اکسید رویفعال‌کننده پخت لاستیک
نام محصول: اکسید روی صنعتی و فعال (Zinc Oxide / ZnO)
فرمول شیمیایی و CAS: فرمول شیمیایی ZnO | شماره ثبت CAS: 1314-13-2
نقش اصلی در فرمولاسیون: فعال‌کننده اصلی ولکانیزاسیون گوگردی (Cure Activator)
انواع گریدها: گرید استاندارد (Standard Grade) و اکسید روی فعال (Active ZnO با سطح ویژه و BET بالا)
شکل ظاهری و رنگ: پودر سفید تا سفید مایل به زرد با ساختار بلوری ورتزیت
کاربردهای شاخص: صنعت تایر، شیلنگ، تسمه نقاله، قطعات آب‌بندی، فوم، لاتکس و کامپاندهای روشن‌رنگ
عملکرد کلیدی: تشکیل گونه‌های فعال روی در کنار استئاریک اسید، تسریع تشکیل شبکه اتصالات عرضی (Crosslinking) و ارتقای مدول مکانیکی
اشتراک گذاری:
اکسید روی چیست؟ (Zinc Oxide – ZnO Rubber Grade)
اکسید روی (Zinc Oxide) با فرمول شیمیایی ZnO و شناسه بین‌المللی CAS: 1314-13-2، مهم‌ترین و پرمصرف‌ترین ماده معدنی در دسته‌بندی فعال‌کننده پخت لاستیک است. اکسید روی به خودی خود شتاب‌دهنده پخت نیست، بلکه به عنوان فعال‌کننده اولیه ولکانیزاسیون (Primary Cure Activator) در سامانه‌های پخت گوگردی کائوچوی طبیعی (NR) و الاستومرهای سنتزی عمل می‌کند. این ترکیب معدنی با فعال‌سازی شیمیایی گوگرد و شتاب‌دهنده‌ها، راندمان تشکیل اتصالات عرضی را به حداکثر رسانده و خواص مکانیکی کامپاند شامل مدول کشسانی، استحکام کششی، سختی و پایداری حرارتی را ارتقا می‌دهد.
در فرآیند اختلاط، برهم‌کنش اکسید روی با اسید استئاریک منجر به تشکیل درون‌محیطی نمک استئارات روی می‌شود که به عنوان حدواسط محلول در فاز کائوچو، یون‌های فعال روی (+Zn²⁺) را برای تشکیل کمپلکس با شتاب‌دهنده‌ها (نظیر CBS، TBBS یا MBT) آزاد می‌سازد.
مشخصات فنی و فیزیکی-شیمیایی اکسید روی (رابر گرید)
شاخص‌های شناسنامه‌ای و حدود استاندارد کنترل کیفیت اکسید روی بر پایه مراجع استاندارد صنعتی در جدول زیر آمده است:
| مشخصه فنی | مقدار مشخصه استاندارد | توضیحات و مفهوم کاربردی |
|---|---|---|
| نام تجاری / شیمیایی | اکسید روی (Zinc Oxide) | اکسید معدنی فلز روی با خلوص بالا |
| فرمول شیمیایی و جرم مولی | ZnO (~81.38 g/mol) | ساختار کریستالی شش‌وجهی (Wurtzite) |
| CAS Number | 1314-13-2 | شناسه بین‌المللی ثبت مواد شیمیایی |
| نقش اصلی در صنعت لاستیک | Cure Activator | فعال‌سازی سیستم پخت گوگردی و ارتقای دانسیته اتصالات عرضی |
| شکل ظاهری و رنگ | پودر سفید تا سفید مایل به زرد بسیار نرم | قابلیت استفاده به عنوان فیلر تقویت‌کننده روشن‌رنگ |
| درصد خلوص (ZnO Purity) | حداقل 99.0% الی 99.7% | تعیین‌کننده عیار ماده مؤثره در فرآیند پخت |
| محتوای فلز روی (Zn Content) | حدود 79.5% – 80.3% | غلظت کاتیون‌های روی فعال در تشکیل پیوند |
| چگالی واقعی (True Density) | ~ 5.6 g/cm³ | چگالی فاز بلورین (حدود ۵٫۰ در گریدهای فعال) |
| سطح ویژه (BET Surface Area) | 4 – 8 m²/g (معمولی) | 45 – 70 m²/g (فعال) | شاخص اصلی تمایز گریدهای استاندارد و اکتیو |
| رطوبت آزاد (Moisture / Loss at 105°C) | حداکثر 0.30% | جلوگیری از کلوخه‌شدن پودر و تخلخل در حین پرس گرم |
| میزان فلزات سنگین (سرب Pb) | حداکثر 0.005% (50 ppm) | الزام کنترل کیفی در گریدهای مرغوب فرانسوی |
نقش اکسید روی در سامانه ولکانیزاسیون گوگردی
سیستم پخت گوگردی متداول بر تعامل ۵ جزئی استوار است که هر یک وظیفه مشخصی بر عهده دارند:
- افزایش نرخ ولکانیزاسیون (Cure Rate): تسریع زمان رسیدن به گشتاور ماکزیمم در آزمون رئومتری (MDR).
- افزایش چگالی اتصالات عرضی (Crosslink Density): تبدیل گوگرد آزاد به پیوندهای عرضی پایدار میان زنجیره‌ها.
- بهبود مدول و سختی (Modulus & Hardness): افزایش مقاومت در برابر تغییر شکل الاستیک و بهبود مدول ۳۰۰٪.
- پایداری در برابر پیرشدگی حرارتی (Heat Stability): جلوگیری از افت ناگهانی خواص مکانیکی قطعه در محیط‌های داغ کاری.
- نقش کلیدی در اتصال به استیل‌کورد: در تایرهای رادیال و تسمه‌نقاله‌های سیمی، ZnO جزء ضروری سیستم چسبندگی لاستیک به سیم‌های فولادی روکش‌شده با برنج (Brass-coated Steel Cord) است.
تفاوت فنی: اکسید روی معمولی (Standard) در برابر اکسید روی فعال (Active ZnO)
تمامی گریدهای اکسید روی عملکرد یکسانی در بنبوری از خود نشان نمی‌دهند. شاخص کلیدی در تمایز عملکردی آن‌ها، اندازه ذرات (Particle Size) و سطح ویژه BET است:
| شاخص مقایسه‌ای | اکسید روی استاندارد (روش فرانسوی/غیرمستقیم) | اکسید روی فعال (Active ZnO / Zinkoxyd aktiv®) |
|---|---|---|
| سطح ویژه (BET Surface Area) | 4 – 8 m²/g | 45 – 70 m²/g (حدود ۱۰ برابر بیشتر) |
| اندازه میانگین ذرات | درشت‌تر (۰٫۲ تا ۱ میکرون) | بسیار ریز و نانومتری (زیر ۰٫۱ میکرون) |
| دوز مصرف متداول در فرمولاسیون | 3.0 – 5.0 phr | 1.5 – 2.5 phr (کاهش تا ۵۰٪ مصرف) |
| سرعت واکنش و پراکنش (Dispersion) | استاندارد صنعتی | پراکنش فوق‌العاده سریع و یکنواخت در ماتریس |
| مزیت زیست‌محیطی | خروج یون‌های روی بیشتر در محیط زیست | کاهش پسماند فلزات سنگین و تطابق با استاندارد REACH |
سازگاری اکسید روی با انواع الاستومرها
| نوع کائوچو | نقش و رفتار ZnO در آمیزه | دوز معمول (phr) |
|---|---|---|
| NR (کائوچوی طبیعی) | فعال‌کننده کلاسیک پخت گوگردی؛ افزایش استحکام کششی و مدول | 3.0 – 5.0 |
| SBR (استایرن بوتادین) | همراه با اسید استئاریک و سولفن‌آمیدها جهت دستیابی به مقاومت سایشی بالا | 3.0 – 4.0 |
| BR (پلی‌بوتادین) | تثبیت سرعت پخت در آمیزه‌های ترکیبی NR/BR و SBR/BR رویه تایر | 2.5 – 4.0 |
| NBR (نیتریل رابر) | بهبود مقاومت روغنی و کاهش مانایی فشار (Compression Set) در کاسه‌نمدها | 3.0 – 5.0 |
| EPDM | فعال‌کننده در سیستم پخت گوگردی (در سیستم پراکسیدی کاربرد متفاوتی دارد) | 3.0 – 5.0 |
| CR (کلروپرن / نئوپرن) | عامل اصلی پخت اکسید فلزی (همراه با ۴ phr اکسید منیزیم MgO) | 5.0 |
| Latex (لاتکس طبیعی و مصنوعی) | تثبیت فیلم لاتکس در دمای پایین همراه با شتاب‌دهنده ZDBC | 0.5 – 1.5 |
کاربردهای صنعتی اکسید روی (Zinc Oxide)
- صنعت تایر خودرو: کاربرد در تمامی اجزا شامل آج (Tread)، دیواره (Sidewall)، لایه‌های بلت و چسبندگی به استیل‌کورد.
- تسمه‌نقاله‌ها و تسمه‌های صنعتی: تأمین چسبندگی عالی به منسوجات تقویتی و ایجاد مقاومت سایشی و خستگی دینامیکی بالا.
- شیلنگ‌های فشارقوی و خودرویی: یکنواختی ولکانیزاسیون لایه‌های اکسترودی در اتوکلاو و خطوط پخت مداوم.
- قطعات آب‌بندی، اورینگ و کاسه‌نمد: حفظ پایداری ابعادی و ممانعت از تغییر فرم تحت فشار کاری بالا.
- محصولات لاستیکی رنگ روشن و شفاف: به عنوان فعال‌کننده غیرلکه‌زا و فیلر تقویت‌کننده سفید در زیره کفش و قطعات بهداشتی.
- صنایع لاتکس و محصولات غوطه‌وری: تولید دستکش‌های جراحی، بادکنک‌ها و نخ‌های کشسان لاتکسی.
- کاربردهای غیرلاستیکی: صنایع چسب و درزگیر، رنگ و رزین، لعاب و سرامیک، و محافظت پلیمری در برابر اشعه UV.
پیامدهای فنی مصرف بیش از حد اکسید روی در فرمولاسیون
افزودن نامحدود ZnO به آمیزه نه تنها خواص را ارتقا نمی‌دهد، بلکه مشکلات زیر را در پی دارد:
- افزایش بی‌دلیل بهای تمام‌شده کامپاند به دلیل قیمت بالای شمش روی در بازارهای جهانی
- تغییر نامطلوب در رفتار رئومتری و احتمال کوتاه شدن ناخواسته زمان اسکورچ
- افزایش خطر پدیده بلومینگ سطحی (Blooming) و افت چسبندگی لایه‌ای در قطعات چندلایه
- محدودیت‌های زیست‌محیطی سخت‌گیرانه صادراتی به واسطه سمیت یون‌های اضافی روی برای محیط زیست
پارامترهای کلیدی در برگه آنالیز کیفی (COA / TDS) اکسید روی
- خلوص اکسید روی (ZnO Assay): حداقل ۹۹٫۰٪ در گریدهای صنعتی استاندارد و ۹۹٫۷٪ در گریدهای ممتاز روش فرانسوی (French Process).
- محتوای ناخالصی سرب (Lead Content): در فرآیند تولید تایر و قطعات حساس، سرب اضافی موجب غیرفعال شدن شتاب‌دهنده‌ها و کدر شدن رنگ می‌شود و باید زیر ۵۰ ppm کنترل گردد.
- باقیمانده روی الک ۴۵ میکرون (۳۲۵ مش): حداکثر ۰٫۰۵٪ برای اطمینان از عدم وجود ذرات زبر که عامل تمرکز تنش و پارگی لاستیک هستند.
- نوع گرید (Standard vs. Active): تعیین دقیق نوع گرید معمولی یا فعال با سطح ویژه بالا بر مبنای الزامات فرمولاسیون.
اصول انبارداری و نکات ایمنی کار با ZnO
- کیسه‌ها باید در محیطی کاملاً خشک، خنک و دارای تهویه مناسب انبار شوند؛ رطوبت هوا باعث جذب گاز CO₂ و افت تدریجی اکتیویته سطحی می‌شود.
- کیسه‌ها دور از اسیدهای قوی و عوامل احیاکننده نگهداری شوند.
- هنگام تخلیه و توزین پودر، استفاده از ماسک تنفسی ضدغبار، دستکش و عینک حفاظتی جهت ممانعت از استنشاق ذرات معلق الزامی است.
- مدت زمان انبارداری استاندارد ۲۴ ماه از تاریخ تولید بوده و چیدمان پالت‌ها نباید بیش از حد مرتفع باشد تا از فشردگی پودر جلوگیری شود.
خرید و استعلام قیمت اکسید روی (Zinc Oxide) از همیار تجارت یاوند
شرکت همیار تجارت یاوند واردکننده و تأمین‌کننده مستقیم انواع اکسید روی گرید لاستیک (Rubber Grade ZnO) شامل گریدهای استاندارد با خلوص ۹۹٫۵٪ و ۹۹٫۷٪ (تولیدشده به روش فرانسوی) و گریدهای تخصصی اکسید روی فعال (Active ZnO) در بسته‌بندی استاندارد کیسه‌ای ۲۵ کیلوگرمی از برترین تولیدکنندگان داخلی و بین‌المللی است.
جهت هماهنگی و دریافت خدمات زیر:
- استعلام قیمت روز، حداقل میزان سفارش و شرایط تسویه اعتباری یا نقدی
- بررسی موجودی انبار تهران و امکان ارسال فوری به سراسر کشور
- اخذ دیتاشیت فنی رسمی (TDS)، برگه اطلاعات ایمنی (SDS) و سرتیفیکیت معتبر آنالیز کیفی (COA) هر پارت بار
- مشاوره مهندسی پیرامون بهینه‌سازی دوز مصرفی، نسبت اکسید روی به اسید استئاریک و جایگزینی با Active ZnO جهت کاهش مصرف فلز روی
با کارشناسان واحد فروش همیار تجارت یاوند تماس حاصل فرمایید.