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光触媒技术在橡胶密封条除味中的应用

发表时间：2020/3/3 来源：《电力设备》2019年第20期作者：张勇晏祥董超仰梅

[导读] 摘要：随着现代科学技术的发展和进步，光触媒技术在橡胶密封条除味应用中越来越广泛，其能够提升橡胶密封条的使用效率，有效降低橡胶密封条中的异味。

        (奇瑞商用车（安徽）有限公司河南省开封市 475000)
        摘要：随着现代科学技术的发展和进步，光触媒技术在橡胶密封条除味应用中越来越广泛，其能够提升橡胶密封条的使用效率，有效降低橡胶密封条中的异味。本文就是在这样的背景下所进行的研究，以三元乙丙橡胶（EPDM）汽车密封条为例，探究光触媒技术在橡胶密封条除味中的应用，促进我国光触媒技术的更好应用，提升汽车行业的发展。
        关键词：光触媒技术；光催化降解；橡胶密封条；三元乙丙橡胶
        伴随着我国现代化建设脚步的不断发展和进步，我国私家车开始得到普及，同时人们生活质量和水平不断提升，要求环保、绿色、健康的生活方式，因此，对车内空气质量问题也越来越重视。新车内空气质量主要受橡胶密封条所影响，新的橡胶密封条会产生很多有害气体，主要有二氧化碳、甲醛、乙苯、苯乙烯等等，这些气体会严重影响人体身心健康，危害他们的呼吸系统，造成严重的身体伤害。橡胶密封条被广泛应用在各个行业，其能够满足汽车密封要求，使得汽车兼具了美观性和实用性，因此，得到了社会民众的广泛喜爱。汽车密封条的材质一般所选用的是三元乙丙橡胶，这种材质会在生产和制作的过程中产生刺鼻的味道，并且气味极不容易被消除。为促进我国汽车行业的发展和进步，提升汽车的安全性能，解决车门密封问题，本文就针对三元乙丙橡胶含量最高的甲苯和二甲苯着两种成分进行重点分析，有效的解决密封条异味的问题。
        我国于此相关的研究也有很多，著名学者薛振荣就以车门密封条污染物的来源为切入点，重点分析了密封条涂层以及石蜡油这两种因素，寻找其刺鼻异味出现的根源所在。李吉鹏则对汽车密封条VOC及气味进行了探讨，有针对性的提出了解决措施，减少了气味的有害特性。柳延波站在了更为宏观的角度，分析了密封条生产原料对生产成品的影响程度，对这些生产原料逐一进行分析。上述的这些研究成果都为我们的研究起到了很好的参考和借鉴作用，更有利于本文研究利用光触媒技术，即二氧化钛（TiO2）光催化降解VOC以去除橡胶密封条气味，现在本人将研究过程以及研究结果以文字的形式表现出来。
        1 光触媒技术除味机理
        1. 1 光触媒技术原理
        光触原理简而言之就是利用光照发生能量转化的作用，将密封条中的有害物质进行分解和转化。光触媒技术也被称之为光催化技术，其原理简单，操作性极强，被广泛的应用在各行各业中。
        本研究所讲的光触媒技术就是利用太阳光照射所产生的紫外光，和空气中的O2和H2O发生化学反应，生成超氧化物阴离子，这种离子具有极强的分解能力，能够将密封条中有害物质逐一分解开，进而和空气中的氧气和水重新发生反应，形成新的物质。
        1. 2　TiO2光催化反应过程
        TiO2是一种新型的半导体材料，其受到紫外线的照射后，会产生相应的能量，这种能量和水能与污染物发生作用，能促进污染物的还原，降低污染指数。
        1. 3 VOC吸附-光催化降解过程
        吸附-光催化降解法指的是利用是TiO2这一载体，通过相应的技术手段提炼出固体TiO2复合体，将其放置在密封条出，利用紫外光的照射下其便能自动发生化学反应，整个过程简单、便捷，并且固体TiO2复合体的制作成本较低，完全满足我国绿色、环保的发展理念。在实际工艺过程中，在紫外光照射下TiO2能够产生一种新的物质，即载流子，其能够加快吸附-光催化降解的整个过程。VOC吸附-光催化降解过程主要包括了：吸附剂吸附和传质VOC和H2O的分子、光激发、VOC光催化氧化、脱附这四个步骤步骤。这四个步骤要按照严格的操作方式和要求去进行，从而确保整个降解过程的顺利发生，一旦其中一个环节出现问题，要及时发现问题，解决问题，提升整个降解过程的发生效率，确保最终密封条气味净化反应的顺利进行。

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        2 光触媒技术的应用
        2. 1 紫外光照射烘箱
        紫外光照射烘箱是专门为橡胶密封条光触媒除味所设计的设备，其内部的紫外光温度要远远高于太阳照射中产生的紫外线光温度，更适合橡胶密封条气味的分解。在烘箱中，有显示温度的专门仪器，用来检测内部温度，同时好友加热灯管，一旦温度过低便会持续加热，使烘箱内部温度保持在一定的范围中，空气循环风扇的配置能够实现空气内循环，不至于出现温度过高爆炸或者断电的情况。总之，紫外光照射烘箱的配置完全符合了对橡胶密封条除味的要求，确保了其运行的实用性和安全性，提高了除味处理的效率。
        2. 2 紫外光处理优化工艺
        紫外光照射作用在整个光触媒技术除味过程中发挥着重要作用，本文主要采用的是烘箱的工艺，在实际应用过程中需要准确把握烘箱中处理的工序、温度和时间着三个因素，使其控制在合理的范围之内。工序指的是配料的种类、用量、投放顺序的使用，烘箱的次数为三次，其温度分别为120 ℃、90 ℃、90 ℃，时间总长为4小时。只有严格满足上述条件，才能够实现对橡胶内含物质的分解，经过试验后，我们发现橡胶密封条中的气味基本被去除。
        2. 3 光触媒使用
        橡胶密封条胶料中应用的光触媒主要指的就是固体TiO2复合物，其具有很强的吸附和氧化效果，在实际使用过程中需要特别注意以下几点:（1）把握适度原则，万事都要讲究分寸才能将其最佳效用发挥出来，光触媒也是如此，用量过大就会导致胶料的分散性差，极其不利于最终的净化效果。（2）光触媒一般选择在胶料密炼时添加，一旦错过这个这个时间其使用效果将会大打折扣。（3）光触媒要特别注意防潮、防湿，这主要是由于高微细粒子的特性所决定的。
        2. 4 除味效果
        EPDM汽车密封条光触媒技术除味效果十分显著，使用前后的对比较为明显，试验结果表明：使用光触技术处理后EPDM汽车密封条气味已经不易察觉，并且对汽车其他配件或者功能几乎没有产生任何影响。
        3 结论
        随着现代科学技术的进步和发展，光触媒技术以一种新型环保手段的形式出现，其广泛的被应用于各行各业，其中最为显著的便是橡胶密封条除味。橡胶密封条生产和制造之后会出现刺鼻的味道，该味道中有大量的甲醛、甲苯、、二甲苯、乙苯、苯乙烯等等有害物质，给使用者身体健康产生严重危害。伴随着我国社会经济发展速度的提升，社会民众更加重视自己健康的生活方式，他们拒绝一切可能会对自己生活和身体产生威胁的物质出现。因此，本文将研究的方向放在了光储技术在橡胶密封条除味中的应用，旨在提升我国橡胶密封条的应用水平，为我国社会民众创造出健康、环保的生活环境，也希望能够给我国其他学者的有关研究起到参考作用。
        参考文献：
        [1]密封条材料对其VOC和气味性能的影响[J]. 李吉鹏. 汽车实用技术. 2018(05)
        [2]橡胶零件气味来源分析与整改[J]. 黄强,吴荣懿,周震杰. 世界橡胶工业. 2017(09)
        [3]车门密封条VOC性能的改进[J]. 薛振荣,韩红飞,王晓虎,杨静娜,王利星,李佳. 橡塑技术与装备. 2017(04)
        作者简介：张勇（1986-12-30），男，汉族，籍贯：开封，当前职务：工程师，当前职称：助理工程师，学历：本科，研究方向：汽车升降系统、开闭系统、密封系统