橡膠材料降低環境污染:
1. 減少尾氣排放
汽車排放物對大氣污染嚴重。為了達標排放,除了不斷改進汽車自身的設計外,橡膠制品也要采取有效措施。
① 降低燃油透過率
對于目前廣泛使用的高芳烴無鉛汽油,氟橡膠(FKM)的耐燃油性最優,其燃油透過率比丁腈橡膠(NBR)低很多,因此近年來燃油膠管的內層膠有以FKM取代NBR的趨勢,而且三元FKM要比二元的FKM好;高丙烯腈含量的NBR的燃油透過率比低丙烯腈含量的NBR低;NBR/PVC共混膠的耐燃油性和透過率均優于同等丙烯腈含量的NBR,而且共混膠中NBR的丙烯腈含量越高,耐燃油性越好,透過率越低。
對于國內正在推廣應用的乙醇汽油,FKM的抗耐性最好,透過率最低,最適合作燃油膠管的內層膠。從成本考慮,高丙烯腈含量的NBR/PVC也可以使用。
為了進一步降低燃油排放量,燃油膠管的最近動向是由橡/橡復合結構向塑/橡復合結構,再向塑/塑復合結構發展,所用的塑料有極低的抗燃油透過性。
② 不使用可產生N-亞硝胺的助劑
③ 提高膠料的耐熱性
越來越嚴格的汽車排放標準,迫使汽車生產商進一步采取提高燃油燃燒率的新措施,發動機罩下溫度和尾氣排放溫度不斷增加,要求橡膠制品在更高的溫度下工作,為此提高膠料的耐熱性是十分重要的任務。為此,不少密封件采用耐高溫的氟橡膠;汽車散熱器膠管所用的橡膠材料由現在的硫黃硫化EPDM 125℃級轉向過氧化物硫化EPDM 150℃級,再進一步采用硅橡膠或AEM(175℃級);汽車同步帶中使用HNBR/芳綸線繩是發展趨勢。 橡膠制品也要為保護大氣臭氧層作貢獻。目前致冷劑氟里昂將要被新型致冷劑R-134a(四氟乙烷)所代替,所以生產空調軟管和密封件的橡膠材料需要改進:對于空調軟管,目前首選R-134a透過率低的聚酰胺作內層(也可采用CIIR或BIIR),以聚酰胺作夾層,外層膠為耐熱、耐臭氧的EPDM、CR、EVM或HNBR;對于新型空調系統的密封件,采用HNBR為佳。
2. 凈化加工環境
① 煙氣
橡膠加工過程中,許多工序都產生煙氣,尤其是煉膠和硫化過程中產生的煙氣,是橡膠加工過程中污染環境的主要渠道。排除硫化煙氣簡易可行的辦法是在硫化崗位上設置通氣罩,并使啟模后的制品盡快冷卻。還可采用橡膠硫化煙氣催化焚燒裝置,經治理后,總凈化率95%。此外,由于膠管包鉛硫化工藝會產生含鉛煙氣,應盡早廢除此工藝。密封條的鹽浴硫化,可采用新型“綠色”液體硫化介質替代現在的亞硝酸鹽硫化介質。
② 粉塵
橡膠配合劑許多是微粉狀物質,容易導致“塵肺病”。近年來,橡膠行業在降低粉塵污染方面取得較好的成績,特別是新工藝炭黑生產線的投產以及密煉機/上下輔機/自動配料生線的擴大應用,都對環保作出了很大貢獻。
③ 溶劑
橡膠廠許多工序工人都接觸溶劑,主要有汽油、苯、甲苯、二甲苯、醋酸乙酯和氯苯(某些品牌粘合劑)等。
預防溶劑中毒的措施:采用無毒或低毒溶劑或無溶劑的粘合劑,如無“三苯”的膠粘劑、熱熔膠、水基粘合劑等;在作業場所設置排風系統,可把含苯類空氣經排風系統送至燃燒爐,在800℃溫度下進行燃燒,苯類被氧化成無害的C02和H20,冷卻后排至大氣;對于有機溶劑品種單一而且空氣中溶劑含量較高的作業點(如靜電噴涂、涂膠工序),可采取活性炭吸附、再生等辦法回收溶劑。
④ 噪聲
橡膠加工過程中產生的機械噪聲、動力性噪聲和電磁噪聲,會使工人身體健康受到影響。目前降低噪聲有兩個途徑:一是改進橡膠機械和動力機械設備結構、提高加工精致和裝配質量,并采取減振措施;二是采取隔聲消聲措施,如在密煉機、開煉機、壓片機部位裝上可拆卸的隔音罩,加工設備頂部設置排風系統,可將噪聲降至80dB(A)左右。
相關環保法規
世界上許多國家都有本國的環保法規,歐盟最為嚴格,而我國相對滯后。歐盟重要環保法規中涉及橡膠的主要指令(下文EU-D表示歐盟指令)如下:
①EU-D67/548/EEC,有關危險物質的分類、包裝和標記指令。
②EU-D76/769/EEC,有關限制銷售和使用某些危險物質及制品的指令(簡稱RoHS指令),對多達47種危險物質作出了限制規定,并多次作出修改,以不同的指令號頒布。例如EU-D2002/61/EC是該指令的第19次修改[關于偶氮染料(偶氮著色劑)],EU-D2003/11/EC是該指令的第24次修改(關于五溴二苯醚和八溴二苯醚)。
③EU-D94/62/EC,有關包裝及包裝廢棄物的指令,規定了4種重金屬的極限值。
④EU-D2000/53/EC,有關報廢車輛的指令(ELV指令),涉及鉛、鎘、汞和六價鉻。
⑤EU-D2002/95/EC,有關電氣電子設備的指令(簡稱EEE RoHS指令),涉及鉛、鎘、汞、六價鉻、多溴聯苯、多溴聯苯醚,2006年7月1日實施。與之對應的中國RoHS——信息產業部、環保總局等七部委聯合制定的《電子信息產品污染控制管理辦法》將于2007年3月1日實施。
⑥EU-D2003/113/EC,禁用鄰苯二甲酸酯類增塑劑的指令。
對于多環芳烴(PAHs),歐盟尚未發布正式指令,僅有提案[EU-COM2004(98)],目前采用的限制值指標系依據專家討論提出的建議(2005-08-02,柏林)。
2001年2月,歐盟發布《未來化學品政策戰略白皮書》,涉及一些橡膠助劑。2006年12月18日,歐盟理事會又通過《關于化學品注冊、評估、許可的限制》(REACH法規),將于2007年6月1日起生效。我國目前至少有730種化學品(包括橡膠助劑)出口歐盟。
其他國家也有一些環保法規,主要有德國《關于有害物質的技術法規》TRGS552、TRGS615、TRGS905,日本的《化學物質控制法》等。
特別需要強調的一點是:只有通過經濟合作發展組織(OECD)國家認可的GLP(Good Laboratory Practice)實驗室的檢測報告才能獲得歐盟的認可。目前,我國為爭搶商機而設立的檢測機構多達100多家,都自稱可以給企業提供檢測報告。但我國目前還沒有通過GLP認證的實驗室,他們的檢測結果得不到歐盟的承認,一旦產品復檢不能通過,將使國內許多企業面臨出口受阻甚至巨額罰款的風險,而檢測機構是不承擔責任的。目前在我國設有檢測機構的瑞士SGS和德國T V NORD的檢測報告,歐盟是承認的。