于宗南 田芳 宋開云 孫鐵

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新型超鋅活性劑 SupznTM EK-1在免充氣共享單車配方中的應用

于宗南 田芳 宋開云 孫鐵

（天津市萬達輪胎集團有限公司，天津 300402）

通過試驗新型超鋅活性劑 SupznTM EK-1在免充氣共享單車配方中的應用，測試結(jié)果表明，在免充氣共享單車配方中，加入新型超鋅活性劑 SupznTM EK-1后，膠料的流動性和分散性明顯改善。

新型超鋅活性劑 SupznTM EK-1；免充氣輪胎

近兩年，共享單車的出現(xiàn)，影響了大眾的生活理念。據(jù)統(tǒng)計目前共享單車的投放總量約235萬輛，與此同時共享單車在使用過程中出現(xiàn)的問題也備受熱議，其中一項即為單車易扎胎漏氣的問題。為提升共享單車使用的安全性，各大輪胎廠商都在相繼開發(fā)新品輪胎，繼而產(chǎn)生了氣孔免充氣胎、實心胎以及半充氣輪胎等一系列免充氣的自行車輪胎。

本文探討的是一種新型超鋅活性劑 SupznTM EK-1，本品由鹽城科邁特新材料有限公司生產(chǎn)。新型超鋅活性劑 SupznTM EK-1是鋅與有機羧酸形成的配位化合物，產(chǎn)品在膠料中分散性能卓越，可以顯著提高硫化效率、改善各種硫化膠料的交聯(lián)密度及耐熱老化性能，是各種氧化鋅的理想升級產(chǎn)品，另因其低鋅含量的特點，其產(chǎn)品檢測通過 SGS 檢測，符合 RoHS 指令的要求，亦是一款環(huán)保型產(chǎn)品。

據(jù)資料介紹新型超鋅活性劑 SupznTM EK-1主要用于高端半鋼子午線輪胎配方膠料中，可以有效提升氧化鋅在膠料中的分散及氧化鋅的活化性能，有助于提升膠料的物理性能及耐老化性。將新型超鋅活性劑 SupznTM EK-1應用于免充氣自行車輪胎配方中，目的為賦予橡膠優(yōu)越的物理性能。

1 試驗

1.1 主要原材料

天然橡膠（NR），牌號SMR20，馬來西亞產(chǎn)品；丁苯橡膠（SBR），牌號1502、順丁BR9000，中國石化齊魯石油化工股份有限公司產(chǎn)品；炭黑N220、炭黑N330和沉淀法白炭黑，石家莊新星炭黑廠；微晶蠟，百瑞美特殊化學品(蘇州)有限公司；新型超鋅活性劑 SupznTM EK-1，鹽城科邁特新材料有限公司；增粘樹脂RT-45F，江蘇銘德高分子材料有限公司；芳烴油，道達爾石油(上海)有限公司；防老劑6PPD，防老劑TMO，促進劑TBBS，中國石化集團南京化學工業(yè)有限公司產(chǎn)品；防老劑AW，上海頓美新材料科技有限公司。其他原材料為市售品。

1.2 配方

試驗配方：NR 50，SBR 35，順丁BR9000 25，炭黑N220/N330 50，沉淀法白炭黑 6，新型超鋅活性劑 SupznTM EK-13.5，硬脂酸 2，增粘樹脂1.5，微晶蠟 1.5，硫磺 1.2，促進劑 1.5，芳烴油4，防老劑6PPD/防老劑TMO/防老劑AW4.5，其它 3，合計198.7份。

生產(chǎn)配方：除氧化鋅品種不一致外，其余組分和用量與試驗配方相同。

1.3 主要設備與儀器

X(s)M-X(55~20)型實驗室密煉機，青島科高橡塑機械技術(shù)裝備有限公司；?150XL320mm開放式煉膠機和XLB-600×600型平板硫化機，上海齊才液壓機械有限公司；GK270 型密煉機，益陽橡膠塑料機械集團有限公司產(chǎn)品；MVS3L型門尼粘度儀和MFR100L型無轉(zhuǎn)子橡膠硫化儀，上海諾甲儀器有限公司；AI-7000M萬能拉力試驗機、GT-RH-200N型壓縮生熱試驗機，高鐵檢測儀器有限公司產(chǎn)品； MH-74型阿克隆磨耗試驗機，上?；C械四廠產(chǎn)品；401-A型熱老化試驗箱，江都市新真威試驗機械有限公司。

1.4 試樣制備

小配合試驗膠料在X(s)M-X(55~20)型實驗室密煉機中混煉，在開煉機上下片，混煉加料順序為：NR、SBR、BR9000→小料、炭黑和芳烴油→加促進劑和硫磺，開煉機上下片。

為減少設備與環(huán)境系統(tǒng)差異，保證工藝條件相同，試驗配方膠料、生產(chǎn)配方膠料的混煉和成品制備均在同一設備上先后銜接進行。

1.5 膠料性能測試

膠料各項性能測試按相應國家標準執(zhí)行。

2 結(jié)果與討論

2.1 理化測試

新型超鋅活性劑 SupznTM EK-1理化性能如表1所示。從表1可以看出，新型超鋅活性劑 SupznTM EK-1的理化性能達到企業(yè)標準要求。

表1 新型超鋅活性劑 SupznTM EK-1的理化性能

注：1）臺州市黃巖東?；び邢薰酒髽I(yè)標準。

2.2 小配合試驗

小配合試驗膠料的物理性能如表2所示。從表2可以看出，與生產(chǎn)配方膠料相比，試驗配方膠料的FL、Fmax略有減小，t10、t90略有延長。硫化膠的邵爾A型硬度、拉斷伸長率、拉斷永久變形、撕裂強度和阿克隆磨耗等物理性能相當。300％定伸應力、拉伸強度性能提高，壓縮疲勞溫升下降。3級龜裂屈撓次數(shù)提高、耐熱氧老化性能提高。

表2 小配合試驗膠料的物料性能

2.3 大配合試驗

2.3.1物理性能

大配合試驗膠料的物理性能如表3所示。從表3可以看出，與生產(chǎn)配方膠料相比，試驗配方膠料的FL、Fmax略有減小，t10、t90略有延長。硫化膠的邵爾A型硬度、拉斷伸長率、拉斷永久變形、撕裂強度、阿克隆磨耗等物理性能相當。300％定伸應力、拉伸強度性能提高，壓縮疲勞溫升下降。3級龜裂屈撓次數(shù)提高、耐熱氧老化性能提高。

大配合試驗結(jié)果與小配合試驗結(jié)果基本相同。

表3 大配合試驗膠料的物料性能

注：同表2。

2.3.2工藝性能

大配合試驗混煉膠的快速檢驗結(jié)果如表4所示。從表4可以看出，與生產(chǎn)配方膠料相比，試驗配方膠料的門尼粘度降低，門尼焦燒時間略有延長。硫變儀曲線平坦期延長，抗硫化返原性能明顯提高。

表4 大配合試驗混煉膠的快檢結(jié)果

2.4 成品試驗

采用試驗配方膠料和生產(chǎn)配方膠料各制備2條24×1 3/8規(guī)格免充氣輪胎，裝機進行性能對比試驗，結(jié)果如表5所示。從表5可以看出，采用試驗配方膠料制備的成品輪胎與生產(chǎn)配方制備的輪胎均可通過6000km的里程檢測，且輪胎未損壞，但試驗配方的輪胎表面的清潔度及變色情況略優(yōu)于生產(chǎn)配方的輪胎。

表5 成品橡膠履帶裝機試驗結(jié)果

注：1）試驗結(jié)束輪胎均未損壞

3 結(jié)論

在免充氣自行車輪胎中使用新型超鋅活性劑 SupznTM EK-1，膠料的物理性能明顯改善，膠料的流動性、分散性改善，有效防止硫化返原現(xiàn)象。成品輪胎使用壽命延長，外觀污染變色現(xiàn)象減輕。

[1]橡膠工業(yè)助劑手冊，化學工業(yè)出版社，2004年4月第一版 北京。

[2]橡膠工業(yè)手冊 第三分冊，化學工業(yè)出版社，1992年12月第2版。

于宗南(1981~)，男，黑龍江省牡丹江人，天津市萬達輪胎集團有限公司品保部部長、檢測中心主任，主要從事輪胎配方分析及輪胎檢測相關(guān)工作。