用ZMMA实现锌减量

由于ZnO对人类健康和生态环境的影响,促使人们尽量少用ZnO,取而代之的是采用ZM-MA(甲基丙烯酸锌)作为替代品。不同配方的试验证明,甲基丙烯酸锌能够作为活性剂,使用在硫磺硫化体系中,并在减少锌用量的同时,保持甚至改善硫化胶的力学性能。     

锌在丁苯橡胶硫化过程中的作用

几乎所有橡胶制品的生产中都要用到锌化合物，特别是氧化锌。通常用量为胶料总量的2％，大约相当于4份氧化锌。在欧盟，每年大约有10万吨的氧化锌和稍少量的其他锌化合物用于橡胶工业，这大概占氧化锌消耗总量的40％。在硫黄硫化体系中，氧化锌主要用作活性剂，另外，它还可以加入到过氧化物硫化体系中，也可以在含有卤素和羧基的橡胶（CR，CSM，CIIR，BIIR，XCR，XNBR，XSBR）中作交联剂使用。它还可以用作胶乳的白色染料，偶尔也充当半补强填料，氧化锌还能够改善热传递性能，其他用于胶料的锌化合物包括锌皂、二硫化氨基甲酸锌、苯并噻唑-2-硫醇锌、苯并米唑-2-硫醇锌。     

有机锌在丁腈橡胶配方中的应用

采用有机锌替代氧化锌在硫黄硫化体系、高促低硫有效硫化体系和过氧化物硫化体系以及不同用量的有机锌进行实验。结果表明，在不同硫化体系中均可替代氧化锌，用量5份可达到氧化锌6 份的效果，性能不变。在生产配方中使用，胶料性能和产品质量符合标准，有较好的经济效益和环境效益。     

胶料中氧化锌减量研究

氧化锌是橡胶硫黄硫化最常用的有效活化剂。但是，人们越来越担忧胶料中的锌向环境中的释放问题。不控制橡胶工业在生产、废弃物处理和回收利用等各环节中氧化锌的过量释放，可能会对环境、人体健康，特别是对锌较敏感的水生物造成不良影响。该项研究的目的是探索在胶料中使用硬脂酸镁和氧化镁代替部分氧化锌的可行性。在含最佳用量的氧化锌的纯胶和填充胶配方中，使用1份-5份硬脂酸镁和氧化镁，用含5份氧化锌的典型纯胶配方作为参比配方。考察了硬脂酸镁和氧化镁对硫化胶流变行为和物理性能的影响。结果表明，可以在胶料配方中使用硬脂酸镁，将氧化锌用量减至最低限度．硬脂酸镁起活化剂的作用．同时保持橡胶制品的物理性能。     

低锌含量胶料配方的研究

研究低锌含量胶料配方。探讨间接法氧化锌、有机锌和核壳结构高活性界面氧化锌在纯天然橡胶（NR）和NR/炭黑胶料中活性的差异,重点讨论3种锌化合物对硫化胶抗硫化返原特性的贡献,并分析3种锌化合物对NR/炭黑胶料物理性能的影响。     

低锌含量胶料配方的研究

研究低锌含量胶料配方。探讨间接法氧化锌、有机锌和核壳结构高活性界面氧化锌在纯天然橡胶（NR）和NR／炭黑胶料中活性的差异,重点讨论3种锌化合物对硫化胶抗硫化返原特性的贡献,并分析3种锌化合物对NR／炭黑胶料物理性能的影响。     

减少锌用量——用ZMMA活化硫黄促进剂硫化

硫黄促进剂硫化胶料中锌是常用成分。早期硫化不饱和橡胶时发现,金属氧化物能显著改善硫黄硫化体系的硫化效率,而最有效的“活化”金属氧化物就是氧化锌（ZnO）。近期的一篇文章全面评述了促进剂硫化体系中锌盐的作用。现今,典型的硫黄硫化用活化剂是脂肪酸羧酸锌盐类,硬脂酸锌是目前使用最广泛的活性剂,原位生成效果最好。锌类活化剂涉及目前所提出的硫黄促进剂硫化机理中发生的一系列中间反应,并且影响焦烧安全性和交联键形成的数量与质量。     

绿色有机锌在轮胎胎面中的应用

采用三种不同锌含量的有机锌分别代替氧化锌作为橡胶硫化活化剂,研究了他们在子午线轮胎胎面胶中的应用性能。与氧化锌相比,有机锌混炼胶的硫化速度加快,焦烧时间延长;硫化胶的比重降低,60℃损耗因子降低。然而,定伸应力和磨耗性能有所下降。各项测试结果表明,锌含量为40%的有机锌的应用性能与普通氧化锌相当;另外,胎面胶比重下降5%,压缩生热稍低,轮胎的高速和耐久性能均提高。     

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。     

橡胶硫黄硫化体系低锌/无锌技术研究进展

介绍目前橡胶硫黄硫化体系配方中减小氧化锌用量和用非含锌化合物替代氧化锌的研究进展,包括纳米氧化锌、有机锌复合物、纳米无机填料载锌技术、其他二价金属氧化物和稀土型多功能橡胶硫化剂等新型硫化活性剂的研究现状,指出开发低成本、高效率的新型低锌/无锌硫化活性剂是未来的研究方向。     

纳米级高反应界面活性氧化锌替代间接法氧化锌应用于橡胶制品的可行性分析

对纳米级高反应界面活性氧化锌进行了理化指标比表面积和粒径的测定，同时进行了三种氧化锌变量实验，最后得出以下四个结论：活性氧化锌具有特别低的变价金属含量，有利于它改进在胶料中的老化性能；活性氧化锌的最大特点在于它具有高的反应界面，并通过高达51m^2／g反应界面保证了它在橡胶中具有较高的硫化活化作用；活性氧化锌在胶料中具有与普通间接法氧化锌完全相同的硫化活化作用，随硫化温度升高，活性氧化锌的硫化活性甚至超过普通间接法氧化锌；从不同硫化温度的硫化物理机械性能对比证实，纳米级高反应界面活性氧化锌与司接法氧化锌具有完全相同的物理机械性能；因此，纳米级高反应界面活性氧化锌可以完全等量取代间接法氧化锌，而对胶料性能没有影响。     

铂金触媒硫化剂PL-1OA／TM-10B的制备与应用

以乙烯基生胶为载体,以八甲基环四硅氧烷（D4）、高舍氢硅油、含氢双封头等合成实验用交联剂,以铂络合物为催化剂,制成透明双组分铂金触媒硫化剂PL-10A／TM-10B,其硫化温度低,不需二次硫化等工艺,且无毒无味,物理力学性能好,能提高生产效率,还能够有效降低生产成本,可逐渐取代传统的过氧化物硫化剂,适用于硅橡胶制品模压、挤出等各种成型工艺。     

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。     

抗静电氧化锌晶须对热硫化硅橡胶性能的影响

研究了抗静电用氧化锌晶须对热硫化硅橡胶的硫化特性、力学性能及电性能的影响。结果表明：在硅橡胶硫化初期氧化锌晶须能加速硫化反应、在硫化后期延迟硫化反应，可提高其最低扭矩和最高扭矩；硫化胶的硬度增加，拉伸强度、扯断伸长率有所降低，表面电阻率和体积电阻率降低。     

Kinetics of accelerated vulcanization. Sulfur vulcanization accelerated with 2-mercaptobenzothiazole and its zinc salt in presence of zinc oxide and zinc oxide and stearic acid

Sulfur vulcanization of natural rubber (NR) and styrene-butadiene rubber (SBR) accelerated with 2-mercaptobenzothiazole and zinc oxide with or without stearic acid has been studied and the results compared with those obtained by replacing the thiazole with its zinc salt. The order of the rate of vulcanization as measured from free sulfur decrease or crosslink formation is observed to be unity with respect to time and less than one with respect to accelerator concentration. In absence of stearic acid, the zinc salt is much less efficient than the thiazole in promoting vulcanization, and the efficiency of the latter shows a noticeable improvement over what is attained in absence of zinc oxide. Addition of stearic acid not only raises the efficiency of both the systems to the same level but also leads to a faster rate of vulcanization, a much higher degree of crosslinking, avoidance of reversion, and production of vulcanizates with considerably improved mechanical properties. The formation of zinc sulfide also reveals interesting variation. Attempts have been made to interprete these results in terms of complex formation between zinc salt of thiazole and zinc stearate.     

橡胶厚制品硫化

本文对橡胶制品,于硫化时,在两边传热介质温度不同或温度相同的条件下,内部温度場的变化提出了理论计算的方法。 对于复杂橡胶制品,如汽车轮胎在硫化时内部温度場变化的理论计算,虽然各国橡胶学者曾提出过解答方法,但对于轮胎采用逐步升温硫化,即外界热源随时间而变化的计算方法还没有成功。因此,我们假设了一种“综合的”或“相似的”准数,应用板状橡胶制品的导热理论公式来计算,所得结果与实际测得的非常接近。 我们并且制作了图表,简化了计算方法。最后,提出了硫化效应的计算和制订硫化技术条件的方法。     

Influence of zinc oxide during different stages of sulfur vulcanization. Elucidated by model compound studies

The addition of zinc oxide (ZnO) as an activator for the sulfur vulcanization of rubbers enhances the vulcanization efficiency and vulcanizate properties and reduces the vulcanization time. The first part of this article deals with the reduction and optimization of the amount of ZnO. Two different rubbers, solution‐styrene‐butadiene rubber and ethylene–propylene–diene rubber, have been selected for this study. The results demonstrate that the curing and physical properties can be retained when the level of ZnO (Red Seal) is reduced to 1 or 2 phr, respectively. Of particular interest is nano‐ZnO, characterized by a nanoscale particle distribution. The cure characteristics indicate that with nano‐ZnO, a reduction of zinc by a factor of 10 can be obtained. In the second part, model compound vulcanization is introduced to investigate the effects of ZnO during the different stages of vulcanization. Experiments are described with two models, squalene and 2,3‐dimethyl‐2‐butene, both with benzothiazolesulfenamide‐accelerated vulcanization systems. The results demonstrate the influence of ZnO during the different stages of the vulcanization. With ZnO present, a marked decrease can be observed in the sulfur concentration during an early stage of vulcanization, along with a slight delay in the disappearance of the crosslink precursor. The crosslinked product distribution is influenced as well. © 2005 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 95: 1388–1404, 2005     

微波加热技术在橡胶硫化中的应用研究

本文针对橡胶微波加热硫化所存在的问题,应用ANSYS有限元分析软件,在分析比较了传统加热硫化和微波加热硫化胶料温升特点的基础上,提出了微波间歇加热的方法。根据硫化历程,设计了间歇加热的流程图,并模拟分析了微波间歇加热硫化胶料的温度变化趋势,模拟结果显示：采用微波间歇加热硫化能有效的解决微波连续加热硫化升温过快、焦烧时间不足、胶料不能很好充满模型,以及胶料内外温差逐渐加大的问题,对实际工程具有一定的实用价值。     

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。     

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...