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在使用一段時間后,橡套電纜銅絲顏色往往會發(fā)黑。究其原因發(fā)現(xiàn):導(dǎo)致橡套電纜銅絲發(fā)黑的原因有很多,除了和橡皮的材料配方有關(guān)外,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)、護套橡膠配方以及生產(chǎn)環(huán)境等諸多因素有關(guān)。二十世紀(jì)五六十年代,我國國內(nèi)大多數(shù)廠家均使用普通銅桿(銅含量為**,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,在大、中、小拉后將銅桿制成比較細(xì)的銅絲。因為銅本身并非是無氧銅,在加工過程中銅絲表面難免會發(fā)生氧化。二十世紀(jì)八十年代,我國引進的**無氧銅桿生產(chǎn)技術(shù),以及國內(nèi)自行研發(fā)的無氧銅桿工藝,使整個電線電纜行業(yè)開始使用無氧銅桿,大大地改善了銅絲發(fā)黑的問題。但由于對銅桿的加工,特別是韌煉工藝的掌握以及加工后銅線芯存放條件惡劣,使銅線芯表面發(fā)生輕微的氧化。
二十世紀(jì)五十年代,橡膠絕緣均采用**膠和丁苯膠并用配方。由于絕緣橡皮直接與銅線接觸,不能直接使用硫磺作硫化劑,即使使用很少的硫磺也會使銅線發(fā)黑,所以不得不使用一些能夠分解出游離硫的化合物,如促進劑TMTD、硫化劑VA-7,同時還要配合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*變形性能角度來說,加有硫磺的橡皮是較好的(暫且不考慮銅絲發(fā)黑)。
實踐證明:TMTD無法解決銅絲發(fā)黑問題。同時,絕緣橡皮會有各種顏色,其中的紅、藍(lán)、黃、綠、黑是基本顏色,這些顏色的出現(xiàn)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)碳酸鈣和滑石粉,但受價格因素影響,一些廠家為了降低成本,使用的是低價碳酸鈣和滑石粉。這些填充劑粒子粗、游離堿的含量大、雜質(zhì)多,所以物理機械性能比較差,電性能不好,還容易造成銅絲發(fā)黑。一些廠商用活性**細(xì)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。
馬鞍山電纜回收銅的催化、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:在硫化過程中,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%。眾所周知,即使微量銅也會對橡皮產(chǎn)生較大的破壞作用,這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。在老化時,較弱的-S-S-鍵斷裂,形成活性含銅基Cu-S-。這一低分子鏈的組合與橡膠作用的同時還與氧發(fā)生反應(yīng),破壞橡膠的長鍵分子,使橡膠變軟變粘。法國橡膠研究院在研究發(fā)粘重現(xiàn)問題時指出:如果橡膠中含有有害的金屬,如銅、錳等重金屬鹽類,那么不管使用哪一種促進劑,都會發(fā)生橡膠發(fā)粘現(xiàn)象。
通用絕緣電線分為3種。
A、橡皮或塑料絕緣電線:用天然橡膠、丁苯橡膠和氯丁橡膠以及聚氯乙烯塑料等作絕緣層,導(dǎo)電線心以鋁線為主。普通橡皮絕緣電線還常用棉紗、玻璃纖維或合成纖維包裹浸以瀝青漆以作機械保護之用。這種電線廣泛用于交流500伏以下和直流1000伏以下的各種電工設(shè)備和動力、照明線路。
B、 橡皮塑料絕緣軟線:線材柔軟,可多次彎折,外徑小而重量輕。用于各種交直流移動式電器、電工儀表、電信設(shè)備及自動化裝置,也用于日用電器和照明燈線路。
C、塑料絕緣屏蔽線:在絕緣電線或絕緣軟線的絕緣外再包繞一層金屬箔或編織一層金屬絲構(gòu)成屏蔽層,將屏蔽層接某一固定電位就可以減少外界電磁波對電線內(nèi)電流的干擾,同時也減少電線內(nèi)電流產(chǎn)生的電磁場對外界的影響。主要用于要求防止相互干擾的線路中。絕緣層多用聚氯乙烯,屏蔽層多用銅絲編織結(jié)構(gòu)。因生產(chǎn)率低,耗銅量大,且屏蔽接地不便,目前正研制用細(xì)銅絲單層絞制以代替編織,外面再擠壓一層薄塑料以防散開,也有用金屬化薄膜復(fù)合結(jié)構(gòu),如鋁箔和聚酯薄膜的復(fù)合帶縱包以起絕緣和屏蔽作用。 此外,還有各種適用于特種要求的絕緣電線,如汽車用低壓電線、汽車用高壓點火線、電機電器引接線、航空導(dǎo)線、馬鞍山電纜回收補償導(dǎo)線等。
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