环芳烃，而以天然气为原料的炭黑品种的多环芳烃（pahs）的含量较小，而且要强调说明的是，欧盟已颁布有2005/69/EC指令中，针对的就是制品中多环芳烃的含量。橡胶产品的气味太大，也反映存在多环芳烃（PAHs）含量高的风险。在低气味配方中选用低多环芳烃炭黑也显得尤为重要。上海玄珞新材料的纳米补强剂一PF81是脱除羟基活化处理纳米补强剂，由精选高白度天然复合矿物原料加工、经过严格的内部质量监控过程，使产品都具有统一的化学纯度和稳定的粒径分布，精精致而成，大部分粒径分布在纳米级、有经过活化处理，其作为橡塑行业的补强功能性填料，分散好、高补强、绝缘好，回弹好，高白度等突出优势。1GrmenPcjwe产PF日1拨胶制品的优异卷现；11卜强效果好,比N鸵。和强2一改善耐磨、耐油.整热老化性能工气密性好，挤出产品光滑4,绝缘性优异.压变他5一高「|内:适含力.产伐色制4

混炼，胶加匚性的良好表现：L在胶料中有良好的分散性2一收叩瑞动件好.就挤出.尺寸卷定性佳3,延长熔烧时间,缩短正硫化时间4一填充率高

GreenPower®PFB1主要特性:1.片状晶枸、孔隙率高2高比表面根,瑛基.质轻.体软、粒径分布介理.杂版含量低.无毒，无味一优异的化学稳定性物理和化学腌 1个别陋麟百分出％常规白度GEM94i%*325目(>45um)<0,4PH(椭潮AFS113孙§6.0-7।澈细颗分析<0,3含水量AFSC566<0,3:中值粒径(nm)SEDIGRAPH800化学分析1跷失量r<o,3Si02)55.00%I［比重2.53AI2O342.00%；城油量(9加Og)ASTMD-281■■■■■■一■!!■■■■■■■■■■■■n■i60-70■■■■d■■■Ti02■Ml■■■■■■■■■■■■■■■■■■1too%!三、软化油对气味的影响橡胶填充油按ASTMD2226标准可分为芳烃油，环烷油和石蜡基油。三元乙丙是非极性橡胶，我们一般选用石蜡油作为其最主要的软化增塑体系。而石蜡油也会根据生产工艺的不同，分为三大类基础油：团类基础油：传统的“老三套〃工艺生产制得，基本过程都是简单的物理工艺，不改变烃类结构；团类基础油：组合工艺（溶剂工艺和加氢工艺结合）制得，工艺主要以化学过程为主，可以改变原来的烃类结构，杂质少（芳烃含量小于10%），饱和烃含量高，热稳定性和抗氧性好；团类基础油：用全氢工艺制得，属高粘度指数的加氢基础油，在性能上远超过3类和团类基础油，尤其突出的特性是环保更好和更低的挥发性。橡在配方设计中，我们也常常用到各种树脂类的软化剂、固马隆树脂、石油树脂等，但此类软化剂会有比石蜡油大得多的气味，也会加重最终制品的气味，尽管使用它可以得到优良的物理机械性能，在有气味要求的制品中也不宜使用。因此对气味要求高的配方设计中，通常都会选用重度加氢工艺的石蜡油。善贞实业专注经营环保橡胶油，与尼纳斯（全球最大的环烷油生产商）建立密切的战略合作关系，代理其Nypar330（环保石蜡油，瑞典产）:清如水，PHAS测试不出，通过REACH/RHOS等，是EPDM等降低气味、VOC有效利器。

善贞Sanepar9X6系列石蜡油，同样采用重度加氢工业，为客户生产低气味产品保驾护航。Sanepar系歹］指徐产品名称检验项目单位试驶方法深度加氢工艺运动钻度，40nntf/sGBT26582.49110254.40运动钻度，1。0mmVsGBT2659.8112.0421.65闪点（闭口）℃GBT261二-248250闪点（开口）℃GET35先2522&72S4凝点℃GBT510-25-20-17倾点℃GBT3535-22-17-14密度（20吧）^cm3GBT18840.868O.E70.8705硫含量PPmGB.T0.560.7032苯胺点℃GBT262117.2124130酸值mgKQJL'gr0.010.0050.012型析碳分CP%DLT92958.1953.4269.75CN%41.7846.530.14CA%0.030.080.11四、硫化体系对气味的影响三元乙丙常用的硫化体系有硫磺和过氧化物2种，硫磺硫化的产品常用于耐热性要求较低的场合，一般小于120回，而过氧化物硫化的产品具有更好的耐热性能，可以用于使用温度更高的场所，通常是小于150队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使其应用范围受到很大限制，近来无味DCP获得了比较广泛的应用，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,但仍达不到硫磺硫化产品的气味水平，其分值为2。另外在硫磺硫化体系中，促进剂的选用也多选用环保综合促进剂。上海玄珞新材料公司开发出了AG40&AG60两种低气味环保综合促进剂。AG60属于二硫代磷酸锌、苯并睡唑、次磺酰胺类促进剂的增效组合的综合促进剂，气味低;AG40属于二硫代磷酸酯、苯并睡唑类等促进剂的增效组合综合促进剂，气味低。具有较高的硫化活性，能赋予硫化胶料良好的耐老化性能和耐疲劳性能，且不喷霜特殊促进剂。另外在一些配方设计中，有部分配方工程师，会选用所谓遮味剂来掩盖橡胶制品的气味，但此种方法还不够成熟，如若使用不当，还会产生比较比原来橡胶制品更难闻的气味。以上从配方设计的选材原则做简要分享，当然也可以在橡胶制品加工工艺中做一定的调整，得到气味更低的产品。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，常用的有以下两种。二次硫化:二次硫化工艺是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。可以进一步加深橡胶产品的硫化程度，稳定交联键，提高胶料的耐热性能，同时也可以减少橡胶中的易挥发物质的含量，对减轻产品的气味也有显著效果。水煮：也可以使用水煮的方法来降低制品中残留的气味，有比较明显的效果，特别是一些以水为工作介质的制品，例如进水，排水管等特别适合使用这种处理方式，既可以去除气味，又对产品有清洗作用。一般的工艺是将产品浸入水中煮沸半小时，就可以取得满意的除味效果，水煮沸的方法因为温度较低，不适于处理过氧化物硫化的产品。我们也都只道橡胶制品的气味问题是比较容易感知的，但是缺少明确的界定和试验方法，不容易量化研究，而且容易主观化，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