氧化锌详解

sonic281

这两天把关于氧化锌的知识总结了一下，发过来与大家共同学习！
) a! E0 q  ~( r+ c《橡胶助剂手册》中关于氧化锌的总结比较全面。
本品可以直接加入橡胶，亦可以水分散体形式加入胶乳。既能加快硫化速度，亦能提高硫化程度。用作活性剂时，用量为3~5份 。用量再增加时，即出现填充效应，其补强效果与陶土相近， 可用于胶鞋的透明部件。在炭黑问世前，用作天然橡胶的补强剂，相对密度大时期缺点。含本品的胶料粘性可以改善，并可提高硫化胶的导热性，适合于制造白色或浅色制品。
. G" M% D' g2 @6 V# i9 i. d$ q0 N: `注意事项  氧化锌中常含有重金属杂质，铅，铁铜，锰能损害制品的老化性能。因此橡胶工业用的氧化锌中，上述杂质应尽量低，尤其不宜含铅镉。
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活性氧化锌
活性氧化锌较氧化锌粒子细，活性高，分散性好，能加速硫化，制的透明度更高的产品。用作 活性剂时用量可比氧化锌少。


( \* T1 O' @9 B" R6 p  H此外根据《现代橡胶工艺学》中促进剂硫磺硫化的作用机理部分，从微观上对氧化锌为什么能提高橡胶交联密度，影响硫化胶物理性能，改善硫化胶的耐热性能给出解释。

橡胶在交联之前，硫原子都是以-S-S-S-S...-S-X（称作多硫侧挂基）这种方式，作为橡胶主链的侧基存在的。其中X是一种名叫苯并噻蹉基的官能团。

0 ?' s0 j' [4 m- ^/ b在没有活性剂氧化锌时，多硫侧挂基在X前面一个硫原子的键处断裂，.S-X替换掉橡胶主链上的氢原子后与橡胶结合，作为侧基存在。不再生成新的交联键。分解的另一部分多硫侧挂基R—S-S-S-S....-S.,与橡胶分子结合后生成交联键R-S-S-S...-S-S-R,其中R代表橡胶分子链。
3 w3 k7 ~- }0 I" G% d( |3 t如此可见，在没有氧化锌存在时，一个多硫侧挂基对应形成的是一个交联键，且此交联键是多硫键。

- _' A' A8 Y( \% C+ }6 z2 _在有活性剂氧化锌和硬脂酸作用下，由于锌离子与多硫侧挂基形成络合物，保护了弱键，多硫侧挂基在X前面多个硫原子 的键处断裂，究竟是在X前面3个，4个还是n个S原子处断裂呢？就是随机的了。总之，不是在X前面一个硫原子的键处断裂就对了。这样就分解成了这样两部分，R-S-S-S...-S.   以及.S-S-S-S...-S-X,前面的部分就与另外的橡胶分子交联，形成交联网络，当然它既可以替换一个橡胶分子链上的一个氢原子进行交联，也可以和一个与自己张一样的部分结合。剩余的.S-S-S-S...-S-X与橡胶分子反应又成为新的多硫侧挂基了，还能继续的再分解再交联，直到最后分解出.S-X这个东西才结束。一个多硫侧挂基在活性剂氧化锌和硬脂酸的作用下，可以对应形成多个交联键，且多为单硫键。

对比上面两种情况，可以看出，有活性剂氧化锌和硬脂酸存在的情况下，多硫键分解的次数比较高，形成的交联键也比较多（自然交联密度较高），交联键中硫原子数量就自然比较低了（单硫键的耐热性自然比多硫键的耐热性好）另一部分

3 J8 |* O( Q4 A- i[ 本帖最后由 sonic281 于 2008-10-28 11:15 编辑 ]

周宏君

感谢楼主学习了

julun

应该好好学习学习。

yg1075

学习了，基础知识十分重要！

Dinnishua

如果配方里不加氧化锌，会怎么样，有谁做过硫化曲线的，可以给大家看看吗？？？
+ k4 ?" h6 T4 U' r   如果配方里加的是硬脂酸锌，来代替氧化锌和硬脂酸是否可以..........

Hmilyjun

楼主好像还没发完哦～～～

清高

氧化锌的反应非常复杂机理目前科学还没有完全推出，在很多说法中一般公认为三种反应共同参与。1，氧代锌在反应时生成锌的洛合物参与了橡胶的交联反应。2，在硬脂酸存在的条件下在不饱和双键上不断地生存侧挂基团，而氧化锌使侧挂基团不断地熬合，从而促使交联密度增加。3，在交联反应时链段不断地生成/断裂/终止并产生具催化老化与促进硫化的HS，而氧化锌的作用是与之反应生成稳定的ZNO从而大大地提高了橡胶的抗老化性能及耐热性能。在低不饱和橡胶用过氧化物硫化时也必需加入氧化锌其机理目前还在研究推出中。氧化锌的用量不同它的各种复杂的反应强弱不同。所体现出的物性也具有明显的差别。

yg1075

氧化锌在硫化过程中还可以消耗硫化氢，减少硫化氢对交联网络的催化分解，另外氧化锌能缝合断开的硫键，对交联键起稳定作用
3 T, S; i+ r$ }- I另外，活性氧化锌的市场比较混乱，在去年我们发生过因超过活性氧化锌的有效期而导致产品硫化后严重发粘。

jwm700

学习了，基础知识十分重要！谢谢楼主

跨越时空

其实在正常生产中，很多氧化锌含量严重偏低，有的用的分量和一些填充料那么多,试问哈这些黑心的经销商赚了多少钱，为那些遭殃的兄弟感到苦呀，可是现在有楼主这样深入介绍，大家对氧化性了解更深，万一新手不善于用此活性剂，建议用硬脂酸性代替，这个参假比较小，分量大概在3--6份左右，有具氧化锌同样的效果