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銅的催化、老化是橡皮發(fā)粘的重要原因。前蘇聯(lián)電纜科學(xué)研究院試驗(yàn)證明:在硫化過(guò)程中,銅從與橡膠接觸處滲入到絕緣橡膠中,1.0-2.0mm厚度的絕緣橡皮含銅0.009-0.0027%。眾所周知,即使微量銅也會(huì)對(duì)橡皮產(chǎn)生較大的破壞作用,這就是我們通常說(shuō)的重金屬對(duì)橡膠的催化、老化。在絕緣硫化過(guò)程中,秋蘭姆析出若干游離硫與銅反應(yīng),形成活性含銅基團(tuán)。在老化時(shí),較弱的-S-S-鍵斷裂,形成活性含銅基Cu-S-。這一低分子鏈的組合與橡膠作用的同時(shí)還與氧發(fā)生反應(yīng),破壞橡膠的長(zhǎng)鍵分子,使橡膠變軟變粘。法國(guó)橡膠研究院在研究發(fā)粘重現(xiàn)問(wèn)題時(shí)指出:如果橡膠中含有有害的金屬,如銅、錳等重金屬鹽類,那么不管使用哪一種促進(jìn)劑,都會(huì)發(fā)生橡膠發(fā)粘現(xiàn)象。
針對(duì)橡套電纜中硫磺向絕緣橡皮和銅線表面滲透的原因探討,前蘇聯(lián)科學(xué)家曾應(yīng)用放射性同位素證實(shí)了電纜護(hù)套橡膠中硫擴(kuò)散的可能性。以天然橡膠為基的硫化膠中,在130-150℃的溫度下,游離硫的擴(kuò)散系數(shù)約為10-6cm2/s。而在連續(xù)硫化的生產(chǎn)車間內(nèi),硫化護(hù)套橡膠時(shí)溫度保持在185-200℃之間,使得硫擴(kuò)散系數(shù)較大。
工藝的好壞,主要取決于**膠和丁苯膠并用為基礎(chǔ)的絕緣配方。其中,**膠需要通過(guò)塑煉來(lái)提高橡膠的可塑性。有些上了規(guī)模的企業(yè)為了保證產(chǎn)量,在使用密煉機(jī)塑煉的同時(shí)還會(huì)加入少量的化學(xué)增塑劑(促進(jìn)劑M)來(lái)提高塑性。但是如果沒(méi)有控制好塑煉溫度和生膠濾橡時(shí)的溫度,出現(xiàn)140℃以上的高溫情況時(shí),當(dāng)生膠在開(kāi)煉機(jī)上緩慢通過(guò)滾筒,而上面的積膠由于受到熱氧和促進(jìn)劑M的同時(shí)作用,就會(huì)發(fā)現(xiàn)橡膠表面好像涂了一層油,實(shí)際上是橡膠分子在化學(xué)增塑劑的促進(jìn)下嚴(yán)重?cái)噫?,從而產(chǎn)生比較軟粘的較小分子量橡膠。這些較小分子量橡膠雖然在工藝后期會(huì)與丁苯膠并用混煉出絕緣橡料,均勻地分散在膠料中。膠料擠包在銅絲上進(jìn)行連續(xù)硫化后,肉眼無(wú)法看出任何問(wèn)題,但已經(jīng)為橡膠粘銅絲埋下了隱患,也就是說(shuō),這些小分子量橡膠將首先出現(xiàn)局部粘銅絲現(xiàn)象。
絕緣橡皮加硫化劑和促進(jìn)劑的工藝也十分重要。一些小作坊企業(yè)在開(kāi)煉機(jī)上加硫化劑,就是將裝有硫化劑的罐子倒入滾筒的中部,這無(wú)疑地導(dǎo)致了硫化劑中間多,兩邊少。當(dāng)硫化劑滲入橡皮中,翻三角的次數(shù)較少,會(huì)使硫化劑在橡料中分布不均勻。這樣在擠包連續(xù)硫化時(shí),含硫化劑比較多的地方很容易出現(xiàn)銅絲發(fā)黑現(xiàn)象。時(shí)間一長(zhǎng),在發(fā)黑的地方還會(huì)出現(xiàn)橡皮粘銅絲的現(xiàn)象。
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