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橡套电缆中铜丝发黑的多种原因

作者:采集侠    来源:网络整理    发布时间:2021-02-24 16:00:12    浏览量:
  铜丝发黑的原因是多种因素造成的,不只仅是橡皮的配方问题,还与铜丝自己所处的状态、橡胶加工工艺、橡胶硫化工艺、电缆的布局、护套橡胶配方、出产情况等诸多因素有关。 


1橡皮发粘和铜丝发黑的原因阐明 


1.1铜丝自己的原因在廿世纪五十到六十年月,海内大大都厂家均利用普通铜杆,铜含量为99.99%,均为有氧铜杆,出产要领都是铜锭加热后经多道压延后制得玄色铜杆,颠末大、中、小拉将铜杆制成较量细的铜丝。因为铜自己不是无氧铜,在加工进程中铜丝外貌不免呈现氧化。到了廿世纪八十年月,海内引进了无氧铜杆的先收支产技能,以及海内自行开拓的无氧铜杆出产技能,使整个电线电缆行业均用上了无氧铜杆,这无疑是改进了铜丝的发黑问题。但由于对铜杆的加工,出格是韧炼工艺的把握以及加工好的铜线芯存放的条件欠好,使铜线芯自己已有轻微的氧化,这也是铜丝发黑的原因之一。 


1.2橡胶配方的原因廿世纪五十年月,橡胶绝缘均回收天然胶和丁苯胶并用配方。由于绝缘橡皮直接与铜线打仗,所以就不能直接利用硫磺作硫化剂,纵然用很少的硫磺也会使铜线发黑。必需利用一些可以或许解析出游离硫的化合物,如前面提到过的促进剂TMTD、硫化剂VA-7,同时还要共同一些硫化促进剂来提高硫化速度和硫化水平,确保绝缘橡皮的物理机器机能和电气机能。但从绝缘橡皮的弹性、强力和永久变形看,都不如加有硫磺的橡皮(假如不思量铜丝发黑的话)。几十年的实践已经证实TMTD无法办理铜丝的发黑问题。别的,绝缘橡皮要有各类颜色,红、蓝、黄、绿、黑是根基颜色,这些颜色的呈现也会促使橡皮发粘和铜丝发黑。配方中的主要填充剂是轻质碳酸钙和滑石粉,由于价值的干系,有些厂家为了低落本钱,用价值出格自制的碳酸钙和滑石粉,这些填充剂粒子粗、游离碱的含量大、杂质多,所以物理机器机能较量差,电机能欠好,还容易造成铜丝发黑。尚有的厂用活性超细碳酸钙来提高绝缘橡皮的物理机器机能,而活性钙大都是用硬脂酸来处理惩罚的,这种酸也是促使铜丝发黑的原因。硫化剂VA-7的利用,可以改进铜丝发黑,但由于硫化水平不足,橡皮的永久变形大,会造成橡皮发粘。出格是插手促进剂ZDC今后,提高了硫化速度,为了防备焦烧,还要插手促进剂DM来延缓焦烧时间。从促进剂ZDC的布局看,是在TETD布局中两个相毗连的硫中间接上一个金属锌,布局式为: S S H5C2 ‖ ‖ H5C2 >N-C-S-Zn-S-C-N< H5C2 H5C2 与TETD布局式 S S H5C2 ‖ ‖ H5C2 >N-C-S-S-C-N< H5C2 H5C2 十分靠近,在配方中还无法避开和秋兰姆相似的布局铜丝发黑大概时间略长一点,但没有从基础上办理。


2从电线电缆布局阐明 


2.1铜的催化老化是橡皮发粘的重要原因前苏联电缆科学研究院试验证明:硫化进程中铜从与橡胶打仗处渗入到绝缘橡胶中,1.0-2.0mm厚度的绝缘橡皮含铜0.009-0.0027%。众所周知,微量铜对橡皮有极大的粉碎浸染,也就是我们凡是说的重金属对橡胶的催化老化。在绝缘硫化进程中,秋兰姆析出若干游离硫与铜回响,形成活性含铜基团: CH3 │ CH2-CH-C-CH2- │ │ S S │ │ Cu Cu 在老化时,较弱的-S-S-键断裂,形成活性含铜基:Cu-S-,它与橡胶浸染,同时与氧浸染,粉碎橡胶的长键分子,使橡胶变软变粘,是低分子链的组合。法国橡胶研究院研究发粘重现问题时也指出:假如橡胶中含有有害的金属,如:铜、锰等重金属盐类,那么不管促进剂的种类,均会产生橡胶发粘现象。 


2.2橡套电缆中硫磺向绝缘橡皮和铜线外貌的迁移前苏联科学家应用放射性同位素证实了电缆护套橡胶中硫扩散的大概性。以天然橡胶为基的硫化胶中,在130-150℃的温度下,游离硫的扩散系数约为10-6cm2/s。持续硫化的出产厂,硫化护套橡胶时,温度在185-200℃之间,这个扩散的系数就更大。由于橡套游离硫的扩散,改变了秋兰姆橡胶的布局,大概形成多硫键。这些多硫化合物通过化学解析和化合实现迁移,即"化学扩散"。由于迁移的功效,不只可改变绝缘橡皮的布局,低落其耐热性,并且硫与铜外貌回响,形成硫化铜和硫化亚铜,导致铜线发黑。反过来,硫化铜和硫化亚铜加快橡胶的老化,又导致发粘现象的产生。 


3加工工艺方面的原因 


     3.1橡料加工方面的原因在以天然胶和丁苯胶并用为基本的绝缘配方中,天然胶需要通过塑炼来提高橡胶的可塑性。有些大厂为了产量,用密炼机塑炼,还要插手少量的化学增塑剂--促进剂M来提高塑性。假如塑炼温度和生胶滤橡时的温度节制欠好,呈现140℃以上的高温,当生胶放到开炼机上迟钝通过滚筒,而上面的积胶由于受到热氧和促进剂M的同时浸染,会发明橡胶外貌好象涂了一层油,实际上是橡胶分子在化学增塑剂的促进下断链较量严重,发生了较量软和粘的较小分子量橡胶。固然厥后与丁苯胶并用混炼出绝缘橡料,这些小分子量的天然胶被匀称地分手在胶料中,这些胶料挤包在铜丝长举办持续硫化后,其时大概看不出什么问题,但已经为橡胶粘铜丝埋下了一个隐患,也就是说,这些小分子量的天然胶将首先呈现局部粘铜丝现象。绝缘橡皮加硫化剂和促进剂的工艺也十分重要。有些小厂在开炼机上加硫化剂,就是将装有硫化剂的罐子,在滚筒的中部倒入,中间许多,而双方较少。当硫化剂吃入橡皮中,翻三角的次数较少,会使硫化剂在橡料中漫衍不匀称。这样在挤包持续硫化时,含硫化剂较量多的处所很容易呈现铜丝发黑现象,在发黑的处所时间一长,还会呈现橡皮粘铜丝的现象。


     3.2绝缘橡皮硫化方面的原因有些企业为了追求产量,持续硫化管只有60米长,蒸汽压力是1.3Mpa,而硫化速度要开到120米/分,这样绝缘橡胶在管中的逗留时间只有30秒。橡皮自己是热的不良导体,绝缘线芯外貌温度大于190℃,当温度传热到与铜线打仗的里层橡皮时,又被铜线吸热,铜线升温到与里层橡皮温度靠近时,硫化的橡皮电线芯已经出硫化管了。这样里层橡皮温度较量低,约莫为170℃,逗留只有几秒钟就出硫化管,进入冷却和收线,绝缘橡皮就会硫化不敷。为了到达足够的硫化。促进剂TMTD的用量(作硫化剂用)高达3.4%,过量的硫化剂,在硫化进程中放出的游离硫也多,除供交联橡胶分子外,尚有多余的游离硫。这是促使铜线外貌发黑的原因。


    总之,办理铜线发黑的问题,难度仍然较大,从铜丝到橡皮的每一道工序都要当真看待,才气取得较好的结果。胶种选择和硫化体系的回收仍是问题的要害地址。这个问题的办理需要经验时间的检验。
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