Với vai trò là “khung chịu lực” của giày, khả năng chống mài mòn, chống rách và chống lão hóa của đế cao su quyết định trực tiếp đến tuổi thọ và chất lượng tổng thể của sản phẩm. Oxit kẽm truyền thống trong công thức vật liệu giày có những nhược điểm như liều lượng cao, khả năng phân tán kém và hiệu quả lưu hóa hạn chế, khiến cho việc đáp ứng các yêu cầu khắt khe đối với giày an toàn và đế giữa xốp trở nên khó khăn. Ôxít kẽm hoạt tính, nhờ tính hoạt tính cao và khả năng phân tán tốt, đã trở thành lựa chọn hàng đầu để khắc phục những hạn chế về hiệu suất của đế giày cao su và hướng tới sản xuất thân thiện với môi trường với hàm lượng kẽm thấp.

Với vai trò là chất xúc tác lưu hóa, oxit kẽm hoạt tính phản ứng với axit stearic để tạo thành xà phòng kẽm, hoạt động như một chất xúc tác tạo phức và kích hoạt lưu huỳnh, từ đó làm tăng đáng kể tốc độ phản ứng lưu hóa và mật độ liên kết chéo. So với oxit kẽm thông thường, nó có diện tích bề mặt riêng lớn hơn và nhiều vị trí phản ứng hơn, giúp rút ngắn thời gian lưu hóa và tạo ra liên kết chéo chặt chẽ hơn giữa các phân tử cao su trong đế giày.Bằng cách tối ưu hóa mạng lưới liên kết chéo, nó trực tiếp cải thiện khả năng chống mài mòn và chống rách của đế cao su, đồng thời cải thiện khả năng phục hồi đàn hồi và chống lão hóa, trì hoãn sự nứt và biến dạng của đế, kéo dài tuổi thọ của đế. Trong đế giữa xốp, oxit kẽm có thể giảm các khuyết tật như bọt khí và phồng rộp, cải thiện độ mịn và sự thoải mái của đế. Oxit kẽm hoạt hóa, với hoạt tính cao, có thể giảm hàm lượng kẽm trong khi vẫn đảm bảo quá trình lưu hóa hiệu quả.

Active zinc oxide
Ôxít kẽm hoạt tính

Với vai trò là lớp đệm giữa bàn chân và mặt đất, đế giày thường có cấu trúc composite nhiều lớp. Đế ngoài thường sử dụng hợp chất cao su có độ bền mài mòn cao, đế giữa thường sử dụng vật liệu xốp để hấp thụ lực va đập, còn đế trong cần cân bằng giữa khả năng hỗ trợ và tính thoáng khí. Do đó, lượng oxit kẽm hoạt tính được thêm vào phải được kiểm soát chính xác cho các loại đế cao su khác nhau. Trong đế cao su thông thường, việc thêm oxit kẽm hoạt tính phải đáp ứng cả yêu cầu về hiệu suất và chi phí. Đối với đế giữa xốp, lượng oxit kẽm hoạt tính được thêm vào phải đảm bảo quá trình tạo bọt đồng đều hơn, bọt mịn hơn và ngăn ngừa hiện tượng xẹp hoặc xuất hiện lỗ hổng. Trong giày bảo hộ, lượng oxit kẽm hoạt tính được sử dụng tập trung vào việc tạo liên kết chéo cao su dày đặc hơn, dẫn đến đế cứng hơn, chống mài mòn tốt hơn và ít bị mòn hoặc nứt hơn. Đế cao su trong suốt dễ bị ố vàng, mờ đục và mất độ trong suốt nhất, do đó nên thêm ít oxit kẽm hoạt tính hơn để duy trì vẻ ngoài trong suốt, không bị mờ.

Trong quá trình gia công đế giày cao su, để tránh hiện tượng “cháy kẽm”, ố vàng cục bộ và hiện tượng cứng đế, nên trộn sẵn oxit kẽm hoạt tính với axit stearic và chất xúc tác, đồng thời phân tán đều bằng máy trộn hoặc máy nghiền mở để ngăn chặn sự vón cục và đảm bảo quá trình lưu hóa diễn ra đồng đều. Đồng thời, kiểm soát nhiệt độ lưu hóa. Điều chỉnh thời gian lưu hóa theo độ dày của đế, kéo dài thời gian phù hợp đối với đế dày hơn để tránh lưu hóa quá mức, điều này có thể dẫn đến hiện tượng cứng và giòn. Tránh tiếp xúc trực tiếp với các chất có tính axit để ngăn chặn sự mất hoạt tính của oxit kẽm hoạt tính, và kiểm soát độ ẩm của hỗn hợp cao su để ngăn chặn hiện tượng phồng quá mức và đảm bảo quá trình lưu hóa hiệu quả.

Tóm lại, oxit kẽm hoạt tính, với nhiều ưu điểm nổi bật, đang ngày càng được các nhà máy chế biến nguyên liệu giày dép ưa chuộng.