一、氧化鋅在橡膠中的作用機(jī)理 　　氧化鋅又稱鋅氧粉、亞鉛華、鋅白。氧化鋅主要作為天然橡膠、合成橡膠的硫化活性劑（促進(jìn)助劑），亦可作為氯丁橡膠的硫化劑，是目前橡膠工業(yè)中最主要的無(wú)機(jī)配合劑隨著橡膠的廣泛應(yīng)用已有百年的歷史，它既能加快硫化速度又能提高硫化交聯(lián)度。氧化鋅還可用作耐熱橡膠的補(bǔ)強(qiáng)劑和導(dǎo)熱劑。氧化鋅對(duì)電子有較強(qiáng)的親合能力，對(duì)促進(jìn)劑有較強(qiáng)的吸附能力較大，它是金屬氧化物中活性最強(qiáng)的一種活性劑。其在橡膠硫化歷程中的作用機(jī)理大體如下： 　　首先，氧化鋅先與促進(jìn)劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成促進(jìn)劑鋅鹽； 　　其次，促進(jìn)劑鋅鹽與多硫分子作用生成多硫鋅鹽； 　　最后，多硫鋅鹽和橡膠大分子反應(yīng)最終完成化學(xué)交聯(lián)。 　　與普通氧化鋅相比，活性氧化鋅具有更強(qiáng)的表面活性和更好的分散性，由于其性價(jià)比優(yōu)于普通氧化鋅使得它在橡膠工業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣。而常州五洲化工成功開(kāi)發(fā)的抗高溫硫化返原專用有機(jī)鋅產(chǎn)品可作為抗硫化返原劑直接加入混煉膠料，也可等量取代配方中的氧化鋅，可有效消除硫化返原現(xiàn)象，縮短硫化時(shí)間，硫化制品老化試驗(yàn)老化系數(shù)高。該產(chǎn)品為新時(shí)期高溫硫化橡膠制品的革新?lián)Q代性產(chǎn)品。 　　二、實(shí)驗(yàn) 　　1．主要原材料 　　吉化1500丁苯橡膠、99.7%直接法氧化鋅（葫蘆島鋅廠）、活性氧化鋅（臺(tái)灣）、有機(jī)鋅（五洲化工），其它配合劑均為常規(guī)市售橡膠化工輔料。 　　2．實(shí)驗(yàn)設(shè)備 　　開(kāi)煉機(jī)：XK一160型 上海橡膠機(jī)械廠；平板硫化機(jī)：QLB —400×400 上海橡膠機(jī)械廠；MDR—100E無(wú)轉(zhuǎn)子硫變儀 北化檢測(cè)儀器廠；XL一250A 型電子拉力機(jī)：上海實(shí)驗(yàn)儀器廠。 　　3．基本配方 　　丁苯橡膠1500 100.0，硫磺2.0，硬脂酸 2.5，促進(jìn)劑 CZ 1.0，促進(jìn)劑DM 0.3，防老劑BLE-W 1.0，高耐磨碳黑 N330 50.0，半補(bǔ)強(qiáng)碳黑 N774 10.0，機(jī)油 5.0，輕質(zhì)碳酸鈣 25.0，氧化鋅變品種（1#普通氧化鋅、2#活性氧化鋅、3#有機(jī)鋅） 5.0 　　4．實(shí)驗(yàn)過(guò)程 　　橡膠經(jīng)塑煉、混煉、壓片、合模加壓硫化后做成試樣并進(jìn)行性能測(cè)試。在實(shí)驗(yàn)中為了保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可依據(jù)性和盡量減少實(shí)驗(yàn)誤差,嚴(yán)格控制了有關(guān)工藝條件。如煉膠條件、硫化條件、試樣停放、試驗(yàn)室溫度等。 　　三、結(jié)果與討論 　　1．流變儀測(cè)試數(shù)據(jù)匯總 　　硫化性能 　配方編號(hào) ML（dNm） MH（dNm） T10（m:s） T90（m:s） Vc（1/min） 1# 8.18 23.72 6:36 14:45 11.74 2# 7.41 20.67 6:08 17:09 8.87 3# 8.64 22.72 5:25 10:28 16.17 　　總結(jié)如下： 　　三組配方中，在等量水平下活性氧化鋅和有機(jī)鋅的膠料均比普通氧化鋅縮短了焦燒時(shí)間,說(shuō)明活性氧化鋅和有機(jī)鋅具有高的有效比表面積。 　　2．物理機(jī)械性能 　　硫化性能（150℃×30min） 　　配方編號(hào) 300%定伸，MPa 拉伸強(qiáng)度，MPa 伸長(zhǎng)率，% 1# 4．6 25.384 544.040 2# 5．2 23.746 541.880 3# 6．1 25.183 580.130 　　結(jié)果說(shuō)明： 　　活性氧化鋅的物理機(jī)械性能接近普通氧化鋅，而有機(jī)鋅的物理機(jī)械性能要優(yōu)于普通氧化鋅和活性氧化鋅。 　　3．老化性能（老化條件為0.4MPa,150℃×60min強(qiáng)制老化） 　　150℃×30min 150℃×60min 老化性能 　　配方 編號(hào) 拉伸強(qiáng)度MPa 伸長(zhǎng)率% 拉伸強(qiáng)度MPa 伸長(zhǎng)率% 強(qiáng)度變化 伸長(zhǎng)率變化 老化系數(shù) 1# 25.384 544.040 20.609 431.95 -4.78 -112.09 0.645 2# 23.746 541.880 22.758 444.02 -0.99 -97.86 0.685 3# 25.183 582.030 23.627 503.66 -1.56 -78.37 0.812 　　結(jié)果說(shuō)明: 　　活性氧化鋅的老化性能要比普通氧化鋅稍高一些。雖然具體數(shù)據(jù)有所差別，可以看作是試驗(yàn)誤差所致。也可以說(shuō)，二者的性能基本上處于相同水平；而有機(jī)鋅的老化后的性能則明顯高于普通氧化鋅和活性氧化鋅，說(shuō)明其本身組份有抵抗老化功能。 　　四、結(jié)論 　　1．通過(guò)實(shí)驗(yàn)得知，有機(jī)鋅不僅可以改善其加工使用性能，同時(shí)又克服了混煉過(guò)程飛揚(yáng)、粘輥等弊病，而且由于其表面活性的增大和在膠料中分散性能的改善，因此可以達(dá)到代替普通氧化鋅和活性氧化鋅的效果； 　　2．有機(jī)鋅在不改變橡膠配方體系的前提下，可以提高橡膠的熱氧老化性能； 　　3．由于有機(jī)鋅在使用時(shí)，配方和工藝條件均無(wú)需作任何調(diào)整，因此實(shí)驗(yàn)具有很強(qiáng)的實(shí)用性。 　　4．普通氧化鋅價(jià)格在26000元/噸左右，而活性氧化鋅價(jià)格在18000元/噸，有機(jī)鋅在15000元/噸，應(yīng)用有機(jī)鋅可以降低膠料成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。 　　5．綜上所述，有機(jī)鋅是完全可以替代普通氧化鋅和活性氧化鋅的理想的更新?lián)Q代產(chǎn)品 轉(zhuǎn)自：橡膠技術(shù)網(wǎng)