活性氧化锌在子午胎胎面胶中的应用

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1、活性氧化锌在子午胎胎面胶中的应用庄涛，周丽玲，杨林泰（青岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室，山东青岛266042）摘要:研究了不同用量的活性氧化锌对子午胎胎而胶各项性能的影响，并与普通氧化锌、纳米氧化锌进行了对比。实验发现，少普通氧化锌相比，活性氧化锌延长了胶料的tclO和tc90,提高了胶料的加工安全性，与纳米氧化锌相近；加入活性氧化锌的胶料，其拉伸强度、撕裂强度较和耐磨耗性能较普通ZnO的胶料略有捉高；100°CX24h老化后，老化系数提高0.013,与纳米氧化锌和近。活性氧化锌用蜃减至3份时，其各项性能与5份时相当。关键词：活性氧化锌普通氧化锌胎面胶机械性能与普通氧化锌和比，活

2、性氧化锌具有品粒细、比表面积大、在胶料中易分散且活性高,能提高硫化制品定型稳定性和导热因数⑴；口山于•其变价金属（铜、镒等）含量极低，提高了橡胶的老化性能。本实验采用台湾台懋活性氧化锌，对其在全钢子午线轮胎胎面胶中的各项性能彩响进行了研究。并与普通氧化锌、纳米氧化锌做了对比。1•实验部分1.1试验原料：NR,SIR10,E卩度尼西亚产;丁苯橡胶,SBR1500,燕化石化股份有限公司产品;活性氧化锌，AZO-801,台湾台懋实业股份有限公司产品，硫磺S-80,莱茵化学（青岛）公司产品。其它配合剂均为橡胶工业常用助剂。1・2实验基本配方：（质量份数）NR：70炭黑N33055SBR(1500)

3、：30芳坯油6活性ZnO5古马隆树脂2硬脂酸：2硫磺S-801.75促进C乙1」微晶蜡1防老剂4010NA：1.5防老剂RD：0.81.3实验设备JEM-2000EX型透射电镜，日本电子公司；X（S）K・160型开炼机，上海轻工机械技术研究所；HS-100T型平板硫化机，佳鑫电子设备科技有限公司；GT-M2000-A型无转子硫化仪，台湾高铁检测仪器有限公司；AI-7000M型拉力试验机，台湾高铁检测仪器冇限公司；GT-7012-A型阿克隆燃耗机，台湾高铁检测仪器有限公司；EKT-2002GF型压缩牛•热试验机，台湾晔中科技有限公司；401A型老化试验箱，上海市实验仪器总厂。1.4试样制备及

4、性能测试混炼胶用X（S）K-160型开炼机制备，试样在HS-100T型平板硫化机上硫化，硫化温度145°C；硫化胶各项物理性能及成品性能均按相应的国家标准进行测试。2实验结果与讨论2.1氧化锌外观形貌图(a)(放人25000倍)(b)(放人5000()倍)(c)(放人50000倍)(a)活性氧化锌AZO-801;(b)普通氧化锌；(c)纳米氧化锌图2-1不同种类氧化锌的电镜照片fig.1TEMphotographsofdifferentzincoxide从上图可以看出，活性氧化锌品粒细，粒径约为100〜200纳米，品粒呈中空细微颗粒状，团聚现象轻微；相比之下，普通氧化锌的粒径人，约为200

5、〜500纳米，晶粒呈柱状、长方体和椭圆体状，团聚现象严重；纳米氧化锌的粒径5()~1()()纳米，晶粒呈颗粒状，其团聚现象与活性氧化锌相近。2.2不同氧化锌对胶料性能的影响221硫化特性表2-1不同氧化锌胶料的硫化特性氧化锌种类活性ZnO普通ZnO纳米ZnOML/N-m0.0730.0760.078MH/Nm1.1620.9841.183MH-ML/Nm1.0890.9081.105tsl7.235.607.30tclO/min7.235.427.30tc90/min22.0014.1322.23Ar9().5i/min14.778.7114.93*硫化条件:145°CX40min：氧化锌

6、用量均为5份。从表2・1可以看出,与普通ZnO相比,添加活性Zn0-801和纳米ZnO的胶料的tclO和tc90都明配延长，表明混炼胶的加工安全性提高，硫化速度变慢;最高转矩MH以及MH-ML均增大，表明交联程度增加。原因可能是对于含次磺酰胺类促进剂(例如CZ)的胶料而言,细粒了氧化锌较粗粒了对硫化起步的延迟作用更人⑵。活性ZnO-801和纳米ZnO的粒径比普通ZnO小，比表面积大，对CZ的吸附作用强，导致焦烧时间延长，硫化时间延长；H•由于其分散性好，改善了硫化胶的交联网络，提高了硫化胶的交联程度，导致MH及MH-ML均增大。活性Zn0-801的粒径接近纳米ZnO,因此添加活性Zn0-8

7、01胶料的各项硫化特性与纳米氧化锌差别不人。2.2.2物理机械性能表2-2不同氧化锌対胶料物理机械性能的影响氧化锌种类活性ZnO普通ZnO纳米ZnO拉伸强度/MPa20.5020.0021.20扯断伸长率/%61&55634.09614.33100%定伸/MPa1.931.752.06300%定仲/MPa8.097.608.55扯断永久变形/%202020撕裂强度/kN-m'177.5373.7682.73邵氏A硬度/°