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如何避免铜线发黑?
橡套电缆是一种柔性、可移动的电缆产品,由多股细铜线作为导体,外包橡胶绝缘和橡胶护套。一般来说,橡套电缆主要包括通用橡套软电缆、电焊机电缆、潜水电机电缆、无线电设备电缆和摄影光源电缆。
橡胶护套电缆的铜线使用一段时间后,颜色往往会变黑。发现橡胶护套电缆铜线发黑的原因很多,与橡胶的材料配方、铜线本身的状态、橡胶加工工艺、橡胶硫化工艺、电缆结构、护套橡胶配方和生产环境有关。
在20世纪50年代和60年代,国内大多数制造商使用普通铜棒(铜含量为99.99%,均为需氧铜棒)。生产方法是将铜锭加热后多次轧制成黑色铜棒,铜棒经过大、中、小拉拔后制成较细的铜丝。由于铜本身不是无氧铜,加工过程中铜线表面不可避免地会发生氧化。
20世纪80年代,从中国引进的先进无氧铜杆生产技术和中国开发的无氧铜杆技术使整个电线电缆行业开始使用无氧铜杆,大大改善了铜线发黑的问题。但是,由于铜棒的加工,特别是对韧化工艺的掌握,以及加工后的铜芯存放条件差,铜芯表面略有氧化。
20世纪50年代,天然橡胶和丁苯橡胶被用于橡胶绝缘。由于绝缘橡胶与铜线直接接触,硫不能直接作为硫化剂使用,即使使用少量的硫,铜线也会变黑,因此必须使用一些能分解游离硫的化合物,如促进剂TMTD和硫化剂VA-7,同时应配合硫化促进剂以提高硫化速度和硫化程度,从而保证绝缘橡胶的物理机械性能和电气性能。然而,从绝缘橡胶的弹性、强度和永久变形性能来看,含硫橡胶是最好的(暂时不考虑铜线发黑)。
实践证明,TMTD没有办法解决铜线发黑的问题。同时,绝缘橡胶有多种颜色,其中红、蓝、黄、绿、黑是基本颜色,这些颜色的出现会使橡胶发粘,铜线变黑。配方中的主要填料是轻质碳酸钙和滑石粉,但由于价格因素的影响,一些厂家为了降低成本,使用了低价的碳酸钙和滑石粉。这些填料颗粒粗大,游离碱含量高,杂质多,物理机械性能差,电性能不好,容易造成铜线发黑。一些制造商使用活性超细碳酸钙来改善绝缘橡胶的物理和机械性能,而大部分活性钙用硬脂酸处理,这也是铜线发黑的原因。硫化剂VA-7的使用可以改善铜线的发黑,但由于硫化程度不够,橡胶的永久变形较大,会导致橡胶变粘。特别是加入促进剂ZDC后,硫化速度加快。为了防止烧焦,添加了促进剂DM以延迟烧焦时间。根据促进剂ZDC的结构,在TETD结构中,金属锌连接在两个相连的硫之间。
铜催化和老化是橡胶发粘的重要原因。前苏联电缆科学研究所的测试表明,在硫化过程中,铜从与橡胶的接触处渗透到绝缘橡胶中,厚度为1.0-2.0毫米的绝缘橡胶含有0.009-0.0027%的铜。众所周知,即使是少量的铜也会对橡胶造成很大的损害,这就是我们通常所说的重金属对橡胶的催化和老化。在绝缘硫化过程中,一些从秋兰析出的游离硫与铜反应,形成活性含铜基团。老化时,弱硫硫键断裂,形成活性铜硫铜基。这种低分子链的结合与橡胶反应,也与氧气反应,破坏了橡胶的长键分子,使橡胶变得柔软和粘稠。法国橡胶研究所指出,如果橡胶含有有害金属,如铜、锰等重金属盐,无论使用哪种促进剂,橡胶都会发生粘性。
鉴于橡胶护套电缆中的硫渗透到绝缘橡胶和铜线表面的原因,前苏联科学家用放射性同位素证明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,游离硫在130-150下的扩散系数约为10-150px2/s。在连续硫化生产车间,护套橡胶硫化时的温度保持在185-200之间,使得硫扩散系数较大。
橡胶套中游离硫的扩散改变了秋兰橡胶的结构,可能形成聚硫键。这些多硫化物化合物通过化学分解和结合即“化学扩散”迁移,不仅改变了绝缘橡胶的结构,降低了其耐热性,而且与铜表面反应生成硫化铜和硫化亚铜,导致铜线发黑。同时,硫化铜和硫化亚铜也加速了橡胶的老化,导致橡胶发粘。
以上是介绍的关于橡套电缆的知识,如果您需要订购各种类型和规格的电缆,可以联系我们。
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