如何避免橡套電纜銅線發(fā)黑？

　　使用一段時(shí)間后，橡套電纜的銅線經(jīng)常變黑。研究發(fā)現(xiàn)，橡套電纜銅線發(fā)黑的原因有很多，不僅與橡膠的材料配方有關(guān)，還與銅線本身的狀態(tài)、橡膠加工工藝、橡膠硫化工藝、電纜結(jié)構(gòu)、護(hù)套橡膠配方、生產(chǎn)環(huán)境等諸多因素有關(guān)。

　　20世紀(jì)50年代和60年代，中國(guó)大多數(shù)國(guó)內(nèi)制造商使用普通銅棒(銅含量為99.99%，均為需氧銅棒)。生產(chǎn)方法是將銅錠加熱，多道壓延后制成黑銅棒。銅棒經(jīng)大、中、小拉拔后制成較細(xì)的銅線。由于銅本身不是無(wú)氧銅，在加工過程中銅線表面不可避免地會(huì)發(fā)生氧化。20世紀(jì)80年代，中國(guó)引進(jìn)的先進(jìn)無(wú)氧銅棒生產(chǎn)技術(shù)和中國(guó)開發(fā)的無(wú)氧銅棒工藝使整個(gè)電線電纜行業(yè)開始使用無(wú)氧銅棒，大大改善了銅線發(fā)黑問題。然而，由于橡套電纜銅棒的加工，特別是對(duì)增韌工藝的掌握，以及加工后銅芯的儲(chǔ)存條件較差，銅芯表面出現(xiàn)輕微氧化。

　　20世紀(jì)50年代，天然橡膠和丁苯橡膠被用于橡膠絕緣。由于橡套電纜的絕緣橡膠與銅線直接接觸，硫不能直接用作硫化劑。即使少量硫也會(huì)使銅線變黑，因此必須使用一些可以分解游離硫的化合物，如促進(jìn)劑TMTD和硫化劑va-7。同時(shí)，還需要與硫促進(jìn)劑配合，提高硫化速度和硫化程度，以確保絕緣橡膠的物理、機(jī)械和電氣性能。然而，從絕緣橡膠的彈性、強(qiáng)度和永久變形性能來(lái)看，含硫橡膠很好(暫時(shí)不考慮銅線發(fā)黑)。

　　實(shí)踐證明，TMTD不能解決銅線發(fā)黑問題。同時(shí)，絕緣橡膠將有各種顏色，其中紅色、藍(lán)色、黃色、綠色和黑色是基本顏色。這些顏色的出現(xiàn)會(huì)使橡膠變粘，橡套電纜的銅線變黑。配方中的主要填料是輕質(zhì)碳酸鈣和滑石粉，但由于價(jià)格因素，一些制造商使用低成本碳酸鈣和滑石粉以降低成本。這些填料顆粒較粗，游離堿含量大，且有許多雜質(zhì)，因此物理機(jī)械性能相對(duì)較差，電氣性能不好，并且容易導(dǎo)致銅線變黑。一些制造商使用活性超細(xì)碳酸鈣來(lái)改善絕緣橡膠的物理機(jī)械性能，大多數(shù)活性鈣用硬脂酸處理，這也是銅線發(fā)黑的原因。使用硫化劑va-7可以改善銅線的發(fā)黑，但由于硫化程度不足，橡膠的永久變形較大，這將導(dǎo)致橡膠粘性。特別是加入促進(jìn)劑ZDC后，硫化速度加快。為了防止灼燒，還添加了加速器DM以延遲灼燒時(shí)間。鑒于促進(jìn)劑ZDC的結(jié)構(gòu)，在TETD結(jié)構(gòu)中，金屬鋅連接在兩個(gè)相連的硫之間。

　　銅的催化和老化是橡膠粘性的重要原因。前蘇聯(lián)電纜科學(xué)研究所的試驗(yàn)證明，在硫化過程中，銅從與橡膠接觸處滲透到絕緣橡膠中，厚度為1.0-2.0mm的絕緣橡膠中含有0.009-0.0027%的銅。眾所周知，即使是少量的銅也會(huì)對(duì)橡膠產(chǎn)生巨大的破壞性影響，這就是我們通常所說的重金屬對(duì)橡膠的催化和老化。在絕緣硫化過程中，分析出的一些游離硫與銅反應(yīng)，形成含銅活性基團(tuán)。在老化過程中，弱s-s鍵斷裂并形成含cu-s-的活性銅。這種低分子鏈的結(jié)合在與橡膠相互作用時(shí)與氧反應(yīng)，破壞橡膠的長(zhǎng)鍵分子，使橡膠變得柔軟而有粘性。