趙建才 郭強(qiáng)強(qiáng) 李狄
摘 要:為了降低導(dǎo)槽密封條的氣味性,本文對導(dǎo)槽密封條的氣味進(jìn)行了試驗研究。試驗結(jié)果表明:原材料中的原膠、活性劑,一段膠中的硫磺、促進(jìn)劑,二段膠,植絨膠水的氣味值較大,半成品在停放、烘烤后氣味值有所降低,成品接角后的氣味值有所提高。在不降低產(chǎn)品性能、不提高生產(chǎn)成本的前提下,采取優(yōu)化一段膠材料、植絨膠水、生產(chǎn)工藝等措施,能有效降低導(dǎo)槽的氣味。
關(guān)鍵詞:導(dǎo)槽密封條 氣味試驗 工藝優(yōu)化
1 引言
導(dǎo)槽密封條(簡稱導(dǎo)槽)是安裝在車門窗框上的密封條,一般由軟硬兩種密實膠組成,并可嵌入金屬骨架,在不同方向唇邊上植絨可降低玻璃升降時同膠條間的摩擦阻力,還有減少噪音的作用。
導(dǎo)槽原材料主要組成包括:(1)生膠:即橡膠主體,最重要的組成部分,決定了膠料的使用性能、工藝性能和產(chǎn)品的成本,導(dǎo)槽使用的是三元乙丙橡膠(EPDM);(2)硫化體系:使橡膠大分子發(fā)生化學(xué)交聯(lián),主要是硫化劑(硫磺)、促進(jìn)劑和活性劑等;(3)填充補(bǔ)強(qiáng)體系:提供膠料的強(qiáng)度和降低成本,主要是炭黑以及碳酸鈣、白炭黑等無機(jī)填料;(4)防老體系:提高膠料的耐老化性能(耐臭氧、耐熱和耐疲勞),主要有胺類防老劑、酚類防老劑。(5)軟化增塑劑體系:改善膠料的加工性能,降低成本,提高硫化膠料的耐寒性,其類型由原膠決定,一般EPDM選用石蠟油。
導(dǎo)槽擠出生產(chǎn)工藝為二段混煉,即是先將除硫化劑和促進(jìn)劑以外的各種配合劑與生膠均勻混合,制造出接近完成的母膠,下片冷卻,停放一定時間,然后在開煉機(jī)上進(jìn)行補(bǔ)充加工加入硫化劑。目前生產(chǎn)工藝為:原材料→密煉(P1)→一段膠→開練(P2)→二段膠(硬度72A膠和硬度65A膠)→擠出(P3)→植絨(P4)→半成品→停放(P5)→烘烤(P6)→接角(P7)→導(dǎo)槽成品。
在導(dǎo)槽裝車過程中,客戶常常抱怨導(dǎo)槽發(fā)出焦臭味、氨味等刺激難聞的氣味。為了降低導(dǎo)槽的氣味性,本文嘗試對導(dǎo)槽氣味性進(jìn)行試驗研究,一是利用常溫瓶式法對原材料、一段膠、二段膠及植絨的氣味測試,并與其限值比較;二是利用高溫袋式法對半成品及成品的氣味測試,并與其限值比較,找出影響導(dǎo)槽氣味的主要因素,提出降低氣味問題的措施。
2 導(dǎo)槽氣味限值評估測試
利用常溫瓶式法(見圖1)對原材料及一段膠、二段膠的氣味限值進(jìn)行評估測試;利用高溫袋式法(見圖2)對半成品及成品的氣味限值評估測試,評估測試結(jié)果如圖3所示。
3 導(dǎo)槽的氣味性測試
3.1 導(dǎo)槽原材料氣味測試
圖4為導(dǎo)槽原材料在4周(第46周-第49周)內(nèi)分別測試的氣味值。測試結(jié)果表明:原膠的最大氣味值為4,低于限值4.5。炭黑的最大氣味值為3.5,等于限值3.5。石蠟油的最大氣味值為3.75,低于限值4?;钚詣┑淖畲髿馕吨禐?,低于限值4.5。
3.2 導(dǎo)槽一段膠氣味測試
圖5為導(dǎo)槽一段膠中的硫磺和促進(jìn)劑在4周(第46周-第49周)內(nèi)分別測試的氣味值,其最大值均為4,低于限值4.5。
3.3 導(dǎo)槽二段膠氣味測試
圖6為導(dǎo)槽二段膠在4周(第46周-第49周)內(nèi)分別測試的氣味值,其最大值均為4,低于限值4.5。
3.4 導(dǎo)槽植絨氣味測試
圖7為導(dǎo)槽植絨在4周(第46周-第49周)內(nèi)分別測試的氣味值,植絨膠水的最大值為4,絨毛的最大值為3.9,均低于氣味限值。
3.5 導(dǎo)槽半成品烘烤前后氣味測試
圖8為導(dǎo)槽半成品在4周(第46周-第49周)內(nèi)分別測試的氣味值,其最大值為4.25,等于氣味限值。
圖9為導(dǎo)槽半成品在4周(第46周-第49周)內(nèi)烘烤后分別測試的氣味值,其最大值為4,高于氣味限值。
3.6 導(dǎo)槽接角后成品氣味測試
圖10為導(dǎo)槽接角后成品在4周(第46周-第49周)內(nèi)分別測試的氣味值,其最大值為4.25,高于氣味限值3.75。
4 降低導(dǎo)槽成品氣味措施
通過對導(dǎo)槽的氣味測試結(jié)果,可以看出:
原材料的原膠、活性劑,一段膠的硫磺、促進(jìn)劑,二段膠,植絨膠水的氣味值較大,半成品在停放、烘烤后氣味值有所降低,成品接角后的氣味值有所提高。
在不降低產(chǎn)品性能、不提高生產(chǎn)成本的前提下,經(jīng)過多次試驗,能有效降低導(dǎo)槽成品氣味有效措施如下:
4.1 優(yōu)化一段膠材料
由于導(dǎo)槽的熱空氣硫化工藝使用硫磺硫化體系,而EPDM為非二稀類橡膠,硫化速度慢,需要添加較大量的促進(jìn)劑;同時,EPDM為非極性橡膠,而促進(jìn)劑多為極性材料,根據(jù)相似相溶的原理,為防止噴霜的產(chǎn)生,EPDM大多采用多品種促進(jìn)劑并用的原則。
促進(jìn)劑TMTD是一種較為常用的超速類促進(jìn)劑,其分解產(chǎn)物為胺類小分子和二硫化碳,這正是導(dǎo)槽發(fā)出焦臭味、氨味等刺激難聞的氣味原因,因此在配方中應(yīng)該盡量減少用量。
經(jīng)過多次試驗,采用環(huán)保型促進(jìn)劑,在硫化反應(yīng)分解時不會產(chǎn)生亞硝胺,導(dǎo)槽的氣味值會顯著降低,而且對膠料硫化的特性影響不大。
4.2 優(yōu)化植絨膠水
將溶劑型植絨膠水更換成水劑型植絨膠水,降低植絨的氣味值。
4.3 優(yōu)化生產(chǎn)工藝
將半成品后的生產(chǎn)工藝改為:半成品→接角(P7)→停放(P5)→烘烤(P6)→導(dǎo)槽成品。
由于快速擠出導(dǎo)致堆積的熱量,在導(dǎo)槽后續(xù)存放過程中緩慢釋放并帶有小分子的產(chǎn)生。因此,停放時間和條件對氣味的釋放有明顯影響。通過多次測試驗證:導(dǎo)槽在恒溫室溫度≥18℃,停放時間≥7天時,氣味釋放效果明顯。
恒溫室停放7天后,將產(chǎn)品放入烘箱,在80℃下烘烤8小時后,測試導(dǎo)槽氣味為3.75,滿足了產(chǎn)品的氣味性能要求。
5 結(jié)論
本文對導(dǎo)槽氣味性進(jìn)行了試驗研究,試驗結(jié)果表明:原材料的原膠、活性劑,一段膠的硫磺、促進(jìn)劑,二段膠,植絨膠水的氣味值較大,半成品在停放、烘烤后氣味值有所降低,成品接角后的氣味值有所提高。
在不降低產(chǎn)品性能、不提高生產(chǎn)成本的前提下,采取優(yōu)化一段膠材料;優(yōu)化植絨膠水;優(yōu)化生產(chǎn)工藝等措施,能有效降低導(dǎo)槽的氣味。
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