导槽密封条气味性试验研究及工艺优化

赵建才　郭强强　李狄

摘 要：为了降低导槽密封条的气味性，本文对导槽密封条的气味进行了试验研究。试验结果表明：原材料中的原胶、活性剂，一段胶中的硫磺、促进剂，二段胶，植绒胶水的气味值较大，半成品在停放、烘烤后气味值有所降低，成品接角后的气味值有所提高。在不降低产品性能、不提高生产成本的前提下，采取优化一段胶材料、植绒胶水、生产工艺等措施，能有效降低导槽的气味。

关键词：导槽密封条 气味试验 工艺优化

1 引言

导槽密封条（简称导槽）是安装在车门窗框上的密封条，一般由软硬两种密实胶组成，并可嵌入金属骨架，在不同方向唇边上植绒可降低玻璃升降时同胶条间的摩擦阻力，还有减少噪音的作用。

导槽原材料主要组成包括：（1）生胶：即橡胶主体，最重要的组成部分，决定了胶料的使用性能、工艺性能和产品的成本，导槽使用的是三元乙丙橡胶（EPDM）；（2）硫化体系：使橡胶大分子发生化学交联，主要是硫化剂（硫磺）、促进剂和活性剂等；（3）填充补强体系：提供胶料的强度和降低成本，主要是炭黑以及碳酸钙、白炭黑等无机填料；（4）防老体系：提高胶料的耐老化性能（耐臭氧、耐热和耐疲劳），主要有胺类防老剂、酚类防老剂。（5）软化增塑剂体系：改善胶料的加工性能，降低成本，提高硫化胶料的耐寒性，其类型由原胶决定，一般EPDM选用石蜡油。

导槽挤出生产工艺为二段混炼，即是先将除硫化剂和促进剂以外的各种配合剂与生胶均匀混合，制造出接近完成的母胶，下片冷却，停放一定时间，然后在开炼机上进行补充加工加入硫化剂。目前生产工艺为：原材料→密炼（P1）→一段胶→开练（P2）→二段胶（硬度72A胶和硬度65A胶）→挤出（P3）→植绒（P4）→半成品→停放（P5）→烘烤（P6）→接角（P7）→导槽成品。

在导槽装车过程中，客户常常抱怨导槽发出焦臭味、氨味等刺激难闻的气味。为了降低导槽的气味性，本文尝试对导槽气味性进行试验研究，一是利用常温瓶式法对原材料、一段胶、二段胶及植绒的气味测试，并与其限值比较；二是利用高温袋式法对半成品及成品的气味测试，并与其限值比较，找出影响导槽气味的主要因素，提出降低气味问题的措施。

2 导槽气味限值评估测试

利用常温瓶式法（见图1）对原材料及一段胶、二段胶的气味限值进行评估测试；利用高温袋式法（见图2）对半成品及成品的气味限值评估测试，评估测试结果如图3所示。

3 导槽的气味性测试

3.1 导槽原材料气味测试

图4为导槽原材料在4周（第46周-第49周）内分别测试的气味值。测试结果表明：原胶的最大气味值为4，低于限值4.5。炭黑的最大气味值为3.5，等于限值3.5。石蜡油的最大气味值为3.75，低于限值4。活性剂的最大气味值为4，低于限值4.5。

3.2 导槽一段胶气味测试

图5为导槽一段胶中的硫磺和促进剂在4周（第46周-第49周）内分别测试的气味值，其最大值均为4，低于限值4.5。

3.3 导槽二段胶气味测试

图6为导槽二段胶在4周（第46周-第49周）内分别测试的气味值，其最大值均为4，低于限值4.5。

3.4 导槽植绒气味测试

图7为导槽植绒在4周（第46周-第49周）内分别测试的气味值，植绒胶水的最大值为4，绒毛的最大值为3.9，均低于气味限值。

3.5 导槽半成品烘烤前后气味测试

图8为导槽半成品在4周（第46周-第49周）内分别测试的气味值，其最大值为4.25，等于气味限值。

图9为导槽半成品在4周（第46周-第49周）内烘烤后分别测试的气味值，其最大值为4，高于气味限值。

3.6 导槽接角后成品气味测试

图10为导槽接角后成品在4周（第46周-第49周）内分别测试的气味值，其最大值为4.25，高于气味限值3.75。

4 降低导槽成品气味措施

通过对导槽的气味测试结果，可以看出：

原材料的原胶、活性剂，一段胶的硫磺、促进剂，二段胶，植绒胶水的气味值较大，半成品在停放、烘烤后气味值有所降低，成品接角后的气味值有所提高。

在不降低产品性能、不提高生产成本的前提下，经过多次试验，能有效降低导槽成品气味有效措施如下：

4.1 优化一段胶材料

由于导槽的热空气硫化工艺使用硫磺硫化体系，而EPDM为非二稀类橡胶，硫化速度慢，需要添加较大量的促进剂；同时，EPDM为非极性橡胶，而促进剂多为极性材料，根据相似相溶的原理，为防止喷霜的产生，EPDM大多采用多品种促进剂并用的原则。

促进剂TMTD是一种较为常用的超速类促进剂，其分解产物为胺类小分子和二硫化碳，这正是导槽发出焦臭味、氨味等刺激难闻的气味原因，因此在配方中应该尽量减少用量。

经过多次试验，采用环保型促进剂，在硫化反应分解时不会产生亚硝胺，导槽的气味值会显著降低，而且对胶料硫化的特性影响不大。

4.2 優化植绒胶水

将溶剂型植绒胶水更换成水剂型植绒胶水，降低植绒的气味值。

4.3 优化生产工艺

将半成品后的生产工艺改为：半成品→接角（P7）→停放（P5）→烘烤（P6）→导槽成品。

由于快速挤出导致堆积的热量，在导槽后续存放过程中缓慢释放并带有小分子的产生。因此，停放时间和条件对气味的释放有明显影响。通过多次测试验证：导槽在恒温室温度≥18℃，停放时间≥7天时，气味释放效果明显。

恒温室停放7天后，将产品放入烘箱，在80℃下烘烤8小时后，测试导槽气味为3.75，满足了产品的气味性能要求。

5 结论

本文对导槽气味性进行了试验研究，试验结果表明：原材料的原胶、活性剂，一段胶的硫磺、促进剂，二段胶，植绒胶水的气味值较大，半成品在停放、烘烤后气味值有所降低，成品接角后的气味值有所提高。

在不降低产品性能、不提高生产成本的前提下，采取优化一段胶材料；优化植绒胶水；优化生产工艺等措施，能有效降低导槽的气味。

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