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。     

橡胶材料硫磺硫化体系低锌/无锌技术研究进展

硫化是决定橡胶是否能够作为材料使用最为重要的步骤。橡胶硫磺硫化体系中,氧化锌的使用不仅可以改善橡胶的硫化性能,并且能够大幅度提高橡胶制品的物理机械性能。但是,由于游离的锌离子易迁移至环境,会对水生生物等产生危害,所以欧盟和美国加州相继颁布法案限制氧化锌的使用。另外,锌矿产资源也日渐枯竭。因此,减少锌元素在橡胶配方中的应用,是保护环境并保证橡胶硫化反应正常进行的热点研究课题。该综述介绍了目前橡胶硫磺硫化体系配方中减少硫化活化剂氧化锌的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、无机填料载锌技术、其他金属氧化物和稀土型多功能橡胶硫化剂等新型硫化活化剂的研究现状,并对未来发展方向进行展望。     

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。     

纳米氧化锌母炼胶对NR性能的影响

将纳米氧化锌制成纳米氧化锌母炼胶，研究纳米氧化锌母炼胶对NR硫化胶物理性能的影响及纳米氧化锌的减量机理。试验结果表明，与加5份普通氧化锌相比，加2份纳米氧化锌母炼胶，硫化胶的拉伸强度提高，其它物理性能相近。透射电镜分析表明，纳米氧化锌母炼胶在NR胶料中不存在团聚现象，其分散性优于普通氧化锌和纳米氧化锌。在热力学理论分析基础上提出了纳米氧化锌在橡胶硫化过程中的作用机理。为纳米氧化锌减量60％替代普通氧化锌提供了理论依据。     

不同微观结构氧化锌对天然橡胶性能的影响

研究间接法氧化锌(氧化锌A)和纳米氧化锌(氧化锌B,C和D)微观结构和用量对天然橡胶(NR)性能的影响。结果表明:与间接法氧化锌相比,相同用量下,纳米氧化锌硫化胶的生热和滞后损失较低,3种纳米氧化锌均可代替间接法氧化锌;纳米氧化锌用量减半,氧化锌C和D硫化胶的生热较低,耐磨性能较好,氧化锌C硫化胶的滞后损失较低,使用3种纳米氧化锌均可达到锌减量的目的。     

种植纳米氧化锌在天然橡胶中的应用

种植氧化锌是以碳酸钙或白炭黑作为载体,将氧化锌分子"种植"在载体分子表面,可以提高氧化锌的比表面积。其中以白炭黑作为载体的种植氧化锌在橡胶中的分散可以达到纳米尺度。通过将两种载体的种植氧化锌与目前市面上供应的活性氧化锌、99.7氧化锌[氧化锌含量(以干品计)≥99.7%]进行平行对比试验,检测各种类型含氧化锌混炼胶的物理性能、老化性能、硫化特性、分散性等,探讨分析种植氧化锌在橡胶中的应用前景。     

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。     

纳米氧化锌对橡胶性能的影响研究

研究了纳米氧化锌对胶料物理性能的影响。纳米氧化锌因其粒径小,表面积大,吸附活性大,从而具有表面效应和高活性;采用纳米氧化锌可提高胶料的耐磨性,H抽出力和撕裂性能,同时纳米氧化锌可以与橡胶分子实现分子水平上的结合,即纳米材料与橡胶分子的接枝作用,达到提高胶料性能的目的。     

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%。     

纳米氧化锌对天然橡胶疲劳性能的影响

研究了纳米氧化锌对天然橡胶（NR）硫化胶疲劳性能的影响。结果表明,纳米氧化锌对NR胶料的硫化起步延迟作用较大,但却能改善NR的热老化性能,当其用量为5份时综合性能最佳。与普通氧化锌相比,纳米氧化锌会使NR的疲劳寿命下降,其原因主要是纳米氧化锌聚集在橡胶中易于形成微观空穴,疲劳应力作用下逐渐导致宏观上的材料破坏;而普通氧化锌的大粒径颗粒较多,不易发生聚集现象,这也导致了添加纳米氧化锌的NR疲劳断裂后其断裂面较平滑,而添加普通氧化锌的断裂面较粗糙。     

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。     

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。     

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     

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.     

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...     

偶联剂Si69-纳米氧化锌改性槟榔纤维对天然橡胶复合材料性能的影响

以天然胶乳浸润槟榔纤维,制备天然橡胶(NR)复合材料,研究偶联剂Si69-纳米氧化锌改性槟榔纤维对NR复合材料性能的影响。结果表明:与未改性槟榔纤维的NR复合材料相比,偶联剂Si69-纳米氧化锌改性槟榔纤维的NR复合材料的物理性能、耐溶剂性能和抗湿滑性能改善,剪切模量减小,滚动阻力提高;偶联剂Si69-纳米氧化锌改性槟榔纤维的NR复合材料的综合性能优于偶联剂Si69和纳米氧化锌单独改性槟榔纤维的NR复合材料。     

纳米氧化锌的制备及在水处理方面的应用

纳米氧化锌作为一种功能材料,有着许多优异的性能和广泛的应用。通过对纳米ZnO各种制备方法及其特点进行了对比,指出了各制备方法的特点、存在的问题,并介绍了纳米ZnO在光催化污水处理方面的应用及作用机理,最后对未来的应用研究提出了一些看法。     

纳米ZnO的光催化性能及软化学合成研究进展

纳米Zn0是一种性能优异的新型功能材料，其应用前景非常广阔。本文仅对纳米ZnO的光催化性能及软化学合成的研究进展予以综述。     

Preparation of nano‐zinc oxide/EPDM composites with both good thermal conductivity and mechanical properties

In this article, nano‐zinc oxide (ZnO) filled ethylene propylene diene monomer (EPDM) composites are prepared, and the mechanical (static and dynamic) properties and thermal conductivity are investigated respectively, which are further compared with the traditional reinforcing fillers, such as carbon black and nano‐silica. Furthermore, influence of in‐situ modification (mixing operation assisted by silane at high temperature for a certain time) with the silane‐coupling agent Bis‐(3‐thiethoxy silylpropyl)‐tetrasufide (Si69) on the nano‐ZnO filled composites is as well investigated. The results indicate that this novel reinforcing filler nano‐ZnO can not only perform well in reinforcing EPDM but can also improve the thermal conductivity significantly. In‐situ modification with Si69 can enhance the interfacial interaction between nano‐ZnO particles and rubber matrix remarkably, and therefore contribute to the better dispersion of filler. As a result, the mechanical properties and the dynamic heat build‐up of the nano‐ZnO filled composites are improved obviously by in‐situ modification, without influencing the thermal conductivity. In comparison with traditioanl reinforcing fillers, in‐situ modified nano‐ZnO filled composites exhibit the excellent performance in both mechanical (static and dynamic) properties and better thermal conductivity. In general, our work indicates that nano‐ZnO, as the novel thermal conductive reinforcing filler, is suitable to prepare elastomer products serving in dynamic conditions, with the longer expected service life. © 2010 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2011