氧化锌对胶料工艺性能的影响

    氧化锌的基本性质主要有粒子比表面积和结构性，它们对橡胶加工过程产生较大的影响，特别是对混炼和硫化等工艺。

    氧化锌在橡胶中的混入时间与其比表面积和结构性密切相关。混炼时虽然极易混入，但分散困难或易产生胶料凝胶。纳米氧化锌因具有大比表面积和界面效应等而使其高活性的表面极易凝聚、结团，这必然影响其分散性。为此，丰海公司对纳米氧化锌进行表面改性处理，以提高其在胶料中的分散性。另外，使用厂家也应合理优化混炼工艺，在制备母炼胶和加料顺序等方面加以改进，以充分提高纳米氧化锌的分散性。以纳米氧化锌等量替代间接法氧化锌，可不同程度地提高胶料的门尼粘度和最小转矩，说明纳米氧化锌的表面结构增强了与橡胶大分子链的物理吸附和化学吸附作用。

    有关文献及部分使用厂家的试验报告显示，与间接法氧化锌相比，丰海公司生产的纳米氧化锌胶料的ts2 和t90整体后移，这种延迟作用随着胶料配方中硫化体系的不同而不同。将丰海公司生产的纳米氧化锌与间接法氧化锌用于胎面胶中进行小配合试验对比，其硫化特性也显示类似的结果，如表所示。

       纳米氧化锌与间接法氯化锌的硫化特性(143℃ )对比
 
    由表可见，ts2和t90 滞后相对于文献还要大。与间接法氧化锌相比，由于纳米氧化锌的粒径小、比表面积大，对次磺酰胺类促进剂的吸附作用大，因此对胶料的焦烧硫化起步延迟，提高了胶料的加工安全性，这与文献报道一致。胶料的硫化速度取决于活动性较大或局部自由度较大的大分子链，纳米氧化锌的加入迟滞了橡胶大分子链的运动性，降低了大分子链与硫化体系的反应能力，表现为延长。

    据文献报道，随着纳米氧化锌比表面积的增大，胶料ts2和t90均有所延长。而在文献中，与间接法氧化锌相比，丰海公司生产的纳米氧化锌胶料的ts2和t90缩短。山东兴亚新材料股份有限公司生产的纳米氧化锌也显示了这种趋势。说明纳米氧化锌因制备方法不同，其表面结构也不同，对胶料硫化特性的影响也不同，且同一品种的纳米氧化锌在不同的生胶体系、硫化体系中也出现了不同的结果。