在使(shi)用(yong)一段時間(jian)后，橡(xiang)(xiang)套(tao)電(dian)纜(lan)銅絲顏色(se)往(wang)往(wang)會發(fa)黑。究其原(yuan)因發(fa)現：導(dao)致橡(xiang)(xiang)套(tao)電(dian)纜(lan)銅絲發(fa)黑的(de)原(yuan)因有(you)很多(duo)，除了(le)和橡(xiang)(xiang)皮的(de)材料(liao)配方有(you)關外，還與銅絲本(ben)身所處的(de)狀態、橡(xiang)(xiang)膠加工工藝、橡(xiang)(xiang)膠硫化工藝、電(dian)纜(lan)的(de)結構、護套(tao)橡(xiang)(xiang)膠配方以及生產(chan)環(huan)境等諸多(duo)因素有(you)關。

二十(shi)世紀(ji)五六十(shi)年(nian)代，我(wo)國國內(nei)大(da)多數(shu)廠家均使用(yong)普通(tong)銅(tong)桿(gan)(銅(tong)含量為99.99%，均為有氧銅(tong)桿(gan))，生產方法都是銅(tong)錠加熱后(hou)(hou)經(jing)多道壓延(yan)后(hou)(hou)制得黑色銅(tong)桿(gan)，在大(da)、中、小拉后(hou)(hou)將銅(tong)桿(gan)制成比(bi)較細的銅(tong)絲。因為銅(tong)本身并非是無氧銅(tong)，在加工過程中銅(tong)絲表(biao)面(mian)難免會(hui)發生氧化。

二十世紀八十年代，我國引進的先進無氧銅桿生產技術，以及國內自行研發的無氧銅桿工藝，使整個電線電纜行業開始使用(yong)無氧銅(tong)桿，大(da)大(da)地(di)改善了銅(tong)絲發黑的問題。但由(you)于對銅(tong)桿的加工(gong)，特(te)別(bie)是韌煉(lian)工(gong)藝(yi)的掌握以(yi)及加工(gong)后(hou)銅(tong)線(xian)芯(xin)存放條(tiao)件惡劣，使銅(tong)線(xian)芯(xin)表面發生輕(qing)微(wei)的氧化。

二十(shi)(shi)世紀(ji)五十(shi)(shi)年代，橡膠絕(jue)緣均采用天然膠和丁苯膠并用配方。由于(yu)絕(jue)緣橡皮直(zhi)接與銅線接觸，不(bu)能直(zhi)接使用硫(liu)(liu)磺作(zuo)硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)，即使使用很少的(de)(de)硫(liu)(liu)磺也會使銅線發黑，所以(yi)不(bu)得(de)不(bu)使用一些能夠分解出游離硫(liu)(liu)的(de)(de)化(hua)合物，如促進(jin)劑(ji)TMTD、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)VA-7，同時還要配合硫(liu)(liu)化(hua)促進(jin)劑(ji)來提(ti)高硫(liu)(liu)化(hua)速(su)度和硫(liu)(liu)化(hua)程(cheng)度，確保絕(jue)緣橡皮的(de)(de)物理機械性(xing)能和電(dian)氣性(xing)能。但從絕(jue)緣橡皮的(de)(de)彈性(xing)、強(qiang)力和變(bian)形(xing)性(xing)能角(jiao)度來說(shuo)，加有硫(liu)(liu)磺的(de)(de)橡皮是好的(de)(de)(暫(zan)且不(bu)考慮銅絲(si)發黑)。

實踐(jian)證明：TMTD無法解決(jue)銅絲(si)發(fa)黑(hei)問題(ti)。同時，絕(jue)(jue)緣橡(xiang)皮(pi)會有各(ge)種(zhong)顏色(se)，其中(zhong)(zhong)的紅、藍、黃、綠、黑(hei)是(shi)(shi)基(ji)本顏色(se)，這(zhe)些(xie)顏色(se)的出現會促(cu)使(shi)橡(xiang)皮(pi)發(fa)粘和銅絲(si)發(fa)黑(hei)。配方中(zhong)(zhong)的主要填(tian)充劑(ji)(ji)是(shi)(shi)輕(qing)質碳(tan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈣(gai)和滑(hua)石粉，但受價格因素影響，一些(xie)廠家為了(le)降(jiang)低(di)成本，使(shi)用(yong)的是(shi)(shi)低(di)價碳(tan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈣(gai)和滑(hua)石粉。這(zhe)些(xie)填(tian)充劑(ji)(ji)粒(li)子(zi)粗、游離堿的含(han)量大、雜質多(duo)，所以物理(li)機(ji)械(xie)性能(neng)比較差(cha)，電(dian)性能(neng)不好，還容(rong)易造(zao)成銅絲(si)發(fa)黑(hei)。一些(xie)廠商(shang)用(yong)活性超細碳(tan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈣(gai)來(lai)提高(gao)絕(jue)(jue)緣橡(xiang)皮(pi)的物理(li)機(ji)械(xie)性能(neng)，而活性鈣(gai)多(duo)數是(shi)(shi)用(yong)硬脂(zhi)酸(suan)(suan)(suan)(suan)來(lai)處理(li)的，這(zhe)種(zhong)酸(suan)(suan)(suan)(suan)也是(shi)(shi)促(cu)使(shi)銅絲(si)發(fa)黑(hei)的原因。硫(liu)化劑(ji)(ji)VA-7的使(shi)用(yong)，可(ke)以改善銅絲(si)發(fa)黑(hei)，但由(you)于硫(liu)化程度(du)不夠，橡(xiang)皮(pi)的變形大，會造(zao)成橡(xiang)皮(pi)發(fa)粘。特別是(shi)(shi)加(jia)入促(cu)進(jin)劑(ji)(ji)ZDC以后，提高(gao)了(le)硫(liu)化速度(du)，為了(le)防止焦燒，還要加(jia)入促(cu)進(jin)劑(ji)(ji)DM來(lai)延(yan)緩焦燒時間。從促(cu)進(jin)劑(ji)(ji)ZDC的結構看，是(shi)(shi)在(zai)TETD結構中(zhong)(zhong)兩個相連(lian)接(jie)的硫(liu)中(zhong)(zhong)間接(jie)上一個金(jin)屬鋅(xin)。

銅(tong)(tong)的(de)(de)催化(hua)、老化(hua)是(shi)橡(xiang)(xiang)皮發(fa)粘(zhan)的(de)(de)重(zhong)要(yao)原因。前蘇聯電(dian)纜科學研究院(yuan)試驗證(zheng)明：在硫(liu)化(hua)過程(cheng)中，銅(tong)(tong)從(cong)與橡(xiang)(xiang)膠(jiao)接觸處滲入到絕緣(yuan)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)中，1.0-2.0mm厚度的(de)(de)絕緣(yuan)橡(xiang)(xiang)皮含(han)銅(tong)(tong)0.009-0.0027%。眾所周知，即使(shi)微量銅(tong)(tong)也(ye)會(hui)對橡(xiang)(xiang)皮產(chan)生(sheng)(sheng)較大的(de)(de)破壞作用(yong)，這就(jiu)是(shi)我們(men)通(tong)常(chang)說(shuo)的(de)(de)重(zhong)金屬(shu)對橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)催化(hua)、老化(hua)。在絕緣(yuan)硫(liu)化(hua)過程(cheng)中，秋蘭姆析(xi)出(chu)若干(gan)游離(li)硫(liu)與銅(tong)(tong)反應(ying)，形(xing)成(cheng)活性(xing)(xing)含(han)銅(tong)(tong)基團。在老化(hua)時(shi)，較弱的(de)(de)-S-S-鍵斷裂，形(xing)成(cheng)活性(xing)(xing)含(han)銅(tong)(tong)基Cu-S-。這一(yi)低分(fen)子(zi)鏈的(de)(de)組合與橡(xiang)(xiang)膠(jiao)作用(yong)的(de)(de)同時(shi)還與氧發(fa)生(sheng)(sheng)反應(ying)，破壞橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)長(chang)鍵分(fen)子(zi)，使(shi)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)變軟變粘(zhan)。法國橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研究院(yuan)在研究發(fa)粘(zhan)重(zhong)現問題時(shi)指出(chu)：如果橡(xiang)(xiang)膠(jiao)中含(han)有有害的(de)(de)金屬(shu)，如銅(tong)(tong)、錳等重(zhong)金屬(shu)鹽類(lei)，那么不管(guan)使(shi)用(yong)哪一(yi)種促(cu)進劑，都(dou)會(hui)發(fa)生(sheng)(sheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)發(fa)粘(zhan)現象。

針對橡(xiang)套電(dian)纜中(zhong)硫磺(huang)向絕緣橡(xiang)皮(pi)和銅線表(biao)面(mian)滲透的原因(yin)探討(tao)，前蘇聯科學家(jia)曾(ceng)應用放(fang)射性同(tong)位素證實了(le)電(dian)纜護套橡(xiang)膠(jiao)中(zhong)硫擴散的可(ke)能性。以天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)為基(ji)的硫化(hua)膠(jiao)中(zhong)，在130-150℃的溫度下，游離硫的擴散系(xi)(xi)數(shu)約(yue)為10-6cm2/s。而(er)在連續(xu)硫化(hua)的生產(chan)車間(jian)內，硫化(hua)護套橡(xiang)膠(jiao)時溫度保持在185-200℃之間(jian)，使(shi)得硫擴散系(xi)(xi)數(shu)更大。

橡(xiang)套游離硫的(de)擴(kuo)(kuo)散(san)，改變了秋(qiu)蘭姆橡(xiang)膠的(de)結構，可能形成多(duo)硫鍵。這些(xie)多(duo)硫化(hua)(hua)合物通(tong)過化(hua)(hua)學(xue)分解和化(hua)(hua)合實(shi)現遷移(yi)，即"化(hua)(hua)學(xue)擴(kuo)(kuo)散(san)"，不僅改變了絕緣橡(xiang)皮的(de)結構，降(jiang)低其(qi)耐熱(re)性，而且與銅(tong)(tong)表(biao)面(mian)發生反(fan)應，形成硫化(hua)(hua)銅(tong)(tong)、硫化(hua)(hua)亞(ya)(ya)銅(tong)(tong)，導致(zhi)銅(tong)(tong)線發黑。同時，硫化(hua)(hua)銅(tong)(tong)和硫化(hua)(hua)亞(ya)(ya)銅(tong)(tong)也加速了橡(xiang)膠的(de)老化(hua)(hua)，導致(zhi)橡(xiang)膠發粘。

橡(xiang)料(liao)加(jia)工工藝的(de)(de)(de)(de)好(hao)壞，主(zhu)要取決于(yu)(yu)天然膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和丁(ding)苯膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)并用(yong)為(wei)基(ji)礎的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣(yuan)配(pei)方(fang)。其中，天然膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)需要通過塑煉(lian)(lian)來(lai)提高橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)可塑性。有些(xie)上(shang)(shang)(shang)了規模的(de)(de)(de)(de)企(qi)業為(wei)了保證產(chan)量(liang)，在使用(yong)密煉(lian)(lian)機(ji)塑煉(lian)(lian)的(de)(de)(de)(de)同時(shi)還(huan)會加(jia)入少量(liang)的(de)(de)(de)(de)化學增塑劑(ji)(促(cu)進劑(ji)M)來(lai)提高塑性。但(dan)是(shi)(shi)如果沒(mei)有控制好(hao)塑煉(lian)(lian)溫度(du)和生膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)濾(lv)橡(xiang)時(shi)的(de)(de)(de)(de)溫度(du)，出(chu)(chu)現(xian)140℃以(yi)上(shang)(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)高溫情況時(shi)，當生膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)在開煉(lian)(lian)機(ji)上(shang)(shang)(shang)緩慢通過滾筒，而上(shang)(shang)(shang)面的(de)(de)(de)(de)積(ji)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)由于(yu)(yu)受到熱(re)氧(yang)和促(cu)進劑(ji)M的(de)(de)(de)(de)同時(shi)作(zuo)用(yong)，就會發現(xian)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)表(biao)面好(hao)像涂了一層油，實際(ji)上(shang)(shang)(shang)是(shi)(shi)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分子(zi)在化學增塑劑(ji)的(de)(de)(de)(de)促(cu)進下(xia)嚴(yan)重斷鏈，從而產(chan)生比較(jiao)軟粘的(de)(de)(de)(de)較(jiao)小分子(zi)量(liang)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這些(xie)較(jiao)小分子(zi)量(liang)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)雖(sui)然在工藝后期(qi)會與丁(ding)苯膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)并用(yong)混煉(lian)(lian)出(chu)(chu)絕(jue)緣(yuan)橡(xiang)料(liao)，均勻(yun)地分散在膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)中。膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)擠包在銅(tong)絲(si)上(shang)(shang)(shang)進行(xing)連(lian)續(xu)硫化后，肉眼無法(fa)看出(chu)(chu)任(ren)何問題，但(dan)已經為(wei)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)粘銅(tong)絲(si)埋下(xia)了隱患(huan)，也就是(shi)(shi)說，這些(xie)小分子(zi)量(liang)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)將首先(xian)出(chu)(chu)現(xian)局部(bu)粘銅(tong)絲(si)現(xian)象。

絕緣橡(xiang)皮加(jia)硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)和促進劑(ji)(ji)的(de)(de)工(gong)藝也十分重要。一些小作坊企(qi)業(ye)在(zai)開煉機上加(jia)硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)，就是將裝有硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)的(de)(de)罐子倒入滾筒的(de)(de)中(zhong)(zhong)部，這無疑地(di)導(dao)致(zhi)了硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)中(zhong)(zhong)間(jian)多，兩(liang)邊少(shao)。當(dang)硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)滲入橡(xiang)皮中(zhong)(zhong)，翻(fan)三角(jiao)的(de)(de)次數較少(shao)，會(hui)使硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)在(zai)橡(xiang)料中(zhong)(zhong)分布不均勻。這樣在(zai)擠包(bao)連續硫(liu)(liu)化(hua)時，含硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)比較多的(de)(de)地(di)方很容易出現(xian)銅絲發黑(hei)現(xian)象(xiang)。時間(jian)一長(chang)，在(zai)發黑(hei)的(de)(de)地(di)方還會(hui)出現(xian)橡(xiang)皮粘(zhan)銅絲的(de)(de)現(xian)象(xiang)。

絕緣橡皮(pi)硫化原因分析

一些企業為了追求產量，連續硫化管只有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停留時間只有30秒。橡皮本身是熱的不良導體，絕緣線芯表面溫度大于190℃，當溫度傳熱到與銅線接觸的里層橡皮時，又被銅線吸熱，銅線升溫到與里層橡皮溫度接近時，硫化的橡皮電線芯已經出硫化管了。這樣里層橡皮溫度比較低，大約為170℃，停留只有幾秒鐘就出硫化管，進入冷卻和收線，絕緣橡皮就會硫化不足。為了達到足夠的硫化，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，除供交聯橡膠分子外，還有多余的游離硫，從而又成為促使銅線表面發黑的間接原因。電線電纜廠家

總之，解(jie)決銅(tong)線發(fa)黑的(de)問題難(nan)度很大(da)，從銅(tong)絲到橡(xiang)皮的(de)每一道工序都要認真對待，才(cai)能取得較(jiao)好的(de)效果(guo)。尤(you)其是要注(zhu)重膠種(zhong)選擇和硫化體系(xi)的(de)采(cai)用。