Знакомы ли вы с использованием оксида цинка в процессе вулканизации?

2026-05-09

Активаторы вулканизации выступают в качестве третьего компонента, действующего совместно со сшивающими агентами и ускорителями; их функция заключается в придании резиновой смеси приемлемых технологических характеристик и обеспечении достижения вулканизатом высоких эксплуатационных свойств.
В системах серной вулканизации с использованием ускорителей введение оксида цинка, как правило, является обязательным; при этом применяемый оксид цинка доступен в различных вариантах, отличающихся размером частиц, степенью чистоты и уровнем активности. При недостаточном содержании оксида цинка ухудшаются не только физико-механические свойства — такие как модуль упругости и остаточная деформация сжатия, — но и снижается устойчивость к реверсии в процессе вулканизации. По мере увеличения дозировки оксида цинка устойчивость к реверсии на начальном этапе возрастает стремительно, однако последующий рост происходит значительно более медленными темпами. В системах на основе натурального каучука (NR) — в частности, использующих традиционные дозировки серы и сульфенамидные ускорители, — улучшение устойчивости к реверсии прекращается, как только содержание оксида цинка превышает 4–5 частей.

Поскольку оксид цинка нерастворим в каучуке, его каталитическая активность не может быть реализована в полной мере при использовании в чистом виде; вместо этого его необходимо применять совместно со стеариновой кислотой для образования цинковых мыл (комплексов стеариновой кислоты и цинка), которые растворимы в каучуке, прежде чем они смогут вступить в реакцию вулканизации. Стеариновая кислота выступает в роли активатора, оказывая кислотное активирующее воздействие на двойные связи в молекулах каучука; это ускоряет образование поперечных связей и — в определенных системах вулканизации — может повысить плотность сшивания вулканизата. В системах, использующих щелочные ускорители (или их комбинации), стеариновая кислота, как правило, служит для замедления начала процесса вулканизации. Кроме того, стеариновая кислота улучшает диспергирование наполнителей и снижает склонность резиновой смеси к налипанию на смесительные вальцы. Если резиновая смесь содержит высокую концентрацию усиливающего технического углерода, дозировка стеариновой кислоты может быть увеличена вплоть до 3 частей для облегчения диспергирования. Однако чрезмерное использование стеариновой кислоты может снизить прочность адгезии между резиной и металлическими субстратами.
Следует отметить, что стеарат цинка — продукт, образующийся из оксида цинка и стеариновой кислоты в процессе вулканизации, — обладает ограниченной растворимостью в полибутадиеновом каучуке. Следовательно, в резиновых смесях, содержащих полибутадиен, избыточное использование стеариновой кислоты может привести к выцветанию (блумингу).