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東莞市鑫兆電纜設(shè)備有限公司
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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,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五十到六十年代,國內(nèi)大多數(shù)廠家均運用一般銅桿,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)過大、中、小拉將銅桿制成對比細的銅絲。因為銅自身不是無氧銅,在加工過程中銅絲外表不免呈現(xiàn)氧化。到了廿世紀八十年代,國內(nèi)引進了無氧銅桿的領(lǐng)先出產(chǎn)技術(shù),以及國內(nèi)自行開發(fā)的無氧銅桿出產(chǎn)技術(shù),使全部電線電纜職業(yè)均用上了無氧銅桿,這無疑是改進了銅絲的發(fā)黑疑問。但因為對銅桿的加工,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五十年代,橡膠絕緣均選用天然膠和丁苯膠并用配方。因為絕緣橡皮直接與銅線觸摸,所以就不能直接運用硫磺作硫化劑,即運用很少的硫磺也會使銅線發(fā)黑。有必要運用一些可以分化出游離硫的化合物,如前面提到過的推進劑TMTD、硫化劑VA-7,同時還要合作一些硫化推進劑來進步硫化速度和硫化程度,確保絕緣橡皮的物理機械功能和電氣功能。但從絕緣橡皮的彈性、強力和持久變形看,都不如加有硫磺的橡皮(假如不思考銅絲發(fā)黑的話)。幾十年的實習現(xiàn)已證明TMTD無法處理銅絲的發(fā)黑疑問。別的,絕緣橡皮要有各種色彩,紅、藍、黃、綠、黑是基本色彩,這些色彩的呈現(xiàn)也會推進橡皮發(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,因為報價的聯(lián)系,有些廠家為了下降成本,用報價格外廉價的碳酸鈣和滑石粉,這些填充劑粒子粗、游離堿的含量大、雜質(zhì)多,所以物理機械功能對比差,電功能欠好,還簡單構(gòu)成銅絲發(fā)黑。還有的廠用活性超細碳酸鈣來進步絕緣橡皮的物理機械功能,而活性鈣多數(shù)是用硬脂酸來處理的,這種酸也是推進銅絲發(fā)黑的因素。硫化劑VA-7的運用,可以改進銅絲發(fā)黑,但因為硫化程度不行,橡皮的持久變形大,會構(gòu)成橡皮發(fā)粘。格外是參加推進劑ZDC以后,進步了硫化速度,為了避免焦燒,還要參加推進劑DM來延緩焦燒時刻。從推進劑ZDC的構(gòu)造看,是在 TETD構(gòu)造中兩個相連接的硫中心接上一個金屬鋅,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,在配方中還無法避開和秋蘭姆類似的構(gòu)造銅絲發(fā)黑也許時刻略長一點,但沒有從根本上處理。
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)電纜科學研討院實驗證明:硫化過程中銅從與橡膠觸摸處進入到絕緣橡膠中,1.0-2.0mm厚度的絕緣橡皮含銅0.009-0.0027%。盡人皆知,微量銅對橡皮有極大的損壞作用,也即是咱們一般說的重金屬對橡膠的催化老化。在絕緣硫化過程中,秋蘭姆分出若干游離硫與銅反應(yīng),構(gòu)成活性含銅基團: CH3 │ CH2-CH-C-CH2- │ │ S S │ │ Cu Cu 在老化時,較弱的-S-S-鍵開裂,構(gòu)成活性含銅基:Cu-S-,它與橡膠作用,一起與氧作用,損壞橡膠的長鍵分子,使橡膠變軟變粘,是低分子鏈的組合。法國橡膠研討院研討發(fā)粘重現(xiàn)疑問時也指出:假如橡膠中含有有害的金屬,如:銅、錳等重金屬鹽類,那么不論推進劑的種類,均會發(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)科學家使用放射性同位素證明了電纜護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,硫化護套橡膠時,溫度在185-200℃之間,這個分散的系數(shù)就更大。因為橡套游離硫的分散,改動了秋蘭姆橡膠的構(gòu)造,也許構(gòu)成多硫鍵。這些多硫化合物通過化學分化和化合完成搬遷,即"化學分散"。因為搬遷的成果,不僅可改動絕緣橡皮的構(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。反過來,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)過塑煉來進步橡膠的可塑性。有些大廠為了產(chǎn)值,用密煉機塑煉,還要參加少數(shù)的化學增塑劑--推進劑M來進步塑性。假如塑煉溫度和生膠濾橡時的溫度操控欠好,呈現(xiàn)140℃以上的高溫,當生膠放到開煉機上緩慢經(jīng)過滾筒,而上面的積膠因為遭到熱氧和推進劑M的一起作用,會發(fā)現(xiàn)橡膠外表好象涂了一層油,實際上是橡膠分子在化學增塑劑的推進下斷鏈對比嚴重,產(chǎn)生了對比柔和粘的較小分子量橡膠。盡管后來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行接連硫化后,其時也許看不出啥問題,但現(xiàn)已為橡膠粘銅絲埋下了一個危險,也即是說,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劑的技術(shù)也非常重要。有些小廠在開煉機上加硫化劑,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。當硫化劑吃入橡皮中,翻三角的次數(shù)較少,會使硫化劑在橡猜中分布不均勻。這么在擠包接連硫化時,含硫化劑對比多的當?shù)睾芎唵纬尸F(xiàn)銅絲發(fā)黑景象,在發(fā)黑的當?shù)貢r刻一長,還會呈現(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,蒸汽壓力是1.3Mpa,而硫化速度要開到120米/分,這么絕緣橡膠在管中的逗留時刻只要30秒。橡皮自身是熱的不良導體,絕緣線芯外表溫度大于190℃,當溫度傳熱到與銅線觸摸的里層橡皮時,又被銅線吸熱,銅線升溫到與里層橡皮溫度挨近時,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比低,大約為170℃,逗留只要幾秒鐘就出硫化管,進入冷卻和收線,絕緣橡皮就會硫化缺乏。為了到達滿足的硫化。推進劑TMTD的用量(作硫化劑用)高達3.4%,過量的硫化劑,在硫化過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。這是推進銅線外表發(fā)黑的因素。
總之,處理銅線發(fā)黑的疑問,難度依然較大,從銅絲到橡皮的每一道工序都要認真對待,才干獲得較好的作用。膠種挑選和硫化系統(tǒng)的選用仍是疑問的關(guān)鍵所在。這個疑問的處理需求閱歷時刻的檢測。
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