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        導槽密封條氣味性試驗研究及工藝優(yōu)化

        2024-04-23 13:33:13趙建才郭強強李狄
        時代汽車 2024年7期
        關(guān)鍵詞:工藝優(yōu)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(jié)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(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,能有效降低導槽的氣味。

        關(guān)鍵詞:導槽密封條 氣味試驗 工藝優(yōu)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(chǎn)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(fā)生化學交聯(lián),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(chǎn)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(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)→導槽成品。

        在導槽裝車過程中,客戶常常抱怨導槽發(fā)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(jié)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(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。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(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(nèi)分別測試的氣味值,其最大值均為4,低于限值4.5。

        3.4 導槽植絨氣味測試

        圖7為導槽植絨在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(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(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 降低導槽成品氣味措施

        通過對導槽的氣味測試結(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,能有效降低導槽成品氣味有效措施如下:

        4.1 優(yōu)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(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(chǎn)物為胺類小分子和二硫化碳,這正是導槽發(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)保型促進劑,在硫化反應(yīng)分解時不會產(chǎn)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(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)→導槽成品。

        由于快速擠出導致堆積的熱量,在導槽后續(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

        本文對導槽氣味性進行了試驗研究,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(nèi)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(shù),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(yōu)化改進[J].汽車零部件,2021,(1):48-51.

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