如何降低三元乙丙橡胶（EPDM）产品的气味？

乙丙橡胶制品气味的分析

三元乙丙橡胶是乙烯、丙烯和少量二烯烃的三元共聚物，具有优异的耐热老化、耐天候老化，耐臭氧、耐化学介质和耐水性能，广泛用于制造汽车和家电行业的许多橡胶零件。橡胶材料是许多种材料组成的，一般的橡胶制品都会有不同程度的特殊气味，随着人们健康和环保意识的增强，许多场合使用的橡胶配件都要求没有气味，本工作就研究如何减轻和消除EPDM橡胶制品的特殊气味。

气味采用人工鼻嗅对比，评价采用5分制打分，分别是：

1分——察觉不到；2分——轻微的强度，用力嗅能察觉；3分——中等强度，能够直接察觉到，4分——强度较大，能忍受；5分——强度很大，难以忍受。

生胶气味影响：

橡胶材料的影响选取市场上常用的几种同牌号的EPDM材料，解开外包装后，人工鼻嗅评价生胶的气味程度。不同公司制造工艺和材料的不同导致橡胶中残留的有机挥发份不同，朗盛和锦湖公司的EPDM采用的是传统的齐格勒-纳塔催化合成技术，由于催化效率较低，工艺过程需要脱除残留催化剂。而新型的茂金属催化剂用量很少，催化效率很高，产物中残留的催化剂极少，不必脱出，这种生产方法省去了许多生产步骤，其中包括催化剂残渣的冷却和洗涤，溶液的气提和产品的干燥，新方法生产的产品是无色透明体，说明它纯度高，因此产生气味的易挥发成份也少，气味最小。锦湖公司生产的KEP901填充的是普通石蜡油，不但气味重，而且颜色为较深的黄色，有研究表明，此类填充普通石蜡油的EPDM制品，在紫外线照射下，也更容易变色，在制做浅色制品时耐黄变性能不如填充无色石蜡油的品种。

补强剂气味影响：

补强填充材料的影响EPDM材料常用的主要是碳黑和无机填料两大类，一般来说，无机填料的成分单一，性质稳定，不易产生特殊气味，如硅土; 而炭黑则比较复杂，需要重点讨论。碳黑由90~99%的碳原素组成，其余有氢、氧及由它们组成的各种官能团，还有少量结合硫及其它杂质，其杂质包含硫，灰分，焦油和水。因为碳黑不同的制造工艺，不同牌号的碳黑气味表现也不相同。选取常用的几种碳黑人工鼻嗅评价碳黑的气味程度。

从几种实际对比的炭黑看，除一种喷雾炭黑的气味较大外，其它常用品种的炭黑基本无味．说明炭黑的气味和原料及制造方法关系很大，以重油为原料采用油炉法生产的炭黑气味大于以天然气原料的。因为炭黑表面吸附有多环芳烃，但吸附十分牢固，这可能是炭黑气味的来源。实际检测也表明，常用炭黑中都含有微量的多环芳烃，而以天然气为原料的炭黑品种的多环芳烃（PAHAs）的含量较小，应该说明的是，欧盟已颁布有2005/69/EC指令，针对的就是制品中多环芳烃（PAHs）的含量。橡胶产品的气味太大，也反应存在多环芳烃（PAHs）含量高的风险。

软化剂的气味影响：

橡胶填充油按ASTM D2226标准可分为高芳烃油，芳烃油，环烷油和石蜡基油。其中高芳烃油和芳烃油含有较高的极性化合物，用其填充的胶料有很好的加工性，拉伸强度，扯断伸长率和撕裂性，缺点是产品存在污染、弹性较低、低温性能差。芳烃含量是充油胶对油的质量指标中最重要的一项，它的高低影响产品的黄变稳定度：芳烃含量赿低，产品变黄速度赿慢，品质赿高。高芳烃油中含有多种多环芳香烃PAHs，因此也会有较严重的特殊气味，不过这类油品的极性大，在非极性的EPDM中不会使用。环烷油的沥青质和极性化合物的含量较低，与橡胶也有较好的共混性，且为非污染型，用其制备的充油橡胶颜色稳定，弹性更优，可以用于EPDM。石蜡基油的饱和烃含量最高，与EPDM橡胶的共混性很好 ，在EPDM橡胶中使用广泛，因为制造工艺的不同，不同牌号的石蜡油气味表现也不一样。

橡胶中也常常用到各种树脂类的软化剂,固马隆树脂，石油树脂等常常会有比上述填充油大得多的气味，也会加重最终制品的气味，尽管使用它可以得到优良的物理机械性能，在有气味要求的制品中也不宜使用。

硫化体系的气味影响

EPDM常用的硫化体系有硫磺和过氧化物2种，硫磺硫化的产品常用于耐热性要求较低的场合，一般小于120℃，而过氧化物硫化的产品具有更好的耐热性能，可以用于使用温度更高的场所，通常是小于150℃。常用的过氧化物硫化剂DCP(过氧化二异丙苯)，它的硫化胶性能良好，正是因为有严重的特殊气味使其应用范围受到很大限制，近来俗称无味DCP获得了更广泛的应用，尽管使用它硫化的产品气味已大大减轻，但仍有轻微的异味，评定其气味分值为3，仍达不到硫磺硫化产品的气味水平，其分值为2，

加工工艺的气味影响

为了减轻产品中残留的气味，可以使用特殊的加工工艺来减轻和消除制品中残留的气味，常用的有以下2种。

二次硫化二次硫化工艺是EPDM橡胶常用的一种加工工艺，对采用过氧化物硫化的胶料来说更是必需。它是指已完成模压硫化的产品继续在烤箱中于规定的高温，常压下经过一定的时间，可以进一步加深橡胶产品的硫化程度，稳定交联键，提高胶料的耐热性能，同时也可以减少橡胶中的易挥发物质的含量，对减轻产品的气味也有显著效果。

从实际对比效果来看，经过二次硫化的产品气味可以降低，硫磺硫化体系的气味分值可以降低１级，而采用过氧化物硫化的产品，效果明显，气味分值可以降低2分，分析其原因是过氧化物的分解温度较高，时间较长，只有足够的反应温度和时间，才能保证充分分解，并且分解产物尽量挥发。二次硫化时间越长，气味残留越少，制品也更接近无味。

水煮对于EPDM橡胶，也可以使用水煮的方法来降低制品中残留的气味，有比较明显的效果，特别是一些以水为工作介质的制品，例如进水，排水管等特别适合使用这种处理方式，既可以去除气味，又对产品有清洗作用。因为EPDM具有良好的耐水性，不会对产品性能产生不利影响。一般的工艺是将产品浸入水中煮沸半小时，就可以取得满意的除味效果。水煮沸的方法因为温度较低，不适于处理过氧化物硫化的产品。

总结：

橡胶制品的气味问题是一个容易感知，在实际生产中也常常因此导致客户报怨，但是缺少明确的界定和试验方法，不容易量化研究，一般理想的橡胶制品是没有气味，限于各种原因还难以做到，但是通过材料的选用和适当的加工工艺，仍然可以降低制品的气味，得到气味很小甚至是无味的制品。

来源：橡胶技术网

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