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高端橡胶轮胎用活性氧化镁的作用机理

  活性氧化镁在橡胶轮胎胶料中主要发挥“硫化促进-补强增韧-耐老化-酸碱中和”四重核心作用,其作用机理不同于普通氧化镁的单一填充功能,而是通过物理吸附、化学配位及界面作用与橡胶基体、配合剂协同作用,适配橡胶轮胎对硫化效率、力学性能及耐久性的双重需求,具体机理如下:

  -硫化促进机理:活性氧化镁作为卤化丁基橡胶、氯丁橡胶等轮胎常用橡胶的硫化促进剂与活化剂,可与硫化剂(如硫磺、过氧化物)、促进剂协同作用,降低硫化反应活化能,加快硫化速度,缩短硫化时间(可缩短15%~30%);同时可调节胶料硫化曲线,使硫化反应平稳进行,避免焦烧现象,提升硫化均匀性,确保轮胎胶料各部位硫化程度一致,保障轮胎整体力学性能稳定。

  -补强增韧机理:活性氧化镁具有适宜的比表面积与表面活性,可与橡胶分子链形成稳定的物理吸附与化学配位结合,填充于橡胶分子链间隙中,有效分散橡胶受到的外力冲击,提升胶料的拉伸强度、撕裂强度及耐磨性能(耐磨性能可提升20%~40%);同时可改善胶料的硬度与定伸应力,兼顾轮胎的刚性与韧性,适配轮胎高速行驶、负重承载的使用需求,延长轮胎使用寿命。

  -耐老化与抗腐蚀机理:活性氧化镁表面具有大量活性羟基,可吸附橡胶老化过程中产生的自由基(如氧自由基、氢自由基),阻碍橡胶分子链的氧化断裂与交联降解,延缓胶料老化变黄、变硬、龟裂等现象;同时可中和橡胶生产与使用过程中产生的酸性物质(如硫化反应副产物、环境中的酸性污染物),避免酸性物质腐蚀橡胶分子链,提升胶料的耐酸碱腐蚀性与耐候性,适配轮胎在不同恶劣环境(高温、多雨、酸碱土壤)中的使用需求。

  -协同稳定机理:活性氧化镁可与轮胎胶料中的其他配合剂(如炭黑、白炭黑、防老剂、软化剂)协同作用,提升配合剂的分散性与稳定性;例如与白炭黑复配时,可缓解白炭黑的团聚现象,增强白炭黑与橡胶基体的界面结合力,同时提升胶料的耐湿滑性与低滚动阻力,契合乘用轮胎“节能、安全”的发展趋势;与防老剂协同时,可进一步提升胶料的耐老化性能,延长轮胎使用寿命。

  相较于普通工业级氧化镁,活性氧化镁具有表面活性高、比表面积适宜、分散性好等优势,可有效解决普通氧化镁与橡胶基体相容性差、硫化促进效果不佳、补强作用有限等问题,成为橡胶轮胎胶料中不可或缺的功能性助剂,其性能优劣直接决定轮胎的产品等级与市场竞争力。

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