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乙丙橡膠制品氣味的分析

各種橡膠材料因品種和制法的不同，材料本身也具有大小不同的氣味。

EPDM橡膠以茂金屬催化技術(shù)，填充無(wú)色石蠟油的品種氣味最小。

炭黑則是采用天然氣為原料的品種或無(wú)機(jī)填料（硅土）氣味最小。

使用過(guò)氧化物硫化劑的產(chǎn)品氣味最大，硫磺硫化體系的氣味較小，使用綜合促進(jìn)劑的氣味最小。

通過(guò)二次硫化可以使制品中殘留的氣味降低。

三元乙丙橡膠是乙烯、丙烯和少量二烯烴的三元共聚物，具有優(yōu)異的耐熱老化、耐天候老化，耐臭氧、耐化學(xué)介質(zhì)和耐水性能，廣泛用于制造汽車(chē)和家電行業(yè)的許多橡膠零件。橡膠材料是許多種材料組成的，一般的橡膠制品都會(huì)有不同程度的特殊氣味，隨著人們健康和環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，許多場(chǎng)合使用的橡膠配件都要求沒(méi)有氣味，本工作就研究如何減輕和消除EPDM橡膠制品的特殊氣味。

氣味采用人工鼻嗅對(duì)比，評(píng)價(jià)采用5分制打分，分別是：

1分——察覺(jué)不到；2分——輕微的強(qiáng)度，用力嗅能察覺(jué)；3分——中等強(qiáng)度，能夠直接察覺(jué)到，4分——強(qiáng)度較大，能忍受；5分——強(qiáng)度很大，難以忍受。

生膠氣味影響：

橡膠材料的影響選取市場(chǎng)上常用的幾種同牌號(hào)的EPDM材料，解開(kāi)外包裝后，人工鼻嗅評(píng)價(jià)生膠的氣味程度。不同公司制造工藝和材料的不同導(dǎo)致橡膠中殘留的有機(jī)揮發(fā)份不同，朗盛和錦湖公司的EPDM采用的是傳統(tǒng)的齊格勒-納塔催化合成技術(shù)，由于催化效率較低，工藝過(guò)程需要脫除殘留催化劑。而新型的茂金屬催化劑用量很少，催化效率很高，產(chǎn)物中殘留的催化劑極少，不必脫出，這種生產(chǎn)方法省去了許多生產(chǎn)步驟，其中包括催化劑殘?jiān)睦鋮s和洗滌，溶液的氣提和產(chǎn)品的干燥，新方法生產(chǎn)的產(chǎn)品是無(wú)色透明體，說(shuō)明它純度高，因此產(chǎn)生氣味的易揮發(fā)成份也少，氣味最小。錦湖公司生產(chǎn)的KEP901填充的是普通石蠟油，不但氣味重，而且顏色為較深的黃色，有研究表明，此類(lèi)填充普通石蠟油的EPDM制品，在紫外線照射下，也更容易變色，在制做淺色制品時(shí)耐黃變性能不如填充無(wú)色石蠟油的品種。

補(bǔ)強(qiáng)劑氣味影響：

補(bǔ)強(qiáng)填充材料的影響EPDM材料常用的主要是碳黑和無(wú)機(jī)填料兩大類(lèi)，一般來(lái)說(shuō)，無(wú)機(jī)填料的成分單一，性質(zhì)穩(wěn)定，不易產(chǎn)生特殊氣味，如硅土; 而炭黑則比較復(fù)雜，需要重點(diǎn)討論。碳黑由90~99%的碳原素組成，其余有氫、氧及由它們組成的各種官能團(tuán)，還有少量結(jié)合硫及其它雜質(zhì)，其雜質(zhì)包含硫，灰分，焦油和水。因?yàn)樘己诓煌闹圃旃に嚕煌铺?hào)的碳黑氣味表現(xiàn)也不相同。選取常用的幾種碳黑人工鼻嗅評(píng)價(jià)碳黑的氣味程度。

從幾種實(shí)際對(duì)比的炭黑看，除一種噴霧炭黑的氣味較大外，其它常用品種的炭黑基本無(wú)味．說(shuō)明炭黑的氣味和原料及制造方法關(guān)系很大，以重油為原料采用油爐法生產(chǎn)的炭黑氣味大于以天然氣原料的。因?yàn)樘亢诒砻嫖接卸喹h(huán)芳烴，但吸附十分牢固，這可能是炭黑氣味的來(lái)源。實(shí)際檢測(cè)也表明，常用炭黑中都含有微量的多環(huán)芳烴，而以天然氣為原料的炭黑品種的多環(huán)芳烴（PAHAs）的含量較小，應(yīng)該說(shuō)明的是，歐盟已頒布有2005/69/EC指令，針對(duì)的就是制品中多環(huán)芳烴（PAHs）的含量。橡膠產(chǎn)品的氣味太大，也反應(yīng)存在多環(huán)芳烴（PAHs）含量高的風(fēng)險(xiǎn)。

軟化劑的氣味影響：

橡膠填充油按ASTM D2226標(biāo)準(zhǔn)可分為高芳烴油，芳烴油，環(huán)烷油和石蠟基油。其中高芳烴油和芳烴油含有較高的極性化合物，用其填充的膠料有很好的加工性，拉伸強(qiáng)度，扯斷伸長(zhǎng)率和撕裂性，缺點(diǎn)是產(chǎn)品存在污染、彈性較低、低溫性能差。芳烴含量是充油膠對(duì)油的質(zhì)量指標(biāo)中最重要的一項(xiàng)，它的高低影響產(chǎn)品的黃變穩(wěn)定度：芳烴含量赿低，產(chǎn)品變黃速度赿慢，品質(zhì)赿高。高芳烴油中含有多種多環(huán)芳香烴PAHs，因此也會(huì)有較嚴(yán)重的特殊氣味，不過(guò)這類(lèi)油品的極性大，在非極性的EPDM中不會(huì)使用。環(huán)烷油的瀝青質(zhì)和極性化合物的含量較低，與橡膠也有較好的共混性，且為非污染型，用其制備的充油橡膠顏色穩(wěn)定，彈性更優(yōu)，可以用于EPDM。石蠟基油的飽和烴含量最高，與EPDM橡膠的共混性很好 ，在EPDM橡膠中使用廣泛，因?yàn)橹圃旃に嚨牟煌?，不同牌?hào)的石蠟油氣味表現(xiàn)也不一樣。

橡膠中也常常用到各種樹(shù)脂類(lèi)的軟化劑,固馬隆樹(shù)脂，石油樹(shù)脂等常常會(huì)有比上述填充油大得多的氣味，也會(huì)加重最終制品的氣味，盡管使用它可以得到優(yōu)良的物理機(jī)械性能，在有氣味要求的制品中也不宜使用。

硫化體系的氣味影響

EPDM常用的硫化體系有硫磺和過(guò)氧化物2種，硫磺硫化的產(chǎn)品常用于耐熱性要求較低的場(chǎng)合，一般小于120℃，而過(guò)氧化物硫化的產(chǎn)品具有更好的耐熱性能，可以用于使用溫度更高的場(chǎng)所，通常是小于150℃。常用的過(guò)氧化物硫化劑DCP(過(guò)氧化二異丙苯)，它的硫化膠性能良好，正是因?yàn)橛袊?yán)重的特殊氣味使其應(yīng)用范圍受到很大限制，近來(lái)俗稱(chēng)無(wú)味DCP獲得了更廣泛的應(yīng)用，盡管使用它硫化的產(chǎn)品氣味已大大減輕，但仍有輕微的異味，評(píng)定其氣味分值為3，仍達(dá)不到硫磺硫化產(chǎn)品的氣味水平，其分值為2，

加工工藝的氣味影響

為了減輕產(chǎn)品中殘留的氣味，可以使用特殊的加工工藝來(lái)減輕和消除制品中殘留的氣味，常用的有以下2種。

二次硫化二次硫化工藝是EPDM橡膠常用的一種加工工藝，對(duì)采用過(guò)氧化物硫化的膠料來(lái)說(shuō)更是必需。它是指已完成模壓硫化的產(chǎn)品繼續(xù)在烤箱中于規(guī)定的高溫，常壓下經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間，可以進(jìn)一步加深橡膠產(chǎn)品的硫化程度，穩(wěn)定交聯(lián)鍵，提高膠料的耐熱性能，同時(shí)也可以減少橡膠中的易揮發(fā)物質(zhì)的含量，對(duì)減輕產(chǎn)品的氣味也有顯著效果。

從實(shí)際對(duì)比效果來(lái)看，經(jīng)過(guò)二次硫化的產(chǎn)品氣味可以降低，硫磺硫化體系的氣味分值可以降低１級(jí)，而采用過(guò)氧化物硫化的產(chǎn)品，效果明顯，氣味分值可以降低2分，分析其原因是過(guò)氧化物的分解溫度較高，時(shí)間較長(zhǎng)，只有足夠的反應(yīng)溫度和時(shí)間，才能保證充分分解，并且分解產(chǎn)物盡量揮發(fā)。二次硫化時(shí)間越長(zhǎng)，氣味殘留越少，制品也更接近無(wú)味。

水煮對(duì)于EPDM橡膠，也可以使用水煮的方法來(lái)降低制品中殘留的氣味，有比較明顯的效果，特別是一些以水為工作介質(zhì)的制品，例如進(jìn)水，排水管等特別適合使用這種處理方式，既可以去除氣味，又對(duì)產(chǎn)品有清洗作用。因?yàn)镋PDM具有良好的耐水性，不會(huì)對(duì)產(chǎn)品性能產(chǎn)生不利影響。一般的工藝是將產(chǎn)品浸入水中煮沸半小時(shí)，就可以取得滿意的除味效果。水煮沸的方法因?yàn)闇囟容^低，不適于處理過(guò)氧化物硫化的產(chǎn)品。

總結(jié)：

橡膠制品的氣味問(wèn)題是一個(gè)容易感知，在實(shí)際生產(chǎn)中也常常因此導(dǎo)致客戶報(bào)怨，但是缺少明確的界定和試驗(yàn)方法，不容易量化研究，一般理想的橡膠制品是沒(méi)有氣味，限于各種原因還難以做到，但是通過(guò)材料的選用和適當(dāng)?shù)募庸すに?，仍然可以降低制品的氣味，得到氣味很小甚至是無(wú)味的制品。