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新型结构空心球纳米活性氧化锌在全钢载重子午线轮胎胎侧胶中的应用
引言
全钢载重子午线轮胎的胎侧胶材料在使用过程中面临各种挑战，其耐久性和耐老化性能最为关键。因此，为了提高全钢载重子午线轮胎的使用寿命，我们需要寻找新型、高效、具有良好耐老化性能的材料。近年来，纳米材料技术的兴起为该问题提供了新思路，纳米颗粒是具有极高特异性的材料，在材料科学、能源领域、环境保护等多个领域有着广泛应用和前景，其中纳米氧化锌材料在胎侧胶中应用受到了广泛关注。
材料与方法
新型结构空心球纳米活性氧化锌（Nano-ZnO）是一种具有高反应活性和光致反应活性的材料，使用纳米氧化锌是为了增加反应活性，提高材料性能。Nano-ZnO制备过程中没有使用任何有机溶剂或表面活性剂，所有药品均为无机物质。专业实验室获得空心球纳米ZnO粉末，表面积为84.7m2/g。胎侧胶中还需要其他组分，如SMR20天然胶、SBRBR部分、白碳黑和三元乙丙橡胶等。热压加工法的胶黏剂制备方法，考虑到氧化锌的灰白色会影响颜色，所以我们使用黑色胎侧胶。
结果与讨论
通过扫描电子显微镜（SEM）对新型结构空心球纳米活性氧化锌（Nano-ZnO）进行了表征，得到了灰白色、均匀分布的纳米氧化锌颗粒。Nano-ZnO的平均颗粒大小小于50nm，具有良好的溶解性和高反应活性，能够和其他组分完美融合。
在制备胎侧胶中，我们添加了1%、3%、5%和7%的Nano-ZnO，并进行了光老化和维生素C促进老化的实验。对老化后的胶样进行性能测试，以比较添加不同浓度的Nano-ZnO的胶样性能，包括张力、强度、断裂伸长率和硬度等。我们的研究结果表明，添加适量的Nano-ZnO材料能显著提升胶样的性能。特别是在光老化和维生素C促进老化的胶样中，添加3%和5%的Nano-ZnO的胶样性能明显优于添加1%和7%的胶样。
结论
在全钢载重子午线轮胎胎侧胶中添加适量的Nano-ZnO后，可以显著提高胶样的物理力学性能和耐老化性能，并且不会对其它胶样品质造成负面影响。这项研究结果既具有理论意义，也有实际应用价值，为全钢载重子午线轮胎胎侧胶的开发提供了新的思路和材料选择。未来，需要进一步探索纳米氧化锌对胶样机理的研究，并将其应用于更广泛的胎侧胶材料开发领域。