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    如何避免橡套电缆铜线发黑?

    时间:2022-08-11 浏览次数:

      使用一段时间后,橡套电缆的铜线经常变黑。研究发现,橡套电缆铜线发黑的原因有很多,不仅与橡胶的材料配方有关,还与铜线本身的状态、橡胶加工工艺、橡胶硫化工艺、电缆结构、护套橡胶配方、生产环境等诸多因素有关。

      

    橡套电缆


      20世纪50年代和60年代,中国大多数国内制造商使用普通铜棒(铜含量为99.99%,均为需氧铜棒)。生产方法是将铜锭加热,多道压延后制成黑铜棒。铜棒经大、中、小拉拔后制成较细的铜线。由于铜本身不是无氧铜,在加工过程中铜线表面不可避免地会发生氧化。20世纪80年代,中国引进的先进无氧铜棒生产技术和中国开发的无氧铜棒工艺使整个电线电缆行业开始使用无氧铜棒,大大改善了铜线发黑问题。然而,由于橡套电缆铜棒的加工,特别是对增韧工艺的掌握,以及加工后铜芯的储存条件较差,铜芯表面出现轻微氧化。

      20世纪50年代,天然橡胶和丁苯橡胶被用于橡胶绝缘。由于橡套电缆的绝缘橡胶与铜线直接接触,硫不能直接用作硫化剂。即使少量硫也会使铜线变黑,因此必须使用一些可以分解游离硫的化合物,如促进剂TMTD和硫化剂va-7。同时,还需要与硫促进剂配合,提高硫化速度和硫化程度,以确保绝缘橡胶的物理、机械和电气性能。然而,从绝缘橡胶的弹性、强度和永久变形性能来看,含硫橡胶很好(暂时不考虑铜线发黑)。

      实践证明,TMTD不能解决铜线发黑问题。同时,绝缘橡胶将有各种颜色,其中红色、蓝色、黄色、绿色和黑色是基本颜色。这些颜色的出现会使橡胶变粘,橡套电缆的铜线变黑。配方中的主要填料是轻质碳酸钙和滑石粉,但由于价格因素,一些制造商使用低成本碳酸钙和滑石粉以降低成本。这些填料颗粒较粗,游离碱含量大,且有许多杂质,因此物理机械性能相对较差,电气性能不好,并且容易导致铜线变黑。一些制造商使用活性超细碳酸钙来改善绝缘橡胶的物理机械性能,大多数活性钙用硬脂酸处理,这也是铜线发黑的原因。使用硫化剂va-7可以改善铜线的发黑,但由于硫化程度不足,橡胶的永久变形较大,这将导致橡胶粘性。特别是加入促进剂ZDC后,硫化速度加快。为了防止灼烧,还添加了加速器DM以延迟灼烧时间。鉴于促进剂ZDC的结构,在TETD结构中,金属锌连接在两个相连的硫之间。

      铜的催化和老化是橡胶粘性的重要原因。前苏联电缆科学研究所的试验证明,在硫化过程中,铜从与橡胶接触处渗透到绝缘橡胶中,厚度为1.0-2.0mm的绝缘橡胶中含有0.009-0.0027%的铜。众所周知,即使是少量的铜也会对橡胶产生巨大的破坏性影响,这就是8883棋牌官方版net网页版|8883棋牌最新官方版net下载通常所说的重金属对橡胶的催化和老化。在绝缘硫化过程中,分析出的一些游离硫与铜反应,形成含铜活性基团。在老化过程中,弱s-s键断裂并形成含cu-s-的活性铜。这种低分子链的结合在与橡胶相互作用时与氧反应,破坏橡胶的长键分子,使橡胶变得柔软而有粘性。