氧化锌是天然橡胶硫黄硫化最好的活化剂

　　氧化锌是锌的一种氧化物。难溶于水，可溶于酸和强碱。氧化锌是一种常用的化学添加剂，广泛地应用于塑料、硅酸盐制品、合成橡胶、润滑油、油漆涂料、药膏、粘合剂、食品、电池、阻燃剂等产品的制作中。氧化锌的能带隙和激子束缚能较大，透明度高，有优异的常温发光性能，在半导体领域的液晶显示器、薄膜晶体管、发光二极管等产品中均有应用。此外，微颗粒的氧化锌作为一种纳米材料也开始在相关领域发挥作用。

　　氧化锌作为橡胶硫化活化剂，因其功能全而得到广泛应用。到目前为止，氧化锌仍是天然橡胶硫黄硫化最好的活化剂。氧化锌、硬脂酸、硫黄和促进剂一起组成了硫化体系，氧化锌和硬脂酸会形成硬脂酸锌，能与促进剂一起加速硫黄硫化，如果单独使用硫黄，硫化过程会很长。

　　不过，在橡胶制品生产、处理和回收等环节中，锌的释放会对环境、人体健康，尤其对水生生物造成不利影响。橡胶工业生产的新趋势是在制品中减少锌的含量，并寻找可能的替代物。研究中采用金属氧化物或金属复合物代替氧化锌，在胶料配方中进行了氧化锌减量研究，对硫化胶的流变行为和物理性能进行了评述:使用氧化镁或硬脂酸镁作为天然橡胶配方中的活化剂是可行的。

配方和胶料：

1、纯胶配方

　　天然橡胶硫黄硫化的典型配方中含有5份氧化锌。研究中用5份氧化锌的纯胶配方作为参比配方。首先考察了金属氧化物——氧化镁作为纯胶配方活化剂的有效性，配方中不加氧化锌，而加氧化镁，其量从1份到5份不定。用同样的方式试验硬脂酸镁来确定其适宜的用量。

　　在天然橡胶胶料配方中要减少氧化锌的含量，就要将氧化锌减量与使用氧化镁结合起来考虑，用5份氧化锌的配方作为空白参比配方。即氧化锌减量至3份、2份和1份，同时将氧化镁的量从1份变化到5份。

2、炭黑填充胶料

　　在有炭黑填充的配方中，氧化锌用量减至2份，使用50份N110炭黑。硬脂酸镁和氧化镁从1份变量到2份。胶料在12″×6″的两辊开炼机上进行混炼，温度保持在70℃，每批胶料混炼时间为10 min。

3、试验方法

　　用单速转动的门尼粘度计测定胶料门尼粘度和门尼焦烧。使用孟山都流变仪测定硫化特性，如硫化时间(t90)、焦烧时间(ts2)、最小转矩(Ml)和最大转矩(Mh)。物理试验用160℃硫化试片。