活性氧化鋅

詳細(xì)說明

活性氧化鋅

活性氧化鋅(ZnO)粒徑介于1-100 nm之間，是一種面向21世紀(jì)的新型高功能精細(xì)無機(jī)產(chǎn)品，表現(xiàn)出許多特殊的性質(zhì)，如非遷移性、熒光性、壓電性、吸收和散射紫外線能力等，利用其在光、電、磁、敏感等方面的奇妙性能，可制造氣體傳感器、熒光體、變阻器、紫外線遮蔽材料、圖像記錄材料、壓電材料、壓敏電阻、高效催化劑、磁性材料和塑料薄膜等。
基本信息
中文名稱：活性氧化鋅
外文名稱：Zinc oxide，nanometer
分子式：ZnO
CAS RN：1314-13-2
分子量：81.37

活性氧化鋅在橡膠中具有多維度關(guān)鍵作用，其核心功能及技術(shù)細(xì)節(jié)如下：

1. 硫化促進(jìn)與活化

· 加速硫化反應(yīng)：活性氧化鋅通過生成可溶性鋅皂（ZnSt?）與促進(jìn)劑形成絡(luò)合物，顯著提升硫化效率，縮短硫化時(shí)間20%-40%。例如，在輪胎胎面膠中，其活性比普通氧化鋅高30%-50%，用量可減少至0.5%-2%。

· 優(yōu)化交聯(lián)密度：通過促進(jìn)硫化劑（如硫磺）與橡膠分子交聯(lián)，增加交聯(lián)鍵數(shù)量和穩(wěn)定性，提升抗拉強(qiáng)度、耐磨性和彈性。實(shí)驗(yàn)表明，硫化膠的交聯(lián)密度可提高15%-25%。

2. 補(bǔ)強(qiáng)與力學(xué)性能提升

· 物理補(bǔ)強(qiáng)：高比表面積（35-45 m2/g）的納米級(jí)顆粒通過應(yīng)力集中效應(yīng)增強(qiáng)橡膠的耐磨性、抗撕裂性，添加1%-3%時(shí)硬度可提高5-8 Shore A。例如，在汽車雨刷膠中，其耐磨性提升40%以上。

· 化學(xué)鍵合：表面羥基與橡膠分子形成氫鍵，增強(qiáng)界面結(jié)合力，減少界面滑移。

3. 防老化與耐候性

· 抗紫外線：吸收UVA/UVB（290-400 nm波段），延緩橡膠光老化，適用于戶外密封條、建筑膠等。

· 抗硫化氫腐蝕：與硫化氫反應(yīng)生成硫化鋅，減少其對(duì)交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的破壞，延長(zhǎng)制品使用壽命。

4. 工藝優(yōu)化與功能協(xié)同

· 分散均勻性：納米級(jí)顆粒（<50 nm）易分散，無需額外分散劑，避免普通氧化鋅的團(tuán)聚問題。

· 多功能協(xié)同：

· 著色劑：在白色膠料中作為填充劑，賦予產(chǎn)品顏色。

· 導(dǎo)熱散熱：導(dǎo)熱系數(shù)（0.15 W/m·K）是炭黑的2.5倍，輔助輪胎散熱，降低熱積累風(fēng)險(xiǎn)。

· 抗菌防霉：Zn2?離子抑制微生物生長(zhǎng)，適用于醫(yī)療導(dǎo)管、食品包裝等衛(wèi)生領(lǐng)域。

5. 特殊應(yīng)用場(chǎng)景

· 透明橡膠：保持制品透明度（如乳膠手套、食品級(jí)密封件），折射率（1.90）與橡膠基體（1.5-1.6）高度匹配。

· 環(huán)保替代：在無鹵素配方中替代傳統(tǒng)硫化劑（如秋蘭姆），減少有毒物質(zhì)釋放。

技術(shù)優(yōu)勢(shì)對(duì)比:

特性	普通氧化鋅	活性氧化鋅
粒徑	微米級(jí)（易團(tuán)聚）	納米級(jí)（<50 nm
活性	低（需高用量）	高（活性提升30%-50%）
補(bǔ)強(qiáng)效果	中等	顯著（耐磨性+40%）
應(yīng)用領(lǐng)域	通用橡膠	透明/食品/醫(yī)療橡膠

總結(jié)

活性氧化鋅通過硫化活化、物理補(bǔ)強(qiáng)、功能協(xié)同三大機(jī)制，成為高端橡膠制品的核心添加劑。其納米化、表面改性技術(shù)進(jìn)一步拓展了在自修復(fù)橡膠、導(dǎo)電材料等新興領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。未來隨著生產(chǎn)工藝（如碳包覆氧化鋅）的進(jìn)步，其性能優(yōu)勢(shì)將更加凸顯。

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