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　　铜丝发黑的原因是多(duō)种因素造成的，不仅仅是橡皮的配方问题，还与铜丝本身所处的状态、橡胶加工工艺、橡胶硫化工艺、電(diàn)缆的结构、护套橡胶配方、生产环境等诸多(duō)因素有(yǒu)关。

　　重型橡套電(diàn)缆中铜丝发黑的原因分(fēn)析

　　1、铜丝本身的原因在廿世纪五十到六十年代，國(guó)内大多(duō)数厂家均使用(yòng)普通铜杆，铜含量為(wèi)99.99%，均為(wèi)有(yǒu)氧铜杆，生产方法都是铜锭加热后经多(duō)道压延后制得黑色铜杆，经过大、中、小(xiǎo)拉将铜杆制成比较细的铜丝。因為(wèi)铜本身不是无氧铜，在加工过程中铜丝表面难免出现氧化。到了廿世纪八十年代，國(guó)内引进了无氧铜杆的先进生产技术，以及國(guó)内自行开发的无氧铜杆生产技术，使整个電(diàn)線(xiàn)電(diàn)缆行业均用(yòng)上了无氧铜杆，这无疑是改善了铜丝的发黑问题。但由于对铜杆的加工，特别是韧炼工艺的掌握以及加工好的铜線(xiàn)芯存放的条件不好，使铜線(xiàn)芯本身已有(yǒu)轻微的氧化，这也是铜丝发黑的原因之一。

　　2、橡胶配方的原因廿世纪五十年代，橡胶绝缘均采用(yòng)天然胶和丁苯胶并用(yòng)配方。由于绝缘橡皮直接与铜線(xiàn)接触，所以就不能(néng)直接使用(yòng)硫磺作硫化剂，即使用(yòng)很(hěn)少的硫磺也会使铜線(xiàn)发黑。必须使用(yòng)一些能(néng)够分(fēn)解出游离硫的化合物(wù)，如前面提到过的促进剂TMTD、硫化剂VA-7，同时还要配合一些硫化促进剂来提高硫化速度和硫化程度，确保绝缘橡皮的物(wù)理(lǐ)机械性能(néng)和電(diàn)气性能(néng)。但从绝缘橡皮的弹性、强力和永久变形看，都不如加有(yǒu)硫磺的橡皮(如果不考虑铜丝发黑的话)。几十年的实践已经证实TMTD无法解决铜丝的发黑问题。

　　另外，绝缘橡皮要有(yǒu)各种颜色，红、蓝、黄、绿、黑是基本颜色，这些颜色的出现也会促使橡皮发粘和铜丝发黑。配方中的主要填充剂是轻质碳酸钙和滑石粉，由于价格的关系，有(yǒu)些厂家為(wèi)了降低成本，用(yòng)价格特别便宜的碳酸钙和滑石粉，这些填充剂粒子粗、游离碱的含量大、杂质多(duō)，所以物(wù)理(lǐ)机械性能(néng)比较差，電(diàn)性能(néng)不好，还容易造成铜丝发黑。还有(yǒu)的厂用(yòng)活性超细碳酸钙来提高绝缘橡皮的物(wù)理(lǐ)机械性能(néng)，而活性钙多(duō)数是用(yòng)硬脂酸来处理(lǐ)的，这种酸也是促使铜丝发黑的原因。

　　重型橡套電(diàn)缆中铜丝发黑的原因分(fēn)析

　　硫化剂VA-7的使用(yòng)，可(kě)以改善铜丝发黑，但由于硫化程度不够，橡皮的永久变形大，会造成橡皮发粘。特别是加入促进剂ZDC以后，提高了硫化速度，為(wèi)了防止焦烧，还要加入促进剂DM来延缓焦烧时间。从促进剂ZDC的结构看，是在TETD结构中两个相连接的硫中间接上一个金属锌，结构式為(wèi)：SSH5C2‖‖H5C2>N-C-S-Zn-S-C-NN-C-S-S-C-N

　　从電(diàn)線(xiàn)電(diàn)缆结构分(fēn)析

　　1、铜的催化老化是橡皮发粘的重要原因前苏联電(diàn)缆科(kē)學(xué)研究院试验证明：硫化过程中铜从与橡胶接触处渗入到绝缘橡胶中，1.0-2.0mm厚度的绝缘橡皮含铜0.009-0.0027%。

　　众所周知，微量铜对橡皮有(yǒu)极大的破坏作用(yòng)，也就是我们通常说的重金属对橡胶的催化老化。在绝缘硫化过程中，秋兰姆析出若干游离硫与铜反应，形成活性含铜基团：CH3│CH2-CH-C-CH2-││SS││CuCu在老化时，较弱的-S-S-键断裂，形成活性含铜基：Cu-S-，它与橡胶作用(yòng)，同时与氧作用(yòng)，破坏橡胶的長(cháng)键分(fēn)子，使橡胶变软变粘，是低分(fēn)子链的组合。法國(guó)橡胶研究院研究发粘重现问题时也指出：如果橡胶中含有(yǒu)有(yǒu)害的金属，如：铜、锰等重金属盐类，那么不管促进剂的种类，均会发生橡胶发粘现象。

　　2、橡套電(diàn)缆中硫磺向绝缘橡皮和铜線(xiàn)表面的迁移前苏联科(kē)學(xué)家应用(yòng)放射性同位素证实了電(diàn)缆护套橡胶中硫扩散的可(kě)能(néng)性。

　　以天然橡胶為(wèi)基的硫化胶中，在130-150℃的温度下，游离硫的扩散系数约為(wèi)10-6cm2/s。连续硫化的生产厂，硫化护套橡胶时，温度在185-200℃之间，这个扩散的系数就更大。由于橡套游离硫的扩散，改变了秋兰姆橡胶的结构，可(kě)能(néng)形成多(duō)硫键。这些多(duō)硫化合物(wù)通过化學(xué)分(fēn)解和化合实现迁移，即"化學(xué)扩"。由于迁移的结果，不仅可(kě)改变绝缘橡皮的结构，降低其耐热性，而且硫与铜表面反应，形成硫化铜和硫化亚铜，导致铜線(xiàn)发黑。反过来，硫化铜和硫化亚铜加速橡胶的老化，又(yòu)导致发粘现象的发生。

　　加工工艺方面的原因

　　1、橡料加工方面的原因在以天然胶和丁苯胶并用(yòng)為(wèi)基础的绝缘配方中，天然胶需要通过塑炼来提高橡胶的可(kě)塑性。有(yǒu)些大厂為(wèi)了产量，用(yòng)密炼机塑炼，还要加入少量的化學(xué)增塑剂--促进剂M来提高塑性。如果塑炼温度和生胶滤橡时的温度控制不好，出现140℃以上的高温，当生胶放到开炼机上缓慢通过滚筒，而上面的积胶由于受到热氧和促进剂M的同时作用(yòng)，会发现橡胶表面好象涂了一层油，实际上是橡胶分(fēn)子在化學(xué)增塑剂的促进下断链比较严重，产生了比较软和粘的较小(xiǎo)分(fēn)子量橡胶。虽然后来与丁苯胶并用(yòng)混炼出绝缘橡料，这些小(xiǎo)分(fēn)子量的天然胶被均匀地分(fēn)散在胶料中，这些胶料挤包在铜丝上进行连续硫化后，当时可(kě)能(néng)看不出什么问题，但已经為(wèi)橡胶粘铜丝埋下了一个隐患，也就是说，这些小(xiǎo)分(fēn)子量的天然胶将首先出现局部粘铜丝现象。

　　重型橡套電(diàn)缆中铜丝发黑的原因分(fēn)析

　　绝缘橡皮加硫化剂和促进剂的工艺也十分(fēn)重要。有(yǒu)些小(xiǎo)厂在开炼机上加硫化剂，就是将装有(yǒu)硫化剂的罐子，在滚筒的中部倒入，中间很(hěn)多(duō)，而两边较少。当硫化剂吃入橡皮中，翻三角的次数较少，会使硫化剂在橡料中分(fēn)布不均匀。这样在挤包连续硫化时，含硫化剂比较多(duō)的地方很(hěn)容易出现铜丝发黑现象，在发黑的地方时间一長(cháng)，还会出现橡皮粘铜丝的现象。

　　2、绝缘橡皮硫化方面的原因有(yǒu)些企业為(wèi)了追求产量，连续硫化管只有(yǒu)60米長(cháng)，蒸汽压力是1.3Mpa，而硫化速度要开到120米/分(fēn)，这样绝缘橡胶在管中的停留时间只有(yǒu)30秒(miǎo)。橡皮本身是热的不良导體(tǐ)，绝缘線(xiàn)芯表面温度大于190℃，当温度传热到与铜線(xiàn)接触的里层橡皮时，又(yòu)被铜線(xiàn)吸热，铜線(xiàn)升温到与里层橡皮温度接近时，硫化的橡皮電(diàn)線(xiàn)芯已经出硫化管了。这样里层橡皮温度比较低，大约為(wèi)170℃，停留只有(yǒu)几秒(miǎo)钟就出硫化管，进入冷却和收線(xiàn)，绝缘橡皮就会硫化不足。為(wèi)了达到足够的硫化。促进剂TMTD的用(yòng)量(作硫化剂用(yòng))高达3.4%，过量的硫化剂，在硫化过程中放出的游离硫也多(duō)，除供交联橡胶分(fēn)子外，还有(yǒu)多(duō)余的游离硫。这是促使铜線(xiàn)表面发黑的原因。

　　总之，解决铜線(xiàn)发黑的问题，难度仍然较大，从铜丝到橡皮的每一道工序都要认真对待，才能(néng)取得较好的效果。胶种选择和硫化體(tǐ)系的采用(yòng)仍是问题的关键所在。这个问题的解决需要经历时间的考验。