高质量密封条的新要求.pdf

[ Folie: 1 ] EPDM Advancements in Sponge Weatherstrips 高质量汽车海绵密封条对高质量汽车海绵密封条对EPDM的新要求的新要求 莱茵化学（青岛）有限公司 2 [ Slide: 2 ] Distribution of Seals 汽车密封条的种类汽车密封条的种类 40% 4% 14% 13% 10% 7% 1% 11% 车门密封条车门密封条 前盖密封条前盖密封条 行李箱密封条行李箱密封条 玻璃导槽玻璃导槽 车门外侧胶条车门外侧胶条 前后窗密封条前后窗密封条 天窗密封条天窗密封条 导水槽导水槽 3 [ Slide: 3 ] Main focus continues to be cost reduction 注重降低成本 Many Problems during Production 生产过程中存在诸多不良问题 Sponge seal requirements becoming more regional 对海绵密封条的要求出现了地区差异性 China 中国 表面问题 瑕疵和针孔 内部问题 耐老化 力学强度 Sealing Market Today 汽车密封条市场的现状汽车密封条市场的现状 4 [ Slide: 4 ] EPDM Sponge Profile Body Seals Performance Aspects EPDM海绵海绵密封条技术性能要求密封条技术性能要求 要求要求 密封条特征密封条特征测试参数测试参数 外观美观 表面光滑 ; 颜色均一稳定; 光泽一致无 彩虹 肉眼观察或力学测试 ; 表面粗糙度测试 水密封 高回弹性 ( -30 oC to +100 oC ) 尺寸稳定 压缩永久变形（ -30 oC 到+100 oC）; 实际关门试验; 应力松弛试验 降低噪音 密封条形状设计合理 ; 密度和泡孔结构 合理，滞后性能，表面粗糙度 生产期间尺寸控制; 测试频率与滞后的关系; 实际关门测试 易关门 控制泡孔密度， 软发泡 ( -30 °C to +100 °C); 密封条结构设计 密度测试 ; 压缩负荷变形测试 生产期间尺寸控制 耐磨 耐磨涂层实际关门测试 无冰冻 自结皮/闭孔吸水试验 无冰冻粘附在车体 上 抗撕裂 防粘涂层 实际关门测试 车体油漆不变色 低分子量硫化助剂和增塑剂接触试验 性能保持十年 以上 耐老化，应力 松弛老化性能测试 高温长时间压变试验 技术性能测试 5 [ Slide: 5 ] 日本 – 趋向于降低海绵的密度 欧洲 – 注重使用性能与美观 北美– 向欧洲标准靠拢 中国 关注价格成本 外观 关注新产品开发 国内新客户 国外新订单 新技术新要求 海绵密封条的地区差异性海绵密封条的地区差异性 6 [ Slide: 6 ] 海绵结构海绵结构(开孔与闭孔开孔与闭孔)对密封条使用性能的影响对密封条使用性能的影响 使用性能使用性能闭孔闭孔 长期压缩永久变形低—好 CLD压缩变形负荷高—差 撕裂强度高—好 外观光滑—好 吸水性少—好 7 [ Slide: 7 ] 混炼胶的特性 发泡剂的选择 硫化与发泡的匹配 硫化体系 密封条设计 硫化技术 EPDM的结构特性 发泡密封条配方设计和加工工艺的注意事项发泡密封条配方设计和加工工艺的注意事项 8 [ Slide: 8 ] 混炼胶的特性混炼胶的特性 (1) 混炼胶的门尼粘度 确定合适的门尼粘度，以便在硫化反应开始前获得所需的密度 ML(1+4) 100 °C = 30 – 45 ML 门尼粘度太高，发泡不足 门尼粘度太低，表面泡孔 实际生产过程中，应当尽量采用较高的门尼粘度，并配合使用高效发泡剂 9 [ Slide: 9 ] 混炼胶的特性混炼胶的特性 (2) 炭黑的选择 N600 and 700: 易于分散，可获得较细密的海绵结构 对UHF硫化而言，粒径较小的炭黑有利于吸收能量，因此通常使用 N550(但对表面有不利影响) 炭黑填充量过高，将导致气泡过大，影响外观 (在相同密度的前提下) 炭黑的分散 莱茵塑分GC改善填料如炭黑和白色填料分散，改善ZnO, CaO分散 莱茵塑分GC提高硫化活性和交联密度，降低压缩永久变形 10 [ Slide: 10 ] 混炼胶的特性混炼胶的特性 (3) 炭黑用量增多(混炼胶强度升高)，则需要采用较高活性的发泡剂 密实/海绵密封条采用微波硫化时，应当使用N550炭黑，以保证密实胶和海绵胶 对能量吸收的平衡性 高质量、稳定的炭黑是关键性因素 杂质的存在会影响气泡的成核 若水分含量较高，就会吸收较多的微波能量，导致出现“热点” 通常采用粒径较小的矿物填料作为辅助填料 降低成本 充当发泡的成核剂，以获得更好的海绵结构 可获得雾面效果，遮盖可能出现的瑕疵 对两复合的密封条而言，可抑制密实胶对微波能量的吸收 粒径分布控制0-63um，PEG 4000改善表面活性，莱茵塑分GC 改善分散性 11 [ Slide: 11 ] 发泡剂的选择发泡剂的选择 通常采用磺酰肼类OBSH或偶氮二甲酰胺 (ADC) 控制发泡剂的粒径：发泡剂的粒径越小，则表面积越大，因此热传导更为有效， 从而提高发泡剂的效率 发泡剂的分散性：发泡剂分散均匀，泡孔则均匀 预分散发泡剂：莱茵福OBSH-75和莱茵福ADC-75改善发泡剂分散，促进泡孔均匀 总体而言，发泡剂对胶料的加工安全性有负面影响 可采用发泡助剂来降低发泡剂的分解温度 活性ZnO-80可作为ADC的发泡助剂 莱茵发Rhenofit 1987A 和Rhenofit 3555 可作为磺酰肼类的发泡助剂 12 [ Slide: 12 ] 硫化与发泡的匹配硫化与发泡的匹配 目前尚无定量分析手段来精确预测发泡的质量 高质量的海绵密封条，需要建立在丰富经验(对目前生产设备、原材料等)的基础 上 为获得高质量的海绵密封条，需要采用多种分析技术和控制手段 低温ODR (焦烧)与高温ODR(硫化速度)相结合 硫化曲线和发泡曲线 目前的分析手段仍有其局限性 13 [ Slide: 13 ] 硫化体系硫化体系 硫化生产线的类型 微波热空气硫化：硫黄促进剂体系 盐浴硫化：过氧化物 对长期老化性能的要求 降低硫黄用量，相应提高硫载体DTDM用量改善耐热性 二硫代磷酸锌盐硫化体系，可以改善耐热性 降低压缩永久变形 常温压变：传统硫化体系 高温压变：耐热硫化体系 促进剂在EPDM中的溶解度 对车身镀漆的污染性/彩虹现象 小分子量配合剂迁移和相容性/分散性不均一 14 [ Slide: 14 ] 常用促进剂在不同橡胶中的溶解度常用促进剂在不同橡胶中的溶解度 Chemical melting point [癈] EPDM [phr] NR [phr] SBR [phr] NBR [phr] TMTD137 5,0 CLD120 5,0 5,0 5,0 5,0 Rhenocure® ZDTliquid 5,0 7,0 Rhenocure® SDTliquid 7,0 6,0 6,0 6,0 15 [ Slide: 15 ] 硫化体系硫化体系 传统硫黄硫化体系 灵活多变，经济可行 无亚硝胺体系 耐热抗硫化返原，成本偏高 过氧化物体系 局限于盐浴硫化(LCM)生产线 在西欧较为流行 具有优秀的外观/耐热老化性和无亚硝胺产生，但生产出的海绵条具有较高的密度，而且生产设 备不利于环保 16 [ Slide: 16 ] 硫化技术硫化技术 微波+热空气硫化(UHF + HA) 热空气硫化(HA) 流化床 盐浴硫化(LCM ) 剪切机头 采用辅助设备 高速热空气 红外加热器 17 [ Slide: 17 ] EPDM的结构特性的结构特性 (1) 乙烯含量，高乙烯含量有助于 降低海绵密度 改善加工性能，获得光滑的表面 提高填充量 提高撕裂强度 但会降低低温性能 (压缩永久变形) 第三单体的种类和含量 DCPD类型只适用于采用盐浴进行过氧化物硫化 低ENB(4 wt%)类型适用于较长的慢速热空气硫化生产线 高ENB(8-11wt% )类型适用于长度较短的硫化生产线 利于降低压缩永久变形 利于采用无亚硝胺硫化体系 18 [ Slide: 18 ] 门尼粘度 优化 介于 60 - 90 (125℃) 低充油量：10-30 phr 优化 总份数为275 - 350 phr 分子量分布 窄分布 易于混炼，分散速度快 物理机械性能优秀 宽分布 熔体强度高，抗塌陷性能好 产品外观良好 EPDM的结构特性的结构特性 (2) [ Folie: 19 ] 高质量汽车海绵密封条高质量汽车海绵密封条 质量控制质量控制 20 [ ] S-powder硫黄粉 硫黄粉的分散性硫黄粉的分散性 21 [ ] 促进剂促进剂CZ 的分散性的分散性 22 [ ] 促进剂促进剂M或或DM 的分散性的分散性 23 [ ] 促进剂促进剂ZBEC 的分散性的分散性 24 [ 2015/7/12 ] even smaller particle size and particle size distribution of the chemical in use ““Zero” tolerance production demands. 零缺陷需求零缺陷需求 25 [ ] Pre-dispersion of Rubber Chemicals Rhenogran SF Rhenogran Oil-coated Powder Powder A line of technology development and quality improvement! 26 [ ] Advantages of Rhenogran SF . by small particle size (particles 40µm) narrow particle size distribution no spots on mixture or profiles lower batch to batch variation less rejects, less waste better physical performance 27 [ ] Advantages of Rhenogran SF .by a compatible binder system excellent dispersion lower viscosity and adequate processability less blooming of chemicals easy and fast incorporation, dispersion and distribution of chemicals in soft mixtures 28 [ ] Advantages of Rhenogran SF . by ecology and low toxicological potential no dust and aerosole easy and fast dosage and weighing easy incorporation on a mill and in the mixer no risk from contamination of skin low risk of allergies no inhalation 29 [ ] Product line Rhenogran SF Rhenogran SF MBTS-50 Rhenogran SF MBT-50 Rhenogran SF CBS-50 Rhenogran SF TBBS-50 Rhenogran SF ZMBT-50 Rhenogran SF CLD-40 Rhenogran SF DTDM-45 Rhenogran SF DPTT-40 Rhe。