活性酸化亜鉛の性質と用途

酸化亜鉛はゴム加工で一般的に使用される活性剤です。ゴムの製造、廃棄物、リサイクルのプロセスでは亜鉛化合物が放出され、環境に悪影響を与える可能性があるため、ゴム配合中の酸化亜鉛の量を減らす必要があります。 活性 酸化亜鉛は粒径が小さく、表面積が大きく、加硫活性が高く、通常の酸化亜鉛と比較して 活性 酸化亜鉛の量が減少するため、環境への亜鉛の害が軽減され、環境と経済の利点を反映します。

活性酸化亜鉛は、他の多くの製造業者が使用する伝統的な間接焼成プロセスとは対照的に 、沈殿と焙焼を組み合わせた湿式プロセスを使用して生産され、 活性 酸化亜鉛と透明な酸化亜鉛が生成されます。湿式プロセスは品質の高度な一貫性を持ち、このプロセスにより大きな比表面積 (40m2/g) と多くの用途に最適な粒度分布が得られます。また、重金属不純物の含有量が低いことは、この製品の環境保証の 1 つです。

 

湿式法の製造プロセスは、亜鉛地金と硫酸を反応させて硫酸亜鉛を生成し、これに炭酸ナトリウムを反応させて酸化亜鉛の原料となる炭酸亜鉛を生成する。炭酸亜鉛を原料として、洗浄、乾燥、焼成、粉砕することにより酸化亜鉛が製造されます。

 

活性酸化亜鉛の平均粒径は50nm、比表面積は約40m2/gと大きく、結晶はハニカム状でゆるく多孔質であるため、分散性が良好です。その拡散速度は通常の酸化亜鉛よりも速く、分布は均一で、反応において架橋凝集現象を改善し、基本的に完全に反応できます。重金属 Pb2+、Cu2+、Cd2+、Mn2+、Fe2+ の含有量は非常に低く、環境保護の要件に沿っています。

 

製品の使用

ゴム工業における酸化亜鉛は主にゴムの加硫活性剤（促進剤）として使用されており、その機能は加硫促進剤の活性を高め、ゴムの加硫効果を向上させることです。その反応メカニズムは次のとおりです。酸化亜鉛と促進剤の化学反応により促進剤亜鉛塩が生成されます。亜鉛塩とポリスルフィド分子を加速してポリスルフィド亜鉛塩を生成します。多硫化亜鉛塩とゴム高分子を反​​応させて最終的な化学架橋を完了させ、ゴムの加硫を促進し、老化防止の役割を活性化および強化し、安定性、加工安全性、不良率の大幅な低下を実現し、ゴム製品の耐引裂性、耐摩耗性を向上させ、加硫ゴムの固定伸びを増加させ、ゴム加硫の効果を高めます。また、加硫ゴムの引張応力、引張強度、伸びを向上させ、圧縮永久歪みを低減するなどの効果を発揮します。

 

1. セミスチールラジアルタイヤインナーライナー用途における活性酸化亜鉛

同量の条件において、活性酸化亜鉛２＃配合ゴムを使用すると、通常の酸化亜鉛１＃配合ゴムを使用した場合よりも硬化速度が約１倍増加した。 3#式の活性酸化亜鉛の投与量は、1#式の通常の酸化亜鉛投与量の80％にすぎませんが、3#式のゴムの硬化速度は、依然としてゴム1の式よりもはるかに速いです。ゴムコーキング特性の 3 つの配合では、メンニ粘度に大きな違いはありません。

 

試験配合加硫ゴムの硬度、一定の引張応力、引張強さおよび引裂強度は、製造配合加硫ゴムよりも向上し、耐疲労性および曲げ性能レベルは同等であり、熱および空気老化性能はわずかに低下しました。

 

セミスチールラジアルタイヤのインナープライゴムに使用される通常の酸化亜鉛の代わりに活性 酸化亜鉛を使用し、ゴムの物性を硬化させ、通常の酸化亜鉛硬化ゴムのレベルと同等のレベルでゴムを硬化させると、ゴムの加硫速度が加速され、加硫時間の短縮に役立ちます。活性酸化亜鉛を使用すると、酸化亜鉛の量を減らすことができ、環境保護の要件により適応できます。

 

2. ラジアルタイヤのトレッドゴムへの活性酸化亜鉛の応用

活性酸化亜鉛の量の増加に伴い、TC10 および TC90 は全体的に増加傾向にあります。 MLもMHもあまり変わりませんでした。これは、活性酸化亜鉛の使用量を削減できることを意味します。

 

ゴムの引張強度、１００％伸び、３００％伸び、および引裂き強度は、活性酸化亜鉛の量が増加しても大きく変化しなかった。配合量が５部を超えると、加硫ゴムの引裂強度がかえって低下する。 架橋密度が高くなりすぎるため、１００ ℃× ２４時間でエージングした後の性能維持率は、を３部添加したゴムコンパウンドが 活性酸化亜鉛 最も良く、２．５部添加したゴムコンパウンドが最も悪かった。その理由は 、2.5部の配合量によるものと考えられ、加硫ゴムのメッシュ構造が完全ではなく、同様の引裂き伸び、引裂き永久変形、ショア硬度、圧縮発熱性能にも反映されている。

 

活性酸化亜鉛ゴムブレンドの添加により、TC10とTC90が大幅に長くなり、最小トルクML、最大トルクMn、および2つのMHとMLの差が増加し、加工安全性、加硫速度が遅くなり、 架橋度が増加し、引張強さ、100%固定伸び、300%固定伸びおよび引裂強度が向上したことを示しています。100 ℃× 24hエージング後、試験片保持率の特性が大幅に向上 100 のエージング後℃× 24h、試験片の性能保持率が 大幅に向上します。活性酸化亜鉛の使用量を減らすと、TC90 - TS1 が短くなり、ML と MH の変化は顕著ではなくなり、加硫ゴムの機械的特性の変化は明らかではなくなります。 2.5部の使用量では加硫ゴムの耐老化性が低下するため、使用量の3部まで減量できます。

 

酸化亜鉛のメリット

 

上記の製品の実験データを通じて、活性酸化亜鉛がさまざまなゴム製品に広く使用できることがわかります。

(1) ゴム材料中での分散性が良く、物理的・機械的性質が向上します。

(2) 加硫工程中。ゴム材料のコーキング時間が長くなり、加硫の安全性が向上し、加硫の効率が向上します。

(3)は比表面積が大きく粒径が小さいため 活性酸化亜鉛 、一部のゴム原料への添加量を低減できます。