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技術(shù)文章

電纜芯中的銅絲發(fā)黑是怎么回事

閱讀:3195          發(fā)布時間:2018-3-18

銅絲發(fā)黑的原因是多種因素造成的,不僅僅是橡皮的配方問題,還與銅絲本身所處的狀態(tài)、橡膠加工工藝、橡膠硫化工藝、電纜的結(jié)構(gòu)、護套橡膠配方、生產(chǎn)環(huán)境等諸多因素有關(guān)。
1橡皮發(fā)粘和銅絲發(fā)黑的原因分析
  1.1銅絲本身的原因在廿世紀五十到六十年代,國內(nèi)大多數(shù)廠家均使用普通銅桿,銅含量為99.99%,均為有氧銅桿,生產(chǎn)方法都是銅錠加熱后經(jīng)多道壓延后制得黑色銅桿,經(jīng)過大、中、小拉將銅桿制成比較細的銅絲。因為銅本身不是無氧銅,在加工過程中銅絲表面難免出現(xiàn)氧化。到了廿世紀八十年代,國內(nèi)引進了無氧銅桿的*生產(chǎn)技術(shù),以及國內(nèi)自行開發(fā)的無氧銅桿生產(chǎn)技術(shù),使整個電線電纜行業(yè)均用上了無氧銅桿,這無疑是改善了銅絲的發(fā)黑問題。但由于對銅桿的加工,特別是韌煉工藝的掌握以及加工好的銅線芯存放的條件不好,使銅線芯本身已有輕微的氧化,這也是銅絲發(fā)黑的原因之一。
  1.2橡膠配方的原因廿世紀五十年代,橡膠絕緣均采用天然膠和丁苯膠并用配方。由于絕緣橡皮直接與銅線接觸,所以就不能直接使用硫磺作硫化劑,即使用很少的硫磺也會使銅線發(fā)黑。必須使用一些能夠分解出游離硫的化合物,如前面提到過的促進劑TMTD、硫化劑VA-7,同時還要配合一些硫化促進劑來提高硫化速度和硫化程度,確保絕緣橡皮的物理機械性能和電氣性能。但從絕緣橡皮的彈性、強力和*變形看,都不如加有硫磺的橡皮(如果不考慮銅絲發(fā)黑的話)。幾十年的實踐已經(jīng)證實TMTD無法解決銅絲的發(fā)黑問題。另外,絕緣橡皮要有各種顏色,紅、藍、黃、綠、黑是基本顏色,這些顏色的出現(xiàn)也會促使橡皮發(fā)粘和銅絲發(fā)黑。配方中的主要填充劑是輕質(zhì)碳酸鈣和*,由于價格的關(guān)系,有些廠家為了降低成本,用價格特別便宜的碳酸鈣和*,這些填充劑粒子粗、游離堿的含量大、雜質(zhì)多,所以物理機械性能比較差,電性能不好,還容易造成銅絲發(fā)黑。還有的廠用活性超細碳酸鈣來提高絕緣橡皮的物理機械性能,而活性鈣多數(shù)是用硬脂酸來處理的,這種酸也是促使銅絲發(fā)黑的原因。硫化劑VA-7的使用,可以改善銅絲發(fā)黑,但由于硫化程度不夠,橡皮的*變形大,會造成橡皮發(fā)粘。特別是加入促進劑ZDC以后,提高了硫化速度,為了防止焦燒,還要加入促進劑DM來延緩焦燒時間。從促進劑ZDC的結(jié)構(gòu)看,是在TETD結(jié)構(gòu)中兩個相連接的硫中間接上一個金屬鋅,結(jié)構(gòu)式為: S S H5C2 ‖ ‖ H5C2 >N-C-S-Zn-S-C-N< H5C2 H5C2 與TETD結(jié)構(gòu)式 S S H5C2 ‖ ‖ H5C2 >N-C-S-S-C-N< H5C2 H5C2 十分接近,在配方中還無法避開和秋蘭姆相似的結(jié)構(gòu)銅絲發(fā)黑可能時間略長一點,但沒有從根本上解決。

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