湿法氧化锌在橡胶配方中的应用
加入到胶料中能增加促进剂活性，能减少促进剂用量或缩短硫化时间的物质称为活 性剂或促进助剂，加入少量活性剂亦可大大提高硫化橡胶的硫化度。胶料常用活性剂有3大类，即金属氧化物类、有机酸类和胺类，本文研究了金属氧化物类中的氧化锌对胶料物理性能的改善，氧化锌对电子的亲和能大，对促进剂表面吸附作用大，活性作用也最强，在硫化过程中，橡胶大分子结构生成的巯基团与氧化锌作用，导致大分子间产生交联。目前在用的氧化锌共有3种，分别是间接氧化锌、纳米氧化锌、湿法氧化锌。本文研究使用湿法氧化锌取代间接氧化锌对胶料物理性能的影响。
1.1 试验仪器与设备
XK-160开炼机，湖州橡机厂产品；F370密炼机，大连冰山橡塑股份有限公司产品；C200E 硫化仪，北京友深电子仪器厂产品；M200E 门尼粘度仪，北京友深电子仪器厂产品；50t 平板硫化机，湖州橡机厂产品；电子拉力机，广西师大产品；压缩生热机，北京橡研院机电技术开发公司产品；橡胶疲劳曲挠机，上海橡机厂产品；磨耗试验机，长沙仪表机械厂产品；硫化橡胶抗刺试验仪，自制。
1.2 原材料与试验配方
1.2.1 原料
NR ，国产；BR ，上海高桥石化公司产品；1712SBR ，江苏南通产品；间接氧化锌、湿法氧化锌，国产合格品；其余材料均为正常市购原材料。
1.2.2 配方
小配合基本配方：NR70；BR30；硬脂酸2；防老剂3；S+促进剂2.7；炭黑45；合计152.7。1#-3#使用4份、3份、2份的间接氧化锌；4#-6#使用4份、3份、2份的湿法氧化锌，其它原材料相同。
大车中试配方：NR70；BR30；硬脂酸2；防老剂3；S+促进剂2.7；炭黑45；合计152.7。7#-9#使用10份、5份、0份的湿法氧化锌。
生产配方：NR/BR/1712SBR50/35/15；WP0.55；再生胶+胶粉45；氧化锌3.4(10#使用间接氧化锌，11#湿法氧化锌) ；硬脂酸3；S+促进剂2.8；防老剂2.2；分散剂0.8；软化剂11.8；炭黑60；合计229.55。
2 结果与讨论
2.1 小试结果分析
试验室小配合基本配方试验与物理性能见表1。从间接氧化锌、湿法氧化锌的物理性能来看，300%定伸应力间接氧化锌稍好于湿法氧化锌。拉伸强度：间接氧化锌稍好于湿法氧化锌。磨耗性能：间接氧化锌稍好于湿法氧化锌。压缩生热性能、屈挠龟裂性能相差不大。硫化速度间接氧化锌稍快于湿法氧化锌。
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综上所述，综合性能间接氧化锌稍好于湿法氧化锌。
2.2 中试结果分析
在基本配方中分别使用10份、5份、0份湿法氧化锌，从物理性能来看，300%定伸应力、拉伸强度、硬度、弹性7#与8#相差不大，但9#性能很差。磨耗性能：7#稍好于8#，与9#同。压缩生热性能：7#与8#相差不大，9#试验数据丢失。屈挠龟裂：9#性能最佳。硫化速度：7#＜8#＜9#。
表1 小配合基方试验的物理性能
表2 大车中试正常配方对比试验结果
综上所述，7#与8#的配方物理性能相差不大，说明湿法氧化锌份数提高很大后对物理性能影响不是很明显，9#配方不加氧化锌物理性能很差，说明在轮胎胶料配方中
合理的氧化锌份数对胶料物理性能的影响很大。
大车中试在F370上进行，试验胶料为正常基本配方，在严格的相同条件下进行对比试验，试验配方与结果见表2。
在生产配方中分别使用3.4份间接氧化锌和湿法氧化锌进行对比，从物理性能来看，300%定伸应力间接氧化锌稍好于湿法氧化锌。拉伸强度：间接氧化锌稍好于湿法氧化锌。磨耗性能：间接氧化锌稍好于湿法氧化锌。压缩生热性能相差不大，屈挠性能湿法氧化锌稍好于间接氧化锌。硫化速度间接氧化锌稍快于湿法氧化锌。
综上所述，综合性能间接氧化锌稍好于湿法氧化锌。
在生产配方K103中分别使用间接氧化锌和湿法氧化锌进行对比，大车中试在F370上进行，在严格的同等条件下进行对比试验，试验配方与结果见表3。
表3 大车中试使用间接氧化锌和湿法氧化锌的对比试验结果
3 结论
1. 加入氧化锌可提高硫化橡胶的硫化度及胶料的物理机械性能。
2. 性价比：湿法氧化锌好于间接氧化锌，从性价比考虑，配方中首选湿法氧化锌。
3. 硫化速度：间接氧化锌稍快于湿法氧化锌。
4. 物理性能：间接氧化锌好于湿法氧化锌。
5. 在斜交轮胎配方中，氧化锌使用份数以3-4份为宜。
由上述试验结果看，两种氧化锌以间接法氧化锌的性能为最好，这可能与氧化锌
的粒径、含量有关，并且随着氧化锌用量增加胶料的硫化速度反而是减慢的，但胶料的硫化度却与氧化锌用量直接相关，本试验表明两种氧化锌有差异但差异是比较小的，验证了湿法氧化锌在部分轮胎配方中可以取代间接氧化锌，是一种性价比较好的加工助剂。