CN110791025A

CN110791025A - 一种健康环保的密封胶条及其制备方法和应用

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Publication number: CN110791025A
Application number: CN201911082205.8A
Authority: CN
Inventors: 张松峰; 魏书辰; 朱熠; 王泽庆; 孙琦岳
Original assignee: FAW Group Corp
Current assignee: FAW Group Corp
Priority date: 2019-11-07
Filing date: 2019-11-07
Publication date: 2020-02-14

Abstract

本发明提供了一种健康环保的密封胶条及其制备方法和应用，所述密封胶条包括如下重量百分比组分：EPDM原胶30‑35％、炭黑20‑30％、纳米活性碳酸钙8‑12％、白油12‑20％、活性剂12‑20％、硫化促进剂1‑1.2％、硫磺0.2‑0.3％；密封胶条采用健康环保的胶条原料，且胶条原料在特定的添加量范围内配合使用，同时对成型后的密封胶条增加后处理工艺，使得到的密封胶条在满足对胶条基本性能要求的前提下，具有较低的气味，试验结果达到3分，并具有较低的VOC散发；具有非常好的健康环保效果。

Description

一种健康环保的密封胶条及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于密封胶条技术领域，涉及一种健康环保的密封胶条及其制备方法和应用，尤其涉及一种低气味低VOC的健康环保的密封胶条及其制备方法和应用。

背景技术

汽车密封条是用于汽车门窗密封的零件，此外还起到连接、固定、减振、装饰等作用。随着橡胶材料技术、密封条挤出和硫化工艺、密封条设计水平的不断进步，密封条的可靠性问题已经基本解决，主机厂和汽车用户对密封条的装饰性和环保性提出了新的要求。

密封条多数采用EPDM橡胶制造，少部分采用热塑性聚烯烃弹性体(TPV)、聚氯乙烯(PVC)等制造。EPDM橡胶密封条密封性好，长期使用变形小，具有良好的耐高低温性和耐候性，性能可靠。但是普通橡胶密封条会散发难闻的橡胶味，并且散发大量VOC有害小分子，对人体健康和汽车室内环境影响较大。标准GB/T 27630-2011实施后，主机厂对汽车内饰VOC散发控制越来越严格。密封条作为汽车装饰件，也是内饰重要组成部分，其VOC散发量对汽车室内空气质量有明显影响。同时，汽车用户对气味的容忍度越来越低，连续四年，在汽车质量问题的抱怨中气味问题都居于首位。欧盟RoHS指令、REACH指令等绿色环保指令都针对人体健康和环境对有毒有害物质提出了限制使用的要求，加强对人类健康和环境安全的保护。

为此，研发环保健康的汽车密封条，是主机厂和用户的共同利益需求，也是密封条行业可持续健康发展的方向之一。

因此，提供一种低气味低VOC的环保健康的密封胶条非常有必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种健康环保的密封胶条及其制备方法和应用，尤其涉及一种低气味低VOC散发的健康环保的密封胶条及其制备方法和应用，所述密封胶条采用健康环保的胶条原料，且胶条原料在特定的添加量范围内配合使用，同时对成型后的密封胶条增加后处理工艺，使得到的密封胶条在保证具有良好的密封可靠性、优异的力学性能和长期使用的耐老化性能的同时，气味降低到3分(袋式法，常温)，VOC散发相对普通密封条降低50％以上，并且无有毒有害物质，保护人体健康，符合欧盟RoHS法规和REACH法规的要求。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的目的之一在于提供一种密封胶条，所述密封胶条包括如下重量百分比组分：

本发明中密封胶条包括EPDM原胶、炭黑、纳米活性碳酸钙、白油、活化剂、硫化促进剂以及硫磺，这些制备原料在特定的添加重量百分比的条件下，配合使用，使得到的密封胶条具有较低的气味以及较低的VOC散发；其中EPDM原胶采用第三单体为ENB的环保EPDM橡胶；炭黑作为补强剂，选用高纯度、无多环芳烃的炭黑品种；纳米活性碳酸钙作为填充剂，具有较好的填充效果；白油作为软化剂，选用不含多环芳烃的医用级环保白油；活性剂选用环保产品，其中的硬脂酸的含量较低，能够进一步增加胶条的环保性；硫化促进剂采用不产生挥发性亚硝胺和刺激性气味的品种，从而增加密封胶条的环保性；由于硫磺是造成密封条橡胶味的主要源头，因此本发明硫化促进剂的用量远多于硫磺的用量，构成低硫高促的配方体系，可以极大降低硫磺气味的散发。若各原料的添加重量百分比不在本发明限定的范围之内，则会影响密封胶条的环保性能，如气味以及VOC的含量等。

在本发明中，所述EPDM原胶添加的重量百分比可以为20％、22％、25％、27％、30％、32％、35％等。

在本发明中，所述炭黑添加的重量百分比可以为20％、26％、27％、28％、29％、30％等。

在本发明中，所述纳米活性碳酸钙添加的重量百分比可以为8％、9％、10％、11％、12％等。

在本发明中，所述白油添加的重量百分比可以为12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％等。

在本发明中，所述活化剂添加的重量百分比可以为12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％等。

在本发明中，所述硫化促进剂添加的重量百分比可以为1％、1.05％、1.1％、1.15％、1.2％等。

在本发明中，所述硫磺添加的重量百分比可以为0.2％、0.22％、0.25％、0.27％、0.3％等。

本发明所述EPDM原胶第三单体为ENB，ENB结构单元的含量为5.5-7.5％，(例如5.5％、5.7％、6％、6.2％、6.5％、6.7％、7％、7.2％、7.5％等)，乙烯结构单元的含量为50-60％，(例如50％、51％、52％、53％、54％、55％、56％、57％、58％、59％、60％等)，丙烯结构单元的含量为32.5-44.5％，(例如32.5％、35％、37％、40％、42％、44.5％等)。

在本发明中，所述EPDM原胶包括keltan 8550、Vistalon 7500或Vistalon 7700中的任意一种或至少两种的组合。

在本发明中，所述炭黑为高纯度无多环芳烃的炭黑。

在本发明中，所述高纯度无多环芳烃的炭黑包括SP6000和/或SP5000。

在本发明中，所述纳米活性碳酸钙包括WN502、WN503或VK-CaC501中的任意一种或至少两种的组合。

在本发明中，所述白油为无多环芳烃的医用级环保白油。

在本发明中，所述无多环芳烃的医用级环保白油包括PW380和/或550USP。

在本发明中，所述活性剂包括硬脂酸、氧化锌以及氧化钙的组合。

在本发明中，以所述活性剂的添加百分比为12-20％计，所述硬脂酸的添加百分比为0.5-1％(例如0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％等)，氧化锌的添加百分比为4-8％(例如4％、4.5％、5％、5.5％、6％、6.5％、7％、7.5％、8％等)，氧化钙的添加百分比为5-7％(例如5％、5.2％、5.5％、5.7％、6％、6.2％、6.5％、6.7％、7％等)。

在本发明中，所述硫化促进剂包括二硫代磷酸盐类、烷基硫代磷酸盐、硫代氨基甲酸盐、噻唑类促进剂或二硫化四苄基秋兰姆中的任意一种或至少两种的组合。

在本发明中，所述密封胶条还包括0.5-3％的其他助剂，例如0.5％、0.7％、1％、1.2％、1.5％、1.7％、2％、2.2％、2.5％、2.7％、3％等。

在本发明中，所述其他助剂包括阻燃剂、抗氧剂或光稳定剂中的任意一种或至少两种的组合。

作为本发明的优选技术方案，所述密封胶条包括如下重量百分比组分：

本发明的目的之二在于提供一种如目的之一所述的密封胶条的制备方法，所述密封胶条的制备方法包括如下步骤：将EPDM原胶、炭黑、纳米活性碳酸钙、白油、活性剂、硫化促进剂、硫磺以及其他助剂进行混练、挤出、硫化成型，而后进行后处理，得到所述健康环保的密封胶条。

在本发明中，所述的后处理是将硫化切割好的密封条放入具有强排风系统的烘房中。

本发明中，强排风系统是指在排风过程中排风口处具有0.25m/s及以上的排风风速。

在本发明中，所述后处理的温度为60-70℃，例如60℃、61℃、62℃、63℃、64℃、65℃、66℃、67℃、68℃、69℃、70℃等。

在本发明中，所述后处理的时间为3-5h，例如3h、3.2h、3.5h、3.7h、4h、4.2h、4.5h、4.7h、5h等。

本发明的目的之三在于提供一种如目的之一所述的密封胶条作为密封件用于汽车门窗的密封。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明中密封胶条采用健康环保的胶条原料，且胶条原料在特定的添加量范围内配合使用，同时对成型后的密封胶条增加后处理工艺，使得到的密封胶条在满足对胶条基本性能要求的前提下，具有较低的气味，试验结果达到3分，并具有较低的VOC散发；具有非常好的健康环保效果。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。

实施例1

本实施例在于提供一种密封胶条，密封胶条包括如下重量百分比组分：

其中EPDM原胶为keltan 8550，炭黑为SP6000，纳米活性碳酸钙为WN502，白油为PW380，硫化促进剂为二丁基二硫代硫酸锌，其他助剂为阻燃剂(DT-913)。

本实施例中还提供密封胶条的制备方法，制备方法包括：

(1)所有原料经塑炼、混炼后过滤，切条，形成混炼胶。混炼胶经过挤出、热硫化、微波硫化、冷却、裁切成型，得到成型的密封条制品。

(2)将得到的密封条制品放入具有强排风系统的烘房中，65℃处理4h，取出后在通风处停放24h，对密封条制品进行包装、运输和使用。

将该密封胶条进行性能测试，密封胶条材料测试结果见表1；气味和VOC散发特性见表2。

表1

表2

通过表1可知，本实施例制备得到的密封胶条满足国标对胶条的基本要求，能适用于工业生产和应用。通过表2可知，本实施例制备得到的密封胶条气味达到3分，VOC散发量满足企业标准要求。

实施例2

其中EPDM原胶为Vistalon 7500，炭黑为SP5000，纳米活性碳酸钙为WN502，白油为PW380，硫化促进剂为二丁基二硫代硫酸锌，加工助剂为抗氧化剂(抗氧剂1076)。

本实施例中还提供密封胶条的制备方法，制备方法包括：

(2)将得到的密封条制品放入具有强排风系统的烘房中，60℃处理5h，取出后在通风处停放24h，对密封条制品进行包装、运输和使用。

(3)将步骤(2)得到的预处理后的密封胶条放入强排风系统的烘房中，60℃处理5h，得到密封胶条。

将本实施例中的胶条采用和实施例1相同的测试方法，可以得出本实施例中的胶条满足国标对胶条基本性能的需求，能够适用于工业生产和应用。

申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims

1.一种健康环保的密封胶条，其特征在于，所述健康环保的密封胶条包括如下重量百分比组分：

2.根据权利要求1所述的健康环保的密封胶条，其特征在于，所述EPDM原胶中第三单体为ENB，所述ENB结构单元的含量为5.5-7.5％，乙烯结构单元的含量为50-60％，丙烯结构单元的含量为32.5-44.5％；

优选地，所述EPDM原胶包括keltan 8550、Vistalon 7500或Vistalon 7700中的任意一种或至少两种的组合。

3.根据权利要求1或2所述的健康环保的密封胶条，其特征在于，所述炭黑为高纯度无多环芳烃的炭黑；

优选地，所述高纯度无多环芳烃的炭黑包括SP6000和/或SP5000；

优选地，所述纳米活性碳酸钙包括WN502、WN503或VK-CaC501中的任意一种或至少两种的组合。

4.根据权利要求1-3任一项所述的健康环保的密封胶条，其特征在于，所述白油为无多环芳烃的医用级环保白油；

优选地，所述无多环芳烃的医用级环保白油包括PW380和/或550USP。

5.根据权利要求1-4任一项所述的健康环保的密封胶条，其特征在于，所述活性剂包括硬脂酸、氧化锌以及氧化钙的组合；

优选地，以所述活性剂的总添加百分比为12-20％计，所述硬脂酸的添加百分比为0.5-1％，氧化锌的添加百分比为4-8％，氧化钙的添加百分比为5-7％；

优选地，所述硫化促进剂包括二硫代磷酸盐类、烷基硫代磷酸盐、硫代氨基甲酸盐、噻唑类促进剂或二硫化四苄基秋兰姆中的任意一种或至少两种的组合。

6.根据权利要求1-5任一项所述的健康环保的密封胶条，其特征在于，所述密封胶条还包括0.5-3％的其他助剂；

优选地，所述其他助剂包括阻燃剂、抗氧剂或光稳定剂中的任意一种或至少两种的组合。

7.根据权利要求1-6任一项所述的健康环保的密封胶条，其特征在于，所述密封胶条包括如下重量百分比组分：

8.根据权利要求1-7任一项所述的健康环保的密封胶条的制备方法，其特征在于，所述健康环保的密封胶条的制备方法包括：将EPDM原胶、炭黑、纳米活性碳酸钙、白油、活性剂、硫化促进剂、硫磺以及任选的其他助剂进行混练、挤出、硫化成型，而后进行后处理，得到所述健康环保的密封胶条。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述后处理是将硫化切割好的密封条放入具有强排风系统的烘房中；

优选地，所述后处理的温度为60-70℃；

优选地，所述后处理的时间为3-5h。

10.根据权利要求1-9任一项所述的密封胶条作为密封件用于汽车门窗的密封。