Page 95 - 2020-15

测试与分析 蒋延华 等·低锌硫化助剂在橡胶工业中的应用现状与发展前景

低锌硫化助剂在橡胶工业中的应用现

状与发展前景

蒋延华，路丹丹，郑涛 *
( 山东丰源轮胎制造股份有限公司，山东 枣庄 277300)

摘要 ： 本文对低锌硫化助剂、间接法氧化锌及纳米氧化锌的关键理化指标及锌含量进行了对比测试，对三者在半钢轮胎胎面
胶中的应用情况做了对比研究，对胶料的硫化特性、物理性能、老化性能等进行了较全面测试研究。结果显示低锌硫化助剂可延
长胶料的焦烧时间，提高胶料加工安全性，缩短硫化时间 ；物理性能方面其磨耗性能明显优于传统活性剂，其他物理性能及相关
性能基本一致 ；耐热老化性能方面，低锌硫化助剂对硫化胶老化后性能保持率的贡献优于传统活性剂。本研究显示低锌硫化助剂
是传统氧化锌的一种非常理想的升级替代产品，在保持和提高胶料性能的前提下，其低锌、低重金属含量的优异环保性能将给全
球轮胎及橡胶工业带来新的希望和生命力。
关键词 ： 低锌硫化助剂 ；橡胶 ；半钢 ；胎面胶
中图分类号 ： TQ330.385 文章编号 ： 1009-797X(2020)15-0041-05
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2020.15.010

氧化锌是一种常用的无机化合物，同时是一种橡 福尼亚州建议限制在轮胎中使用锌或者氧化锌，同时
胶硫化活性剂，是橡胶工业行业重要的原材料之一， 其可能禁止销售含有 - 定锌的轮胎产品。美国这项法
有近百年的历史。在轮胎的硫化过程中，需要添加活 案指出，当锌被释放到环境，进入溪流、河海和海洋
性剂辅助硫化反应的发生，提高硫化效率，改善硫化 中时，某些锌的合金会毒害微生物和水生生物。这项
胶性能。在硫磺 / 促进剂组成的硫化体系中，常用氧 法案未来可能会形成立法，禁止生产者销售或生产锌
化锌和硬脂酸作为硫化活性剂。氧化锌被当作硫化过 含量超过一定比例的机动车轮胎。
程中的催化剂使用。它不仅能加快硫化速度，还能提 按照该法案，生产者可以向当地的有毒物质控制
高橡胶的热传导性能，有助于轮胎散热 [1] 。对橡胶硫 部门申请延缓发布特殊用途的含锌机动车轮胎禁令。
化速率、交联键类型、交联密度及力学性能等具有重 此外，生产者每次违反法案时将面临高达 1 万美元的
要影响 [2] 。目前氧化锌的生产工艺主要包括间接法、 罚款。
直接法及湿法，其中以间接法为主，其综合性能最佳， 该法案将责令机动车轮胎生产者研发新配方，寻
环保等级最高。纳米氧化锌也因其较高的比表面积使 找锌的潜在替代品，并确定替代品是否会对公共健康
其具有较高的反应速率和活性 . 在轮胎生产中得到了 和环境造成影响。如果该法案获得通过，就对全球范
一定规模的使用。 围内轮胎企业的配方设计能力水平及硫化活性剂生产
研究表明，如果不严格控制橡胶制品生产、使用 企业的创新能力水平提出了极高的迫切的要求。
和回收等环节中氧化锌过量释放，可能会对环境和人 为了降低轮胎胶料中的锌含量，需要优先考虑在
身健康，尤其是对锌较为敏感的水生动植物造成不良 与自然环境接触较多的部位及轮胎中质量占比最大的
影响 [3] 。 部位进行研究，比如说轮胎胎面部位。事实上，开发
2016 年美国加利福尼亚州提出一项法案，引起了 氧化锌的替代产品已受到橡胶加工助剂领域越来越多
氧化锌和轮胎生产企业的高度关注 ( 消息来源 : 轮胎
世界网 ,2016-03-26, 新闻独家观察，标题 : 轮胎生产 作者简介：蒋延华（1980-），男，工程师，高分子材料学士，
主要从事轮胎质量管理工作。
使用氧化锌将受限 )。这项新法案 (SB1260) 中，加利
收稿日期 ：2020-03-10

2020 第 46 卷 ·41·
年