Page 29 - 《橡塑智能与节能环保》2020年1期

Surveys and Forum 综述与专论

性。通过使用高活性ZnO，其表面积增大，催化剂表 表1 胶乳胶料配方
2+
面的Zn 离子也增加了，这导致了更高的活性。粒子 组分 干/份
M5 N5 N3 N1
表面积的增加利于交联剂和弹性体链更好地接触， 60%离心胶乳（HA型） 1 100 100 100 100
10%氢氧化钾溶液 0.20 0.20 0.20 0.20
提高了硫化橡胶的最终性能。对纳米粒子ZnO在天然
20%月桂酸钾溶液 0.10 0.10 0.10 0.10
橡胶中的使用和在弹性体中作为填料进行了详细的研 50%分散硫磺 1.5 1.5 1.5 1.5
50%分散ZDC 2 1.0 1.0 1.0 1.0
究。 50%分散ZDQ 3 0.4 0.4 0.4 0.4
在橡胶科学技术领域中，现在研究人员主要在研 50%分散Zno（μm） 0.5 - - -
50%分散纳米Zno - 0.5 0.3 0.1
究硫磺硫化过程中作为微米ZnO代用品的纳米ZnO的
注：1. 高氨类型；2. 1,2-二氢化喹啉聚二乙基二硫代氨基甲酸
使用。已有报道指出纳米ZnO对传统ZnO的等效替代 锌；3. 2，2，4-三甲基-1.2-二氢化喹啉聚合体
提高了胶料的性能，尤其是耐磨性、H抽出力和撕裂
强度。虽然对硫磺硫化中其他金属氧化物活性剂进行 的生长见图1（a）。为了确定隔离真菌的效率，将一
了全面研究，但尚未发现一种可替代ZnO而不明显影 块污染薄膜放置在新鲜橡胶薄膜上，在有月分条件下
响胶料加工性能和物理性能。就ZnO而不明显影响胶 培养1周。
料加工性能和物理性能。就ZnO的活性而言，ZnO粒
子在弹性体基体中的分数非常重要。
本研究中，通过加入不同级的纳米分散ZnO制备
了NR胶乳胶料，并测试了所得硫化胶乳的技术性能。
还测试了胶乳薄膜上纳米ZnO对抗真菌侵害的功效，
并与含有传统ZnO的薄膜进行了对比。

1 实验部分
图1 在介质（a）和硫化膜上（b）真菌的生长
1.1 原材料
从印度橡胶研究所（RRII）中心实验站获取离心 1.2.2.2 胶乳薄膜真菌生长测试
天然橡胶胶乳（60%干胶含量）。从Sigma AI drich获 从每和种处理物中选取一块胶乳薄膜放置于培养
得平均粒径35nm（50%含量）的纳米分散ZnO。使用 皿中，真菌污染物（孢子菌环）接种在每个样品的一
少量微米级粒径工业橡胶级ZnO进行对比，其他配合 侧。每隔1天提供月分，以5d时间间隔观察样品（真菌
剂通过球磨机制得50%水分散体。 生长）。
1.2 方法 应用哑铃试样在Zwick万能试验机上Mode (1474)
1.2.1 胶乳胶料及其他硫化胶的制备 依据ASTMD-412进行不同ZnO含量的硫化胶乳薄膜的
表1给出了胶料配方。在混合前，胶乳总固含量 力学性能测试。沥滤和老化试样的力学性能也以上面
减至55%。ZnO样品命名为M5、N5、N3和N1。字母 的方式进行。根据ASTMD-624，使用无切口90°角试
M和N指的是微米和纳米ZnO。字母后面所跟数字分别 样在500mm/min+字头速度下测试样品的撕裂性能。所
表示为0.5、0.5、0.3和0.1份ZnO。 有力学测试在27℃下进行。
胶乳胶料硫化1h，薄膜放置在尺寸为13cm× 胶乳薄膜的沥滤在蒸馏水中进行。胶乳薄膜在蒸
10cm×2mm的单面琉璃板上浇注薄膜，在室温下放置 馏水中放置约6h，在热空气烘箱中干燥除去水分后测
1d。薄膜在60℃下的热空气循环烘箱中干燥2h，温度 试力学性能。
升至90℃，的比温度下保持1h以获得硫化薄膜。 而样品在70℃的热空气烘箱中保持7d进行胶乳薄
1.2.2 胶乳薄膜的抗菌活性 膜的老化研究，然后测试其力学性能。
1.2.2.1 污染真菌的隔离及其效率评价 1.3 溶胀研究
将一块污染薄膜放置在PDA板进行培养。培养7d 使用标准裁刀从硫化薄膜上裁取直径2cm的圆形
后，将薄膜上的真菌污染物分离和净化。介质中真菌 试样。记录样品初始质量。薄膜在甲苯中浸泡，不同

China Rubber/Plastics Intelligent Manufacturing And Environmental Protection 2020.01 5