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有机锌能改善橡胶材料的加工流动性和硫化特性。本文制备了结构不同的脂肪酸锌,研究脂肪酸锌的分子结构对NR加工流动性能、硫化性能和物理机械性能等方面的影响。并将脂肪酸锌与有机醇锌并用,研究有机锌并用对NR硫化特性的影响及其作用机理。采用脂肪酸和氧化锌通过熔融法制备月桂酸锌、豆蔻酸锌、棕榈酸锌、硬脂酸锌和油酸锌,通过红外光谱仪(FT-IR)、差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)和偏光显微镜(POM)表征和分析了产物的分子结构、相转变、晶体结构和晶体形态等,表明成功制备脂肪酸锌。研究表明,饱和脂肪酸锌链长增加,晶体层间距和分子间作用力增大。月桂酸锌结晶相疏松,油酸锌晶体尺寸较小。对比了饱和硬脂酸锌与不饱和油酸锌用量对NR性能的影响,然后研究了饱和脂肪酸锌的链长对NR性能的影响。结果表明,硬脂酸锌提高胶料的交联密度和力学性能,油酸锌降低胶料门尼粘度,提高填料分散性。饱和脂肪酸锌链长减短,加工流动性能和填料分散性能改善,硫化胶的物理机械性能差异不明显。通过SEM、DSC、RPA和硫变仪表征了月桂酸锌、硬脂酸锌和油酸锌在NR中的相容性和硫化活性。月桂酸锌由于结晶相疏松,分子间范德华力小,在NR中的结晶度最低,与橡胶相容性好。SEM测试表明油酸锌与NR基体呈现微观相分离。硫变仪和DSC测试表明,由于硬脂酸锌分子间范德华力高,Zn的电子云密度大,与橡胶的相容性较低,所以其硫化活性低于月桂酸锌。另外,甘油锌的硫化活性明显高于脂肪酸锌。研究了甘油锌与月桂酸锌并用对NR性能的影响。XPS测试表明,甘油锌中Zn的外层电子云密度低于月桂酸锌,而且Zn的空间位阻小。采用甘油锌硫化的胶料tc10、tc90短,交联密度高,但抗硫化返原性能较差。与月桂酸锌并用后,Ozawa和Kissinger硫化活化能均升高,抗硫化返原性能明显增强。同时,胶料的加工流动性和填料分散性改善,耐磨性提高,滚动阻力降低。甘油锌与月桂酸锌并用有效降低了胶料中的锌用量。最后研究季戊四醇锌/乙酰丙酮锌与月桂酸锌并用对NR性能的影响。XPS测试表明,乙酰丙酮锌中Zn外层电子云密度高,而且Zn的空间位阻大,硫化活性低。季戊四醇锌具有较高的硫化活性。但当两者单独作为硫化活性剂,胶料的抗硫化返原性能较差。与月桂酸锌并用后,改善了抗硫化返原性能和物理机械性能,同时明显降低了锌用量。