橡套電纜是一種柔軟可移動的線纜產(chǎn)品，由多股細銅絲作為導(dǎo)體，外包橡膠絕緣和橡膠護套。一般地，橡套電纜首要包含通用橡套軟電纜、電焊機電纜、潛水電機電纜、無線電設(shè)備電纜和拍攝光源電纜五類。
在運用一段時刻后，橡套電纜銅絲色彩往往會發(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)。
二十世紀五六十時代，我國國內(nèi)大多數(shù)廠家均運用一般銅桿(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的銅絲。因為銅自身并非是無氧銅，在加工過程中銅絲外表難免會發(fā)生氧化。
二十世紀八十時代，我國引入的先進無氧銅桿出產(chǎn)技術(shù)，以及國內(nèi)自行研制的無氧銅桿工藝，使整個電線電纜職業(yè)開始運用無氧銅桿，大大地改進了銅絲發(fā)黑的問題。但因為對銅桿的加工，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)生細微的氧化。
二十世紀五十時代，橡膠絕緣均選用天然膠和丁苯膠并用配方。因為絕緣橡皮直接與銅線觸摸，不能直接運用硫磺作硫化劑，即便運用很少的硫磺也會使銅線發(fā)黑，所以不得不運用一些能夠分化出游離硫的化合物，如促進劑TMTD、硫化劑VA-7，一起還要合作硫化促進劑來進步硫化速度和硫化程度，確保絕緣橡皮的物理機械功能和電氣功能。但從絕緣橡皮的彈性、強力和Y久變形功能視點來說，加有硫磺的橡皮是Z好的(暫時不考慮銅絲發(fā)黑)。
實踐證明：TMTD無法處理銅絲發(fā)黑問題。一起，絕緣橡皮會有各種色彩，其間的紅、藍、黃、綠、黑是根本色彩，這些色彩的呈現(xiàn)會促進橡皮發(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，但受價格要素影響，一些廠家為了下降成本，運用的是賤價碳酸鈣和滑石粉。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碳酸鈣來進步絕緣橡皮的物理機械功能，而活性鈣多數(shù)是用硬脂酸來處理的，這種酸也是促進銅絲發(fā)黑的原因。硫化劑VA-7的運用，能夠改進銅絲發(fā)黑，但因為硫化程度不行，橡皮的Y久變形大，會構(gòu)成橡皮發(fā)粘。特別是參加促進劑ZDC今后，進步了硫化速度，為了避免焦燒，還要參加促進劑DM來推遲焦燒時刻。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心接上一個金屬鋅。
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)研討院實驗證明：在硫化過程中，銅從與橡膠觸摸處進入到絕緣橡膠中，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。在老化時，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，那么不論運用哪一種促進劑，都會發(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)家曾運用放射性同位素證明了電纜護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)，硫化護套橡膠時溫度保持在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，在運用密煉機塑煉的一起還會參加少數(shù)的化學(xué)增塑劑(促進劑M)來進步塑性?？墒羌偃鐩]有操控好塑煉溫度和生膠濾橡時的溫度，呈現(xiàn)140℃以上的高溫狀況時，當生膠在開煉機上緩慢經(jīng)過滾筒，而上面的積膠因為遭到熱氧和促進劑M的一起作用，就會發(fā)現(xiàn)橡膠外表如同涂了一層油，實際上是橡膠分子在化學(xué)增塑劑的促進下嚴峻斷鏈，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，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劑的工藝也十分重要。一些小作坊企業(yè)在開煉機上加硫化劑，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。當硫化劑進入橡皮中，翻三角的次數(shù)較少，會使硫化劑在橡猜中散布不均勻。這樣在擠包接連硫化時，含硫化劑比較多的當?shù)睾芎唵纬尸F(xiàn)銅絲發(fā)黑現(xiàn)象。時刻一長，在發(fā)黑的當?shù)剡€會呈現(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℃，當溫度傳熱到與銅線觸摸的里層橡皮時，又被銅線吸熱，銅線升溫到與里層橡皮溫度挨近時，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，進入冷卻和收線，絕緣橡皮就會硫化缺乏。為了到達滿足的硫化，促進劑TMTD的用量(作硫化劑用)高達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。
