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              非标电力电缆扰乱市场,行业质量靠什么保障?


              2022-03-17

              从以下两个方面分析橡胶套电力电缆粘胶和铜线发黑的原因。

              橡胶套电力电缆是一种柔软可移动的电力电缆品种,以多股细铜线为导体,外包橡胶绝缘和橡胶护套。一般来说包括通用胶管电力电缆、电焊机电力电缆、潜水电机电力电缆、无线电装置电力电缆、摄影光源电力电缆。铜线发黑是由多种因素造成的,不仅仅是橡胶的配方,还有铜线本身的状态、橡胶加工工艺、橡胶硫化工艺、电力电缆的结构、护套的橡胶配方、生产环境等多种因素。下面爬山虎电力电缆系列为您介绍:

              非标电力电缆扰乱市场,行业质量靠什么保障?

              橡胶粘结和铜线发黑的原因分析

              铜线本身的原因上世纪五六十年代,国内大部分厂家使用的都是含铜量99.99个点的普通铜棒,都是有氧铜棒。制作方法是将铜锭多次加热轧制制成黑铜棒,铜棒经过大、中、小拉拔制成细铜线。因为铜本身不是无氧铜,所以在加工过程中铜线表面不可避免的会被氧化。上世纪80年代,国内引进了先进的无氧铜杆生产技术,自主研发的无氧铜杆生产技术,使得全线电力电缆工业使用无氧铜杆,无疑改善了铜线的发黑问题。但由于铜杆的加工,特别是韧化工艺的掌握,以及加工后的铜丝芯存放条件差,铜丝芯本身已被轻微氧化,这也是铜丝发黑的原因之一。

              橡胶配方原因50年代橡胶绝缘采用天然橡胶和丁苯橡胶。因为绝缘橡胶与铜线直接接触,所以硫磺不能直接作为硫化剂,也就是用很少的硫磺就能把铜线熏黑。需要使用一些能分解游离硫的化合物,如前面提到的促进剂TMTD和硫化剂VA-7,同时要加入一些硫化促进剂,提高硫化速度和程度,以保证绝缘橡胶的物理、机械和电气性能。

              但绝缘橡胶的弹性、强度、yongjiu变形都不如加硫的(如果不考虑铜线发黑的话)。几十年的实践证明,TMTD解决不了铜线的发黑问题。另外绝缘橡胶要有各种颜色,红、蓝、黄、绿、黑是基本色,这些颜色的出现也会使橡胶发粘,铜线发黑。配方中的主要填料是轻质碳酸钙和滑石粉。因为价格的原因,有的厂家为了降低成本,就用特别便宜的碳酸钙和滑石粉。这些填料颗粒粗,游离碱含量大,杂质多,所以物理机械性能差,电性能不好,容易造成铜线发黑。有些工厂还使用活性超细碳酸钙来提高绝缘橡胶的物理机械性能,而活性钙多采用硬脂酸处理,这也是铜线发黑的原因。

              使用固化剂VA-7可以改善铜线发黑,但由于固化程度不够,橡胶yongjiu变形大,会造成橡胶发粘。特别是加入促进剂ZDC后,固化速度加快。为了防止焦烧,添加促进剂DM以延迟焦烧时间。

              根据促进剂ZDC的结构,在TETD结构中两个相连的硫之间连接一个金属锌,结构式为SSH5C2‖H5C2>N-C-S-Zn-S-C-N<H5C2H5C2,TETD结构式为SH5C2‖H5C2>N-C

              来自导线电力电缆结构分析

              铜的催化老化是橡胶粘结的重要原因。qiansulian电力电缆科学研究所的实验证明,铜是从硫化过程中与橡胶的接触渗透到绝缘橡胶中的,厚度为1.0-2.0mm的绝缘橡胶含铜0.009-0.0027个点。众所周知,微量铜对橡胶有很大的破坏作用,也就是我们通常所说的重金属对橡胶的催化老化。

              在绝缘硫化过程中,秋兰析出的部分游离硫与铜反应生成活性含铜基团:CH3│CH2-CH-C-CH2-│S│CuCuCu,老化时弱-S-S-键断裂,生成活性含铜基团:Cu-S-,同时与橡胶和氧作用,破坏橡胶的长键分子。

              法国橡胶研究所也指出,如果橡胶中含有有害金属,如铜、锰等重金属盐,那么无论使用何种类型的促进剂,都会出现橡胶发粘的现象。

              橡胶套电力电缆中的硫向绝缘橡胶和铜线表面的迁移。qiansulian科学家用放射性同位素证明橡胶套中硫扩散的可能性电力电缆。在以天然橡胶为基础的硫化橡胶中,游离硫在130-150℃时的扩散系数约为10-6cm2/s。

              在连续硫化厂,硫化护套胶时,温度在185-200℃之间,扩散系数更大。由于游离硫在橡胶套中的扩散,改变了秋兰橡胶的结构,可能形成多硫键。这些多硫化物化合物通过化学分解和化合作用迁移,即“化学膨胀”。迁移的结果不仅会改变绝缘橡胶的结构,降低其耐热性,而且硫会与铜表面反应生成硫化铜和硫化亚铜,导致铜线发黑。反之,硫化铜和硫化亚铜会加速橡胶的老化,进而导致发粘现象。

              加工技术的原因

              橡胶加工的原因在以天然橡胶和丁苯橡胶结合为基础的绝缘配方中,需要对天然橡胶进行塑化,以提高橡胶的可塑性。有些大厂为了产量,用密炼机塑化,还要加入少量的化学增塑剂——促进剂M来提高可塑性。如果塑炼温度和滤胶时的温度控制不好,出现140℃以上的高温,当生胶放在开炼机上慢慢通过转鼓,上面堆积的橡胶暴露在热氧气和促进剂M的同时作用下,会发现橡胶表面看似涂了一层油,实际上在化学增塑剂的促进下,橡胶分子的断链更严重,导致橡胶更软更粘,分子量更小。

              尽管后来绝缘橡胶与苯乙烯-丁二烯橡胶混合,但是这些小分子量的天然橡胶均匀地分散在橡胶混合物中。这些混炼胶挤在铜线上连续硫化后,当时可能没有任何问题,但已经为橡胶粘铜线埋下了隐患,也就是说这些小分子量的天然橡胶会先出现局部粘铜线的现象。橡胶加硫化剂和促进剂的工艺也很重要。

              有些小厂在开炼机上加硫化剂,就是把装满硫化剂的罐子倒在鼓的中间,中间多,两边少。硫化剂吃进橡胶时,三角圈数少,会使硫化剂在橡胶中分布不均匀。这样在挤出包的连续硫化中,硫化剂多的地方容易看到铜线发黑的现象,发黑的地方时间长了会出现橡胶粘铜线的现象。

              橡胶硫化的原因有些企业为了追求产量,只需要60米的连续硫化管,蒸汽压力1.3Mpa,硫化速度要达到120米/分钟,这样绝缘橡胶在管内的停留时间只有30秒。橡胶本身是热的不良导体,绝缘线芯表面温度大于190℃。当温度传递到与铜线接触的内层橡胶时,被铜线吸收。当铜线加热到接近内层橡胶的温度时,硫化橡胶线芯已脱离硫化管。

              这样,内胶层的温度相对较低,约为170℃。只停留几秒钟就脱离硫化管,冷却收线,绝缘胶硫化不充分。以便实现充分的硫化。促进剂TMTD(用作硫化剂)的用量高达3.4个点。过量的硫化剂会在硫化过程中释放出更多的游离硫,除了交联橡胶分子外,还会有额外的游离硫。这就是铜线表面发黑的原因。

              总之,铜线发黑的问题还是很难解决的。从铜线到橡胶的每一道工序都要认真对待,才能达到更好的效果。橡胶的选择和硫化体系的采用仍是关键问题。这个问题的解决需要经历时间的考验。

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