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YH YHF 電纜基礎知識
(一) 什么是橡膠老化？
在表面上有哪此表現？ 答：橡膠及其制品在加工，貯存和使用過程中，由于受內外因素的綜合作用而引起橡膠物理化學性質和機械性能的逐步變壞，最后喪失使用價值，這種變化叫做橡膠老化。 表面上表現為龜裂、發粘、硬化、軟化、粉化、變色、長霉等。
（二）影響橡膠老化的因素有哪些？
答：引起橡膠老化的因素有： a）氧、氧在橡膠中同橡膠分子發生游離基鏈鎖反應，分子鏈發生斷裂或過度交聯，引起橡膠性能的改變。氧化作用是橡膠老化的重要原因之一。 B臭氧、臭氧的化學活性比氧高得多，破壞性更大，它同樣是使分子鏈發生斷裂，但臭氧對橡膠的作用情況隨橡膠變形與否而不同。當作用于變形的橡膠（主要是不飽和橡膠）時，出現與應力作用方向垂直的裂紋，即所謂“臭氧龜裂”；作用于變形的橡膠時，僅表面生成氧化膜而不龜裂。 C）熱：提高溫度可引起橡膠的熱裂解或熱交聯。但熱的基本作用還是活化作用。提高氧擴散速度和活化氧化反應，從而加速橡膠氧化反應速度，這是普遍存在的一種老化現象——熱氧老化。 D)光：光波越短、能量越大。對橡膠起破壞作用的是能量較高的紫外線。紫外線除了能直接引起橡膠分子鏈的斷裂和交聯外，橡膠因吸收光能而產生游離基，引發并加速氧化鏈反應過程。紫外線光起著加熱的作用。光作用其另一特點（與熱作用不同）是它主要在橡表面進生。含膠率高的試樣，兩面會出現網狀裂紋，即所謂“光外層裂”。 E)機械應力：在機械應力反復作用下，會使橡膠分子鏈斷裂生成游離基，引發氧化鏈反應，形成力化學過程。機械斷裂分子鏈和機械活化氧化過程。哪個能占優勢，視其所處的條件而定。此外，在應力作用下容易引起臭氧龜裂。 F)水分：水分的作用有兩個方面：橡膠在潮濕空氣淋雨或浸泡在水中時，容易破壞，這是由于橡膠中的水溶性物質和清水基團等成分被水抽提溶解。水解或吸收等原因引起的。特別是在水浸泡和大氣曝露的交替作用下，會加速橡膠的破壞。但在某種情況下水分對橡膠則不起破壞作用，甚至有延緩老化的作用。 G)其它:對橡膠的作用因素還有化學介質、變價金屬離子、高能輻射、電和生物等。
（三）橡膠老化試驗方法可分為哪幾類？
答：可分為兩大類： 1）自然老化試驗方法：又分為大氣老驗，大氣加速老化試驗，自然貯存老化試驗，自然介質（包括埋地等）和生物老化試驗等。 2）人工加速老化試驗方法。為熱老化、臭氧老化、光老化、人工氣候老化、光臭氧老化、生物老化、高能輻射和電老化以及化學介質老化等。
（四）熱空氣老化試驗對于各種膠料來說應選取什么溫度等級？
答：對于天然橡膠來說，試驗溫度通常50~100℃,合成橡膠通常為50~150℃,某些特種橡膠試驗溫度則更高。如丁腈橡膠用70~150℃,硅氟膠一般用200~300℃。總之，應根據試驗具體確定。
（五）什么是硫化？
“硫化”一詞有其歷史性，因最初的天然橡膠制品用硫磺作交聯劑進行交聯而得名，隨著橡膠工業的發展，現在可以用多種非硫磺交聯劑進行交聯。因此硫化的更科學的意義應是“交聯”或“架橋”，即線性高分子通過交聯作用而形成的網狀高分子的工藝過程。從物性上即是塑性橡膠轉化為彈性橡膠或硬質橡膠的過程。“硫化”的含義不僅包含實際交聯的過程，還包括產生交聯的方法。
（六）硫化過程可分為哪四個階段？各有什么特點？
答：通過膠料定伸強度的測量（或硫化儀）可以看到，整個硫化過程可分為硫化誘導，預硫，正硫化和過硫（對天然膠來說是硫化返原）四個階段。硫化誘導期（焦燒時間）內，交聯尚未開始，膠料有很好的流動性。這一階段決定了 膠料的焦燒性及加工安全性。這一階段的終點，膠料開始交聯并喪失流動性。硫化誘導期的長短除與生膠本身性質有關，主要取決于所用助劑，如用遲延性促進劑可以得到較長的焦燒時間，且有較高的加工安全性。硫化誘導期以后便是以一定速度進行交聯的預硫化階段。預硫化期的交聯程度低，即使到后期硫化膠的扯斷強度，彈性也不能到達預想水平，但撕裂和動態裂口的性能卻比相應的正硫化好。到達正硫化階段后，硫化膠的各項物理性能分別達到或接近最佳點，或達到性能的綜全平衡。正硫化階段（硫化平坦區）之后，即為過硫階段，有兩種情況：天然膠出現“返原”現象（定伸強度下降），大部分合成膠（除丁基膠外）定伸強度繼續增加。對任何橡膠來說，硫化時不只是產生交聯，還由于熱及其它因素的作用產生產聯鏈和分子鏈的斷裂。這一現象貫穿整個硫化過程。在過硫階段，如果交聯仍占優勢，橡膠就發硬，定伸強度繼續上升，反之，橡膠發軟，即出現返原
（七）什么叫焦燒？
答：焦燒是膠料在工藝過程中產生的早期硫化現象。 焦燒實質上是在工藝過程中熱和時間對膠料影響的積累，也可以叫做膠料的熱歷程。膠料的熱歷程逾長，溫度逾高，則可逐漸縮短膠料的焦燒時間。（膠料在貯存加工成型過程中受熱的作用，發生早期硫化（交聯）并失去流動性能和再加工的能力，這就是所謂焦燒現象.焦燒問題可以通過哪些途徑來解決？通常可以通過下途徑解決：（1）調整硫化體系，為次磺酰胺促進劑的采用，大大改善了防焦燒性能。（2）改善膠料貯存和加工條件，如加強冷卻；（3）采用防焦劑。
（八）理想的防焦劑應具有哪些性能？
答：理想的防焦劑應具有下列性能：1、具有優良的防焦性能，對不同促進劑和膠料種選擇性小，對其它配合劑不敏感；2、對膠料的硫化特性和硫化膠性能無不良影響；3、貯存穩定和操作性能良好，不結塊，不飛揚，分散，不噴霜等，4、符合工業生產安全和衛生要求，5、價廉得，6、最好能兼具其它有益的功能。
（九）防焦劑有哪些類別？
答：按化學結構大致可分為四類： 一、有機酸防焦劑。這類防焦劑包括鄰萘二甲酸酐（PA）、水楊酸，安息香酸，鄰醋酸荃萘甲酸等。它們的防焦效果差，對促進劑品種選擇性大，而且顯著降低硫化速度和硫化膠性能，對皮膚有刺激作用，但這類防焦劑價廉得其中最常用的是鄰萘二甲酸酐，一般用于白色配合和工業制品，它對堿性促進劑DPG有效，對MBT出有效，對NOBS，TMTD無效，對硫化速度有影響。 名稱 外觀 熔點℃ 比重鄰萘二甲酸酐（PA） 白色粉末 ＞130 1.5 安息香酸（萘甲酸） 白色粉末黃色粉末 122 1.27 水楊酸（鄰羥萘甲酸）白色與淡灰色粉末 157~161 1.48 鄰醋酸萘甲酸 白色與乳白色粉末 ＞131 1.28 亞硝硝薟類防焦劑 二、一些芳族硝基化合物防焦劑，其中最常用的是N—亞硝蔡二萘胺（NDPA）。與有機酸不同，這類防焦劑對常用的噻唑類和次磺酰胺類促進劑有較好的防焦作用。NDPA對醛胺類似外的所有促進劑均有防焦作用，通常用量為0.5份，它對仲胺組成的次酰胺促進劑比對伯胺組成的更為有效。但NDPA的防焦效果。亞硝薟類防焦劑并不是一種理想的防焦劑，由于衛生原因及S—N型防焦劑的出現，其用量已劇減。 三、次磺酸胺類（S—N型）防焦劑 1、 含羰蔡的S—N型防焦劑（1）防焦劑CTP （2）防焦劑CCTP （3）防焦劑MTP 2、 含硫酰蔡的S—N型防焦劑。 (1)防焦劑E（N-三氯甲蔡硫代---萘蔡—萘酰胺） (2)防焦劑APR—（異丙蔡硫代）—N環已萘并噻唑—z—磺酰 (3)防焦劑DITS 3、含磷S—N型防焦劑。 4、其它防焦劑：縮硫酮，CIPA，CTPA（本題摘自特種橡膠制品）2/1985 P48《防焦劑的發展和應用》張隱西
（十）防焦劑的作用以及目的是什么？
答： 防焦劑能防止膠料在操作期間產生早期硫化，同時一般又不妨礙硫化溫度下捉時宜劑量正常作用。加入該類物質的目的是提高膠料操作安全性，增加膠料或膠漿的貯存壽命
（十一）橡膠為什么要進行硫化？硫化劑有哪幾類？
答：橡膠未經硫化以前，缺乏良好的物理機械性能，實用價值不大。當橡膠經過硫化后，由于分子結構的變化，而使其綜合性顯著改進，尤其是抗拉強度，定伸強度，伸長率，彈性，耐磨性，硬度等更為明顯。硫化劑除硫磺、硒、碲以外有含硫氧化物、過氧化物，金屬氧化物，醌類、胺類、樹脂類等。
（十二）為什么不能無限提高硫化溫度？
溫度是硫化三大要素之一，與所有化學反應一樣，硫化反應隨溫度升高而加快，并且大體適用范特霍夫定律，即溫度每上升8~10。C(約相當于一個表壓的蒸汽壓力)，其反應速度約增加一倍；或者說，反應時間約減少一半。隨著室溫硫化膠料的增加和高溫硫化出現，硫化溫度趨向兩個極端。從提高硫化效率來說，應當認為硫化溫度越高越好，但實際上不能無限提高硫化溫度。首先受到橡膠導熱性極小阻礙，對于厚制品來說，采用高溫硫化很難使內外層膠料同時達到平坦范圍；其次，各種橡膠的耐高溫性能不一，有的橡膠經受不了高溫的作用，如高溫硫化天然橡膠時，溶于橡膠中的氧隨溫度提高而活性加大，引起強烈的氧化作用，破壞了橡膠的組織，降低了硫化膠的物理機械性能，第三，高溫對橡膠制品中的紡織物有害為棉纖維布料超過期作廢140℃時，強力下降，在240℃下加熱四小時則完全破壞。

橡膠大分子在加熱下與交聯劑硫磺發生化學反應，交聯成為立體網狀結構的過程。經過硫化后的橡膠稱硫化膠。硫化是橡膠加工中的最后一個工序，可以得到定型的具有實用價值的橡膠制品。在橡膠的網狀結構(圖1[硫化中橡膠分子變化示意]  
中,硫磺交聯鍵（其中硫的原子數≥1;而未交聯的硫原子數為S或S）的密度,決定著橡膠的硫化程度。后者在工藝實踐中，是以膠料宏觀的物理機械性能或橡膠粘度的變化來判斷的。
過程條件 影響硫化過程的主要因素是硫磺用量、硫化溫度及硫化時間。①硫磺用量。其用量越大，硫化速度越快，可以達到的硫化程度也越高。硫磺在橡膠中的溶解度是有限的,過量的硫磺會由膠料表面析出,俗稱“噴硫”。為了減少噴硫現象，要求在盡可能低的溫度下，或者至少在硫磺的熔點以下加硫。根據橡膠制品的使用要求,硫磺在軟質橡膠中的用量一般不超過3％，在半硬質膠中用量一般為20％左右，在硬質膠中的用量可高達40％以上。②硫化溫度。若溫度高10℃，硫化時間約縮短一半。由于橡膠是不良導熱體，制品的硫化進程由于其各部位溫度的差異而不同。為了保證比較均勻的硫化程度，厚橡膠制品一般采用逐步升溫、低溫長時間硫化。③硫化時間。這是硫化工藝的重要環節。時間過短，硫化程度不足（亦稱欠硫）。時間過長，硫化程度過高（俗稱過硫）。只有適宜的硫化程度(俗稱正硫化)，才能保證最佳的綜合性能（圖2[ 硫化程度與橡膠物理機械性能的關系]  
硫化方法 按硫化條件可分為冷硫化、室溫硫化和熱硫化三類。冷硫化可用于薄膜制品的硫化，制品在含有2％～5％氯化硫的二硫化碳溶液中浸漬,然后洗凈干燥即可。室溫硫化時,硫化過程在室溫和常壓下進行,如使用室溫硫化膠漿（混煉膠溶液）進行自行車內胎接頭、修補等。熱硫化是橡膠制品硫化的主要方法。根據硫化介質及硫化方式的不同，熱硫化又可分為直接硫化、間接硫化和混氣硫化三種方法。①直接硫化，將制品直接置入熱水或蒸汽介質中硫化。②間接硫化，制品置于熱空氣中硫化,此法一般用于某些外觀要求嚴格的制品,如膠鞋等。③混氣硫化，先采用空氣硫化，而后再改用直接蒸汽硫化。此法既可以克服蒸汽硫化影響制品外觀的缺點，也可以克服由于熱空氣傳熱慢，而硫化時間長和易老化的缺點。
上述硫化方法均屬于間歇生產，有些長度不限的橡膠制品可以連續硫化，如壓出制品的鹽浴硫化、沸騰床硫化、微波或高頻硫化、膠帶及膠板的鼓式硫化機硫化等。除硫磺硫化外，橡膠制品還可采用無硫硫化、高能射線硫化等，但其應用面均有限。
硫化設備 橡膠通用的硫化設備一般可分為硫化罐、平板硫化機、個體硫化機、注壓硫化機四大類。硫化罐有立式及臥式之分，前者多用于輪胎外胎的硫化，后者多用于膠管、電纜、膠鞋的硫化;平板硫化機（圖3[平板硫化機]
）用于膠板、膠帶及部分模型制品的硫化；個體硫化機（圖4[ 個體硫化機] 多用于汽車輪胎及力車胎的硫化;注壓硫化機(圖5[注壓硫化機 )在膠鞋及密封件生產中應用。對于橡膠模型制品而言，它們的模壓、定型及硫化是結合在一起同時進行的。至于長度不限的制品（如膠帶、膠布等）,可用連續硫化機（圖6[連續硫化機]）進行生產

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