導槽密封條氣味性試驗研究及工藝優化

趙建才　郭強強　李狄

摘 要：為了降低導槽密封條的氣味性，本文對導槽密封條的氣味進行了試驗研究。試驗結果表明：原材料中的原膠、活性劑，一段膠中的硫磺、促進劑，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。在不降低產品性能、不提高生產成本的前提下，采取優化一段膠材料、植絨膠水、生產工藝等措施，能有效降低導槽的氣味。

關鍵詞：導槽密封條 氣味試驗 工藝優化

1 引言

導槽密封條（簡稱導槽）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、工藝性能和產品的成本，導槽使用的是三元乙丙橡膠（EPDM）；（2）硫化體系：使橡膠大分子發生化學交聯，主要是硫化劑（硫磺）、促進劑和活性劑等；（3）填充補強體系：提供膠料的強度和降低成本，主要是炭黑以及碳酸鈣、白炭黑等無機填料；（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。

導槽擠出生產工藝為二段混煉，即是先將除硫化劑和促進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，然后在開煉機上進行補充加工加入硫化劑。目前生產工藝為：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）→導槽成品。

在導槽裝車過程中，客戶常常抱怨導槽發出焦臭味、氨味等刺激難聞的氣味。為了降低導槽的氣味性，本文嘗試對導槽氣味性進行試驗研究，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，找出影響導槽氣味的主要因素，提出降低氣味問題的措施。

2 導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，評估測試結果如圖3所示。

3 導槽的氣味性測試

3.1 導槽原材料氣味測試

圖4為導槽原材料在4周（第46周-第49周）內分別測試的氣味值。測試結果表明：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。活性劑的最大氣味值為4，低于限值4.5。

3.2 導槽一段膠氣味測試

圖5為導槽一段膠中的硫磺和促進劑在4周（第46周-第49周）內分別測試的氣味值，其最大值均為4，低于限值4.5。

3.3 導槽二段膠氣味測試

圖6為導槽二段膠在4周（第46周-第49周）內分別測試的氣味值，其最大值均為4，低于限值4.5。

3.4 導槽植絨氣味測試

圖7為導槽植絨在4周（第46周-第49周）內分別測試的氣味值，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 導槽半成品烘烤前后氣味測試

圖8為導槽半成品在4周（第46周-第49周）內分別測試的氣味值，其最大值為4.25，等于氣味限值。

圖9為導槽半成品在4周（第46周-第49周）內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 導槽接角后成品氣味測試

圖10為導槽接角后成品在4周（第46周-第49周）內分別測試的氣味值，其最大值為4.25，高于氣味限值3.75。

4 降低導槽成品氣味措施

通過對導槽的氣味測試結果，可以看出：

原材料的原膠、活性劑，一段膠的硫磺、促進劑，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。

在不降低產品性能、不提高生產成本的前提下，經過多次試驗，能有效降低導槽成品氣味有效措施如下：

4.1 優化一段膠材料

由于導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劑；同時，EPDM為非極性橡膠，而促進劑多為極性材料，根據相似相溶的原理，為防止噴霜的產生，EPDM大多采用多品種促進劑并用的原則。

促進劑TMTD是一種較為常用的超速類促進劑，其分解產物為胺類小分子和二硫化碳，這正是導槽發出焦臭味、氨味等刺激難聞的氣味原因，因此在配方中應該盡量減少用量。

經過多次試驗，采用環保型促進劑，在硫化反應分解時不會產生亞硝胺，導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 優化生產工藝

將半成品后的生產工藝改為：半成品→接角（P7）→停放（P5）→烘烤（P6）→導槽成品。

由于快速擠出導致堆積的熱量，在導槽后續存放過程中緩慢釋放并帶有小分子的產生。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，將產品放入烘箱，在80℃下烘烤8小時后，測試導槽氣味為3.75，滿足了產品的氣味性能要求。

5 結論

本文對導槽氣味性進行了試驗研究，試驗結果表明：原材料的原膠、活性劑，一段膠的硫磺、促進劑，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。

在不降低產品性能、不提高生產成本的前提下，采取優化一段膠材料；優化植絨膠水；優化生產工藝等措施，能有效降低導槽的氣味。

參考文獻：

[1]王宗浩，從志召，侯萬喜等.不同秋蘭姆類促進劑對橡膠性能的影響[J].特種橡膠制品，2022，43（6）：32-35

[2]潘乃殊，王曉文.乘用車內氣味來源分析及管控[J].上海塑料，2022，50（2）：56-59

[3]許志顯，柳延波，王中國.汽車密封條氣味性能影響因素研究[J].橡膠科技，2019，17（5）：280-283

[4]李吉鵬.密封條材料對其VOC和氣味性能的影響[J].汽車實用技術，2018，44（5）：109-111

[5]趙福，任明輝，郭秋彥，等.汽車密封條氣味影響因素研究及優化改進[J].汽車零部件，2021，（1）：48-51.