1.不同比表面積對橡膠性能的影響
納米氧化鋅的核心指標是比表面積。不同比表面積的產品對橡膠產品的性能影響很大。比如:國防工業中的應用,納米氧化鋅具有很強的吸收紅外線的能力,吸收率和熱容的比值大,可應用于紅外線檢測器和紅外線傳感器,納米氧化鋅還具有質量輕、顏色淺、吸波能力強筆特點,能有效的吸收雷達波,并進行衰減,應用于新型的吸波隱身材料。
膠料的物理性能、使用性能與材料的比表面積存在著相關關系。從膠料強伸性能看,納米氧化鋅在基本不降低伸長率的情況下,能較明顯的提高膠料定伸強度。隨材料比表面積的增大,這種趨勢俞加明顯。但更為明顯的是膠料的磨耗減量降低和壓縮疲勞溫升降低。
2.納米氧化鋅對膠料硫化特性的影響
納米氧化鋅對膠料硫化特性的影響較大,由于大比表面高活性,使膠料交聯密度提高。當納米氧化鋅等量或減量30%~60%替代間接法氧化鋅時膠料的焦燒時間和正硫化時間延長。這是由干納米氧化鋅的粒徑減小、比表面積增大對促進劑CZ的吸附作用增強的緣故。當納米氧化鋅減量80%使用時膠料的焦燒時間縮短,硫化速率增大,性能提高。隨著納米氧化鋅用量的減小,膠料的抗硫化返原性能下降。這是由于在硫化過程中氧化鋅與促進劑、硫黃、脂肪酸等形成一種鋅鹽復合體系.硫化膠在鋅鹽復合體系和熱作用下發生兩種主要反應:第1種反應使交聯鍵中的多硫鍵減少單硫鍵增多;第2種反應使交聯鍵中的多硫鍵遭到破壞,主鏈發生改性。
3.對膠料生熱性能的影響
普通膠料的壓縮疲勞溫升是48℃,降低生熱25%,這對于輪胎等動態使用的橡膠制品是很重要的。這是由于納米材料的小尺寸效應補強膠料使膠料變形降低所致。炭黑補強膠料雖然也能降低膠料變形,但其彈性降低,滯后損失增大導致了生熱劇增,而納米氧化鋅補強后避免了上述缺點,故其生熱明顯降低。
4.對膠料老化性能的影響
納米氧化鋅膠料的抗張強度及扯斷伸長率在熱空氣老化后的保持率要明顯優于普通膠料,這可能與納米氧化鋅的小尺寸效應增加了交聯網絡密度,與高分子材料實現了分子水平的結合有關。
對于輪胎等動態使用的制品在使用中由于熱氧老化,導致材料性能下降最終導致產品破壞是必然的,提高在老化條件下材料的性能保持率,最終延緩這種破壞,對延長制品使用壽命是非常重要的。
猜你喜歡