新型氧化鋅在橡膠工業(yè)中的應用

1、新型氧化鋅在橡膠工業(yè)中的應用洛陽市藍天化工廠 沈坤照 黃利炫 黃改娟氧化鋅在橡膠工業(yè)生產中是主要的無機活性劑、補強劑。自1912年發(fā)現(xiàn)氧化鋅在橡膠中作為活性劑使用至今仍是硫化體系中最好的活性劑，也是無法取代的活性劑。它與硬脂酸、硫磺、促進劑一起組成硫化體系，加快硫化速度，提高交聯(lián)密度。但氧化鋅行業(yè)屬消耗資源性行業(yè)，鋅又是不可再生資源。而我國又是鋅資源相對緊缺國家，近幾年已成純粹鋅進口國，然而在橡膠制品生產過程中釋放出大量的鋅，會對環(huán)境、人體健康，尤其對水生物造成潛在的危害。因此，研制生產一種低鋅、高效、環(huán)保的新型納米ZnO來替代普通氧化鋅是橡膠行業(yè)、氧化鋅行業(yè)未來發(fā)展的必然趨勢，也是未來必走之

2、路。目前，國內氧化鋅有普通氧化鋅（直接法、間接法）、活性氧化鋅、納米氧化鋅，2006年洛陽市藍天化工廠又研制生產的第四代納米級高反應界面活性氧化鋅HN-50，采用新工藝、新配方，是一種包敷狀納米活性氧化鋅。包敷狀納米活性氧化鋅它具有高反應界面、比表面積大、灼燒減量大、分散性強、有效鋅高的特點。因而，在橡膠應用配方中可與99.7%普通間接ZnO同等量使用，且保證膠料物理機械性能不變。屬低鋅、節(jié)能、高效、環(huán)保的新型納米材料。本文主要實驗包敷狀納米級高反應界面活性氧化鋅HN-50與普通間接法氧化鋅99.7%的性能對比。下面就是洛陽市藍天化工廠生產的包敷狀納米級高反應界面活性氧化鋅HN-50與大連（海

3、鷗牌）普通間接法氧化鋅99.7%性能對比如下：一、納米級高反應界面活性氧化鋅HN-50與普通氧化鋅化學成份分析如下： （表1） 氧化鋅品類檢測項目HN-50普通氧化鋅氧化鋅%專利99.7%水份%0.580.25銅含量%0.00010.0003錳含量%0.00020.0005鉛含量%0.00210.0050比表面積m2/g762.3平均粒徑nm50-注：銅、錳、鉛含量均采用原子吸收火焰法，比表面積測定采用氮吸附比表面積測定儀。（原子吸收分光光度計AA2620，北京朝陽華洋分析儀器有限公司；JW-004兩用型氮吸附比表面儀，北京精微高博科技開發(fā)中心；）二、氧化鋅在膠料配方中的實驗：2.1、實驗條件

4、：2.1.1、實驗原料：HN-50、普通氧化鋅（大連產）；天然膠、其他原料為橡膠工業(yè)常用材料。2.1.2、實驗用設備儀器；6"標準開放式煉膠（江都市新真威試驗機械有限公司）平板硫化機XLB-D350×350×2 (江都市天發(fā)試驗機械廠）無轉子硫化儀MR-C2（北京瑞達宇辰儀器有限公司）電子拉力試驗機JDL-2500N（江都市天發(fā)試驗機械廠）沖片機CP-25（江都市天發(fā)試驗機械廠）硬度計LX-A (江都市天發(fā)試驗機械廠)測厚計TF-4030 (江都市天發(fā)試驗機械廠)阿克隆磨耗機WML-76 (江都市天發(fā)試驗機械廠)2.1.3、鑒定膠料基本配方：天然膠 100，硬脂酸

5、 2.0，氧化鋅變量，N330 50.0，S 2.5，促進劑CZ 0.6。2.2、實驗結果：（表2）配方編號1234氧化鋅品種間接法間接法HN-50HN-50氧化鋅用量5.03.55.03.5151流變Mh/dN.m19.5915.2523.0216.79M1/dN.m2.831.672.791.94Ts12:152:391:572:53T906:096:037:347:31包敷狀納米級高反應界面活性氧化鋅HN-50與普通間接法氧化鋅分二組配方與未硫化膠化特性（表2）。由（表2）可說明在151時包敷狀納米級高活性氧化鋅HN-50它的硫化活化作用明顯增加，它的最大轉距也明顯高于普通間接法氧化鋅。

6、2.2.1、硫化膠物理機械性能：包敷狀納米級高反應界面活性氧化鋅HN-50與普通氧化鋅分二組配方試驗的物理機械性能附（表3附后）。由(表3)說明納米級高反應界面活性氧化鋅HN-50在不同用量配方中它的物理機械性能已達到和超過普通氧化鋅（99.7）。如拉力強度、定伸應力等。因此納米級高反應界面活性氧化鋅HN-50可以完全等量替代普通間接法氧化鋅（99.7%），且保證膠料物理機械性能不變，提高了耐磨、耐老化性能。總結：通過實驗可說明洛陽市藍天化工廠研發(fā)生產的第四代納米級高反應界面活性氧化鋅HN-50，可以完全等量替代普通氧化鋅（99.7%），具有完全相同的物理機械性能。通過試驗可說明，氧化鋅對橡膠

7、的拉力強度、磨耗、抗老化性等其它物理性能作用非常大。因此，氧化鋅在橡膠中具有不可替代性。從HN-50與普通氧化鋅它的比表面積可說明HN-50產品它具有高的活性、高的反應界面，提高膠料的交聯(lián)密度，是普通氧化鋅所不及的。納米級高反應界面活性氧化鋅HN-50是節(jié)能、環(huán)保、高效的新型氧化鋅材料，符合國際橡膠行業(yè)未來發(fā)展的趨勢?，F(xiàn)已獲得國家發(fā)明專利：ZL。它有效的降低氧化鋅在橡膠中的用量、改善環(huán)境，緩解對人體、生物、水體存在的潛在危害，更能使橡膠制品生產企業(yè)降低成本，提高產品質量，為國家節(jié)約鋅資源。因此它具有很高的經濟效益和社會效益，建議推廣使用。7硫化膠物理機械性能及老化性能 附(表3）：配方編號12

8、34硫化條件151×101520101520101520101520硬度、邵爾A57°56°54°54°55°54°56°56°53°55°56°54°拉伸強度21.919.817.118.216.011.425.022.017.919.917.614.9扯斷伸長率%550.8530.9527.3487.4461.3389.2536.3504.2512.1483.3458.8417.4M300%定伸9.38.57.19.08.37.710.710.27.910.29.69.3扯斷永久變形%282424241817272725241818阿克隆