氧化锌知识

氧化锌的应用氧化锌是橡胶和轮胎工业必不可少的添加剂，也用作天然橡胶、合成橡胶及胶乳的硫化活性剂和补强剂以及着色剂。如果将普通氧化锌制成纳米氧化锌用于橡胶中，则可以充分发挥硫化促进作用，提高橡胶的性能，其用量仅为普通氧化锌的30%～50%。氧化锌表面积研究是非常重要的，氧化锌表面积检测数据只有采用bet方法检测出来的结果才是真实可靠的，国内目前有很多仪器只能做直接对比法的检测，现在国内也被淘汰了。目前国内外比表面积测试统一采用多点bet法，国内外制定出来的比表面积测定标准都是以bet测试方法为基础的，请参看我国国家标准（gb/t19587-2004）-气体吸附bet原理测定固态物质比表面积的方法。比表面积检测其实是比较耗费时间的工作，由于样品吸附能力的不同，有些样品的测试可能需要耗费一整天的时间，如果测试过程没有实现完全自动化，那测试人员就时刻都不能离开，并且要高度集中，观察仪表盘，操控旋钮，稍不留神就会导致测试过程的失败，这会浪费测试人员很多的宝贵时间。f-sorb2400比表面积分析仪是真正能够实现bet法检测功能的仪器（兼备直接对比法），更重要的f-sorb2400比表面积分析仪是迄今为止国内唯一完全自动化智能化的比表面积检测设备，其测试结果与国际一致性很高，稳定性也很好，同时减少人为误差，提高测试结果精确性。在化学工业中，氧化锌被广泛用作催化剂、脱硫剂，如合成甲醇时作催化剂，合成氨时作脱硫剂；纳米氧化锌的表面高活性可以提高催化剂的选择性能和催化效率，具有广泛的潜在应用市场。在涂料工业中，氧化锌除了具有着色力和遮盖力外，又是涂料中的防腐剂和发光剂；此外，纳米氧化锌优异的紫外线屏蔽能力使其在涂料的抗老化等方面具有更加突出的特性。在医药卫生和食品工业中，氧化锌具有拔毒、止血、生肌收敛的功能，也用于橡皮膏原料，而且对于促进儿童智力发育具有帮助；纳米氧化锌用于食品卫生行业的需求在逐步扩大，但是产品要求也比较严格，尤其是有害的重金属元素含量。在玻璃工业中，氧化锌用在特种玻璃制品中；在陶瓷工业中，氧化锌用作助熔剂；在印染工业中，氧化锌用作防染剂；纳米氧化锌由于颗粒细、活性高，可以降低玻璃和陶瓷的烧结温度，此外利用纳米氧化锌制备的陶瓷釉面更加光洁，而且具有抗菌、防酶、除臭等功效。氧化锌作用补充：在电子工业中，氧化锌既是压敏电阻的主原料，也是磁性、光学等材料的主要添加剂。采用纳米氧化锌制备压敏电阻，不仅具有较低的烧结温度，而且压敏电阻性能得到提高，如通流能力、非线性系数等。纳米氧化锌在光学器件中的应用将随着纳米氧化锌光学性能的深入研究会取得比较大的突破。氧化锌是一种白色或微带黄色的细微粉末，易分散在橡胶和乳胶中，是天然橡胶、合成橡胶的补强剂，活性剂及硫化剂，也是白色胶料的着色剂和填充剂。胶料中加入活性氧化锌后，能使橡胶具有良好的耐磨性，耐撕裂性和弹性。用于油漆、油墨、漆布的着色，印染工业用的印花防染剂，在火柴工业中用于中和牛皮胶的酸性，增加胶粘效果，医药工业用作橡皮膏的原料，此外也用于颜料锌铬黄、醋酸锌、碳酸锌、氯化锌等的制造，合成甲醇的催化剂，合成氨的脱硫剂，玻璃和釉料生产，颗粒细的活性氧化锌（粒径0.1um左右）可用作聚烯烃和聚氯乙烯等塑料的光稳定剂，氧化锌也用于压敏、光催化、光电极、涂料、彩电显影等领域。氧化锌作白色颜料。由于活性氧化锌具有良好的活化性能，在橡胶制品中得到了越来越广泛的应用，如在v型带中不仅能等量代替普通的氧化锌，且能减少1/2—1/3的用量，使橡胶的各种性能指标稳定，硫化性能不受影响，降低了生产成本。细粒的氧化锌可用作医药品。由于氧化锌对紫外线吸收能力强，人们越来越重视氧化锌在化妆品的应用，如开发的粒径为0.01—0.04um的氧化锌微粒子，其紫外线的吸收率、透明度均比历来用的二氧化钛微粒子好。用透明氧化锌做的涂膜可有效地防止涂膜变色。这种氧化锌除作化妆品外，还可用作汽车漆、家具建筑材料、油墨、油彩的原料，也可用于橡胶、塑料的防老化剂。最近开发的食品包装透明薄膜就是将透明氧化锌涂覆在聚乙烯薄膜上，既可提高塑料薄膜的抗紫外线能力，同时也保护了食品的质量。随着高新技术的发展，人们正在开发利用作为金属、陶瓷的补强材料的氧化锌晶须材料及陶瓷、塑料过滤膜用材料、气体传感元件、电磁屏蔽材料和大比表面积的氧化锌材料。氧化锌应用领域一、橡胶轮胎行业1、高级黑色及深色橡胶轮胎、子午线轮胎作用：提高产品的导热性能、耐磨性能、抗撕裂性能、拉伸强度等项指标，并可节省氧化锌用量30%左右。二、橡胶制品用途概述：①活性氧化锌主要用作橡胶的补强剂，以使橡胶具有良好的耐腐蚀性、抗撕裂性和弹性、伸长率。②用于橡胶硫化工艺的促进剂，是多功能橡胶配合剂，主要用于天然胶、合成胶、胶乳的硫化活性剂兼补强剂。③用作硫化活性剂时，在胶料中分布均匀，与硫化氢的接触面积大，进行界面反应机遇较大，再加上本活性氧化锌产品有活性物质的助催化作用，使氧化锌转化为硫化锌的转化率高。④作为硫化氧化剂，其作用是提升促进剂活性，减少促进剂的用量，缩短硫化周期。⑤能加快硫化速度，提高硫化胶的导热性，使硫化更彻底。⑥在橡胶行业中，特别是透明橡胶制品生产中，活性氧化锌是极好的硫化活性剂。1、合成橡胶作用：作活化剂，硫化促进剂和补强剂，且有着色作用。促进橡胶的硫化、活化和补强、防老化作用，能加强硫化过程，提高橡胶制品耐撕裂性、耐磨性。2、天然橡胶作用：作硫化活化剂，促进橡胶的硫化、活化和补强、防老化作用，能加强硫化过程，提高橡胶制品耐撕裂性、耐磨性。3、乳胶作用：作活化剂，促进橡胶的硫化、活化和补强、防老化作用，能加强硫化过程，提高橡胶制品耐撕裂性、耐磨性。4、白色乳胶作用：作着色剂和填充剂。5、氯丁橡胶作用：作硫化剂及增加导热性能的配合剂。6、制鞋业用于橡胶鞋、雨靴、橡胶手套等劳保制品，作用：提高耐磨性及防老化，延长使用寿命。7、透明橡胶及食品用橡胶制品制造透明橡胶及食品用橡胶制品必不可少的无机活性剂。8、透明和半透明橡胶作用：作硫化活性剂。9、透明或有色橡胶制品用于透明或有色橡胶制品中，有着碳黑等传统活性剂不可替代的作用。10、气密封胶、密封垫等制品作用：对改善耐磨性和密封效果有良好作用。三、玻璃在玻璃中加入氧化锌，可增加透明度、光亮度和抗张力变形，可减少热膨胀系数。另在光学玻璃、电气玻璃、低熔点玻璃也有应用。四、涂料1、用于涂料中具有着色、防腐、遮盖性强，提高涂料的防霉和抗紫外老化性能。2、氧化锌具有良好的颜料性能，广泛用于涂料行业，特别是防锈漆和底漆，配方中氧化锌用量有时可达30%。3、可与油类调制成涂料，着色力和遮盖力大。4、用于无机涂料和乳胶漆中。5、用于建筑内外墙乳液涂料中，可使涂层具有屏蔽紫外线、吸收红外线及杀菌防霉作用。6、用于水性涂料中。五、电缆作补强剂，以使电缆具有良好的耐腐蚀性、抗撕裂性和弹性、伸长率。六、石油作为石油产品添加剂。七、油漆作为增光剂。八、塑料用作紫外线稳定剂也称光稳定剂，能使聚乙烯的耐大气性得到较好改善。九、电子用来制造电子结构元件的磁性材料——铁氧体。十、化纤纺织品领域用于粘胶纤维、合成纤维制品、抗紫外织物、抗菌织物、遮阳伞中。十一、磷化液用于磷化处理，在磷化液中,性能稳定,溶解后,清澈透明,使磷化液更好的在金属表面起到防腐蚀,抗老化,保护金属等作用。十二、制备脱硫剂和化学催化剂的首选材料。制备成的氧化锌脱硫剂广泛应用于合成氨、甲醇和制氢等工业原料气、油的深度脱硫净化过程，在一定温度和压力下能把气体中微量的硫化氢、有机硫浓度有效地降低。十三、与树脂酸发生反应而制得的锌树脂，可用来生产快干油墨，具有良好的着色作用。十四、用于锌反应及生产化学工业原料中。如磷酸锌、醋酸锌、硼酸锌等。十五、陶瓷十六、用于油漆、油墨、漆布的着色，印染工业用的印花防染剂。氧化锌的理化常数CAS编号：1314-13-2EINECS号：215-222-5InChI编码：InChI=1/O.Zn/rOZn/c1-2化学式：ZnO分子量：81.39外观：白色固体相对密度：5.606熔点：1975°C（分解）沸点：2360°C在水中溶解度：0.16mg/100mL（30°C）能带隙：3.3eV标准摩尔生成焓：-348.0kJ/mol标准摩尔熵：43.9J/(K·mol)MSDS编号：ICSC0208EU分类：对环境有害（N）警示性质标准词：R50/53（对水生生物有剧毒，可能对水生环境造成长期的不良影响）安全建议标准词：S60（物质及容器必须按危险废物放置）、S61（防止排向环境）闪点：1436°C氧化锌的合成方法生产方法主要有三个途径。间接法纯的金属锌在石墨坩埚中熔化后，在高于907°C（通常在1000°C左右）的温度下蒸发形成锌的蒸汽，蒸汽在空气中被氧气氧化产生氧化锌，这个氧化过程会发出闪亮的光同时伴随着温度的降低，随后氧化锌颗粒通过一根冷却传送管被收集在一个集尘室里。这个合成方法是在1844年被法国人LeClaire普及推广开的，因此该法也被称作法国法。此法得到的产品一般是平均尺寸0.1至几个毫米的氧化锌颗粒。按重量计，世界上大部分的氧化锌是由这个方法制造的。直接法直接法以不纯的含锌化合物比如炉甘石或金属锌精炼后的副产物为原料的，原料先用碳（比如无烟煤）加热还原生成锌蒸汽，接着蒸汽用间接法氧化成氧化锌。因为原料的纯度较低，所以直接法得到的最终产物相比间接法的产品质量要低一些。化学湿法一小部分的工业产品是以纯的锌盐水溶液为原料通过化学反应产生碳酸锌或氢氧化锌沉淀。沉淀经过过滤、洗涤、干燥后在800°C左右的温度下焙烧得到产品。氧化锌医学上应用氧化锌和0.5%氧化铁的混合物称为炉甘石，用于配制炉甘石洗剂。另有两种矿物红锌矿和异极矿（hemimorphite）曾经也被称为炉甘石。氧化锌与含丁香油酚的丁香油配成的氧化锌丁香酚（zincoxideeugenol）可用于镶牙和牙齿修复。细的氧化锌颗粒有除臭和抗菌作用，所以被添加到棉织物、橡胶、食品包装上。细的氧化锌颗粒比块状的材料抗菌作用更强，这是因为氧化锌不是像银那样本身具有抗菌性，而是因为细的颗粒有更大的表面积。多种用于治疗各种皮肤病的日用品和药物中都添加了氧化锌，比如用于对付尿布皮疹的婴儿爽身粉和隔离霜、炉甘石乳霜、有抗头皮屑作用的洗发精、抗菌软膏等。它也是一种胶布（称为氧化锌胶布）的主要成分，这种胶布被运动员作为绷带使用能起到避免软组织损伤的效果。氧化锌能加入到乳膏、乳霜和洗液中用于保护皮肤免受紫外线引起的晒伤及其他伤害（参见防晒油）。氧化锌能最广泛地反射紫外光A（UVA）和紫外光B（UVB），已被美国食品药品监督管理局批准用于防晒油中，而且对光稳定。作为防晒油的成分之一，氧化锌留在皮肤表面不会被皮肤吸收，起到阻挡UVA(320–400nm)和UVB(280–320nm)的作用。因为它和二氧化钛一样是起到物理防晒剂的作用而不会被皮肤吸收，所以也不会对皮肤有刺激性、不会引起过敏和痤疮。但是因为防晒剂所用的氧化锌呈白色糊状，粒径超过纳米尺寸会散射光线，皮肤涂抹后不够美观，现在许多防晒剂使用的是氧化锌纳米颗粒配合二氧化钛的纳米颗粒，因为这些细小的颗粒不会散射光线，所以不会使皮肤显得过分白皙。但现在还不确定纳米尺寸的氧化锌是否会被皮肤吸收。2010年公布的一项研究显示氧化锌的纳米颗粒通过防晒油涂抹在人体的皮肤后被在血液和尿液中查出。但来自2011年的一篇医学研究综述表示未在已发表的文献中找到这些氧化锌纳米粒子会被人体系统性的吸收的证据氧化锌的基本知识氧化锌的物理性质和间接法氧化锌、直接发氧化锌的生产工艺。别名锌氧粉；锌白英文名zincoxide；zincwhite分子式ZnO(注：Zn原子量65.38+O原子量15.9994=81.3794)分子量81.37(注：每吨ZnO的理论锌金属耗用率65.38÷81.37=0.8034吨，实际上锌不能100%转化成氧化锌，耗用率会大于此值)(注：每吨锌金属的理论氧化锌产率1÷0.8034=1.2447吨，实际上锌回收利用率不能达到100%，实际产率会低于此值)物化性质白色六角晶系结