Стеараты C36H70O4Zn — цинковая соль стеариновой кислоты
Стеарат цинка C36H70O4Zn — химическое соединение, представляющее собой цинковую соль стеариновой кислоты. В промышленной классификации относится к группе металлических мыл и выпускается в виде тонкодисперсного порошка белого цвета с насыпной плотностью 150–300 кг/м. Технический продукт содержит 10,3–10,8% оксида цинка, температуру плавления 118–125 C и характеризуется гидрофобными свойствами.
Материал синтезируется осаждением из водных растворов стеарата натрия с последующей сушкой распылением, что обеспечивает узкое распределение частиц по размерам — средний диаметр 5–15 мкм. Ключевое эксплуатационное свойство — способность образовывать на поверхностях тонкую адгезионную плёнку, снижающую коэффициент трения до 0,05–0,08 при нормальных нагрузках.
Технологические характеристики
Стеарат цинка C36H70O4Zn проявляет термостабильность до 200 C без разложения, однако при нагреве свыше 250 C начинает выделять пары стеариновой кислоты. Продукт нерастворим в воде, спиртах и большинстве органических растворителей при комнатной температуре, но растворяется в ароматических углеводородах и хлорированных растворителях при нагреве.
Показатель кислотного числа технического продукта не превышает 5 мг КОН/г, содержание свободной стеариновой кислоты — до 1,5%. Зольность после прокаливания составляет 13,5–14,5%, что соответствует теоретическому содержанию ZnO в молекуле.
Применение в промышленности
Основная функция стеарата цинка C36H70O4Zn в технологических процессах — выполнение роли технологической смазки и антиадгезива. В производстве резинотехнических изделий соединение вводится в состав резиновых смесей в количестве 1–3 мас. ч. на 100 мас. ч. каучука, где выполняет функцию активатора вулканизации совместно с оксидом цинка и стеариновой кислотой.
В порошковой металлургии стеарат цинка применяется как пресс-смазка при формовании изделий из железных, медных и алюминиевых порошков. Добавка 0,5–1,5% к шихте снижает усилие выпрессовки на 15–25% и предотвращает налипание материала на стенки матрицы.
В производстве полимерных композиций стеарат цинка C36H70O4Zn используется как:
- внешняя смазка в составах ПВХ-компаундов для снижения адгезии расплава к горячим поверхностям оборудования;
- антиблокирующая добавка в плёночных материалах из полиэтилена и полипропилена;
- отвердитель и смазывающий компонент в алкидных и эпоксидных лакокрасочных системах;
- структурирующая добавка в производстве косметических пудровых композиций;
- компонент смазочных составов для холодной высадки крепежа;
- гидрофобизатор в строительных сухих смесях и штукатурных составах.
Физико-химические показатели
| Показатель | Метод испытания | Норма | Единица измерения | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля ZnO | Титриметрия | 10,3–10,8 | % | в пересчёте на сухое вещество |
| Температура плавления | Капиллярный метод | 118–125 | C | плавление с разложением |
| Насыпная плотность | ГОСТ 19440 | 150–300 | кг/м | зависит от фракции |
| Потеря массы при 105 C | Гравиметрия | 0,5 | % | влажность |
| Остаток на сите 45 мкм | Ситовая классификация | 1,0 | % | для марок тонкого помола |
Особенности выбора марки
При подборе стеарата цинка C36H70O4Zn для конкретного технологического процесса учитываются дисперсность, насыпная плотность и содержание свободной стеариновой кислоты. Для порошковой металлургии предпочтительны марки с узким фракционным составом и насыпной плотностью не менее 250 кг/м, обеспечивающие равномерное распределение в шихте. Для лакокрасочной промышленности требуется продукт с минимальным содержанием примесей тяжёлых металлов, влияющих на цвет покрытия.
В процессах переработки ПВХ стеарат цинка выполняет функцию вторичного термостабилизатора, замедляющего дегидрохлорирование полимера при температурах 160–190 C. Совместное применение с кальций-цинковыми стабилизаторами позволяет снизить начальную окраску композиции и повысить длительную термостабильность на 15–30%.
Вопросы и ответы
Чем стеарат цинка C36H70O4Zn отличается от стеарата кальция?
Стеарат цинка имеет более низкую температуру плавления (118–125 C против 150–155 C у кальциевой соли) и проявляет выраженные антиадгезионные свойства при меньших концентрациях. В резиновых смесях стеарат цинка дополнительно участвует в активации вулканизации, тогда как стеарат кальция выполняет преимущественно смазывающую функцию.
Допустимо ли применение стеарата цинка в пищевых упаковочных материалах?
Для контакта с пищевыми продуктами используются специальные марки стеарата цинка, соответствующие требованиям регламентов Таможенного союза ТР ТС 005/2011 и имеющие санитарно-эпидемиологическое заключение. Технические марки без подтверждения соответствия для пищевого контакта не применяются.
Как стеарат цинка влияет на процесс вулканизации каучуков?
Соединение растворяется в каучуковой матрице при температуре вулканизации и взаимодействует с ускорителями, образуя активные цинковые комплексы. Это ускоряет сшивание макромолекул и повышает степень вулканизации. Оптимальная дозировка составляет 1–3 мас. ч. на 100 мас. ч. каучука.
Какие условия хранения требуются для стеарата цинка?
Продукт хранят в сухих закрытых складских помещениях при температуре не выше 30 C и относительной влажности воздуха не более 70%. Следует исключать контакт с кислотами и окислителями. Гарантийный срок хранения в ненарушенной упаковке — 12 месяцев с даты изготовления.
