橡套電纜中銅絲發(fā)黑的多種原因

　銅絲發(fā)黑的因素是多種要素構(gòu)成的，不僅僅是橡皮的配方疑問(wèn)，還與銅絲自身所在的狀態(tài)、橡膠加工技術(shù)、橡膠硫化技術(shù)、電纜的構(gòu)造、護(hù)套橡膠配方、出產(chǎn)環(huán)境等許多要素有關(guān)。

　　1橡皮發(fā)粘和銅絲發(fā)黑的因素剖析

　　1.1銅絲自身的因素在廿世紀(jì)五十到六十年代，國(guó)內(nèi)大多數(shù)廠家均運(yùn)用一般銅桿，銅含量為99.99%，均為有氧銅桿，出產(chǎn)辦法都是銅錠加熱后經(jīng)多道壓拖延制得黑色銅桿，經(jīng)過(guò)大、中、小拉將銅桿制成對(duì)比細(xì)的銅絲。因?yàn)殂~自身不是無(wú)氧銅，在加工過(guò)程中銅絲外表不免呈現(xiàn)氧化。到了廿世紀(jì)八十年代，國(guó)內(nèi)引進(jìn)了無(wú)氧銅桿的領(lǐng)先出產(chǎn)技術(shù)，以及國(guó)內(nèi)自行開(kāi)發(fā)的無(wú)氧銅桿出產(chǎn)技術(shù)，使全部電線電纜職業(yè)均用上了無(wú)氧銅桿，這無(wú)疑是改進(jìn)了銅絲的發(fā)黑疑問(wèn)。但因?yàn)閷?duì)銅桿的加工，格外是韌煉技術(shù)的把握以及加工好的銅線芯寄存的條件欠好，使銅線芯自身已有細(xì)微的氧化，這也是銅絲發(fā)黑的因素之一。

　　1.2橡膠配方的因素廿世紀(jì)五十年代，橡膠絕緣均選用天然膠和丁苯膠并用配方。因?yàn)榻^緣橡皮直接與銅線觸摸，所以就不能直接運(yùn)用硫磺作硫化劑，即運(yùn)用很少的硫磺也會(huì)使銅線發(fā)黑。有必要運(yùn)用一些可以分化出游離硫的化合物，如前面提到過(guò)的推進(jìn)劑TMTD、硫化劑VA-7，同時(shí)還要合作一些硫化推進(jìn)劑來(lái)進(jìn)步硫化速度和硫化程度，確保絕緣橡皮的物理機(jī)械功能和電氣功能。但從絕緣橡皮的彈性、強(qiáng)力和持久變形看，都不如加有硫磺的橡皮(假如不思考銅絲發(fā)黑的話)。幾十年的實(shí)習(xí)現(xiàn)已證明TMTD無(wú)法處理銅絲的發(fā)黑疑問(wèn)。別的，絕緣橡皮要有各種色彩，紅、藍(lán)、黃、綠、黑是基本色彩，這些色彩的呈現(xiàn)也會(huì)推進(jìn)橡皮發(fā)粘和銅絲發(fā)黑。配方中的首要填充劑是輕質(zhì)碳酸鈣和滑石粉，因?yàn)閳?bào)價(jià)的聯(lián)系，有些廠家為了下降成本，用報(bào)價(jià)格外廉價(jià)的碳酸鈣和滑石粉，這些填充劑粒子粗、游離堿的含量大、雜質(zhì)多，所以物理機(jī)械功能對(duì)比差，電功能欠好，還簡(jiǎn)單構(gòu)成銅絲發(fā)黑。還有的廠用活性超細(xì)碳酸鈣來(lái)進(jìn)步絕緣橡皮的物理機(jī)械功能，而活性鈣多數(shù)是用硬脂酸來(lái)處理的，這種酸也是推進(jìn)銅絲發(fā)黑的因素。硫化劑VA-7的運(yùn)用，可以改進(jìn)銅絲發(fā)黑，但因?yàn)榱蚧潭炔恍?，橡皮的持久變形大，?huì)構(gòu)成橡皮發(fā)粘。格外是參加推進(jìn)劑ZDC以后，進(jìn)步了硫化速度，為了避免焦燒，還要參加推進(jìn)劑DM來(lái)延緩焦燒時(shí)刻。從推進(jìn)劑ZDC的構(gòu)造看，是在 TETD構(gòu)造中兩個(gè)相連接的硫中心接上一個(gè)金屬鋅，構(gòu)造式為： S S H5C2 ‖ ‖ H5C2 >N-C-S-Zn-S-C-N< H5C2 H5C2 與TETD構(gòu)造式 S S H5C2 ‖ ‖ H5C2 >N-C-S-S-C-N< H5C2 H5C2 非常挨近，在配方中還無(wú)法避開(kāi)和秋蘭姆類似的構(gòu)造銅絲發(fā)黑也許時(shí)刻略長(zhǎng)一點(diǎn)，但沒(méi)有從根本上處理。

　　2從電線電纜構(gòu)造剖析

　　2.1銅的催化老化是橡皮發(fā)粘的重要因素前蘇聯(lián)電纜科學(xué)研討院實(shí)驗(yàn)證明：硫化過(guò)程中銅從與橡膠觸摸處進(jìn)入到絕緣橡膠中，1.0-2.0mm厚度的絕緣橡皮含銅0.009-0.0027%。盡人皆知，微量銅對(duì)橡皮有極大的損壞作用，也即是咱們一般說(shuō)的重金屬對(duì)橡膠的催化老化。在絕緣硫化過(guò)程中，秋蘭姆分出若干游離硫與銅反應(yīng)，構(gòu)成活性含銅基團(tuán)： CH3 │ CH2-CH-C-CH2- │ │ S S │ │ Cu Cu 在老化時(shí)，較弱的-S-S-鍵開(kāi)裂，構(gòu)成活性含銅基：Cu-S-，它與橡膠作用，一起與氧作用，損壞橡膠的長(zhǎng)鍵分子，使橡膠變軟變粘，是低分子鏈的組合。法國(guó)橡膠研討院研討發(fā)粘重現(xiàn)疑問(wèn)時(shí)也指出：假如橡膠中含有有害的金屬，如：銅、錳等重金屬鹽類，那么不論推進(jìn)劑的種類，均會(huì)發(fā)作橡膠發(fā)粘景象。

　　2.2橡套電纜中硫磺向絕緣橡皮和銅線外表的搬遷前蘇聯(lián)科學(xué)家使用放射性同位素證明了電纜護(hù)套橡膠中硫分散的也許性。以天然橡膠為基的硫化膠中，在130-150℃的溫度下，游離硫的分散系數(shù)約為10-6cm2/s。接連硫化的出產(chǎn)廠，硫化護(hù)套橡膠時(shí)，溫度在185-200℃之間，這個(gè)分散的系數(shù)就更大。因?yàn)橄鹛子坞x硫的分散，改動(dòng)了秋蘭姆橡膠的構(gòu)造，也許構(gòu)成多硫鍵。這些多硫化合物通過(guò)化學(xué)分化和化合完成搬遷，即"化學(xué)分散"。因?yàn)榘徇w的成果，不僅可改動(dòng)絕緣橡皮的構(gòu)造，下降其耐熱性，并且硫與銅外表反應(yīng)，構(gòu)成硫化銅和硫化亞銅，致使銅線發(fā)黑。反過(guò)來(lái)，硫化銅和硫化亞銅加快橡膠的老化，又致使發(fā)粘景象的發(fā)作。

　　3加工技術(shù)方面的因素

　　3.1橡料加工方面的因素在以天然膠和丁苯膠并用為根底的絕緣配方中，天然膠需求經(jīng)過(guò)塑煉來(lái)進(jìn)步橡膠的可塑性。有些大廠為了產(chǎn)值，用密煉機(jī)塑煉，還要參加少數(shù)的化學(xué)增塑劑--推進(jìn)劑M來(lái)進(jìn)步塑性。假如塑煉溫度和生膠濾橡時(shí)的溫度操控欠好，呈現(xiàn)140℃以上的高溫，當(dāng)生膠放到開(kāi)煉機(jī)上緩慢經(jīng)過(guò)滾筒，而上面的積膠因?yàn)樵獾綗嵫鹾屯七M(jìn)劑M的一起作用，會(huì)發(fā)現(xiàn)橡膠外表好象涂了一層油，實(shí)際上是橡膠分子在化學(xué)增塑劑的推進(jìn)下斷鏈對(duì)比嚴(yán)重，產(chǎn)生了對(duì)比柔和粘的較小分子量橡膠。盡管后來(lái)與丁苯膠并用混煉出絕緣橡料，這些小分子量的天然膠被均勻地分散在膠猜中，這些膠料擠包在銅絲上進(jìn)行接連硫化后，其時(shí)也許看不出啥問(wèn)題，但現(xiàn)已為橡膠粘銅絲埋下了一個(gè)危險(xiǎn)，也即是說(shuō)，這些小分子量的天然膠將首要呈現(xiàn)部分粘銅絲景象。絕緣橡皮加硫化劑和推進(jìn)劑的技術(shù)也非常重要。有些小廠在開(kāi)煉機(jī)上加硫化劑，即是將裝有硫化劑的罐子，在滾筒的中部倒入，中心許多，而兩頭較少。當(dāng)硫化劑吃入橡皮中，翻三角的次數(shù)較少，會(huì)使硫化劑在橡猜中分布不均勻。這么在擠包接連硫化時(shí)，含硫化劑對(duì)比多的當(dāng)?shù)睾芎?jiǎn)單呈現(xiàn)銅絲發(fā)黑景象，在發(fā)黑的當(dāng)?shù)貢r(shí)刻一長(zhǎng)，還會(huì)呈現(xiàn)橡皮粘銅絲的景象。

　　3.2絕緣橡皮硫化方面的因素有些公司為了尋求產(chǎn)值，接連硫化管只要60米長(zhǎng)，蒸汽壓力是1.3Mpa,而硫化速度要開(kāi)到120米/分，這么絕緣橡膠在管中的逗留時(shí)刻只要30秒。橡皮自身是熱的不良導(dǎo)體，絕緣線芯外表溫度大于190℃，當(dāng)溫度傳熱到與銅線觸摸的里層橡皮時(shí)，又被銅線吸熱，銅線升溫到與里層橡皮溫度挨近時(shí)，硫化的橡皮電線芯現(xiàn)已出硫化管了。這么里層橡皮溫度對(duì)比低，大約為170℃，逗留只要幾秒鐘就出硫化管，進(jìn)入冷卻和收線，絕緣橡皮就會(huì)硫化缺乏。為了到達(dá)滿足的硫化。推進(jìn)劑TMTD的用量(作硫化劑用)高達(dá)3.4%，過(guò)量的硫化劑，在硫化過(guò)程中放出的游離硫也多，除供交聯(lián)橡膠分子外，還有剩余的游離硫。這是推進(jìn)銅線外表發(fā)黑的因素。

　　總之，處理銅線發(fā)黑的疑問(wèn)，難度依然較大，從銅絲到橡皮的每一道工序都要認(rèn)真對(duì)待，才干獲得較好的作用。膠種挑選和硫化系統(tǒng)的選用仍是疑問(wèn)的關(guān)鍵所在。這個(gè)疑問(wèn)的處理需求閱歷時(shí)刻的檢測(cè)。

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