EPDM密封件喷霜硫化不均？选对氧化锌预分散母胶粒是关键

一般来说，EPDM密封件本身耐候、耐臭氧还有绝缘性能都不错，广泛用在建筑、汽车、家电这些领域，不少生产企业做货的时候，经常会碰到成品表面喷霜、硫化交联度不足，同一批次的硬度波动大的情况，很多做技术的第一反应就是去调整硫化体系的配比，就容易忽略掉氧化锌的分散效果才是最底层的诱因。

氧化锌本来就是EPDM硫化体系里不能缺的活性剂，主要作用就是跟促进剂反应生成活性中间体，加快硫化反应的速率，提升交联网络的致密性与均匀性，要是氧化锌在胶料里分散不开，直接就会带出一连串的质量问题。局部氧化锌浓度太高的区域，硫化反应速率快，交联密度远超平均水平，对应的部位硬度偏高，弹性也会下降；浓度不够的区域就硫化不完全，拉伸强度、定伸应力达不到要求，耐压缩永久变形的性能也会变差，对密封件这类产品来说，硬度不均直接就会让密封面的贴合度不够，有渗漏的风险，耐候性也会因为交联结构不均匀出现大幅下降。喷霜的问题，其实也和氧化锌分散不良直接相关，没充分分散的氧化锌团聚体没法完全参与硫化反应，残留下来的游离氧化锌会慢慢迁移到胶料表面，形成白色的粉状析出物，既影响外观，也会降低密封件的表面摩擦性能与粘接性。

很多人碰到分散不好的情况，都把原因全归到混炼工艺头上，实际上EPDM材料本身的特性，还有氧化锌的形态，都会影响最终的分散效果。EPDM属于饱和聚烯烃橡胶，分子链的极性很弱，而氧化锌是极性的无机粉体，两者表面的相容性本来就差，粉体颗粒很容易靠着范德华力团聚，形成很难打散的二次聚集体，就算混炼的时候给足了剪切力，也很难把这些团聚体完全拆到原生粒径的水平。氧化锌的粒径越小，活性就越高，可也越容易出现团聚的情况，不少企业为了提升硫化效率特意选纳米级氧化锌，反而因为分散不到位，比用普通微米级氧化锌的时候喷霜、性能波动的问题还严重。混炼温度太低，胶料塑化不足，或者是混炼时间太短，加料顺序安排得不合理，也会进一步加重氧化锌分散不均的情况。

现在不少企业为了解决EPDM体系里氧化锌的分散问题，都会选用EPDM用氧化锌预分散母胶粒，替换掉原来的普通粉体氧化锌，这种助剂形态就是把氧化锌提前通过高剪切工艺分散在和EPDM相容性很好的橡胶载体里，做成固定粒径的颗粒状产品，从源头上就解决了粉体容易团聚的问题。通常情况下，正规的EPDM用氧化锌预分散母胶粒，都是用高剪切密炼工艺来制备的，能保证氧化锌在载体里的分散水平接近原生粒径，和普通的粉体氧化锌比起来，它的分散均匀性更好，载体胶在混炼的过程里会先和EPDM基体熔融共混，均匀把氧化锌颗粒释放出来，避免了粉体直接加进去的时候容易出现的团聚现象，硫化交联网络会更均一，批次之间的硬度、力学性能的波动也会大幅降下来。它还能有效减少喷霜的风险，因为氧化锌在母胶粒里就已经是高度分散的状态，加到胶料里之后可以更充分地参与硫化反应，游离态氧化锌的占比会大幅降低，成品放很久也不容易出现表面析出的问题。另外预分散母胶粒是颗粒状的，加料的时候不会有粉体扬尘，能改善生产车间的作业环境，也方便自动计量加料，把生产效率提上去，混炼的时候不需要额外加分散的时间，反而能把混炼周期缩短，能耗也跟着降。

不过也不是所有的预分散氧化锌母胶粒都适配EPDM体系，选型的时候得结合自己家的配方和工艺特点，多留意几个适配性的细节。母胶粒用的载体得和EPDM基体有不错的相容性，不然混炼之后会出现相分离，反而带出新的喷霜、性能下降的问题，市面上有些通用型母胶粒选的载体和EPDM的极性差得很大，只适合用在极性橡胶体系里，不能直接拿过来就用，选EPDM用氧化锌预分散母胶粒的时候，首先要确认载体胶和自己配方里EPDM牌号的相容性，拿不准的话可以先做小试验证下。预分散母胶粒的氧化锌有效含量有好几种规格，得按照配方里原来的氧化锌用量来折算，免得调整配方的时候出现配比偏差，同时母胶粒的粒径也要和自己的混炼设备、加料方式匹配，粒径太大可能熔融分散的速度慢，粒径太小又可能在自动加料的时候卡料。还有部分预分散母胶粒里会添加少量的加工助剂或者活性剂，这些成分说不定会和配方里的促进剂、硫化剂产生相互作用，改变硫化速率或者交联结构，选型的时候得确认母胶粒的成分会不会影响原有硫化体系的特性，免得出现硫化速度突变、焦烧时间缩短这类问题。小试的时候可以对比胶料的硫化特性曲线、分散度等级，还有成品的硬度、拉伸强度、耐喷霜性能这些指标，综合评估适配的效果，要是企业自己没有足够的配方验证能力，可以选能提供技术支持的供应商，结合实际的EPDM配方、工艺条件和性能要求，匹配合适的母胶粒产品，杜巴化学就可以提供橡胶配方改性与工艺改进的技术服务，帮企业快速完成助剂选型和配方调整，想要拿到针对性的助剂选型建议和配方优化方向，直接联系杜巴化学的技术团队就可以。