氧化锌在用于浸渍制品的羧基丁腈橡胶配合料中的作用

摘要

配合了氧化锌和其他添加剂的丁腈胶乳，普遍用于浸渍工艺过程的手套的生产。本报告是关于这方面应用的一个研究中的某些结论，其中探讨了丁腈胶乳和氧化锌之间的相互作用。把一种标准丁腈胶乳(NBR)与一种典型硫化体系的单个组分相配合，发现浸渍胶膜的拉伸性能严重依赖ZnO的存在，而硫磺和促进剂的贡献无足轻重。在没有ZnO时，即使高水平的硫磺和无锌rn进剂也不能对拉伸性能产生任何可测量的效果。在NBR仅仅配合了ZnO的模型试验中，显示ZnO的作用很快速，混合料不需要任何熟化。用光学显微镜对该组分进行进一步的观察表明ZnO粒子在胶乳中快速溶解。用离心法进行更深层次的研究证实了氧化锌的快速溶解，而且显示能够溶解的ZnO的量同胶乳中羧基含量有着化学计量的关系。因此，ZnO的溶解性是由湿胶乳中锌的羧酸盐的形式产生的，由这种溶解性得出的一个结论就是使用高表面积的ZnO也看不出任何优势，这一点已在另一系列的实验中得到证实。关于增加ZnO含量对拉伸性能的作用的验证已经实施。添加ZnO的整体作用是和交联一致的，观察到拉伸应力和模量的增长，伴随着断裂伸长的降低。这些属性都强烈依赖ZnO的含量和NBR中的羧基含量，这些效果都是按化学计量的。既然ZnO的主要作用是作为一个碱来中和NBR中的羧酸基团，实施了一系列进一步的实验，其中使用了KOH来作为ZnO的代替品。发现用KOH来中和，对XNBR拉伸性能的改变与ZnO类似。这个现象清楚的说明，ZnO的交联效果并不是归因于简单的二羧酸锌的形式。从中和作用中看出来的性能改变是同离子键聚合物结构形式一致的，其中离子簇在橡胶本体中作为交联点。