德国魏因海姆——科德宝氯丁橡胶硫化的新开发成果消除了对乙烯硫脲(ETU)作为促进剂的需求,同时仍然满足汽车行业的严格要求。通过这项创新,该公司遵循了自己的可持续发展目标,并为新型弹性体化合物设定了基准。
在氯丁橡胶的硫化过程中使用乙撑硫脲(ETU)作为促进剂是行业标准。含有这种促进剂的产品已成功使用了数十年,在低温柔韧性以及所需的耐油脂和润滑剂等介质方面显示出非常好的价值。然而,由于存在生殖毒性风险及其对水果的损害作用,如果在技术和经济上可行的话,不应再使用亚乙基硫脲。但到目前为止,还没有提供类似性能或满足要求的替代品。
因此,科德宝密封技术公司开发了新型弹性体化合物,在氯丁橡胶产品的制造过程中不需要乙烯硫脲促进剂。该公司无 ETU 产品在汽车领域的成功应用之一是用于横拉杆、控制臂和叉骨中接头密封件的密封波纹管。它们保护运动部件免受外部影响和润滑剂泄漏。在开发新型不含 ETU 的弹性体化合物方面,科德宝密封技术公司是先驱之一,目前被认为是该领域的标杆。
对于科德宝密封技术公司的专家来说,挑战不仅在于消除 ETU 和其他有害促进剂,例如二硫化四甲基秋兰姆 (TMTD) 的额外使用,还在于使其与新化合物的更高要求相协调。除了尽可能最有效的硫化之外,这些还包括三个相互影响的关键要求:目标老化后显着的低温柔性;与直接接触密封波纹管的油脂和润滑添加剂相容;和耐水解性。另一个目标是使化合物优化符合当前和未来的客户要求。科德宝的专家成功地将新化合物投入批量生产。
除了实验统计设计 (DOE)、失效分析和混合过程优化之外,化合物开发中使用的方法还包括差示扫描量热法 (DSC) 等热分析。这用于确定关键参数,例如熔化和结晶温度、松弛、玻璃化转变温度、硫化程度等。测量结果表明,最重要的要求之一(例如低温范围内的行为)得到了很好的满足。汽车行业客户的反馈也证实了这一点,这些客户已经将无 ETU 的密封波纹管用于横拉杆、控制臂和叉骨的接头密封件。他们证实,这种新材料在低温下比市场上的其他产品具有更稳定的值——连续使用时这是一个显着的好处。在水中和相关油脂中进行人工老化后,其他参数如拉伸强度和断裂伸长率也在要求范围内。经过相应的预处理后,在 70 °C (158 °F) 的油脂中浸泡 7 天,在 80 °C (176 °F) 的水中浸泡 10 天,并在 70 °C (158 °F) 的热空气中浸泡 48 小时,对此进行了验证。
取代氯丁橡胶交联过程中有害的促进剂亚乙基硫脲只是新型弹性体化合物所带来的好处之一。另一个优点是行政工作量大大减少。自 2021 年初以来,欧洲化学品管理局 ECHA SCIP 数据库中的报告义务已对所有含有特定数量高度关注物质 (SVHC) 的产品生效。这适用于从制造商到最终客户的整个供应链,这使得它非常复杂。由于新的开发,消除了额外的报告要求,并且可以像以前一样通过现有的全球标准化交换和管理系统 IMDS 进行报告。
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