橡套電纜是一種柔軟可移動(dòng)的線纜產(chǎn)品，由多股細(xì)銅絲作為導(dǎo)體，外包橡膠絕緣和橡膠護(hù)套。一般地，橡套電纜首要包含通用橡套軟電纜、電焊機(jī)電纜、潛水電機(jī)電纜、無線電設(shè)備電纜和拍攝光源電纜五類。
在運(yùn)用一段時(shí)刻后，橡套電纜銅絲色彩往往會(huì)發(fā)黑。究其原因發(fā)現(xiàn)：導(dǎo)致橡套電纜銅絲發(fā)黑的原因有許多，除了和橡皮的資料配方有關(guān)外，還與銅絲自身所在的狀況、橡膠加工工藝、橡膠硫化工藝、電纜的結(jié)構(gòu)、護(hù)套橡膠配方以及出產(chǎn)環(huán)境等許多要素有關(guān)。
二十世紀(jì)五六十時(shí)代，我國國內(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，在大、中、小拉后將銅桿制成比較細(xì)的銅絲。因?yàn)殂~自身并非是無氧銅，在加工過程中銅絲外表難免會(huì)發(fā)生氧化。
二十世紀(jì)八十時(shí)代，我國引入的先進(jìn)無氧銅桿出產(chǎn)技術(shù)，以及國內(nèi)自行研制的無氧銅桿工藝，使整個(gè)電線電纜職業(yè)開始運(yùn)用無氧銅桿，大大地改進(jìn)了銅絲發(fā)黑的問題。但因?yàn)閷︺~桿的加工，特別是韌煉工藝的把握以及加工后銅線芯寄存條件惡劣，使銅線芯外表發(fā)生細(xì)微的氧化。
二十世紀(jì)五十時(shí)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，不能直接運(yùn)用硫磺作硫化劑，即便運(yùn)用很少的硫磺也會(huì)使銅線發(fā)黑，所以不得不運(yùn)用一些能夠分化出游離硫的化合物，如促進(jìn)劑TMTD、硫化劑VA-7，一起還要合作硫化促進(jìn)劑來進(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Y久變形功能視點(diǎn)來說，加有硫磺的橡皮是Z好的(暫時(shí)不考慮銅絲發(fā)黑)。
實(shí)踐證明：TMTD無法處理銅絲發(fā)黑問題。一起，絕緣橡皮會(huì)有各種色彩，其間的紅、藍(lán)、黃、綠、黑是根本色彩，這些色彩的呈現(xiàn)會(huì)促進(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，但受價(jià)格要素影響，一些廠家為了下降成本，運(yùn)用的是賤價(jià)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)械功能比較差，電功能欠好，還簡單構(gòu)成銅絲發(fā)黑。一些廠商用活性超細(xì)碳酸鈣來進(jìn)步絕緣橡皮的物理機(jī)械功能，而活性鈣多數(shù)是用硬脂酸來處理的，這種酸也是促進(jìn)銅絲發(fā)黑的原因。硫化劑VA-7的運(yùn)用，能夠改進(jìn)銅絲發(fā)黑，但因?yàn)榱蚧潭炔恍校鹌さ腨久變形大，會(huì)構(gòu)成橡皮發(fā)粘。特別是參加促進(jìn)劑ZDC今后，進(jìn)步了硫化速度，為了避免焦燒，還要參加促進(jìn)劑DM來推遲焦燒時(shí)刻。從促進(jìn)劑ZDC的結(jié)構(gòu)看，是在TETD結(jié)構(gòu)中兩個(gè)相連接的硫中心接上一個(gè)金屬鋅。
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(xué)研討院實(shí)驗(yàn)證明：在硫化過程中，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%。眾所周知，即便微量銅也會(huì)對橡皮發(fā)生極大的損壞作用，這便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響，構(gòu)成活性含銅基團(tuán)。在老化時(shí)，較弱的-S-S-鍵開裂，構(gòu)成活性含銅基Cu-S-。這一低分子鏈的組合與橡膠作用的一起還與氧發(fā)生反響，損壞橡膠的長鍵分子，使橡膠變軟變粘。法國橡膠研討院在研討發(fā)粘重現(xiàn)問題時(shí)指出：假如橡膠中含有有害的金屬，如銅、錳等重金屬鹽類，那么不論運(yùn)用哪一種促進(jìn)劑，都會(huì)發(fā)生橡膠發(fā)粘現(xiàn)象。
針對橡套電纜中硫磺向絕緣橡皮和銅線外表浸透的原因討論，前蘇聯(lián)科學(xué)家曾運(yùn)用放射性同位素證明了電纜護(hù)套橡膠中硫渙散的或許性。以天然橡膠為基的硫化膠中，在130-150℃的溫度下，游離硫的渙散系數(shù)約為10-6cm2/s。而在接連硫化的出產(chǎn)車間內(nèi)，硫化護(hù)套橡膠時(shí)溫度保持在185-200℃之間，使得硫渙散系數(shù)更大。
橡套游離硫的渙散，改變了秋蘭姆橡膠的結(jié)構(gòu)，或許構(gòu)成多硫鍵。這些多硫化合物經(jīng)過化學(xué)分化和化合完成搬遷，即"化學(xué)渙散"，不只改變了絕緣橡皮的結(jié)構(gòu)，下降其耐熱性，并且與銅外表發(fā)生反響，構(gòu)成硫化銅、硫化亞銅，導(dǎo)致銅線發(fā)黑。一起，硫化銅和硫化亞銅也加快了橡膠的老化，導(dǎo)致橡膠發(fā)粘。
橡料加工工藝的好壞，首要取決于天然膠和丁苯膠并用為根底的絕緣配方。其間，天然膠需求經(jīng)過塑煉來進(jìn)步橡膠的可塑性。有些上了規(guī)劃的企業(yè)為了確保產(chǎn)值，在運(yùn)用密煉機(jī)塑煉的一起還會(huì)參加少數(shù)的化學(xué)增塑劑(促進(jìn)劑M)來進(jìn)步塑性。可是假如沒有操控好塑煉溫度和生膠濾橡時(shí)的溫度，呈現(xiàn)140℃以上的高溫狀況時(shí)，當(dāng)生膠在開煉機(jī)上緩慢經(jīng)過滾筒，而上面的積膠因?yàn)樵獾綗嵫鹾痛龠M(jìn)劑M的一起作用，就會(huì)發(fā)現(xiàn)橡膠外表如同涂了一層油，實(shí)際上是橡膠分子在化學(xué)增塑劑的促進(jìn)下嚴(yán)峻斷鏈，然后發(fā)生比較軟粘的較小分子量橡膠。這些較小分子量橡膠雖然在工藝后期會(huì)與丁苯膠并用混煉出絕緣橡料，均勻地渙散在膠猜中。膠料擠包在銅絲上進(jìn)行接連硫化后，肉眼無法看出任何問題，但現(xiàn)已為橡膠粘銅絲埋下了危險(xiǎn)，也便是說，這些小分子量橡膠將首要呈現(xiàn)部分粘銅絲現(xiàn)象。
絕緣橡皮加硫化劑和促進(jìn)劑的工藝也十分重要。一些小作坊企業(yè)在開煉機(jī)上加硫化劑，便是將裝有硫化劑的罐子倒入滾筒的中部，這無疑地導(dǎo)致了硫化劑中心多，兩頭少。當(dāng)硫化劑進(jìn)入橡皮中，翻三角的次數(shù)較少，會(huì)使硫化劑在橡猜中散布不均勻。這樣在擠包接連硫化時(shí)，含硫化劑比較多的當(dāng)?shù)睾芎唵纬尸F(xiàn)銅絲發(fā)黑現(xiàn)象。時(shí)刻一長，在發(fā)黑的當(dāng)?shù)剡€會(huì)呈現(xiàn)橡皮粘銅絲的現(xiàn)象。
絕緣橡皮硫化原因剖析
一些企業(yè)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，這樣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。這樣里層橡皮溫度比較低，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，促進(jìn)劑TMTD的用量(作硫化劑用)高達(dá)3.4%。但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，然后又成為促進(jìn)銅線外表發(fā)黑的間接原因。
總歸，處理銅線發(fā)黑的問題難度很大，從銅絲到橡皮的每一道工序都要認(rèn)真對待，才干獲得較好的作用。尤其是要重視膠種挑選和硫化系統(tǒng)的選用。
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