EPDM密封件噴霜硫化不均？ 選對氧化鋅預分散母膠粒是關鍵

一般來說，EPDM密封件本身耐候、耐臭氧還有絕緣性能都不錯，廣泛用在建築、汽車、家電這些領域，不少生產企業做貨的時候，經常會碰到成品表面噴霜、硫化交聯度不足，同一批次的硬度波動大的情況，很多做技術的第一反應就是去調整硫化體系的配比，就容易忽略掉氧化鋅的分散效果才是最底層的誘因。

氧化鋅本來就是EPDM硫化體系里不能缺的活性劑，主要作用就是跟促進劑反應生成活性中間體，加快硫化反應的速率，提升交聯網絡的緻密性與均勻性，要是氧化鋅在膠料里分散不開，直接就會帶出一連串的質量問題。 局部氧化鋅濃度太高的區域，硫化反應速率快，交聯密度遠超平均水平，對應的部位硬度偏高，彈性也會下降； 濃度不夠的區域就硫化不完全，拉伸強度、定伸應力達不到要求，耐壓縮永久變形的性能也會變差，對密封件這類產品來說，硬度不均直接就會讓密封面的貼合度不夠，有滲漏的風險，耐候性也會因為交聯結構不均勻出現大幅下降。 噴霜的問題，其實也和氧化鋅分散不良直接相關，沒充分分散的氧化鋅團聚體沒法完全參与硫化反應，殘留下來的遊離氧化鋅會慢慢遷移到膠料表面，形成白色的粉狀析出物，既影響外觀，也會降低密封件的表面摩擦性能與粘接性。

很多人碰到分散不好的情況，都把原因全歸到混煉工藝頭上，實際上EPDM材料本身的特性，還有氧化鋅的形態，都會影響最終的分散效果。 EPDM屬於飽和聚烯烴橡膠，分子鏈的極性很弱，而氧化鋅是極性的無機粉體，兩者表面的相容性本來就差，粉體顆粒很容易靠着范德華力團聚，形成很難打散的二次聚集體，就算混煉的時候給足了剪切力，也很難把這些團聚體完全拆到原生粒徑的水平。 氧化鋅的粒徑越小，活性就越高，可也越容易出現團聚的情況，不少企業為了提升硫化效率特意選納米級氧化鋅，反而因為分散不到位，比用普通微米級氧化鋅的時候噴霜、性能波動的問題還嚴重。 混煉溫度太低，膠料塑化不足，或者是混煉時間太短，加料順序安排得不合理，也會進一步加重氧化鋅分散不均的情況。

現在不少企業為了解決EPDM體系里氧化鋅的分散問題，都會選用EPDM用氧化鋅預分散母膠粒，替換掉原來的普通粉體氧化鋅，這種助劑形態就是把氧化鋅提前通過高剪切工藝分散在和EPDM相容性很好的橡膠載體里，做成固定粒徑的顆粒狀產品，從源頭上就解決了粉體容易團聚的問題。 通常情況下，正規的EPDM用氧化鋅預分散母膠粒，都是用高剪切密煉工藝來製備的，能保證氧化鋅在載體里的分散水平接近原生粒徑，和普通的粉體氧化鋅比起來，它的分散均勻性更好，載體膠在混煉的過程里會先和EPDM基體熔融共混，均勻把氧化鋅顆粒釋放出來，避免了粉體直接加進去的時候容易出現的團聚現象，硫化交聯網絡會更均一，批次之間的硬度、力學性能的波動也會大幅降下來。 它還能有效減少噴霜的風險，因為氧化鋅在母膠粒里就已經是高度分散的狀態，加到膠料里之後可以更充分地參与硫化反應，遊離態氧化鋅的占比會大幅降低，成品放很久也不容易出現表面析出的問題。 另外預分散母膠粒是顆粒狀的，加料的時候不會有粉體揚塵，能改善生產車間的作業環境，也方便自動計量加料，把生產效率提上去，混煉的時候不需要額外加分散的時間，反而能把混煉周期縮短，能耗也跟着降。

不過也不是所有的預分散氧化鋅母膠粒都適配EPDM體系，選型的時候得結合自己家的配方和工藝特點，多留意幾個適配性的細節。 母膠粒用的載體得和EPDM基體有不錯的相容性，不然混煉之後會出現相分離，反而帶出新的噴霜、性能下降的問題，市面上有些通用型母膠粒選的載體和EPDM的極性差得很大，只適合用在極性橡膠體系里，不能直接拿過來就用，選EPDM用氧化鋅預分散母膠粒的時候，首先要確認載體膠和自己配方里EPDM牌號的相容性，拿不準的話可以先做小試驗證下。 預分散母膠粒的氧化鋅有效含量有好幾種規格，得按照配方里原來的氧化鋅用量來折算，免得調整配方的時候出現配比偏差，同時母膠粒的粒徑也要和自己的混煉設備、加料方式匹配，粒徑太大可能熔融分散的速度慢，粒徑太小又可能在自動加料的時候卡料。 還有部分預分散母膠粒里會添加少量的加工助劑或者活性劑，這些成分說不定會和配方里的促進劑、硫化劑產生相互作用，改變硫化速率或者交聯結構，選型的時候得確認母膠粒的成分會不會影響原有硫化體系的特性，免得出現硫化速度突變、焦燒時間縮短這類問題。 小試的時候可以對比膠料的硫化特性曲線、分散度等級，還有成品的硬度、拉伸強度、耐噴霜性能這些指標，綜合評估適配的效果，要是企業自己沒有足夠的配方驗證能力，可以選能提供技術支持的供應商，結合實際的EPDM配方、工藝條件和性能要求，匹配合適的母膠粒產品，杜巴化學就可以提供橡膠配方改性與工藝改進的技術服務，幫企業快速完成助劑選型和配方調整，想要拿到針對性的助劑選型建議和配方優化方向，直接聯繫杜巴化學的技術團隊就可以。