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1、新型氧化锌在橡胶工业中的应用市化工厂坤照 黄利炫 黄改娟氧化锌在橡胶工业生产中是主要的无机活性剂、补强 剂。自 1912 年发现氧化锌在橡胶中作为活性剂使用至今 仍是硫化体系中最好的活性剂，也是无法取代的活性剂。 它与硬脂酸、硫磺、促进剂一起组成硫化体系，加快硫化 速度，提高交联密度。但氧化锌行业属消耗资源性行业， 锌又是不可再生资源。而我国又是锌资源相对紧缺国家， 近几年已成纯粹锌进口国，然而在橡胶制品生产过程中释 放出大量的锌，会对环境、人体健康，尤其对水生物造成 潜在的危害。因此，研制生产一种低锌、高效、环保的新 型纳米 ZnO 来替代普通氧化锌是橡胶行业、 氧化锌行业未 来发展的必然趋
2、势，也是未来必走之路。目前，国氧化锌有普通氧化锌（直接法、间接法） 、活 性氧化锌、纳米氧化锌， 2006 年市化工厂又研制生产的 第四代纳米级高反应界面活性氧化锌 HN-50 ，采用新工 艺、新配方，是一种包敷状纳米活性氧化锌。包敷状纳米 活性氧化锌它具有高反应界面、 比表面积大、 灼烧减量大、分散性强、有效锌高的特点。因而，在橡胶应用配方中可 与 99.7% 普通间接 ZnO 同等量使用，且保证胶料物理机 械性能不变。属低锌、节能、高效、环保的新型纳米材料。 本文主要实验包敷状纳米级高反应界面活性氧化锌 HN-50 与普通间接法氧化锌 99.7% 的性能对比。下面就是市化工厂生产的包敷状纳
3、米级高反应界面活 性氧化锌 HN-50 与（海鸥牌）普通间接法氧化锌 99.7% 性能对比如下：一、纳米级高反应界面活性氧化锌 HN-50 与普通氧化 锌化学成份分析如下： （表 1 ）氧化锌品类检测项目HN-50普通氧化锌氧化锌 %专利99.7%水份%0.580.25铜含量 %0.00010.0003锰含量 %0.00020.0005铅含量 %0.00210.0050比表面积 m 2/g762.3平均粒径 nm50注：铜、锰、铅含量均采用原子吸收火焰法，比表面积测定采用氮吸附比表面积测定仪。 （原子吸收分光光度计AA2620 ，华洋分析仪器； JW-004 两用型氮吸附比表面 仪，精微高博科
4、技开发中心； ）二、氧化锌在胶料配方中的实验：2.1 、实验条件：2.1.1 、实验原料： HN-50 、普通氧化锌（产） ；天然 胶、其他原料为橡胶工业常用材料。2.1.2 、实验用设备仪器； 6"标准开放式炼胶（江都市新真威试验机械） 平板硫化机 XLB-D350 × 350 × 2 （江都市天发试 验机械厂） 无转子硫化仪 MR-C2 （瑞达宇辰仪器） 电子拉力试验机 JDL-2500N （江都市天发试验机 械厂） 冲片机 CP-25 （江都市天发试验机械厂） 硬度计 LX-A （ 江都市天发试验机械厂 ） 测厚计 TF-4030 （ 江都市天发试验机械厂
5、） 阿克隆磨耗机 WML-76 （ 江都市天发试验机械厂 ）2.1.3 、鉴定胶料基本配方：天然胶 100 ，硬脂酸 2.0 ，氧化锌变量， N330 50.0 ，S 2.5 ，促进剂 CZ 0.6 。2.2 、实验结果：（表 2 ）配方编号1234氧化锌品种间接法间接法HN-50HN-50氧化锌用量5.03.55.03.5151 流变Mh/dN.m19.5915.2523.0216.79M1/dN.m2.831.672.791.94Ts12:152:391:572:53T906:096:037:347:31包敷状纳米级高反应界面活性氧化锌 HN-50 与普通 间接法氧化锌分二组配方与未硫化胶
6、化特性（表 2 ）。由（表 2）可说明在 151 时包敷状纳米级高活性氧 化锌 HN-50 它的硫化活化作用明显增加， 它的最大转距也 明显高于普通间接法氧化锌。2.2.1 、硫化胶物理机械性能： 包敷状纳米级高反应界面活性氧化锌 HN-50 与普通 氧化锌分二组配方试验的物理机械性能附（表 3 附后）。由（表 3） 说明纳米级高反应界面活性氧化锌 HN-50 在 不同用量配方中它的物理机械性能已达到和超过普通氧化 锌（99.7 ）。如拉力强度、 定伸应力等。 因此纳米级高反应 界面活性氧化锌 HN-50 可以完全等量替代普通间接法氧 化锌（99.7% ），且保证胶料物理机械性能不变， 提高了
7、耐 磨、耐老化性能总结：通过实验可说明市化工厂研发生产的第四代 纳米级高反应界面活性氧化锌 HN-50 ，可以完全等量替代 普通氧化锌 （99.7% ），具有完全相同的物理机械性能。 通过试验可说明，氧化锌对橡胶的拉力强度、磨耗、抗老 化性等其它物理性能作用非常大。因此，氧化锌在橡胶中 具有不可替代性。从 HN-50 与普通氧化锌它的比表面积 可说明 HN-50 产品它具有高的活性、 高的反应界面， 提高 胶料的交联密度，是普通氧化锌所不及的。纳米级高反 应界面活性氧化锌 HN-50 是节能、环保、高效的新型氧化 锌材料，符合国际橡胶行业未来发展的趋势。现已获得国 家发明专利： ZL 。它有效
8、的降低氧化锌在橡胶中的用量、 改善环境，缓解对人体、生物、水体存在的潜在危害，更 能使橡胶制品生产企业降低成本，提高产品质量，为国家 节约锌资源。因此它具有很高的经济效益和社会效益，建 议推广使用。配方编号1234硫化条件 151 ×1015 2010152010 1520101520硬度、邵尔 A57°56°54°54°55°54°56 °56°53°55°56°54°拉伸强度21.919.817.118.216.011.425.022.017.919.917.614.9扯断伸长率 %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扯断永久变形 %282424241817272725241818阿克隆磨耗 g0.97900.26770.84420.2572老化性能 100 ×24h拉伸强度 Mpa18.88.919.910.4扯断伸长率 %452.6323.4436.0302.6M300% 定伸11.38.012.810.2扯断永久变形 %18221918