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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)電纜科學試驗證明:在硫化過程中,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,即使微量銅也會對橡皮產(chǎn)生的破壞作用,這就是我們通常說的重金屬對橡膠的催化、老化。在絕緣硫化過程中,秋蘭姆析出若干游離硫與銅反應,形成活性含銅基團。在老化時,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還與氧發(fā)生反應,破壞橡膠的長鍵分子,使橡膠變軟變粘。法國橡膠在研究發(fā)粘重現(xiàn)問題時指出: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劑,都會發(fā)生橡膠發(fā)粘現(xiàn)象。
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針對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)科學家曾應用放射性同位素證實了電纜護套橡膠中硫擴散的可能性。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),硫化護套橡膠時溫度保持在185-200℃之間,使得硫擴散系數(shù)更大。
橡套游離硫的擴散,改變了秋蘭姆橡膠的結構,可能形成多硫鍵。這些多硫化合物通過化學分解和化合實現(xiàn)遷移,即"化學擴散",不僅改變了絕緣橡皮的結構,降低其耐熱性,而且與銅表面發(fā)生反應,形成硫化銅、硫化亞銅,導致銅線發(fā)黑。同時,硫化銅和硫化亞銅也加速了橡膠的老化,導致橡膠發(fā)粘。
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