活性氧化鋅

詳細說明

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世紀的新型高功能精細無機產品，表現出許多特殊的性質，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鍵作用，其核心功能及技術細節如下：

1. 硫化促進與活化

· 加速硫化反應：活性氧化鋅通過生成可溶性鋅皂（ZnSt?）與促進劑形成絡合物，顯著提升硫化效率，縮短硫化時間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%。

· 優化交聯密度：通過促進硫化劑（如硫磺）與橡膠分子交聯，增加交聯鍵數量和穩定性，提升抗拉強度、耐磨性和彈性。實驗表明，硫化膠的交聯密度可提高15%-25%。

2. 補強與力學性能提升

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

· 化學鍵合：表面羥基與橡膠分子形成氫鍵，增強界面結合力，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：與硫化氫反應生成硫化鋅，減少其對交聯網絡的破壞，延長制品使用壽命。

4. 工藝優化與功能協同

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

· 多功能協同：

· 著色劑：在白色膠料中作為填充劑，賦予產品顏色。

· 導熱散熱：導熱系數（0.15 W/m·K）是炭黑的2.5倍，輔助輪胎散熱，降低熱積累風險。

· 抗菌防霉：Zn2?離子抑制微生物生長，適用于醫療導管、食品包裝等衛生領域。

5. 特殊應用場景

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

· 環保替代：在無鹵素配方中替代傳統硫化劑（如秋蘭姆），減少有毒物質釋放。

技術優勢對比:

特性	普通氧化鋅	活性氧化鋅
粒徑	微米級（易團聚）	納米級（<50 nm
活性	低（需高用量）	高（活性提升30%-50%）
補強效果	中等	顯著（耐磨性+40%）
應用領域	通用橡膠	透明/食品/醫療橡膠

總結

活性氧化鋅通過硫化活化、物理補強、功能協同三大機制，成為高端橡膠制品的核心添加劑。其納米化、表面改性技術進一步拓展了在自修復橡膠、導電材料等新興領域的應用潛力。未來隨著生產工藝（如碳包覆氧化鋅）的進步，其性能優勢將更加凸顯。

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