纳米氧化锌在丁苯胶料中的应用

丁苯胶料中用减量30％纳米氧化锌替代间接氧化锌,可提高胶料的综合物理性能及老化后的性能保持率;胶料中加入3份左右硅烷偶联剂,可增强橡胶与填料间的相容性和界面间相互作用活性,促进纳米氧化锌均匀稳定地分散于橡胶基质中,提高胶料的物理机械性能。     

纳米氧化锌在橡胶制品中的应用研究

依据氧化锌是橡胶活性剂和硫化剂的特点,选择两个有代表性的配方,分别对普通氧化锌和纳米氧化锌进行了对比试验。其结果表明:纳米氧化锌因其粒子细、比表面积大、活性高,所以在配方中可以大幅减量使用,其胶料不仅在性能上优于或与减量前使用普通氧化锌相当,而且能明显降低胶料成本。因此,在橡胶行业中,用纳米氧化锌取代普通氧化锌是最好的选择。     

天然橡胶/纳米氧化锌复合材料研究进展

综述了纳米氧化锌制备、改性方法对NR性能的影响,以及纳米氧化锌复合材料的应用研究情况。纳米氧化锌粒径小,比表面积大,具有表面效应和高活性。改性的纳米氧化锌可以在天然橡胶中实现良好分散,可达到提高胶料性能目的,同时降低了ZnO的用量。应用于汽车轮胎、减震器、橡胶止水带,效果显著,符合当今环保发展的趋势。     

氧化锌对丁腈橡胶性能与摩擦磨损行为的影响

将填充普通氧化锌与纳米氧化锌的丁腈橡胶的材料特性与摩擦磨损性能进行了对比研究。对试样进行常规制备,摩擦磨损性能利用MPV-600型磨粒磨损试验机进行测试;磨损后橡胶表面分子结构利用红外光谱仪进行表征。结果表明,与普通氧化锌硫化胶相比,加入纳米氧化锌硫化胶的抗拉强度提高了10%,100%定伸应力提高了47%,300%定伸应力提高了30%;加入纳米氧化锌胶料焦烧时间与正硫化时间都较普通氧化锌的缩短;添加纳米氧化锌胶料的耐摩擦磨损性能优异,其磨损量比添加普通氧化锌胶料的下降了24%。对于添加不同氧化锌胶料摩擦磨损性能出现差异的原因进行了红外光谱分析,认为摩擦生热导致的硫化返原是造成胶料磨损程度不同的根本原因,即摩擦生热引起多硫键断裂及主链改性,造成胶料交联密度的下降,降低了胶料的耐摩擦磨损性能。     

纳米ZnO在减震器胶料中的应用研究

探讨了纳米氧化锌对减震器胶料硫化特性和力学性能的影响。结果表明,和普通氧化锌在同等用量时,纳米氧化锌可以缩短胶料的硫化时间,提高胶料的力学性能。台架实验证明,纳米氧化锌用量5份时,橡胶减震器寿命提高20%。     

纳米氧化锌在橡胶中的作用机理及应用

根据无机配合剂在橡胶中的分散形态，研究纳米氧化锌在橡胶中的作用机理及其对胶料性能的影响。在硫化过程中氧化锌作为活性剂与有机促进剂、硬脂酸、硫黄等的反应发生在氧化锌粒子的表面。以纳米氧化锌等量替代普通问接法氧化锌，可提高硫化胶的300％定伸应力和耐磨性，减小压缩永久变形，降低压缩疲劳温升；以纳米氧化锌减量50％替代间接法氧化锌，仍可保证硫化胶的性能要求。     

纳米氧化锌在橡胶制品中的应用研究

依据氧化锌是橡胶的活性剂和硫化剂的特点，选择两个有代表性的配方，分别对普通氧化锌和纳米氧化锌进行了对比试验。其结果表明：纳米氧化锌因其粒子细、比表面积大、活性高，在配方中可以大幅减量使用。其胶料不仅在性能上优于或与减量前使用普通氧化锌时相当，而且能明显降低料成本。因此，在橡胶行业中，用纳米氧化锌取代普通氧化锌是最好的选择。     

橡胶硫化活性剂氧化锌在轮胎胎侧胶中的应用

对比分析了间接法氧化锌和纳米氧化锌分别应用于胎侧配方后对于胎侧胶料性能的影响。结果表明,纳米氧化锌因具有颗粒粒径小、比表面积大的特点,同时具有界面、小尺寸、隧道三种效应,可显著提高活化效率,对次磺酰胺类促进剂有较大的吸附作用;纳米氧化锌添加到胎侧胶料配方,橡胶高聚物大分子链的运动性被迟滞,与硫化体系的反应能力降低,生产的胎侧终炼胶,经检测后发现硬度、门尼黏度、焦烧时间、正硫化时间等增加,定伸应力、拉伸强度、炭黑分散度提高幅度较大,胎侧的屈挠龟裂性能提升。     

活性氧化锌在普通输送带覆盖胶中的应用

研究了不同用量的活性氧化锌对普通输送带覆盖胶各项性能的影响,并与普通氧化锌、纳米氧化锌进行了对比。实验发现,与普通氧化锌相比,活性氧化锌延长了胶料的tc10和tc90,提高了胶料的加工安全性,与纳米氧化锌相近;加入活性氧化锌的胶料,其拉伸强度、撕裂强度和耐磨耗性能较加入普通氧化锌的胶料略有提高;70℃×168h老化后,性能变化率较普通氧化锌低,与纳米氧化锌相近。活性氧化锌用量减至3份时．其各项性能与5份时相当。     

纳米氧化锌在白炭黑填充的天然橡胶中的性能

用毛细管流变仪和门尼粘度计研究了纳米氧化锌在白炭黑填充的天然橡胶中的加工性能，研究了纳米氧化锌的用量对胶料硫化特性、耐热氧老化性能以及力学性能的影响，并与普通氧化锌和国外氧化锌进行比较。结果表明，相同用量情况下，纳米氧化锌的加入时胶料的加工性能无多大影响，焦烧时间和正硫化时间提前，硫化速度加快，力学性能也有提高。当纳米氧化锌用量减至3份时，其物理机械性能与普通氧化锌5份时相当，使用纳米氧化锌可以降低生产成本。     

Preparation and Use of Nano Zinc Oxide in Neoprene Rubber

Zinc oxide (ZnO) of nanometer particle size was prepared by solid-state pyrolytic method. TEM, XRD, and surface area studies showed that the prepared zinc oxide had particle size in the range of 15–30 nm and surface area in the range of 12–30 m²/g. This nano zinc oxide was used as a curing agent in neoprene rubber. The optimum dosage of ZnO was found to be low compared to commercial ZnO. The cure characteristic and mechanical properties were compared with those containing conventional ZnO. It was found that a low dosage of zinc oxide was enough to give equivalent curing and mechanical properties compared to one containing a higher dosage (5 phr) of commercial zinc oxide in neoprene rubber.     

负载型纳米氧化锌在橡胶中的应用研究

氧化锌作为一种良好的硫化活性剂,在橡胶生产中已被广泛使用,但锌基材料对人体健康和生态环境存在不良影响,因此如何在橡胶配方中减少锌的含量已经成为目前橡胶行业重要的研究课题。纳米氧化锌因为具有纳米粒子特有的优势,因此在使用中可以达到锌减量的目的,但纳米粒子容易团聚,限制了纳米效应的发挥;广东韶关凯鸿纳米材料有限公司开发了一种负载型的纳米氧化锌,将纳米氧化锌粒子包覆在载体上的新型制品,提高反应活性,减少团聚,可以使纳米氧化锌充分发挥纳米粒子的优势,同时有效的减少锌在橡胶制品中的残余量。本工作分别采用普通氧化锌、纳米氧化锌、负载型纳米氧化锌(C型、A型、S型)作为活化剂,其中负载型纳米氧化锌依据载体不同进行分类,C型的载体为碳酸钙,A型的载体为氧化铝,S型载体为二氧化硅。通过各项性能测试实验,重点研究负载型纳米氧化锌对橡胶综合性能的影响。实验结果表明,相对于普通氧化锌,负载型纳米氧化锌作为活化剂,可以在锌的使用量明显下降的情况下,制备出达到甚至优于普通氧化锌制品性能的橡胶复合材料。其中,3份用量的A型负载型纳米氧化锌的活化作用最优。     

Application of nano‐zinc oxide master batch in polybutadiene styrene rubber system

The properties of nano‐zinc oxide master batch filled butadiene styrene rubber (SBR) systems were researched in comparison with those of common zinc oxide and nano‐zinc oxide filled systems. First, the nano‐zinc oxide master batch was prepared and the cure characteristics of three different kinds of zinc oxide filled SBR composites were studied; second, the mechanical properties and wear resistance were compared; then, the improved mechanical properties were confirmed by dynamic mechanical properties and transmission electron microscopy. Finally, the zinc oxide amount reducing mechanism was analyzed. Results show that nano‐zinc oxide master batch filled SBR system has better mechanical properties than those of nano‐zinc oxide and common zinc oxide filled systems, which is due to the improved dispersion by master batch mixing technology. © 2006 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 101: 922–930, 2006     

Effect of nano zinc oxide on the cure characteristics and mechanical properties of the silica‐filled natural rubber/butadiene rubber compounds

With the increasing interest in environmental and health issues, legal restrictions, such as European Union (EU) End of Life Vehicle Directives, were strengthened. This led us to incorporate nano zinc oxide (nano‐ZnO), with particle sizes of 30–40 nm and specific surface areas of 25.0–50.0 m²/g, instead of conventional ZnO into natural rubber (NR)/butadiene rubber (BR) compounds to decrease the content of zinc in the formulation. In the unfilled system, only a 20 wt % nano‐ZnO content, compared to conventional zinc oxide content, showed the cure characteristics and mechanical properties of the same level. This was because the increase in the specific surface area of the nano‐ZnO led to an increase in the degree of crosslinking. The effect of nano‐ZnO on the cure characteristics and mechanical properties was more pronounced in the silica‐filled system than in the unfilled system. This was mainly because of the dispersing agent used in the silica‐filled system, which also improved the dispersion of nano‐ZnO. The silica‐filled NR/BR compounds containing 0.3–3.0 phr of nano‐ZnO showed improved curing characteristics and mechanical properties, such as optimum cure time, 100 and 300% modulus, tensile strength, and tear strength compared to the compound with 5 phr of conventional ZnO. The optimum amounts of nano‐ZnO and stearic acid were only 1.0 and 0.1 phr, respectively. © 2010 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2010     

纳米氧化锌在轮胎胶料中的应用研究

介绍了纳米氧化锌在轮胎胶料配方中的实际应用情况。由于纳米材料物有的小尺寸效应和表面效应，纳米氧化锌具有多功能性助剂的作用。应用研究表明，纳米氧化锌在基本不降低扯断伸长率的情况下，能明显提高胶料的300％定伸应力，且随材料比表面积的增大这种趋势愈加明显，胶料的磨耗量和压缩疲劳温升降低也更明显，另外，硫化曲线有整体随时间后移的倾向。纳米氧化锌减量50％使用可提高轮胎实际行驶里程约6.25%。     

纳米氧化锌在工程胎配方中的研究与应用

介绍了纳米氧化锌在工程胎胎面上层胶及缓冲层胶配方中的研究与应用,分别在工程胎胎面上层胶及缓冲层胶使用纳米氧化锌按 60%、70%、80%的比例代替普通氧化锌进行对比试验,实验结果表明,使用纳米氧化锌按70%比例代替普通氧化锌,胶料的硫化特性整体后移延迟,胶料比重下降,拉伸强度略有提高,定伸应力提高明显,胎面磨耗显著下降,生热性能降低,撕裂性能和H抽出性能有所提高,老化性能有所改善,成品性能优于正常配方;并且配方成本有一定的降低。     

纳米粒子在氯丁橡胶中的作用

采用硅烷偶联剂WD-40对纳米白炭黑进行改性处理,研究了经过表面改性的纳米白炭黑对氯丁橡胶的补强效果,同时研究了纳米氧化锌对纳米白炭黑补强氯丁橡胶物理机械性能的影响。结果表明,纳米白炭黑对氯丁橡胶具有较好的补强作用,氯丁橡胶的定伸强度、拉伸强度和撕裂强度均随白发黑用量的增加而增加。同普通氧化锌相比,用纳米氧化锌硫化的氯丁橡胶的物理机械性能亦得到了明显提高。     

纳米氧化锌在橡胶制品中的应用

介绍了纳米氧化锌的制备技术和它的特殊性质。比较了纳米氧化锌提高橡胶性能的作用。并且探讨了纳米氧化锌作为一种新型功能材料在橡胶中的广阔应用前景。