纳米氧化锌的气流粉碎改性及应用研究
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种 新工艺 。该 工艺 把 气流 粉碎 和表 面 改性 两种 单 元 操
本 小组 自制 了 改 性 剂 添加 装 置 ， 由空 压 机 和 高压 液体 储罐 组 成 ， 主要 利用 压 缩 空 气 的高 压作 用 将 改性 剂溶 液雾 化 ， 实现 对 纳米 氧化 锌粉 体 的表面 改性 。 气 流粉 碎改 性工 艺 流 程 图见 图 １ 。首先 将 一 定量 的硬 脂 酸 溶 解 在 无 水 乙醇 中 ， 转 移 至 液 体 储 罐 中 。 并
２ ３ 实 验 过 程 ．
容 性好 、 分散 均匀 的纳 米 氧化锌 ， 们对 其 进行 表 面 改 人 性 。 目前 ， 内外 研究 者 大 多采 用 湿 法 改性 工 艺 ｌ ］ 国 ７ ，
具有 成本 高 、 操作 复 杂 等 缺 点 ， 利 于 工 业 化 的应 用 。 不 气 流粉碎 改性 工艺 是 近些 年来 用于 粉体 表 面改 性 的一
２ ４ 活 化 指 数 的 测 定 ．
杯 中， 加入 １０ 去离子水 ， 力搅 拌 ５ ｎ静置 ， 再 ０ ｍｌ 磁 ｍｉ ， 除 去 漂 浮 于水 面 的 粉 体 ， 沉 入 水 底 的 样 品 过 滤 、 将 烘
将 ５０ ． ｇ改性 样 品 置 于装 有 １ ０ 去离 子 水 的 烧 ０ ｍｌ
米 粒度 分析 仪 。ＵＱＭ一 １型流 化床气 流 粉碎机 ； 性剂 改 定 量添 加装 置 （ 自制 ） 开 放 式 炼 胶 机 ； 一０ ０ ； ＭＺ ４ １ Ｂ型无 转 子硫 化仪 ； Ｗ—Ｏ ＷＤ Ｉ Ｄ微 机 控制 电子式 万 能试 验 机 ； Ｘ Ｂ Ｄ ０ ×４ ０ ６ ０型橡胶 平板 硫 化机 。 Ｌ ＿４ ０ ０ ／３
来自百度文库
２ ２ 仪器 与设 备 ． Ｊ Ｍ ０ Ｃ 一 Ｅ １ ０ Ｘ Ⅱ型透 射 电子 显 微 镜 ；Ｓ ５ ０ Ｌ Ｊ Ｍ ６ ０ Ｖ
文章编 号 ：０ １９ ３ （０ ０ ０ — ５ ７０ １ ０ —７ １ ２ １ ） ３０ ３ —４
型 扫描 电 子显 微 镜 ； ＡＶＡＴＡＲ ３ ０型红 外 光谱 仪 ； ６ Ｘ’
可行 的 。
纳 米 氧化锌 ； 脂酸 ； 水 乙醇 ； 离 子水 （ 硬 无 去 自制 ） ； 天 然橡胶 （ Ｒ） ＤＮＳ３型 纳 米 ＳＯ （ 南省 纳 米 材料 Ｎ ； － ｉ 河 工 程技 术研 究 中心 ） 其它 配合 剂 均为 橡胶 工业 常 用助 ；
剂。
关 键 词 ： 纳 米 氧 化 锌 ； 流 粉 碎 改 性 ； 脂 酸 气 硬 中 图 分 类 号 ： ＴＱ０ ６ １ １ ． 文 献标 识码 ： Ａ
曹 智 等 ： 米 氧 化 锌 的气 流 粉 碎 改性 及 应 用 研 究 纳
纳 米 氧 化 锌 的气 流 粉碎 改性 及 应 用研 究
曹 智 ， 苏小 莉 ， 庆 华 许 石 豪 ， 丰 张 治 军 李 ， 刘 ，
（． １ 河南 大学 特 种功 能材 料教 育部 重点 实验 室 ， 河南 开封 ４ ５ ０ ； ７ ０ １ ２ 济 源职 业技 术学 院 冶金 化 工系 ， ． 河南 济 源 ４ ４ ５ ） ５ ６ ０
摘 要 ： 利 用 气 流 粉 碎 改 性 工 艺 ， 硬 脂 酸 为 改 性 以
天然橡 胶 中 ， 讨 了其 对 天 然橡 胶 硫 化 性 能 和 力 学 性 探
能的影 响 。
荆 ， 纳 米 氧 化 锌 进 行 解 团 聚 和 表 面 改 性 ， 借 助 对 并 Ｓ Ｍ 、 ＲＤ、 Ｔ— 和 激 光 粒 度 分 析 等 对 改性 产 品 进 Ｅ Ｘ Ｆ Ｉ Ｒ
启 动气 流粉 碎机 ， 物料 粉碎 的 同时 ， 改 性剂 加 入粉 在 将
碎机中， 经旋 风分 离 器收集 改 性产 品 。
图 １ 气 流粉 碎 改性工 艺装 置流 程 图
Ｆｉ ｈｅ ｔｃ ｄ ａ ａ ｏ ｈｅ ｏ ｅ ａ ｌｅ ｐｅ ｉ ｅ ｔ ｌｐｒ ｃ ｓ ｇ １ Ｓｃ ｍａ ｉ ｉｇｒ ｍ ｆｔ ｖ ｒ ｌ ｘ ｒｍ ｎ ａ ｏ ｅ ｓ
＊
基 金 项 目 ： 家 高 技 术 研 究 发 展 计 划 （６ 计 划 ） 助 项 目（０ ２ Ａ３ ２ ｏ ） 国 ８３ 资 ２ ０ Ａ ｏ ６ ７ 收 到 初 稿 日期 ： ０ ９０ — ６ ２ ０ — ７０ 收 到修 改稿 日期 ：０ ９１ — ２ ２ ０ — ２１ 通 讯 作 者 ： 治 军 张 作者简介 ： 曹 智 （ ９ ２ ）男 ， 南 安 阳人 ， 读 博 士 ， 师 ， 要 进 行 纳 米 氧 化 锌 的 表 面 修 饰 及 应 用 研 究 。 １７一 ， 河 在 讲 主
行 了表征 ， 讨 了改 性 纳 米 氧化 锌 在 天 然 橡胶 中的 应 探
２ 实 验
２ １ 原 料 与 试 剂 ．
用 。结果表 明， 与改 性前 相 比 ， 改性 纳 米氧 化 锌 的 解 团
聚效 果明 显 ； 粒表 面 亲油疏 水 ， 有 机 溶剂 中有 较 好 颗 在
的分散 性 ； 并且 能较 好 地 提 高天 然 橡 胶 的 硫 化 性 能 和 力 学性 能 。证 明该 工 艺对纳 米氧化 锌进 行 表 面 改性 是
称 量一 定 的纳 米 氧化 锌 原 料 于 气 流 粉 碎 机 的料 仓 中 。
作 结合在 一起 ， 有成 本低 ， 作方 便 ， 度可 控 ， 产 具 操 粒 生 效 率高 等优 点 ， 有 广 阔 的 工业 化 应 用 前 景ｕ ’］ 具 。 。本 “ 文 以硬脂 酸 为改 性 剂 ， 纳 米 氧 化 锌 进 行气 流 粉 碎 改 对 性研 究 ， 并将 改性 纳 米 氧 化 锌 作 为 硫 化 活 性 剂 应 用 于
１ 引 言
纳米 氧 化锌 是 ２ １世 纪 材料 科 学 领 域研 究 的 一 大 热 点 ， 有许 多优 异 的性能 ， 具 在催 化 、 胶 、 橡 涂料 等 方 面 具 有十分 广 泛 的应 用 前 景ｌ 。为 了 获 得 与聚 合 物 相 】 ］
Ｐ ｒ Ｐ ｏ型 Ｘ射 线 粉 末 衍 射 仪 ； ｎ — Ｓ ０型 激 光纳 ｅｔ ｒ Ｎａ ｏＺ ９
本 小组 自制 了 改 性 剂 添加 装 置 ， 由空 压 机 和 高压 液体 储罐 组 成 ， 主要 利用 压 缩 空 气 的高 压作 用 将 改性 剂溶 液雾 化 ， 实现 对 纳米 氧化 锌粉 体 的表面 改性 。 气 流粉 碎改 性工 艺 流 程 图见 图 １ 。首先 将 一 定量 的硬 脂 酸 溶 解 在 无 水 乙醇 中 ， 转 移 至 液 体 储 罐 中 。 并
２ ３ 实 验 过 程 ．
容 性好 、 分散 均匀 的纳 米 氧化锌 ， 们对 其 进行 表 面 改 人 性 。 目前 ， 内外 研究 者 大 多采 用 湿 法 改性 工 艺 ｌ ］ 国 ７ ，
具有 成本 高 、 操作 复 杂 等 缺 点 ， 利 于 工 业 化 的应 用 。 不 气 流粉碎 改性 工艺 是 近些 年来 用于 粉体 表 面改 性 的一
２ ４ 活 化 指 数 的 测 定 ．
杯 中， 加入 １０ 去离子水 ， 力搅 拌 ５ ｎ静置 ， 再 ０ ｍｌ 磁 ｍｉ ， 除 去 漂 浮 于水 面 的 粉 体 ， 沉 入 水 底 的 样 品 过 滤 、 将 烘
将 ５０ ． ｇ改性 样 品 置 于装 有 １ ０ 去离 子 水 的 烧 ０ ｍｌ
米 粒度 分析 仪 。ＵＱＭ一 １型流 化床气 流 粉碎机 ； 性剂 改 定 量添 加装 置 （ 自制 ） 开 放 式 炼 胶 机 ； 一０ ０ ； ＭＺ ４ １ Ｂ型无 转 子硫 化仪 ； Ｗ—Ｏ ＷＤ Ｉ Ｄ微 机 控制 电子式 万 能试 验 机 ； Ｘ Ｂ Ｄ ０ ×４ ０ ６ ０型橡胶 平板 硫 化机 。 Ｌ ＿４ ０ ０ ／３
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２ ２ 仪器 与设 备 ． Ｊ Ｍ ０ Ｃ 一 Ｅ １ ０ Ｘ Ⅱ型透 射 电子 显 微 镜 ；Ｓ ５ ０ Ｌ Ｊ Ｍ ６ ０ Ｖ
文章编 号 ：０ １９ ３ （０ ０ ０ — ５ ７０ １ ０ —７ １ ２ １ ） ３０ ３ —４
型 扫描 电 子显 微 镜 ； ＡＶＡＴＡＲ ３ ０型红 外 光谱 仪 ； ６ Ｘ’
可行 的 。
纳 米 氧化锌 ； 脂酸 ； 水 乙醇 ； 离 子水 （ 硬 无 去 自制 ） ； 天 然橡胶 （ Ｒ） ＤＮＳ３型 纳 米 ＳＯ （ 南省 纳 米 材料 Ｎ ； － ｉ 河 工 程技 术研 究 中心 ） 其它 配合 剂 均为 橡胶 工业 常 用助 ；
剂。
关 键 词 ： 纳 米 氧 化 锌 ； 流 粉 碎 改 性 ； 脂 酸 气 硬 中 图 分 类 号 ： ＴＱ０ ６ １ １ ． 文 献标 识码 ： Ａ
曹 智 等 ： 米 氧 化 锌 的气 流 粉 碎 改性 及 应 用 研 究 纳
纳 米 氧 化 锌 的气 流 粉碎 改性 及 应 用研 究
曹 智 ， 苏小 莉 ， 庆 华 许 石 豪 ， 丰 张 治 军 李 ， 刘 ，
（． １ 河南 大学 特 种功 能材 料教 育部 重点 实验 室 ， 河南 开封 ４ ５ ０ ； ７ ０ １ ２ 济 源职 业技 术学 院 冶金 化 工系 ， ． 河南 济 源 ４ ４ ５ ） ５ ６ ０
摘 要 ： 利 用 气 流 粉 碎 改 性 工 艺 ， 硬 脂 酸 为 改 性 以
天然橡 胶 中 ， 讨 了其 对 天 然橡 胶 硫 化 性 能 和 力 学 性 探
能的影 响 。
荆 ， 纳 米 氧 化 锌 进 行 解 团 聚 和 表 面 改 性 ， 借 助 对 并 Ｓ Ｍ 、 ＲＤ、 Ｔ— 和 激 光 粒 度 分 析 等 对 改性 产 品 进 Ｅ Ｘ Ｆ Ｉ Ｒ
启 动气 流粉 碎机 ， 物料 粉碎 的 同时 ， 改 性剂 加 入粉 在 将
碎机中， 经旋 风分 离 器收集 改 性产 品 。
图 １ 气 流粉 碎 改性工 艺装 置流 程 图
Ｆｉ ｈｅ ｔｃ ｄ ａ ａ ｏ ｈｅ ｏ ｅ ａ ｌｅ ｐｅ ｉ ｅ ｔ ｌｐｒ ｃ ｓ ｇ １ Ｓｃ ｍａ ｉ ｉｇｒ ｍ ｆｔ ｖ ｒ ｌ ｘ ｒｍ ｎ ａ ｏ ｅ ｓ
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基 金 项 目 ： 家 高 技 术 研 究 发 展 计 划 （６ 计 划 ） 助 项 目（０ ２ Ａ３ ２ ｏ ） 国 ８３ 资 ２ ０ Ａ ｏ ６ ７ 收 到 初 稿 日期 ： ０ ９０ — ６ ２ ０ — ７０ 收 到修 改稿 日期 ：０ ９１ — ２ ２ ０ — ２１ 通 讯 作 者 ： 治 军 张 作者简介 ： 曹 智 （ ９ ２ ）男 ， 南 安 阳人 ， 读 博 士 ， 师 ， 要 进 行 纳 米 氧 化 锌 的 表 面 修 饰 及 应 用 研 究 。 １７一 ， 河 在 讲 主
行 了表征 ， 讨 了改 性 纳 米 氧化 锌 在 天 然 橡胶 中的 应 探
２ 实 验
２ １ 原 料 与 试 剂 ．
用 。结果表 明， 与改 性前 相 比 ， 改性 纳 米氧 化 锌 的 解 团
聚效 果明 显 ； 粒表 面 亲油疏 水 ， 有 机 溶剂 中有 较 好 颗 在
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称 量一 定 的纳 米 氧化 锌 原 料 于 气 流 粉 碎 机 的料 仓 中 。
作 结合在 一起 ， 有成 本低 ， 作方 便 ， 度可 控 ， 产 具 操 粒 生 效 率高 等优 点 ， 有 广 阔 的 工业 化 应 用 前 景ｕ ’］ 具 。 。本 “ 文 以硬脂 酸 为改 性 剂 ， 纳 米 氧 化 锌 进 行气 流 粉 碎 改 对 性研 究 ， 并将 改性 纳 米 氧 化 锌 作 为 硫 化 活 性 剂 应 用 于
１ 引 言
纳米 氧 化锌 是 ２ １世 纪 材料 科 学 领 域研 究 的 一 大 热 点 ， 有许 多优 异 的性能 ， 具 在催 化 、 胶 、 橡 涂料 等 方 面 具 有十分 广 泛 的应 用 前 景ｌ 。为 了 获 得 与聚 合 物 相 】 ］
Ｐ ｒ Ｐ ｏ型 Ｘ射 线 粉 末 衍 射 仪 ； ｎ — Ｓ ０型 激 光纳 ｅｔ ｒ Ｎａ ｏＺ ９