有机锌在橡胶中的应用-陈志宏.doc

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1、有机锌在橡胶中的应用（北京橡胶研究院，中国橡胶工业协会陈志宏）氧化锌是橡胶传统的硫化活化剂，也是某些特种橡胶的硫化剂。我国橡胶行业目前年耗量估计在20万吨左右。从环保和资源角度出发，有必要寻找替代氧化锌的硫化活性剂。常州市五洲化工有限公司研发的环保有机锌系列产品，可替代氧化锌作为橡胶的高效活性剂，普通氧化锌锌元素含量为80%，而有机锌锌元素可降低到40%以下，达到欧洲国家环保规定的要求锌含量低于40%，从而更趋近于环保，并节省重金属锌的资源。与氧化锌相比，有机锌具有密度低，硫化速度快的特点，且价格较低。现将试

2、验结果简介如下：1.在天然橡胶中的应用：试验配方：天然橡胶100硬脂酸2炭黑N33045环烷烃油4（类载重子午胎胎面胶）促进剂NS0.7硫磺2.5氧化锌或有机锌4合计158.21.1硫化特性从〈表1〉看到，Zn-80为常用间接法氧化锌，对比样，其余均为锌含量不同的有机锌。从最小的转距（ML）来看，各样品差别不大，即对混炼胶粘度影响不大，但对最大的转矩（MH）有较大影响，随Zn含量减少MH下降，而Zn含量40%时，与普通ZnO较相近，交联密度相当硫化速度（T90）随Zn含量降低而增加，Zn-40S与Zn-80相

3、近，Zn-24T比Zn-24S则更快。但焦烧时间（TS1·TS2·T10）都表现差别不大，即硫化速度提高了，焦烧时间基本不变，有利于安全生产。高温硫化（160℃）更为明显。表1有机锌在NR中的硫化特性配方编号Z-11Z-12Z-13Z-14Z-15样品编号Zn80Zn16SZn-24SZn-24TZn-40S锌含量/%8016242440145℃ML/N.M0.840.840.850.810.82MH/N.M3.773.090.433.393.62TS1/m:S4:354:294:194:054：25TS2/

4、m:S5：14：514：414：214：47T10/m:S5：194：554：494：275：03T50/m:S7：196：136：255：316：49T90/m:S13：379：1710：418：5112：31160℃ML/N.M0.710.850.800.790.75MH/N.M3.522.993.193.283.40TS1/m:S1：572：012：001：562：03TS2/m:S2：102：122：102：052：14T10/m:S2：182：132：132：082：19T50/m:S3：092：4

5、82：532：383：05T90/m:S5：183：534：263：525：011.1有机锌在NR中的物理性能从〈表2〉物性中看到，有机锌中随锌含量的减少，定伸应力、硬度、拉伸强度下降，伸长率增加，永久变形减少，Zn-24T比Zn-24S较优，且表现出较高的撕裂强度。Zn-40S与Zn-80相比，各项物理性能较为接近，且表现出永久变形较小，过硫时撕裂强度较高。表2有机锌在NR中的物理性能配方编号Z-11Z-12Z-13Z-14Z-15样品编号Zn-80Zn-16SZn-24SZn-24TZn-40S145℃×

6、15’硬度/邵示A6557576366300%定伸应力/MPa13.38.79.910.212.7500%定伸应力/MPa25.218.820.420.824.4拉伸强度/MPa27.923.724.725.726.5扯断伸长率/%543605583594542永久变形/%3830323436撕裂/KN·M-186.291.762.192.285.3145℃×30’硬度/邵示A6558586164300%定伸应力/MPa13.56.89.38.811.8500%定伸应力/MPa24.514.719.718.6

7、23.7拉伸强度/MPa25.918.723.123.825.5扯断伸长率/%506590570576525永久变形/%3226302830撕裂/KN·M-166.124.938.4105.072.3145℃×60’硬度/邵示A6656566060300%定伸应力/MPa11.85.76.67.28.7500%定伸应力/MPa23.413.815.115.718.4拉伸强度/MPa24.317.717.720.121.5扯断伸长率/%502588552595562永久变形/%2422182422撕裂/KN·M

8、-145.619.557.459.172.32.在丁苯橡胶中的应用试验配方：SBR1502100硬脂酸2炭黑N33050环烷烃油5（类轿车子午胎胎面胶）促进剂NS1.6炭黑2.2氧化锌或有机锌4合计164.82.1硫化物性表3有机锌在SBR中的硫化物性配方编号Z-16Z-17Z-18Z-19Z-20样品编号Zn-80Zn-16SZn-24SZn-24TZn-40S145℃ML/N.M1.171.08