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        非標電力電纜擾亂市場,行業質量靠什么保障?


        2022-03-17

        從以下兩個方面分析橡膠套電力電纜粘膠和銅線發黑的原因。

        橡膠套電力電纜是一種柔軟可移動的電力電纜品種,以多股細銅線為導體,外包橡膠絕緣和橡膠護套。一般來說包括通用膠管電力電纜、電焊機電力電纜、潛水電機電力電纜、無線電裝置電力電纜、攝影光源電力電纜。銅線發黑是由多種因素造成的,不僅僅是橡膠的配方,還有銅線本身的狀態、橡膠加工工藝、橡膠硫化工藝、電力電纜的結構、護套的橡膠配方、生產環境等多種因素。下面爬山虎電力電纜系列為您介紹:

        非標電力電纜擾亂市場,行業質量靠什么保障?

        橡膠粘結和銅線發黑的原因分析

        銅線本身的原因上世紀五六十年代,國內大部分廠家使用的都是含銅量99.99個點的普通銅棒,都是有氧銅棒。制作方法是將銅錠多次加熱軋制制成黑銅棒,銅棒經過大、中、小拉拔制成細銅線。因為銅本身不是無氧銅,所以在加工過程中銅線表面不可避免的會被氧化。上世紀80年代,國內引進了先進的無氧銅桿生產技術,自主研發的無氧銅桿生產技術,使得全線電力電纜工業使用無氧銅桿,無疑改善了銅線的發黑問題。但由于銅桿的加工,特別是韌化工藝的掌握,以及加工后的銅絲芯存放條件差,銅絲芯本身已被輕微氧化,這也是銅絲發黑的原因之一。

        橡膠配方原因50年代橡膠絕緣采用天然橡膠和丁苯橡膠。因為絕緣橡膠與銅線直接接觸,所以硫磺不能直接作為硫化劑,也就是用很少的硫磺就能把銅線熏黑。需要使用一些能分解游離硫的化合物,如前面提到的促進劑TMTD和硫化劑VA-7,同時要加入一些硫化促進劑,提高硫化速度和程度,以保證絕緣橡膠的物理、機械和電氣性能。

        但絕緣橡膠的彈性、強度、yongjiu變形都不如加硫的(如果不考慮銅線發黑的話)。幾十年的實踐證明,TMTD解決不了銅線的發黑問題。另外絕緣橡膠要有各種顏色,紅、藍、黃、綠、黑是基本色,這些顏色的出現也會使橡膠發粘,銅線發黑。配方中的主要填料是輕質碳酸鈣和滑石粉。因為價格的原因,有的廠家為了降低成本,就用特別便宜的碳酸鈣和滑石粉。這些填料顆粒粗,游離堿含量大,雜質多,所以物理機械性能差,電性能不好,容易造成銅線發黑。有些工廠還使用活性超細碳酸鈣來提高絕緣橡膠的物理機械性能,而活性鈣多采用硬脂酸處理,這也是銅線發黑的原因。

        使用固化劑VA-7可以改善銅線發黑,但由于固化程度不夠,橡膠yongjiu變形大,會造成橡膠發粘。特別是加入促進劑ZDC后,固化速度加快。為了防止焦燒,添加促進劑DM以延遲焦燒時間。

        根據促進劑ZDC的結構,在TETD結構中兩個相連的硫之間連接一個金屬鋅,結構式為SSH5C2‖H5C2>N-C-S-Zn-S-C-N<H5C2H5C2,TETD結構式為SH5C2‖H5C2>N-C

        來自導線電力電纜結構分析

        銅的催化老化是橡膠粘結的重要原因。qiansulian電力電纜科學研究所的實驗證明,銅是從硫化過程中與橡膠的接觸滲透到絕緣橡膠中的,厚度為1.0-2.0mm的絕緣橡膠含銅0.009-0.0027個點。眾所周知,微量銅對橡膠有很大的破壞作用,也就是我們通常所說的重金屬對橡膠的催化老化。

        在絕緣硫化過程中,秋蘭析出的部分游離硫與銅反應生成活性含銅基團:CH3│CH2-CH-C-CH2-│S│CuCuCu,老化時弱-S-S-鍵斷裂,生成活性含銅基團:Cu-S-,同時與橡膠和氧作用,破壞橡膠的長鍵分子。

        法國橡膠研究所也指出,如果橡膠中含有有害金屬,如銅、錳等重金屬鹽,那么無論使用何種類型的促進劑,都會出現橡膠發粘的現象。

        橡膠套電力電纜中的硫向絕緣橡膠和銅線表面的遷移。qiansulian科學家用放射性同位素證明橡膠套中硫擴散的可能性電力電纜。在以天然橡膠為基礎的硫化橡膠中,游離硫在130-150℃時的擴散系數約為10-6cm2/s。

        在連續硫化廠,硫化護套膠時,溫度在185-200℃之間,擴散系數更大。由于游離硫在橡膠套中的擴散,改變了秋蘭橡膠的結構,可能形成多硫鍵。這些多硫化物化合物通過化學分解和化合作用遷移,即“化學膨脹”。遷移的結果不僅會改變絕緣橡膠的結構,降低其耐熱性,而且硫會與銅表面反應生成硫化銅和硫化亞銅,導致銅線發黑。反之,硫化銅和硫化亞銅會加速橡膠的老化,進而導致發粘現象。

        加工技術的原因

        橡膠加工的原因在以天然橡膠和丁苯橡膠結合為基礎的絕緣配方中,需要對天然橡膠進行塑化,以提高橡膠的可塑性。有些大廠為了產量,用密煉機塑化,還要加入少量的化學增塑劑——促進劑M來提高可塑性。如果塑煉溫度和濾膠時的溫度控制不好,出現140℃以上的高溫,當生膠放在開煉機上慢慢通過轉鼓,上面堆積的橡膠暴露在熱氧氣和促進劑M的同時作用下,會發現橡膠表面看似涂了一層油,實際上在化學增塑劑的促進下,橡膠分子的斷鏈更嚴重,導致橡膠更軟更粘,分子量更小。

        盡管后來絕緣橡膠與苯乙烯-丁二烯橡膠混合,但是這些小分子量的天然橡膠均勻地分散在橡膠混合物中。這些混煉膠擠在銅線上連續硫化后,當時可能沒有任何問題,但已經為橡膠粘銅線埋下了隱患,也就是說這些小分子量的天然橡膠會先出現局部粘銅線的現象。橡膠加硫化劑和促進劑的工藝也很重要。

        有些小廠在開煉機上加硫化劑,就是把裝滿硫化劑的罐子倒在鼓的中間,中間多,兩邊少。硫化劑吃進橡膠時,三角圈數少,會使硫化劑在橡膠中分布不均勻。這樣在擠出包的連續硫化中,硫化劑多的地方容易看到銅線發黑的現象,發黑的地方時間長了會出現橡膠粘銅線的現象。

        橡膠硫化的原因有些企業為了追求產量,只需要60米的連續硫化管,蒸汽壓力1.3Mpa,硫化速度要達到120米/分鐘,這樣絕緣橡膠在管內的停留時間只有30秒。橡膠本身是熱的不良導體,絕緣線芯表面溫度大于190℃。當溫度傳遞到與銅線接觸的內層橡膠時,被銅線吸收。當銅線加熱到接近內層橡膠的溫度時,硫化橡膠線芯已脫離硫化管。

        這樣,內膠層的溫度相對較低,約為170℃。只停留幾秒鐘就脫離硫化管,冷卻收線,絕緣膠硫化不充分。以便實現充分的硫化。促進劑TMTD(用作硫化劑)的用量高達3.4個點。過量的硫化劑會在硫化過程中釋放出更多的游離硫,除了交聯橡膠分子外,還會有額外的游離硫。這就是銅線表面發黑的原因。

        總之,銅線發黑的問題還是很難解決的。從銅線到橡膠的每一道工序都要認真對待,才能達到更好的效果。橡膠的選擇和硫化體系的采用仍是關鍵問題。這個問題的解決需要經歷時間的考驗。

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