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氧化锌在橡胶制品中的作用有哪些?

日期: 来源:心乐家

    工业生产的氧化锌有50%流向橡胶工业。氧化锌和硬脂酸作为橡胶硫化的重要反应物,是橡胶制造的原料之一。氧化锌和硬脂酸的混合加强了橡胶的硬化度。氧化锌也是汽车轮胎的重要添加剂。除了硫化作用,氧化锌能大大提高橡胶的热传导性能,从而有助于轮胎的散热,保证行车安全。氧化锌添加剂同时也阻止了霉菌生物或紫外线对橡胶的侵蚀。

    ⑴ 氧化锌在橡胶轮胎行业中作用( 高级黑色及深色橡胶轮胎、子午线轮胎):提高产品的导热性能、耐磨性能、抗撕裂性能、拉伸强度等项指标,并可节省氧化锌用量30%左右。

    ⑵ 氧化锌在橡胶制品中作用:

    ① 活性氧化锌主要用作橡胶的补强剂,以使橡胶具有良好的耐腐蚀性、抗撕裂性和弹性、伸长率。

    ② 用于橡胶硫化工艺的促进剂,是多功能橡胶配合剂,主要用于天然胶、合成胶、胶乳的硫化活性剂兼补强剂。

    ③ 用作硫化活性剂时,在胶料中分布均匀,与硫化氢的接触面积大,进行界面反应机遇较大,再加上本活性氧化锌产品有活性物质的助催化作用,使氧化锌转化为硫化锌的转化率高。

    ④ 作为硫化氧化剂,其作用是提升促进剂活性,减少促进剂的用量,缩短硫化周期。

    ⑤ 能加快硫化速度,提高硫化胶的导热性,使硫化更彻底。

    ⑥ 在橡胶行业中,特别是透明橡胶制品生产中,活性氧化锌是极好的硫化活性剂。

    ⑶ 氧化锌在合成橡胶中作用:作活化剂,硫化促进剂和补强剂,且有着色作用。促进橡胶的硫化、活化和补强、防老化作用,能加强硫化过程,提高橡胶制品耐撕裂性、耐磨性。

    ⑷ 氧化锌在天然橡胶中的作用:作硫化活化剂,促进橡胶的硫化、活化和补强、防老化作用,能加强硫化过程,提高橡胶制品耐撕裂性、耐磨性。

    ⑸ 氧化锌在天然乳胶中的作用:作活化剂,促进橡胶的硫化、活化和补强、防老化作用,能加强硫化过程,提高橡胶制品耐撕裂性、耐磨性。

    ⑹ 氧化锌在白色乳胶中的作用:作着色剂和填充剂。

    ⑺ 氧化锌在氯丁橡胶中的作用:作硫化剂及增加导热性能的配合剂。

    ⑻ 氧化锌在制鞋业(橡胶鞋、雨靴、橡胶手套等劳保制品)中的作用(橡胶鞋、雨靴、橡胶手套等劳保制品):提高耐磨性及防老化,延长使用寿命。

    ⑼ 氧化锌在透明橡胶及食品用橡胶制品中的作用:必不可少的无机活性剂。

    ⑽ 氧化锌在透明和半透明橡胶中的作用:作硫化活性剂。

    ⑾ 氧化锌在透明或有色橡胶制品中的作用:有着碳黑等传统活性剂不可替代的作用。

    氧化锌在橡胶中的作用机理

    在硫化过程中,氧化锌与促进剂、硫磺、硬脂酸、橡胶大分子链以及相应的中间产物都能发生反应,说明氧化锌所具有的活化促进作用复杂。但大量的试验结果表明,氧化锌作为硫化活性剂,主要是对硫化过程中化学联建的形成速度、交联键类型和数量产生重要的影响,从而提高硫化胶的交联程度。

    由于氧化锌对电子的亲和能大,吸附促进剂的能力强,在硬脂酸的作用下生成可溶于胶料的促进剂锌盐,从而提高其溶解度,并与胺或脂肪酸形成一种锌的络合物,使促进剂更加活泼。硫磺加入络合物中,通过诱导活化作用形成很强的硫化剂。在此过程中氧化锌粒子表面不断地发生反应,粒径不断减小,并消耗氧化锌直到胶料充分硫化。

    传统用量5份是基于某一特定的氧化锌粒径而使硫化充分活化的最大用量。随着氧化锌粒径的变化,其比表面积和结构性决定着对硫化的活化作用。

    氧化锌对胶料工艺性能的影响

    氧化锌的基本性质主要有粒子比表面积和结构性,它们对橡胶加工过程产生较大的影响,特别是对混炼和硫化等工艺。

    氧化锌在橡胶中的混入时间与其比表面积和结构性密切相关。混炼时虽然极易混入,但分散困难或易产生胶料凝胶。纳米氧化锌因具有大比表面积和界面效应等而使其高活性的表面极易凝聚、结团,这必然影响其分散性。为此,上海影东化工科技有限企业对纳米氧化锌进行表面改性处理,以提高其在胶料中的分散性。另外,使用厂家也应合理优化混炼工艺,在制备母炼胶和加料顺序等方面加以改进,以充分提高纳米氧化锌的分散性。以纳米氧化锌等量替代间接氧化锌,可不同程度地提高胶料的门尼粘度和最小转矩,说明纳米氧化锌的表面结构增强了与橡胶大分子链的物理吸附和化学吸附作用。




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