[发明专利]一种无氧化锌的轮胎胎面胶

说明书

技术领域

本发明涉及一种新的硫化方法，以季铵盐代替氧化锌，作为活化促进剂，获得了良好的性能，避免了氧化锌污染。 

背景技术

最近，减少橡胶胶料中氧化锌的用量已成为一项重要的研究课题，因为可溶性锌化合物对水生物有害。在橡胶制品，尤其是轮胎的生产、使用和回收过程中会向环境中释放锌。地下水中的锌可能来源于轮胎磨损的橡胶粉尘和建造运动场地时所用的废轮胎橡胶粒子。锌的释放会对人体健康，尤其对水生生物造成不利影响。在欧委会2400/73/EC指令中，氧化锌被划分为“对环境有害”，风险述语为R50/53“对水生物有毒性，会对水环境产生长期的有害影响[1]。” 

2012年我国生产轮胎8.92亿条，在废料中按氧化锌质量比为2%计算，会产生35.68万吨氧化锌，按氧化锌的水溶解度为1.6mg/L计算，会污染2230亿立方米的水源。而我国每年地下淡水天然补给资源约为8840亿立方米，地下淡水可开采资源为每年3530亿立方米。废旧轮胎中氧化锌对水源的污染已造成很严重的后果。所以，减少胶料中氧化锌的用量是我们必然的选择。 

季铵盐是一类重要的阳离子表面活性剂，系由叔胺和烷化剂反应而制得，此类化合物应用非常广泛。季铵盐类与其他类型表面活性剂相容性好，并具有良好的乳化、润湿、增溶、洗涤、杀菌、柔软、助染、固色、抗静电等一系列性能，除在化工及其他工业领域得到广泛应用之外，在抗菌和消毒方面也越来越受到人们的重视。季铵盐种类繁多，按照其结构不同，可分为单长链季铵盐、双长链季铵盐、双长链双季铵盐和其他季铵盐。单长链季铵盐常见的有十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基溴化铵等[2]。 

本发明涉及一种用季铵盐直接代替氧化锌的新型硫化方法。 

发明内容

本发明的目的是用季铵盐代替氧化锌促进硫化促进剂分解，获得 一种新的硫化方法，避免氧化锌污染。 

本发明涉及的一种新型无氧化锌的轮胎胎面胶，其特征在于： 

在轮胎胎面胶配方中，以质量份数计：每100份橡胶，加入2～4份季铵盐，以季铵盐代替氧化锌，用于活化促进剂，去除所有的氧化锌。 

所采用基体橡胶是以丁苯橡胶、天然橡胶、顺丁橡胶及其并用胶为主体。 

所采用季铵盐为十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基溴化铵或十八烷基三甲基氯化铵。 

本发明的有益效果 

（1）本发明用季铵盐代替氧化锌，调节胶料的硫化性能，促进促进剂分解，减少灰分污染，更加环保。 

（2）本发明所涉及的工艺简单，易于工业化。 

附图说明

图1为季铵盐/丁苯橡胶和普通丁苯橡胶1502的150℃硫化曲线图。图1（a）是实施例1季铵盐/丁苯橡胶的硫化曲线图；图1（b）是参比样普通丁苯橡胶的硫化曲线图。 

图2为氧化锌/丁苯橡胶和普通丁苯橡胶1502的150℃硫化曲线图。图2（a）是实施例2氧化锌/丁苯橡胶的硫化曲线图；图2（b）是参比样普通丁苯橡胶的硫化曲线图。 

图3为季铵盐/天然橡胶和普通天然橡胶的143℃硫化曲线图。图3（a）是实施例3季铵盐/天然橡胶的硫化曲线图；图3（b）是参比样普通天然橡胶的硫化曲线图。 

图4为氧化锌/天然橡胶和普通天然橡胶的143℃硫化曲线图。图4（a）是实施例4氧化锌/天然橡胶的硫化曲线图；图4（b）是参比样普通天然橡胶的硫化曲线图。 

图5为季铵盐/顺丁橡胶和普通顺丁橡胶9000的150℃硫化曲线图。图5（a）是实施例5季铵盐/顺丁橡胶的硫化曲线图；图5（b）是参比样普通顺丁橡胶的硫化曲线图。 

图6为氧化锌/顺丁橡胶和普通顺丁橡胶9000的150℃硫化曲线图。图6（a）是实施例6氧化锌/顺丁橡胶的硫化曲线图；图6（b） 是参比样普通顺丁橡胶的硫化曲线图。 

图7为季铵盐/丁苯橡胶/天然橡胶和普通丁苯橡胶/天然橡胶并用胶的145℃硫化曲线图。图7（a）是实施例7季铵盐/丁苯橡胶/天然橡胶的硫化曲线图；图7（b）是参比样普通丁苯橡胶/天然橡胶并用胶的硫化曲线图。 

图8为季铵盐/丁苯橡胶/顺丁橡胶和普通丁苯橡胶/顺丁橡胶并用胶的150℃硫化曲线图。图8（a）是实施例8季铵盐/丁苯橡胶/顺丁橡胶的硫化曲线图；图8（b）是参比样普通丁苯橡胶/天然橡胶并用胶的硫化曲线图。