橡胶护套电缆中铜线发黑的多种原因

发布时间:2020-01-24 来源:
1铜线胶粘变黑的原因分析1.1铜线本身的原因在1950年代和1960年代,大多数国内制造商使用普通的铜棒,铜含量为99.99%,均为好氧铜棒。生产方法是在多次加热铜锭后生产黑铜棒,并通过大,中,小拉深将铜棒制成较细的铜线。由于铜本身不是无氧铜,因此在加工过程中铜线的表面不可避免地被氧化。 1980年代,威尼斯平台国引进了无氧铜棒的先进生产技术,并引进了国内无氧铜棒的生产技术,使得整个电线电缆行业都使用无氧铜棒。无疑这是一种改进。铜线发黑。但是,由于铜棒的加工性差,特别是增韧工艺和加工后的铜芯的保存条件,铜芯本身被轻微氧化,这是铜线发黑的原因之一。 1.2橡胶配方的原因在1950年代,橡胶绝缘材料同时使用天然橡胶和丁苯橡胶。由于绝缘橡胶与铜线直接接触,因此无法直接使用硫作为硫化剂。即使少量的硫也会使铜线变黑。有必要使用一些可分解游离硫的化合物,例如上述促进剂TMTD和硫化剂VA-7。同时,必须添加一些硫化促进剂以提高硫化速度和硫化程度,以确保绝缘橡胶的物理和机械性能。和电气性能。但是,就绝缘橡胶的弹性,强度和永久变形而言,它不如含硫橡胶(如果铜线未变黑)。数十年的实践证明,TMTD无法解决铜线变黑的问题。另外,绝缘橡胶必须具有各种颜色。红色,蓝色,黄色,绿色和黑色是基本颜色。这些颜色的出现还将促进橡胶粘性和铜线发黑。配方中的主要填料是轻质碳酸钙和滑石粉。由于价格,一些制造商使用特别便宜的碳酸钙和滑石粉来降低成本。这些填料具有粗糙的颗粒,大量的游离碱含量和杂质。有很多,因此物理和机械性能相对较差,电性能不好,并且容易引起铜线变黑。其他工厂使用活化的超细碳酸钙来改善绝缘橡胶的物理和机械性能,并且大多数的活化钙都经过硬脂酸处理。这种酸还会使铜线变黑。硫化剂VA-7的使用可以改善铜线的发黑,但是由于硫化不足,橡胶的永久变形大,这将导致橡胶粘着。特别是在添加促进剂ZDC之后,硫化速度会提高。为了防止焦烧,添加了加速器DM以延迟焦烧时间。从促进剂ZDC的结构来看,它是TETD结构中两个连接的硫原子中的间接金属锌。其结构式为:SSH5C2”‖H5C2> NCS-Zn-SCN <H5C2H5C2,而TETD的结构式为SSH5C2”‖H5C2> NCSSCN <H5C2H5C2非常接近。在该式中,无法避免具有与秋兰姆类似的结构的铜线变黑,但是可能会花费更长的时间,但是并没有从根本上解决。 2从电线电缆的结构分析2.1铜的催化老化是橡胶粘性的重要原因。前苏联电缆科学研究所已经证明,硫化过程中铜会从与橡胶的接触中渗入绝缘橡胶中。厚度为1.0-2.0mm的绝缘橡胶包含0.009-0.0027%的铜。众所周知,微量铜对橡胶具有很大的破坏作用,这就是威尼斯平台通常所说的橡胶的重金属催化老化。在绝缘硫化过程中,秋兰姆会析出一些游离硫,并与环丙烷反应形成活性含铜基团:CH3│CH2-CH-C-CH2-││SS││CuCu较弱-SS-键断裂形成活性含铜基团:Cu-S-与橡胶以及与氧气同时作用,会破坏橡胶的长键分子,使橡胶柔软而发粘,并且是低分子链的组合。法国橡胶研究所还指出,如果橡胶中含有有害金属,例如铜,锰和其他重金属盐,则无论促进剂的种类如何,橡胶都会发生胶粘。 2.2硫从橡胶护套电缆到绝缘橡胶和铜线表面的迁移。苏联科学家使用放射性同位素确定硫在电缆护套橡胶中扩散的可能性。在基于天然橡胶的硫化橡胶中,游离硫的扩散系数在130-150°C的温度下约为10-6 cm2 / s。在连续硫化生产工厂中,对护套橡胶进行硫化时,温度在185至185之间。 -200℃,且扩散系数更大。由于游离硫在橡胶套中的扩散,秋兰姆橡胶的结构发生了变化,并可能形成多硫键。这些多硫化物通过化学分解和化学结合或“化学扩散”迁移。作为迁移的结果,不仅可以改变绝缘橡胶的结构并降低其耐热性,而且硫与铜表面反应形成硫化铜和硫化亚铜,导致铜线变黑。反过来,硫化铜和硫化亚铜会加速橡胶的老化并产生粘性。 3加工技术的原因3.1加工橡胶的原因在基于天然橡胶和丁苯橡胶的绝缘配方中,需要对天然橡胶进行增塑以提高其可塑性。一些大型工厂使用内部混合器进行塑料生产,以通过添加少量化学增塑剂-促进剂M来提高可塑性。如果塑化温度和生橡胶滤胶的温度没有得到很好的控制,则高于发生140℃。当将生橡胶放在开炼机上并缓慢通过辊子时,积聚的橡胶会受到热氧气和促进剂M的影响。可以发现,橡胶表面似乎涂有一层油。 。实际上,在化学增塑剂的促进下,橡胶分子的分子断裂更为严重,导致了相对柔软且粘性小的小分子量橡胶。尽管随后将绝缘橡胶与丁苯橡胶混合,但是这些小分子量天然橡胶均匀地分散在橡胶中。将这些橡胶挤出到铜线上进行连续硫化后,此时可能没有任何问题。然而,橡胶粘铜线已经被隐藏了隐患,也就是说,这些小分子量天然橡胶将首先具有局部粘铜线现象。绝缘橡胶加硫化剂和促进剂的过程也很重要。一些小型工厂在开炼机中添加硫化剂,这是将装有硫化剂的罐倒入滚筒的中间,中间有很多,而两侧则少。当将硫化剂吞入橡胶中时,转角三角形的数量减少,这将导致硫化剂在橡胶中分布不均。以此方式,当将挤出物连续硫化时,容易在含有大量硫化剂的地方使铜线变黑。长期以来,在变黑的地方也可能发生橡胶粘在铜线上的现象。 3.2绝缘橡胶硫化的原因一些企业寻求连续生产。连续硫化管只有60米长,蒸汽压力为1.3Mpa,硫化速度要求为120 m / min。这样,绝缘橡胶在管道中的停留时间仅为30秒。橡胶本身是不良的热导体。绝缘线芯的表面温度大于190°C。当温度传递到与铜线接触的内部橡胶时,被吸取通过铜线将铜线加热到接近内部橡胶温度的温度。 ,硫化橡胶丝芯已从硫化管中取出。这样,内部橡胶的温度相对较低,大约为170°C。硫化管仅停留几秒钟后就退出,进入冷却和缠绕,绝缘橡胶将无法充分硫化。为了达到足够的硫化。促进剂TMTD(用作硫化剂)的含量高达3.4%。过量的硫化剂还会在硫化过程中释放出更多的游离硫。除了交联的橡胶分子外,还存在过量的游离硫。这是导致铜线表面变黑的原因


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