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技術(shù)文章

從銅絲到橡皮的每一道工序都要認(rèn)真對待

閱讀:877          發(fā)布時間:2018-3-18

從電線電纜結(jié)構(gòu)分析
  2.1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)研究院試驗證明:硫化過程中銅從與橡膠接觸處滲入到絕緣橡膠中,1.0-2.0mm厚度的絕緣橡皮含銅0.009-0.0027%。*,微量銅對橡皮有極大的破壞作用,也就是我們通常說的重金屬對橡膠的催化老化。在絕緣硫化過程中,秋蘭姆析出若干游離硫與銅反應(yīng),形成活性含銅基團(tuán): CH3 │ CH2-CH-C-CH2- │ │ S S │ │ Cu Cu 在老化時,較弱的-S-S-鍵斷裂,形成活性含銅基:Cu-S-,它與橡膠作用,同時與氧作用,破壞橡膠的長鍵分子,使橡膠變軟變粘,是低分子鏈的組合。法國橡膠研究院研究發(fā)粘重現(xiàn)問題時也指出:如果橡膠中含有有害的金屬,如:銅、錳等重金屬鹽類,那么不管促進(jìn)劑的種類,均會發(fā)生橡膠發(fā)粘現(xiàn)象。
  2.2橡套電纜中硫磺向絕緣橡皮和銅線表面的遷移前蘇聯(lián)科學(xué)家應(yīng)用放射性同位素證實了電纜護(hù)套橡膠中硫擴(kuò)散的可能性。以天然橡膠為基的硫化膠中,在130-150℃的溫度下,游離硫的擴(kuò)散系數(shù)約為10-6cm2/s。連續(xù)硫化的生產(chǎn)廠,硫化護(hù)套橡膠時,溫度在185-200℃之間,這個擴(kuò)散的系數(shù)就更大。由于橡套游離硫的擴(kuò)散,改變了秋蘭姆橡膠的結(jié)構(gòu),可能形成多硫鍵。這些多硫化合物通過化學(xué)分解和化合實現(xiàn)遷移,即"化學(xué)擴(kuò)?"。由于遷移的結(jié)果,不僅可改變絕緣橡皮的結(jié)構(gòu),降低其耐熱性,而且硫與銅表面反應(yīng),形成硫化銅和硫化亞銅,導(dǎo)致銅線發(fā)黑。反過來,硫化銅和硫化亞銅加速橡膠的老化,又導(dǎo)致發(fā)粘現(xiàn)象的發(fā)生。
  3加工工藝方面的原因
  3.1橡料加工方面的原因在以天然膠和丁苯膠并用為基礎(chǔ)的絕緣配方中,天然膠需要通過塑煉來提高橡膠的可塑性。有些大廠為了產(chǎn)量,用密煉機塑煉,還要加入少量的化學(xué)增塑劑--促進(jìn)劑M來提高塑性。如果塑煉溫度和生膠濾橡時的溫度控制不好,出現(xiàn)140℃以上的高溫,當(dāng)生膠放到開煉機上緩慢通過滾筒,而上面的積膠由于受到熱氧和促進(jìn)劑M的同時作用,會發(fā)現(xiàn)橡膠表面好象涂了一層油,實際上是橡膠分子在化學(xué)增塑劑的促進(jìn)下斷鏈比較嚴(yán)重,產(chǎn)生了比較軟和粘的較小分子量橡膠。雖然后來與丁苯膠并用混煉出絕緣橡料,這些小分子量的天然膠被均勻地分散在膠料中,這些膠料擠包在銅絲上進(jìn)行連續(xù)硫化后,當(dāng)時可能看不出什么問題,但已經(jīng)為橡膠粘銅絲埋下了一個隱患,也就是說,這些小分子量的天然膠將首先出現(xiàn)局部粘銅絲現(xiàn)象。絕緣橡皮加硫化劑和促進(jìn)劑的工藝也十分重要。有些小廠在開煉機上加硫化劑,就是將裝有硫化劑的罐子,在滾筒的中部倒入,中間很多,而兩邊較少。當(dāng)硫化劑吃入橡皮中,翻三角的次數(shù)較少,會使硫化劑在橡料中分布不均勻。這樣在擠包連續(xù)硫化時,含硫化劑比較多的地方很容易出現(xiàn)銅絲發(fā)黑現(xiàn)象,在發(fā)黑的地方時間一長,還會出現(xiàn)橡皮粘銅絲的現(xiàn)象。 
  3.2絕緣橡皮硫化方面的原因有些企業(yè)為了追求產(chǎn)量,連續(xù)硫化管只有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停留時間只有30秒。橡皮本身是熱的不良導(dǎo)體,絕緣線芯表面溫度大于190℃,當(dāng)溫度傳熱到與銅線接觸的里層橡皮時,又被銅線吸熱,銅線升溫到與里層橡皮溫度接近時,硫化的橡皮電線芯已經(jīng)出硫化管了。這樣里層橡皮溫度比較低,大約為170℃,停留只有幾秒鐘就出硫化管,進(jìn)入冷卻和收線,絕緣橡皮就會硫化不足。為了達(dá)到足夠的硫化。促進(jìn)劑TMTD的用量(作硫化劑用)高達(dá)3.4%,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,還有多余的游離硫。這是促使銅線表面發(fā)黑的原因。
  總之,解決銅線發(fā)黑的問題,難度仍然較大,從銅絲到橡皮的每一道工序都要認(rèn)真對待,才能取得較好的效果。膠種選擇和硫化體系的采用仍是問題的關(guān)鍵所在。這個問題的解決需要經(jīng)歷時間的考驗。

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