CN115260663B - 一种环保低气味密封条及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及橡胶技术领域，具体涉及一种环保低气味密封条及其制备方法。所述环保低气味密封条，按重量份数计，每100份EPDM配合添加以下重量份的组分：洁净炭黑60‑70份、碳酸钙40‑50份、硅藻土40‑50份、PEG‑4000 1‑3份、石蜡油80‑90份、活性氧化锌5‑10份、硬脂酸1‑3份、硫磺0.5‑2份、无亚硝胺促进剂2‑7份、防焦剂0.1‑0.5份、氧化钙5‑10份、发泡剂3‑4份；所述EPDM中ENB含量为8.0‑10.0wt%。该密封条通过提高排胶温度，在制备混料胶时增加停放散味步骤，再配合微波硫化的工序，由此制得的密封条具有环保、低气味的效果。

Description

一种环保低气味密封条及其制备方法

技术领域

本申请涉及橡胶技术领域，具体涉及一种环保低气味密封条及其制备方法。

背景技术

密封条主要起密封、防尘、防水、减震和装饰等作用，在汽车、家居等行业中被广泛应用。其中，汽车密封条主要采用三元乙丙橡胶(EPDM)硫化制备获得。

由于EPDM自身在合成过程中会使用催化剂，催化剂的残留会使制得的密封条产生VOC(挥发性有机化合物)。当车内的VOC达到一定浓度时，短时间内会让人产生头痛，恶心等不适；长时间处于VOC超标的车内，还会严重损伤肺部、肝脏、肾脏以及神经***。另外，EPDM催化使用的传统促进剂如ZDBC、DPTT、TMTD等仲胺类促进剂，在橡胶硫化过程中还会产生亚硝胺，不但有诱发癌症的可能性，还会使制得的密封条具有较浓的气味。故要降低汽车内VOC含量，最根本的是要从原材料上进行控制。

然而，市场上运用的汽车密封条的气味等级和VOC含量均较高，随着各主机厂对汽车内饰材料的环保要求进一步加强，市场上的汽车密封条难以满足要求。

发明内容

本申请提供一种环保低气味密封条及其制备方法，该密封条采用低催化剂残留量的EPDM，配合使用洁净炭黑、无亚硝胺的硫化体系等组分，能有效减少刺激性VOC小分子和亚硝胺的产生，具有环保、低气味的效果。

第一方面，本申请提供一种环保低气味密封条，按重量份数计，每100份EPDM配合添加以下重量份的组分：洁净炭黑60-70份、碳酸钙40-50份、硅藻土40-50份、PEG-40001-3份、石蜡油80-90份、活性氧化锌5-10份、硬脂酸1-3份、硫磺0.5-2份、无亚硝胺促进剂2-7份、防焦剂0.1-0.5份、氧化钙5-10份、发泡剂3-4份；所述EPDM中ENB含量为8.0-10.0wt％。

本申请的密封条中，选用ENB含量为8.0-10.0wt％的EPDM，这是基于ENB含量小，胶料硫化速度慢，需要加大硫磺体系的用量，进而会增大硫化反应过程中的气味；ENB含量大，胶料硫化速度快，可以减少硫化体系的用量，但残留的ENB同样会产生气味，故需选择合适ENB含量的EPDM。

在此基础上，因为硫磺过多会产生更刺激的气味，本申请使用无亚硝胺促进剂来替代一部分硫磺，其不但能减少产生亚硝胺等致癌物质，还能使硫磺用量尽可能减低，并使体系保持相同或相近的硫化速度。本申请中还添加有氧化钙，其能有效吸收胶料在硫化反应中形成的亚硝胺，从而减少密封条中的亚硝胺含量。

由于炭黑表面含有氢、氧的官能团及硫和焦油等杂质，会影响气味和VOC含量，且杂质含量高会严重影响挤出产品的质量；此外，炭黑中的多环芳烃(ZEK)具有致癌性，炭黑中的羰基、醛等氧化基团会污染所接触物或工作介质，抽提物含量大还会迁移到产品表面引起表面泛彩等缺陷；因此本申请选用洁净炭黑能有效减少上述问题的产生。

硅藻土在本申请中不但能作为补强剂，还能作为除味剂，利用其多孔隙的结构对挥发性有机化物进行吸附，降低其气味。

另外，本申请添加的PEG-4000在橡胶中能中和填料酸性，加快硫化速度和交联密度，方便胶料的脱模；石蜡油作为增塑剂，可以改善混炼加工性能；氧化锌和硬脂酸作为活性剂，可提高胶料的流化速度和活性。防焦剂能阻止胶料硫化过程中发生焦烧；发泡剂则能使胶料膨胀发泡，增加胶料的体积，使其符合密封条的性能要求。

综上，本申请的密封条采用低催化剂残留量的EPDM，配合使用洁净炭黑、无亚硝胺的硫化体系等组分，能有效减少刺激性VOC小分子和亚硝胺的产生，从而具有环保、低气味的效果。

优选的，所述无亚硝胺促进剂选自促进剂ZDTP、促进剂CLD、促进剂ZBEC、促进剂ZBPD、促进剂ZAT、促进剂MBT中的一种或多种。

优选的，按重量份数计，每100份所述EPDM中配合添加的所述无亚硝胺促进剂，为促进剂ZDTP-500.2-0.8份、促进剂CLD-800.5-1.4份、促进剂ZBEC-700.5-1.0份、促进剂ZBPD-500.8-1.5份、促进剂ZAT-700.5-1.5份、促进剂MBT-800.5-2.0份。

通过采用上述技术方案，促进剂ZDTP(二烷基二硫代磷酸锌)、促进剂CLD(二硫化二己内酰胺)、促进剂ZBEC(二苄基二硫代氨基甲酸锌)、促进剂ZBPD(O,O-二丁基二硫代磷酸锌)、促进剂ZAT(二胺基二硫代磷酸锌)、促进剂MBT(2-巯基苯并噻唑)均是环保型促进剂，其在橡胶硫化过程中不会产生亚硝胺等致癌物质，对操作人员和环境友好，具有环保低气味的特点。

其中，促进剂ZDTP、促进剂ZBPD、促进剂ZAT均会与促进剂MBT发生协同效应，促进剂CLD可以替代部分硫磺和致癌性有味促进剂DTDM(4，4′-二硫代二吗啉)达到相同硫化程度，在本申请中无亚硝胺促进剂按“每100份所述EPDM中配合添加的所述无亚硝胺促进剂，为促进剂ZDTP-500.2-0.8份、促进剂CLD-800.5-1.4份、促进剂ZBEC-700.5-1.0份、促进剂ZBPD-500.8-1.5份、促进剂ZAT-700.5-1.5份、促进剂MBT-800.5-2.0份”配制时，其可以使硫化操作可控，由此获得硫化反应程度良好的胶料，减小胶料中促进剂的残留量，降低密封条生产过程中的刺激性气味，其制得密封条中VOC和气味能进一步降低，因此将其作为本申请的进一步优选。

优选的，按重量份数计，每100份所述EPDM中还配合添加有8-15份改性木质素基料，所述改性木质素基料上吸附有端羟基硅油。

通过采用上述技术方案，本申请在EPDM中还添加有设定量的吸附有端羟基硅油的改性木质素基料，其中端羟基硅油在橡胶后期高温硫化下具有反应活性，一部分三元乙丙橡胶交联过程中产生的叔丁醇、异丙醇、丙酮等刺激性VOC小分子可以与该端羟基硅油反应，使VOC小分子接枝到硅氧烷分子链上，进而在硫化高温过程中通过抽真空排出；未能及时排出的端羟基硅油还能被改性木质素基料稳定吸附，避免这部分的端羟基硅油在密封条后期使用时向外渗出，进而将接枝到硅氧烷分子链上的VOC小分子稳定锁定在橡胶内部，由此有效降低了密封条的气味。

在此基础上，本申请的改性木质素基料在端羟基硅油的辅助下能有效增加其与三元乙丙橡胶的相容性，不但能够有效提高密封条的力学性能，还能使密封条的防老性能有效提高。

优选的，所述端羟基硅油的吸附量为所述改性木质素基料的5-8wt％。

通过采用上述技术方案，在混炼时，吸附过量的端羟基硅油会使其从改性木质素基料析出，容易让橡胶产生气泡，但端羟基硅油的吸附量过少，其对VOC的去除效果有限。因此，本申请经过大量实验证明，端羟基硅油按5-8wt％的吸附量为宜。

优选的，所述改性木质素基料由碱木质素-壳聚糖复合粉末经有机硅氧烷水解液改性而得。

通过采用上述技术方案，碱木质素为用碱从植物组织中抽提出的木质素，其相对分子量小，重均分子量为2000-3000(木质磺酸盐一般为20000-50000)，由于本申请需要将木质素需要与壳聚糖复合，小分子的碱木质素有助于收获分子量较小的复合物，由此保证其值得的复合粉体在橡胶中具有良好的多分散性；

壳聚糖分子内同时含有氨基、乙酰氨基和羟基，故性质比较活泼，可进行修饰、活化和偶联。碱木质素中含有羟甲基，其能与有机硅氧烷水解产物的活泼羟基发生反应，由此实现碱木质素与壳聚糖的复合。经过壳聚糖修饰的碱木质素具有更好的反应活性，剩余的VOC通过壳聚糖其它活泼羟基反应而使其直接接枝在改性木质素基料上，由此使密封条的气味有效降低；有机硅氧烷水解液能对碱木质素-壳聚糖复合粉末改性，保证其制得的改性木质素基料能将端羟基硅油稳定吸附。

另外，碱木质素和壳聚糖两者复合后经有机硅氧烷水解液改性后，还能显著提高橡胶的力学性能，同时二者具有良好的协同作用，相较于改性碱木质素，其具有更好的降低气味和补强抗老化效果。

优选的，所述改性木质素基料的制备步骤如下：

将碱木质素-壳聚糖复合粉末加入至有机硅氧烷水解液中，加热至60-70℃，快速搅拌反应10-12h后冷却，收集沉淀经洗涤烘干后即得。

通过采用上述技术方案，用去离子水先将碱木质素-壳聚糖复合粉末制成复合液，有助于其与有机硅氧烷水解液充分分散，在60-70℃反应10-12h能使碱木质素-壳聚糖复合粉体尽可能多地完成改性处理。

优选的，所述碱木质素-壳聚糖复合粉末的制备步骤如下：

将碱木质素溶解于二氧六环-水溶液中，将壳聚糖溶解于醋酸-水溶液中，将两种溶液混合，加入戊二醛交联，收集沉淀后经洗涤烘干而得。

通过采用上述技术方案，碱木质素和壳聚糖对应在二氧六环-水溶液和醋酸-水溶液中能充分溶解，其单独溶解后再混合的方式有助于碱木质素和壳聚糖稳定均匀地分散在混合体系中，此时加入戊二醛能促使两者有效复合，具有操作简单、复合效果好的特点。

优选的，所述有机硅氧烷水解液为硅烷偶联剂溶于乙醇水溶液配成浓度为2-5wt％的有机硅氧烷溶液加热水解而得。

通过采用上述技术方案，硅烷偶联剂能溶于乙醇水溶液中，通过加热的方式能发生水解，使得硅烷偶联剂的硅氧键断开产生硅羟基，以此保证其反应活性。其中，保持硅烷偶联剂的浓度为2-5wt％，能使硅烷偶联剂尽可能多地进行水解，由此获得更多的硅羟基以便于参与反应。

第二方面，本申请提供一种环保低气味密封条的制备方法，包括如下步骤：

制备混炼胶：

一段：将配方中除硫磺、无亚硝胺促进剂、防焦剂、氧化钙、发泡剂的原材料进行混炼，155-165℃排胶，经充分停放散味后得母胶；

二段：经冷却后进行开炼，依次将母胶进行薄通和包辊，待胶层平滑后加入硫磺、无亚硝胺促进剂、防焦剂、氧化钙和发泡剂再次进行薄通，80-90℃下片，经充分停放散味后得混炼胶；微波硫化：将所述混炼胶共挤出密封条，再使用两段微波硫化，冷却后制得所述环保低气味密封条。

通过采用上述技术方案，胶料加工过程中的工艺也会对密封条的气味产生一定影响，为此，本申请采用高温度(155-165℃)进行排胶，能使一部分VOC挥发，硫磺和促进剂在开炼时加入，并控制温度在80-90℃下片，也是使促进剂以及硫磺中的VOC充分挥发，再设置在一段和二段混炼中均进行充分停放散味，其中在一段停放散味8h及以上后气味降低程度较小，二段停放散味3天及以上后气味降低程度较小，因此一段充分停放散味即为停放8h及以上，二段充分停放散味即为停放3天及以上。经过充分停放后，胶料中小分子物质的气味能尽可能多地散发出去。最后通过微波硫化的方式，一方面能使胶料受热均匀充分进行硫化，另一方面胶料在挤出机中能利用抽真空再次将小分子物质排出，由此制得的密封条具有环保低气味、力学性能和耐老化性能优异的特点。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、本申请的密封条采用低催化剂残留量的EPDM，配合使用洁净炭黑、无亚硝胺的硫化体系等组分，能有效减少刺激性VOC小分子的产生，避免产生亚硝胺，从而具有环保、低气味的效果。

2、本申请的密封条通过添加吸附有端羟基硅油的改性木质素基料，不但能进一步降低密封条的气味，还能使密封条的力学性能和耐老化性能有效提高。

3、本申请的方法，通过提高排胶温度，在制备混料胶时增加停放散味步骤，再配合微波硫化的工序，从工艺上进一步降低密封条的气味。

具体实施方式

原料

三元乙丙橡胶：本申请实施例以型号为拜耳EPDMAP341(门尼粘度70ML₁₊₄125℃，乙烯50wt％，ENB含量8.0wt％)、朗盛EPDM 6950(门尼粘度65ML₁₊₄125℃，乙烯44.3wt％，ENB含量9.0wt％)、埃克森EPDM 8800(门尼粘度73ML₁₊₄125℃，乙烯53.5wt％，ENB含量10.0wt％)为例进行说明。对比例以型号为杜邦EPDM 4750(门尼粘度70ML₁₊₄125℃，乙烯50wt％，ENB含量5.0wt％)为例进行说明。

洁净炭黑：本申请以SP5000为例进行说明，粒径为60nm，除此之外还可以为天然气炭黑N774等满足ZEK-01.4-08环保法规的洁净炭黑。

碳酸钙：本申请优选采用沉淀法制得的碳酸钙，粒径选用0.5-6μm。

硅藻土：本申请优选型号为Silitin N85进行说明，SiO₂≥87％，除此之外还可以为其他等多孔隙硅藻土，能对挥发性有机化合物有一定的吸附作用，降低其气味。

PEG-4000：分子量3600-4400，羟值为26-32mgKOH/g，有效成分含量为99％。

石蜡油：本申请优选采用高闪点(300℃以上)、高粘度、颜色浅、饱和烃含量高、零芳烃含量的白色石蜡油，能够方式小分子物质挥发而产生气味，具体以石蜡油PW-3801为例进行说明。

活性氧化锌(活性ZnO)：本申请具体采用有机锌S70为例进行说明。

硬脂酸：CAS号为57-11-4，纯度≥99％。

硫磺：本申请以S-80为例进行说明。

无亚硝胺促进剂：本申请选自促进剂ZDTP(二烷基二硫代磷酸锌)、促进剂CLD(二硫化二己内酰胺)、促进剂ZBEC(二苄基二硫代氨基甲酸锌)、促进剂ZBPD(O,O-二丁基二硫代磷酸锌)、促进剂ZAT(二胺基二硫代磷酸锌)、促进剂MBT(2-巯基苯并噻唑)中的一种或多种。上述促进剂均是环保型促进剂，其在橡胶硫化过程中不会产生亚硝胺等致癌物质，对操作人员和环境友好，具有环保低气味的特点。按重量份数计，每100份EPDM中配合添加的无亚硝胺促进剂，为促进剂ZDTP-500.5-2.5份、促进剂CLD-800.5-1.0份、促进剂ZBEC-700.5-2.0份、促进剂ZBPD-500.5-2.0份、促进剂ZAT-700.5-3.0份、促进剂MBT-800.5-2.5份。

防焦剂：本申请优选采用型号为E-80的橡胶防焦剂。

氧化钙：本申请优选采用CaO-80，粒径为6-10μm，有利于吸收硫化反应中形成的亚硝胺。

发泡剂：本申请优选低气味的发泡剂OBSH-75和本司生产售卖的预分散橡胶微球发泡剂(型号为HDU/GE)为例进行说明。

碱木质素：CAS号为8068-05-1，纯度≥99％。

吸附有端羟基纤维的改性木质素基料的制备例

制备例1

一种吸附有端羟基纤维的改性木质素基料，下文中使用的原料均采用市售产品，其制备方法具体包括以下步骤：

①、制备碱木质素-壳聚糖复合粉体：

S1、将5倍重量份碱木质素溶解于100倍重量份的二氧六环-水溶液中，其中二氧六环与水的体积比为9:1，2000r/min离心10min，收获离心液，在离心液中滴加***，得到沉淀，将沉淀洗涤干燥，得到纯化的碱木质素；

S2、将纯化的碱木质素溶解于上述相同的二氧六环-水溶液中配制成浓度为3wt％的碱木质素溶液；

S3、将壳聚糖溶解于浓度为2wt％的醋酸-水溶液中配制为浓度为5wt％的壳聚糖溶液；

S4、将S2制得的碱木质素溶液和S3制得的壳聚糖溶液按体积比为2:1混合，加入浓度为0.3wt％的戊二醛交联，在室温下抽滤洗涤后，收集沉淀置于红外烘箱中烘干至水分≤0.5％，得到碱木质素-壳聚糖复合粉体。

②、制备有机硅氧烷水解液：

S5、将硅烷偶联剂(具体以3-氨丙基三乙氧基硅烷为例进行说明，又称KH550)溶于乙醇水溶液(乙醇：水＝80:20，质量比)中，配成浓度为2-5wt％的有机硅氧烷溶液，本制备例的浓度具体配成3wt％，边剧烈搅拌边加热至50℃，保温处理24h，水解制得有机硅氧烷水解液。

③、制备改性木质素基料：

S6、按重量比为1:10将S4制得的碱木质素-壳聚糖复合粉体投入S5制得的有机硅氧烷水解液中，加热到65℃(允许在60-70℃范围内波动)，剧烈搅拌，使碱木质素中的羟甲基与有机硅氧烷水解产物的活泼羟基发生反应，反应时间为10h，待产物自然冷却至室温，经过过滤、95％乙醇洗涤，120℃下干燥12h，得到改性木质素基料。

④、吸附端羟基硅油

S7、将端羟基硅油(以型号为HY-2520两端端羟基硅油为例进行说明，羟值为50-65mgKOH/g，分子量为2000，粘度为30-60cp(25℃)，固含量≥97％)加入至改性木质素基料中，端羟基硅油的添加量为改性木质素基料的5-8wt％，本制备例具体以6wt％为例进行制备，升温至40℃搅拌均匀后，自然冷却至室温，得到吸附有端羟基纤维的改性木质素基料。

制备例2-4

本制备例在制备例1的方法基础上，对S5中有机硅氧烷溶液的浓度进行调整，制备例2调整为1wt％，制备例3调整为2wt％，制备例4调整为5wt％。

制备例5-7

本制备例在制备例1的方法基础上，对S7中端羟基硅油的吸附量进行调整，制备例5调整为4wt％，制备例6调整为5wt％，制备例7调整为8wt％。

以下结合实施例和对比例对本申请作进一步详细说明。

实施例

实施例1

一种环保低气味密封条，其制备步骤包括以下步骤：

①、准备组分：称取100kg拜耳EPDMAP341，配合以下重量的组分：洁净炭黑SP500060kg、沉淀法碳酸钙40kg、硅藻土Silitin N8540kg、PEG-40001kg、石蜡油PW-380180kg、活性ZnO 5kg、硬脂酸1kg、硫磺S-800.5kg、无亚硝胺促进剂7kg、防焦剂E-800.1kg、CaO-805kg、发泡剂OBSH-753kg；

其中，无亚硝胺促进剂由以下重量的组分配合而成：促进剂ZDTP-500.6kg、促进剂CLD-801.1kg、促进剂ZBEC-701.0kg、促进剂ZBPD-501.3kg、促进剂ZAT-701.5kg、促进剂MBT-801.5kg。

②、制备混炼胶：

一段：将配方中除硫磺S-80、无亚硝胺促进剂和CaO-80的原材料加入到密炼机中进行混炼，期间提压砣排气使一部分小分子有机物挥发，于160℃排胶(允许在155-165℃范围内波动，对本申请胶料的性能影响较小)，经8h充分停放散味后得母胶；

二段：经冷却后置于开炼机上开炼，先将母胶薄通3次，然后将母胶包辊，待胶层平滑后加入硫磺S-80和无亚硝胺促进剂，再次薄通5次，开炼5min，85℃下片(允许在80-90℃范围内波动，对本申请胶料的性能影响较小)，经3天充分停放散味后得混炼胶；

③、微波硫化：将混炼胶采用挤出机共挤出密封条，挤出速度为15m/min，再使用两段微波硫化炉硫化微波功率分别为2.0±0.5KW和3.0±0.5KW，冷却后制得环保低气味密封条。

实施例2-4

实施例2-4在实施例1的方法基础上，对组分用量进行调整，具体参见下表一。

表一实施例1-4的组分配料表(单位：kg)

	实施例1	实施例2	实施例3
				拜耳EPDMAP341	100	100	100
洁净炭黑SP5000	60	65	70
				沉淀法碳酸钙	40	45	50
硅藻土SilitinN85	40	45	50
				PEG-4000	1	2	3
石蜡油PW-3801	80	85	90
				活性ZnO	5	6	10
硬脂酸	1	2	3
				硫磺S-80	0.5	1.2	2
促进剂ZDTP-50	0.6	0.5	0.2
				促进剂CLD-80	1.1	0.9	0.3
促进剂ZBEC-70	1.0	0.8	0.3
				促进剂ZBPD-50	1.3	1.0	0.4
促进剂ZAT-70	1.5	1.2	0.4
				促进剂MBT-80	1.5	1.2	0.4
防焦剂E-80	0.1	0.3	0.5
				CaO-80	5	7	10
发泡剂OBSH-75	3	3.2	4

实施例4-5

实施例4-5在实施例2的方法基础上，对拜耳EPDMAP341进行调整。其中，实施例4采用型号为朗盛EPDM 6950，实施例5采用型号为埃克森EPDM 8800。

对比例

对比例1

本对比例在实施例1的方法基础上，将无亚硝胺促进剂7kg全部替换为促进剂TMTD。

对比例2

本对比例在实施例1的方法基础上，将拜耳EPDMAP341替换为杜邦EPDM 4750。

对比例3

本对比例在实施例1的方法基础上，未添加硅藻土。

性能测试

将实施例1-5以及对比例1-3对应的密炼胶或密封条进行如下性能测定，检测结果参见下表二。

一、焦烧时间T5：当用大转子转动的门尼粘度值下降到最低点后再转入上升5个门尼粘度值所对应的时间。具体采用门尼粘度仪进行测定，混炼胶在实验室条件下停放2h，裁成直径为45mm、厚度为3mm的试样，大转子直径为38.10±0.03mm，试验温度为125±1℃。其中，焦烧时间快有助于产品外观表面良好，容易定型等优势，但会使反应控制不当而容易出现熟胶。焦烧时间慢不利于产品获得良好的外观表面，但有助于延长混炼胶的存放时间以及橡胶维持硫化状态的时间，便于在不同部位的胶料成分进行硫化，因此焦烧时间需要适中。

二、正硫化时间T90(180℃，5min)：从开始加热起，至胶料的转矩由最低值上升90个单位所需要的时间，具体取8g混炼胶采用优肯的发泡硫化仪进行测定。其中，正硫化时间越短，硫化速度越快。

三、N-亚硝胺含量/μg/kg：采用气相色谱法-热能分析联用仪(GC-TEA)测定。采用CP-Wax58(25m×0.32mm×1.2μm)毛细管色谱柱；气化室温度：初始温度为50℃，保持1min，然后以75℃/min的速率升温至200℃；色谱柱温度：初始温度为40℃，然后以14℃/min的速率升温至230℃；热解室温度为500℃，耦合温度为200℃，载气为氦气，流速2.5mL/min。

将密封条粉碎至3mm以下的颗粒，称取5.0g至锥形瓶中，加水40mL，置振荡水浴槽40℃振荡浸提10min，经溶液转移至具塞量筒中，用10mL水洗涤样品后也转移至具塞量筒中，至50mL刻度，精密加入1.0mL的氢氧化钠(1mol/L)，振荡摇匀至少1min，二氯甲烷提取液用装有无水硫酸钠的锥形瓶收集，重复上述步骤2次，将二氯甲烷提取液置氮吹仪中浓缩至1mL，转移至样品瓶中，取1μL样品溶液进样进行N-亚硝胺含量的测定。

四、气味等级：裁切20g密封条，置于80±2℃的恒温烘箱中恒温2h，取出密封条后，在进行评价之前，冷却到60±5℃的检测室温，每个密封条让10个嗅觉正常的测试志愿者按照气味等级定义进行评估，计算出评估等级的平均值。对于单个评价如果评分相互差别大于2分，则应增加至15个测试志愿者进行重复测量。其中，1级为无味，2级为可闻到气味但不扰人，3级为可明显闻到气味但不令人反感，4级为令人反感，5级为强烈反感，6级为难以容忍。

五、拉伸强度/MPa：按照《GB/T 528-2009硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》的标准进行测定，采用哑铃状试样，裁刀选用1型。

六、拉伸断裂率/％：按照《GB/T 528-2009硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》的标准进行测定，采用哑铃状试样，裁刀选用1型。

七、耐老化：按照《GB/T 3512-2014硫化橡胶或热塑性橡胶热空气加速老化和耐热试验》的标准进行测定，采用1型层流空气老化箱，空气流速为1m/s，100℃处理168h后测定密封条的拉伸强度变化率(％)和断裂伸长率变化率(％)。

表二实施例1-5以及对比例1-3对应的混炼胶和密封条的检测结果

参见表二，将实施例1-5与对比例1-3的检测结果进行比较，可以得到，组分中的促进剂、不同ENB含量的EPDM、硅藻土和氧化钙均会对密封条的气味产生直接影响，本申请实施例1-5采用低催化剂残留量的EPDM，配合使用洁净炭黑、无亚硝胺的硫化体系等组分，由此制得的混炼胶的焦烧时间适中(210-240s)，有助于长时间停放进行散味，获得的产品外观表面良好且容易定型；另外，本实施例1-5的混炼胶硫化速度较快(120-150s)，具有较高的硫化效率，其获得的密封条拉伸强度较高、拉伸断裂率较大，同时N-亚硝胺含量为零，具有环保低气味的特点。其中，实施例1-5中实施例2的性能较为优异，故将实施例2作为优选实施例。

实施例6-10

实施例6-10在实施例2的方法基础上，对无亚硝胺促进剂的组分进行调整，具体参见下表三。

表三实施例2、6-10的无亚硝胺促进剂的配料表(单位：kg)

将上述实施例6-10制得的混炼胶和密封条按上述性能检测试验中记载的方法进行相应性能检测，检测结果参见下表四。

表四实施例2、6-10对应的混炼胶和密封条的检测结果

参见表四，本申请6-10是对无亚硝胺促进剂的具体组分进行调整，其中无亚硝胺促进剂按“每100份所述EPDM中配合添加促进剂ZDTP-500.2-0.8份、促进剂CLD-800.5-1.4份、促进剂ZBEC-700.5-1.0份、促进剂ZBPD-500.8-1.5份、促进剂ZAT-700.5-1.5份、促进剂MBT-800.5-2.0份”配制时，其可以使硫化操作可控，保证胶料具有合适的焦烧时间和正硫化时间，使其具有良好的硫化反应程度，由此获得外观表面良好、容易定型的胶料，避免出现熟胶，同时减小胶料中促进剂的残留量，由此能进一步降低密封条生产过程中的刺激性气味，其制得密封条中VOC和气味能进一步降低，力学性能和耐老化性能更为优异，因此将其作为本申请的进一步优选。其中，实施例2的焦烧时间和正硫化时间适中，同时具有更为优异的力学性能，因此实施例2为优选实施例。

实施例11-20

实施例11-20在实施例2的方法基础上，在制备混炼胶一段步骤中还添加吸附有端羟基硅油的改性木质素基材，具体添加情况参见下表五。

表五实施例2以及11-20中吸附有端羟基硅油的改性木质素基材的添加情况(单位：kg)

对比例4

本对比例在实施例12的基础上，直接将等量的碱木质素、壳聚糖和端羟基硅油加入至制备混炼胶的一段步骤中进行混炼，对应获得混炼胶和密封条。

将上述实施例11-20和对比例4制得的混炼胶和密封条按上述性能检测试验中记载的方法进行相应性能检测，检测结果参见下表六。

表六实施例2、11-20对应的混炼胶和密封条的检测结果

参见表六，本申请实施例11-20在EPDM中添加设定量的吸附有端羟基硅油的改性木质素基料，其中端羟基硅油在橡胶后期高温硫化下具有反应活性，一部分三元乙丙橡胶交联过程中产生的叔丁醇、异丙醇、丙酮等刺激性VOC小分子可以与该端羟基硅油反应，使VOC小分子接枝到硅氧烷分子链上，进而在硫化高温过程中通过抽真空排出。另一部分VOC可以接枝到改性木质素基料上，被稳定锁定在橡胶内部，由此有效降低了密封条的气味。在此基础上，本申请的改性木质素基料在端羟基硅油的辅助下能有效增加其与三元乙丙橡胶的相容性，不但能够有效提高密封条的力学性能，还能使密封条的防老性能有效提高。

结合对比例4的检测结果可见，本申请使用由碱木质素-壳聚糖复合粉末经有机硅氧烷水解液改性而得的改性木质素基料，能显著提高橡胶的力学性能，同时二者具有良好的协同作用，相较于使用改性碱木质素去吸附端羟基硅油再另行添加壳聚糖的方式，本申请具有更好的降低气味和补强抗老化效果。其中，实施例12的检测结果是上述实施例中的最优，因此本申请将实施例12作为进一步优选的实施例。

实施例21-22

本实施例在实施例12的组分基础上，将发泡剂OBSH-75进行替换。其中，实施例21的发泡剂为微球发泡剂HDU/GE；实施例22的发泡剂为按重量比为3:1配制而成的发泡剂OBSH-75和微球发泡剂HDU/GE的混合物。

将上述实施例21-22制得的混炼胶和密封条按上述性能检测试验中记载的方法进行相应性能检测，用排水法测定试样密度，检测结果参见下表七。

表七实施例12、21-22对应的混炼胶和密封条的检测结果

参见表七，本申请的发泡剂采用发泡剂OBSH-75和微球发泡剂HDU/GE的混合物时，能进一步延长本申请的焦烧时间、缩短正硫化时间，并使得胶料获得更为优异的力学性能和耐老化性能，因此将实施例23作为进一步的优选。

实施例23

本实施例在实施例22的组分基础上，在制备混炼胶一段的步骤中于120℃排胶。

实施例24

本实施例在实施例22的组分基础上，在制备混炼胶二段的步骤中于70℃下片。

实施例25

本实施例在实施例22的组分基础上，在制备混炼胶一段和二段的步骤中，均未进行停放散味步骤。

实施例26

本实施例在实施例22的组分基础上，未采用微波硫化，具体采用平板硫化机进行硫化，硫化温度为180℃，硫化时间为12min。

将上述实施例23-26制得的密封条按上述性能检测试验中记载的方法进行N-亚硝胺含量和气味等级的性能检测。经测定，实施例23-26的N-亚硝胺含量均为0μg/kg，气味等级为3.0，其结果不及实施例22。

由此可见，本申请在制备密封条时通过提高排胶温度，在制备混料胶时增加停放散味步骤，再配合微波硫化的工序，从工艺上进一步降低密封条的气味。

综上所述，本申请的密封条能有效减少刺激性VOC小分子的产生，避免产生亚硝胺，从而具有环保、低气味的效果。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (7)

1.一种环保低气味密封条，其特征在于，按重量份数计，每100份EPDM配合添加以下重量份的组分：洁净炭黑60-70份、碳酸钙40-50份、硅藻土40-50份、PEG-4000 1-3份、石蜡油80-90份、活性氧化锌5-10份、硬脂酸1-3份、硫磺0.5-2份、无亚硝胺促进剂2-7份、防焦剂0.1-0.5份、氧化钙5-10份、发泡剂3-4份；所述EPDM中ENB含量为8.0-10.0wt%；

按重量份数计，每100份所述EPDM中还配合添加有8-15份改性木质素基料，所述改性木质素基料上吸附有端羟基硅油，所述改性木质素基料由碱木质素-壳聚糖复合粉末经有机硅氧烷水解液改性而得，所述碱木质素-壳聚糖复合粉末的制备步骤如下：

将碱木质素溶解于二氧六环-水溶液中，将壳聚糖溶解于醋酸-水溶液中，将两种溶液混合，加入戊二醛交联，收集沉淀后经洗涤烘干而得。

2.根据权利要求1所述的环保低气味密封条，其特征在于：所述无亚硝胺促进剂选自促进剂ZDTP、促进剂CLD、促进剂ZBEC、促进剂ZBPD、促进剂ZAT、促进剂MBT中的一种或多种。

3.根据权利要求2所述的环保低气味密封条，其特征在于：按重量份数计，每100份所述EPDM中配合添加的所述无亚硝胺促进剂，为促进剂ZDTP-50 0.2-0.8份、促进剂CLD-800.5-1.4份、促进剂ZBEC-70 0.5-1.0份、促进剂ZBPD-50 0.8-1.5份、促进剂ZAT-70 0.5-1.5份、促进剂MBT-80 0.5-2.0份。

4.根据权利要求1所述的环保低气味密封条，其特征在于：所述端羟基硅油的吸附量为所述改性木质素基料的5-8wt%。

5.根据权利要求1所述的环保低气味密封条，其特征在于，所述改性木质素基料的制备步骤如下：

将碱木质素-壳聚糖复合粉末加入至有机硅氧烷水解液中，加热至60-70℃，快速搅拌反应10-12h后冷却，收集沉淀经洗涤烘干后即得。

6.根据权利要求1所述的环保低气味密封条，其特征在于：所述有机硅氧烷水解液为硅烷偶联剂溶于乙醇水溶液配成浓度为2-5wt%的有机硅氧烷溶液加热水解而得。

7.权利要求1-6中任一项所述的环保低气味密封条的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

制备混炼胶：

一段：将配方中除硫磺、无亚硝胺促进剂、防焦剂、氧化钙、发泡剂的原材料进行混炼，155-165℃排胶，经充分停放散味后得母胶；

二段：经冷却后进行开炼，依次将母胶进行薄通和包辊，待胶层平滑后加入硫磺、无亚硝胺促进剂、防焦剂、氧化钙和发泡剂再次进行薄通，80-90℃下片，经充分停放散味后得混炼胶；

微波硫化：将所述混炼胶共挤出密封条，再使用两段微波硫化，冷却后制得所述环保低气味密封条。