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橡塑技术与装备（橡胶）                              CHINA RUBBER/PLASTICS  TECHNOLOGY  AND EQUIPMENT (RUBBER)

             的重视   [4~6] 。氧化锌在橡胶的硫化过程中，主要影响                    2 实验
             化学键的交联速度、化学键类型与数量                 [7] 。氧化锌的       2.1 主要原材料
             减少会导致橡胶组合物的模量降低、滞后性增加。替                               天然橡 胶（TSR20），20# 泰国标 准胶 ；溶聚 丁
             代氧化锌不能以降低轮胎材料性能为代价，开发替代                           苯橡胶 RC2557S，中国石油独山子石化公司 ；丁苯
             产品，必须以性能优先。                                       橡胶 SBR, 牌号 1723，中国石化齐鲁股份有限公司橡
                 本文以低锌硫化助剂 SL-5007 为研究对象，通                     胶厂产品 ；白炭黑 1  115  MP, 青岛罗地亚白炭黑有限
             过其与间接法氧化锌、纳米氧化锌的对比分析，研究                           公司 ；炭黑 N234，江西黑猫炭黑股份有限公司 ；环
             其在轮胎胎面配方中的应用。                                     保油，牌号 V700，德国汉圣公司产品 ；微晶蜡，牌
                                                               号 Antilux111，莱茵化学（青岛）有限公司产品 ；硅
             1 试验部分                                            烷偶联剂 Si69，南京曙光化工 ；氧化锌 ZnO，安丘恒
             1.1 氧化锌及超锌活性剂在橡胶中的作用机                             山锌业 ；硬脂酸 SAD，青岛旭谦进出口公司 ；促进剂
             理及活性影响因素分析                                        CZ、促进剂 DPG（D）、防老剂 4020、硫磺 S，山东
                 氧化锌在橡胶中的作用是对许多促进剂有加强促                         尚舜化工有限公司 ；防焦剂 CTP，山东阳谷华泰。
             进剂活性的作用       [8] 。到目前为止，氧化锌的活化机理                 2.2 原始配方
             依然存在诸多争议，还没有一个统 - 的认识和定论。                             基本配方（单位 : 份）20# 泰国天然胶 TSR20
             主流理论认为 . 在橡胶硫化过程中 . 氧化锌与促进剂、                      20 ； 溶 聚 丁 苯 橡 胶 RC2557S  103.2 ； 丁 苯 橡 胶
             硫磺、硬脂酸、橡胶大分子链以及相应的中间产物都                           SBR1723  10 ；白炭 黑 1115MP  70 ；炭 黑 N234 20 ；
             能发生反应，主要是对化学交联键的形成速度、交联                           环保油 V700  8 ；微晶蜡 Antilux111 1.6 ；硅烷偶联剂
             键类型和数量产生重要影响。                                     Si69  10 ；氧化锌 ZnO 2.5 ；硬脂酸 SAD 2.5 ；促进剂
                 在橡胶配合体系中，有机配合剂能溶解于胶料中，                        CZ、促进剂 DPG（D）、防老剂 4020、硫磺 S、防焦
             而无机配合剂一般以分散的状态存在于胶料中。因此                           剂 CTP 合计 6.3。
             认为，氧化锌与有机促进剂、硬脂酸、硫磺等的反应                           2.3 主要设备及仪器
             发生在氧化锌粒子的表面。由于氧化锌对电子的亲合                               XM370 型密炼机和 XM305 型开炼机，软控股份
             能大、吸附促进剂的能力强，在硬脂酸的作用下生成                           有限公司产品 ； X（S）M-1.5X 型小密炼机、XK-
             可溶于胶料的促进剂锌盐，从而提高其溶解度，并与                           160 型开炼机和 XLB-400-400 型四立柱平板硫化机，
             胺或脂肪酸形成一种锌的络合物，使促进剂更加活泼。                          青岛科高橡塑机械技术装备公司产品 ；门尼黏度仪，
             在此过程中，氧化锌粒子表面不断发生反应，粒径不                           MV3000， 德 国 Montech 公 司 ；拉 伸 强 度，Zwick
             断减小，并消耗氧化锌直到胶料充分硫化。换言之，                           Z010 拉力试验机，德国 Zwick 公司 ；抗撕裂强度，
             决定氧化锌的硫化活性与用量的两个重要因素是氧化                           Zwick  Z010 拉 力 试 验 机， 德 国 Zwick 公 司 ；橡 胶 流
             锌的微观结构及其有效比表面积。间接法氧化锌的微                           动性，橡胶流动性测试仪 VMA，特拓（青岛）轮胎
             观结构是实心粉末粒子，粒子较大，有效比表面积小，                          技术有限公司 ；邵氏 A  硬 度，Z3130 硬度计，德国
             硫化活性低。纳米氧化锌同样为杂乱不规则多孔粉末，                          Zwick 公司。
             会发生较严重的自身硬团聚现象，大幅度减小其有效                           2.4 胶料试样制备
             比表面积，在胶料中极不易分散，从而导致硫化活性                           2.4.1 基本性能
             不可控不均匀 ；低锌硫化助剂为有机锌盐类产品，因                              胶料试样在蒸汽平板硫化机上硫化，进行性能测
             其特殊的有机结构，在橡胶中均匀分散，同时锌离子                           试。
             裸露在结构表面，不易形成分子团聚，比表面积大，                           2.4.2 实际应用
             从而表现出优异的硫化活性。                                         小配合试验在小密炼机进行母胶混炼，开炼机上
                 SL5007 产品的锌含量在 10% 左右，综合其用量，                  进行终胶加硫。一段混炼顺序为 ：生胶 → 微晶蜡、硬
             用 SL-5007 替代氧化锌和硬脂酸，可以将轮胎中的锌                      脂酸等小料 → 炭黑 → 环保油 → 下片 ；母炼胶料停放
             含量减少 83%。                                         4 小时后进行加硫，二段开炼机混炼顺序为 ：一段母



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