【炭黑产业网】8 月 20 日消息,在橡胶工业的生产链条中,硬脂酸锌是一种功能多样的关键助剂。从胶料的混炼环节,到硫化反应的进行,再到最终制品的成型过程,它都扮演着重要角色,对橡胶的加工便捷性、硫化反应特性以及成品的物理机械指标均有着不容忽视的影响。它既能参与硫化体系的活化过程,推动交联网络的高效构建,又能增强胶料的流动性能与润滑效果,让加工环节更为顺畅;此外,在防止粘连、辅助脱模以及调控制品表面质量等方面,其作用也难以被其他物质替代。
作为硫化活性剂,硬脂酸锌在硫磺硫化体系中展现出独特价值。在该体系里,氧化锌与硬脂酸会反应生成锌皂,而硬脂酸锌可在一定程度上替代这两种物质发挥作用。其分子结构有助于提升氧化锌在橡胶中的溶解程度,改善氧化锌在橡胶基体中的分散状态,让氧化锌能更充分地与橡胶分子发生作用。同时,它还能与促进剂结合形成在橡胶中溶解性佳的络合物,以此活化促进剂和硫磺,提升硫化反应的效率。相关研究显示,在特定的橡胶配方中,用硬脂酸锌替代部分氧化锌和硬脂酸,可缩短硫化所需时间,提高生产效率。在一些实验场景中,当硬脂酸锌的用量处于合适范围时,硫化胶的交联密度会有所增加,这一现象进一步印证了它对硫化反应的促进效果。
硬脂酸锌在高温环境下还能发挥增塑作用。它可以减弱橡胶分子之间的相互作用力,使橡胶分子更易于滑动和变形,从而优化橡胶的加工性能。据炭黑产业网了解,以丁腈橡胶为例,在胶管的成型过程中,硬脂酸锌在高温下所起的增塑作用,能让丁腈橡胶在加工时具备更好的流动性,为成型操作提供便利。不过需要注意的是,若增塑作用过强,即硬脂酸锌用量过多,可能会对橡胶的物理机械性能产生不利影响,比如导致橡胶强度下降等问题。
硬脂酸锌具备防焦功能,能够抑制橡胶的早期硫化。它可以延长橡胶的焦烧时间,让橡胶在加工过程中保持更稳定的状态,减少因过早硫化而引发的产品质量问题。在轮胎胶料的生产中,当硬脂酸锌的用量在一定范围内增加时,胶料的焦烧时间会明显延长,这为轮胎生产过程中的加工操作留出了更充足的时间,降低了生产风险。但如果用量超出这一范围,尽管焦烧时间会继续延长,正硫化时间也会随之增加,这可能会对生产效率造成影响。
硬脂酸锌的用量多少会对橡胶的硫化程度产生影响。当用量达到一定水平后,会使硫化程度降低。在针对丁腈橡胶的研究中发现,过量的硬脂酸锌会干扰硫化网络的形成,导致硫化胶的交联密度下降,进而影响橡胶的物理机械性能,像硬度、拉伸强度等指标都会出现相应的降低。因此,在设计橡胶配方时,必须精确控制硬脂酸锌的用量,以实现理想的硫化程度和产品性能。
在橡胶与橡胶的黏合性能方面,硬脂酸锌通常不会产生明显影响。在一些橡胶制品的生产中,例如某些橡胶密封件,不同橡胶部件之间的黏合过程,硬脂酸锌的存在并不会显著改变它们之间的黏合效果。这一特性使得在一些需要多层橡胶复合的产品生产中,可以放心使用硬脂酸锌来发挥其他作用,而不必担心会对橡胶层间的黏合效果造成不良影响。另外,在橡胶制造过程中,CMB 或 FMB 橡胶片材在堆叠存放时,时间久了容易出现粘连现象,导致难以分离。此时,将硬脂酸锌制成乳液(如以 TEA - 油酸酯为乳化剂制备的硬脂酸锌乳液),作为隔离剂涂抹在橡胶片材表面,能够有效防止片材之间的粘连,解决这一实际生产中的难题。
在橡胶混炼环节,硬脂酸锌有助于提升其他配合剂在橡胶中的分散效果。其分子结构使其能够在橡胶基体中起到类似表面活性剂的作用,减少配合剂粒子之间的团聚现象,让它们更均匀地分散在橡胶中。例如,在填充有炭黑、碳酸钙等各种填料的橡胶体系中,硬脂酸锌可以帮助这些填料更好地分散,从而提高橡胶的综合性能。当硬脂酸锌与填料共同存在于天然橡胶中时,通过扫描电子显微镜观察可以发现,硬脂酸锌能够促进填料在橡胶中的均匀分布,增强橡胶与填料之间的相互作用,进而提升橡胶的物理机械性能。
在橡胶制品的硫化成型过程中(如模压、注射成型),硬脂酸锌还能充当脱模剂。它可以在胶料与模具表面形成一层隔离膜,有效避免制品硫化后与模具发生粘连,确保制品能够顺利脱模,同时减少对模具的清洁次数,保护模具表面,延长模具的使用寿命。