橡胶护套电缆中铜线变黑的各种原因

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-06-12 1:13:00 * 浏览: 46
1橡胶粘滞和铜丝发黑的原因分析1.1铜丝本身的原因在1950年代和1960年代,大多数国内制造商使用的普通铜棒的铜含量为99.99%,所有这些都需氧铜棒的生产方法是先将铜锭加热,然后多次轧制,以获得黑色的铜棒。通过大,中,小拉力将铜棒制成相对较细的铜线。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。在1980年代,国内先进的无氧铜棒生产技术以及国内开发的无氧铜棒生产技术,使整个电线电缆行业使用了无氧铜棒,这无疑得到了改善。铜线。但是,由于铜棒的加工,特别是对增韧工艺的掌握以及加工后的铜线芯的储存条件差,铜线芯本身已被轻微氧化,这也是变黑的原因之一。铜线。 1.2配制橡胶的原因在1950年代,绝缘橡胶是用天然橡胶和丁苯橡胶配制的。因为绝缘橡胶与铜线直接接触,所以不可能直接使用硫作为硫化剂。即使使用很少的硫,也会使铜线变黑。必须使用某些可分解游离硫的化合物,例如上述促进剂TMTD,硫化剂VA-7,并且必须结合使用某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。但是从绝缘橡胶的弹性,强度和永久变形的角度来看,它不如含硫橡胶(如果不考虑铜线变黑)。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,黑色是基本颜色,这些颜色的外观也会使橡胶变粘而铜线变为黑色。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以降低成本。这些填充剂的粒子粗大,游离碱含量大,且杂质很多,因此物理机械性能相对较差,电性能不好,容易使铜线变黑。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,并且大多数活化的钙都经过硬脂酸处理,这也是使铜线变黑的原因。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,这将导致橡胶变粘。特别是在添加促进剂ZDC之后,硫化速度增加。为了防止焦烧,还添加了加速器DM以延迟焦烧时间。从促进剂ZDC的结构来看,在TEDD结构中的两个相连的硫原子上间接添加了金属锌,其结构式为:SSH5C2″‖H5C2> NCS-Zn-SCN <H5C2H5C2和TEDD结构式为SSH5C2″。 ‖H5C2> NCSSCN <H5C2H5C2非常接近。在该公式中,不可能避免类似于秋兰姆结构的铜线变黑。可能需要更长的时间,但尚未从根本上解决。 2从电线和电缆的结构分析2.1铜的催化老化是橡胶粘性的重要原因。前苏联电缆研究所证明:在硫化过程中,铜从与橡胶的接触而渗入绝缘橡胶中,厚度为1.0-2.0mm的绝缘橡胶含有0.009-0.0027%的铜。众所周知,微量铜对橡胶有很大的破坏作用,也就是说,我们通常所说的是重金属在橡胶上的催化老化。杜在绝缘硫化过程中,秋兰姆会析出一些游离硫,并与铜反应形成活性的含铜基团:CH3│CH2-CH-C-CH2-││SS││CuCu,当老化时,SS较弱-键断裂形成含活性铜的基团:Cu-S-,它同时作用于橡胶和氧气,破坏橡胶的长键分子,并使橡胶柔软而发粘,这是低分子的结合链。法国橡胶研究所还指出,当研究粘性再次发生的问题时:如果橡胶中含有有害金属,例如铜,锰和其他重金属盐,那么无论促进剂的类型如何,橡胶都会发生粘性。 2.2橡胶护套电缆中的硫向绝缘橡胶和铜线表面的迁移前苏联科学家使用放射性同位素确定了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℃时约为10-6cm2 / s。在连续硫化生产设备中,当护套橡胶被硫化时,温度在185-200℃之间,并且扩散系数甚至更大。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复合(即“化学扩散”)迁移。由于迁移,不仅会改变绝缘橡胶的结构并降低其耐热性,而且硫会与铜表面反应形成硫化铜和硫化亚铜,从而导致铜线变黑。反过来,硫化铜和硫化亚铜会加速橡胶的老化,进而导致胶粘。 3加工技术的原因3.1橡胶加工的原因在基于天然橡胶和丁苯橡胶的组合使用的绝缘配方中,需要精炼天然橡胶以提高橡胶的可塑性。一些大型工厂使用内部混合器制造塑料以进行生产,并添加了少量化学增塑剂促进剂M以提高可塑性。如果塑化温度和生胶过滤橡胶的温度控制不当,将会出现140°C以上的高温。将生橡胶放在敞开式搅拌机上时,它会慢慢通过辊子,并且上面积聚的橡胶会受到热量,氧气和促进剂M的影响。会发现橡胶表面涂有一层油。实际上,橡胶分子被化学增塑剂的促进严重破坏,导致了相对柔软和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混合物中。将这些橡胶混合物挤压在铜线上进行连续硫化之后,此时可能没有任何问题。但是,橡胶粘铜线已经埋藏了隐患,也就是说,这些小分子量的天然胶会首先出现局部粘铜线的现象。绝缘橡胶加硫化剂和促进剂的过程也很重要。一些小工厂在开炼机中添加硫化剂,这是将盛有硫化剂的广口瓶倒入桶的中间,中间有很多,而两侧则很少。当将硫化剂吞入橡胶中时,转角三角形的数量减少,这将使硫化剂在橡胶中的分布不均匀。以这种方式,当挤出连续硫化时,在含有更多硫化剂的地方容易发生铜线发黑现象。橡胶粘铜丝现象也会长时间出现在发黑的地方。 3.2绝缘橡胶硫化的原因一些公司正在追求产量。连续硫化管只有60米长,蒸汽压力为1.3Mpa,硫化速度应打开至120米/分钟,因此绝缘橡胶在管中的停留时间仅为30秒。 。橡胶本身是不良的热导体。绝缘电线芯的表面温度e大于190°C。当温度传递到与铜线接触的内部橡胶时,它会被铜线吸收。当铜线加热到内部橡胶的温度时。硫化橡胶线芯已从硫化管中取出。这样,内层橡胶的温度就相对较低,大约为170℃,仅停留在硫化管外面几秒钟,进入冷却和收紧线,绝缘橡胶就不会充分硫化。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%。过量的硫化剂在硫化过程中释放出更多的游离硫。除了提供交联的橡胶分子外,还有过量的游离硫。这是导致铜线表面变黑的原因