(1)Bahan Isolasi Polietilen Halogen Nol Asap Rendah (XLPE) yang Terikat Silang:
Bahan insulasi XLPE diproduksi dengan mencampur polietilena (PE) dan etilena vinil asetat (EVA) sebagai matriks dasar, bersama dengan berbagai aditif seperti penghambat api bebas halogen, pelumas, antioksidan, dll., melalui proses pencampuran dan peletisasi. Setelah proses iradiasi, PE berubah dari struktur molekul linier menjadi struktur tiga dimensi, berubah dari bahan termoplastik menjadi plastik termoseting yang tidak larut.
Kabel insulasi XLPE memiliki beberapa keunggulan dibandingkan PE termoplastik biasa:
1. Peningkatan ketahanan terhadap deformasi termal, peningkatan sifat mekanis pada suhu tinggi, dan peningkatan ketahanan terhadap retak tegangan lingkungan dan penuaan termal.
2. Stabilitas kimia dan ketahanan pelarut yang ditingkatkan, aliran dingin yang berkurang, dan sifat listrik yang terjaga. Suhu pengoperasian jangka panjang dapat mencapai 125°C hingga 150°C. Setelah proses pengikatan silang, suhu hubung singkat PE dapat ditingkatkan hingga 250°C, sehingga memungkinkan kapasitas daya hantar arus yang jauh lebih tinggi untuk kabel dengan ketebalan yang sama.
3. Kabel berisolasi XLPE juga menunjukkan sifat mekanis, kedap air, dan tahan radiasi yang sangat baik, sehingga cocok untuk berbagai aplikasi, seperti kabel internal pada peralatan listrik, kabel motor, kabel lampu, kabel kontrol sinyal tegangan rendah otomotif, kabel lokomotif, kabel kereta bawah tanah, kabel pertambangan ramah lingkungan, kabel kapal, kabel kelas 1E untuk pembangkit listrik tenaga nuklir, kabel pompa submersible, dan kabel transmisi daya.
Arah terkini dalam pengembangan material insulasi XLPE meliputi material insulasi kabel listrik PE ikatan silang iradiasi, material insulasi udara PE ikatan silang iradiasi, dan material selubung poliolefin tahan api ikatan silang iradiasi.
(2)Bahan Isolasi Polipropilena Terikat Silang (XL-PP):
Polipropilena (PP), sebagai plastik umum, memiliki karakteristik seperti bobot yang ringan, sumber bahan baku yang melimpah, hemat biaya, ketahanan korosi kimia yang sangat baik, mudah dibentuk, dan dapat didaur ulang. Namun, ia memiliki keterbatasan seperti kekuatan yang rendah, ketahanan panas yang buruk, deformasi penyusutan yang signifikan, ketahanan mulur yang buruk, kerapuhan pada suhu rendah, dan ketahanan yang buruk terhadap penuaan akibat panas dan oksigen. Keterbatasan ini telah membatasi penggunaannya dalam aplikasi kabel. Para peneliti telah berupaya untuk memodifikasi bahan polipropilena guna meningkatkan kinerjanya secara keseluruhan, dan polipropilena yang dimodifikasi dengan ikatan silang iradiasi (XL-PP) telah secara efektif mengatasi keterbatasan ini.
Kabel berisolasi XL-PP dapat memenuhi uji api UL VW-1 dan standar kabel 150°C berperingkat UL. Dalam aplikasi kabel praktis, EVA sering dicampur dengan PE, PVC, PP, dan material lain untuk menyesuaikan kinerja lapisan insulasi kabel.
Salah satu kelemahan PP ikatan silang iradiasi adalah melibatkan reaksi kompetitif antara pembentukan gugus ujung tak jenuh melalui reaksi degradasi dan reaksi ikatan silang antara molekul terstimulasi dan radikal bebas molekul besar. Penelitian telah menunjukkan bahwa rasio degradasi terhadap reaksi ikatan silang dalam ikatan silang iradiasi PP adalah sekitar 0,8 saat menggunakan iradiasi sinar gamma. Untuk mencapai reaksi ikatan silang yang efektif dalam PP, promotor ikatan silang perlu ditambahkan untuk ikatan silang iradiasi. Selain itu, ketebalan ikatan silang yang efektif dibatasi oleh kemampuan penetrasi berkas elektron selama iradiasi. Iradiasi menyebabkan produksi gas dan busa, yang menguntungkan untuk ikatan silang produk tipis tetapi membatasi penggunaan kabel berdinding tebal.
(3) Bahan Isolasi Kopolimer Etilen-Vinil Asetat Terikat Silang (XL-EVA):
Seiring dengan meningkatnya permintaan akan keamanan kabel, pengembangan kabel ikatan silang tahan api bebas halogen telah berkembang pesat. Dibandingkan dengan PE, EVA, yang memasukkan monomer vinil asetat ke dalam rantai molekuler, memiliki kristalinitas yang lebih rendah, sehingga menghasilkan fleksibilitas, ketahanan benturan, kompatibilitas pengisi, dan sifat penyegelan panas yang lebih baik. Secara umum, sifat resin EVA bergantung pada kandungan monomer vinil asetat dalam rantai molekuler. Kandungan vinil asetat yang lebih tinggi menghasilkan peningkatan transparansi, fleksibilitas, dan ketangguhan. Resin EVA memiliki kompatibilitas pengisi dan kemampuan ikatan silang yang sangat baik, sehingga semakin populer dalam kabel ikatan silang tahan api bebas halogen.
Resin EVA dengan kandungan vinil asetat sekitar 12% hingga 24% umumnya digunakan dalam isolasi kawat dan kabel. Dalam aplikasi kabel yang sebenarnya, EVA sering dicampur dengan PE, PVC, PP, dan bahan lainnya untuk menyesuaikan kinerja lapisan isolasi kabel. Komponen EVA dapat meningkatkan ikatan silang, sehingga meningkatkan kinerja kabel setelah ikatan silang.
(4) Bahan Isolasi Monomer Etilen-Propilen-Diena Terikat Silang (XL-EPDM):
XL-EPDM merupakan terpolimer yang terdiri dari etilena, propilena, dan monomer diena tak terkonjugasi, yang saling terkait melalui penyinaran. Kabel XL-EPDM menggabungkan keunggulan kabel berisolasi poliolefin dan kabel berisolasi karet biasa:
1. Fleksibilitas, ketahanan, tidak mudah melekat pada suhu tinggi, tahan terhadap penuaan jangka panjang, dan tahan terhadap iklim keras (-60°C hingga 125°C).
2. Tahan terhadap ozon, tahan terhadap sinar UV, kinerja isolasi listrik, dan tahan terhadap korosi kimia.
3. Ketahanan terhadap minyak dan pelarut sebanding dengan isolasi karet kloroprena untuk keperluan umum. Dapat diproduksi menggunakan peralatan pemrosesan ekstrusi panas umum, sehingga hemat biaya.
Kabel berisolasi XL-EPDM memiliki berbagai macam aplikasi, termasuk namun tidak terbatas pada kabel daya tegangan rendah, kabel kapal, kabel pengapian otomotif, kabel kontrol untuk kompresor pendingin, kabel bergerak pertambangan, peralatan pengeboran, dan perangkat medis.
Kerugian utama kabel XL-EPDM meliputi ketahanan sobek yang buruk dan sifat perekat serta daya rekat yang lemah, yang dapat memengaruhi pemrosesan selanjutnya.
(5) Bahan Isolasi Karet Silikon
Karet silikon memiliki fleksibilitas dan ketahanan yang sangat baik terhadap ozon, pelepasan muatan korona, dan api, sehingga menjadikannya bahan yang ideal untuk isolasi listrik. Aplikasi utamanya dalam industri listrik adalah untuk kabel dan kawat. Kabel dan kawat karet silikon sangat cocok untuk digunakan di lingkungan bersuhu tinggi dan berat, dengan masa pakai yang jauh lebih lama dibandingkan dengan kabel standar. Aplikasi umum meliputi motor bersuhu tinggi, transformator, generator, peralatan elektronik dan listrik, kabel pengapian pada kendaraan pengangkut, serta kabel daya dan kontrol laut.
Saat ini, kabel yang diisolasi dari karet silikon biasanya disambung silang menggunakan tekanan atmosfer dengan udara panas atau uap bertekanan tinggi. Ada juga penelitian yang sedang berlangsung tentang penggunaan iradiasi berkas elektron untuk penyambungan silang karet silikon, meskipun belum lazim dalam industri kabel. Dengan kemajuan terkini dalam teknologi penyambungan silang iradiasi, teknologi ini menawarkan alternatif yang lebih murah, lebih efisien, dan ramah lingkungan untuk bahan isolasi karet silikon. Melalui iradiasi berkas elektron atau sumber radiasi lainnya, penyambungan silang isolasi karet silikon yang efisien dapat dicapai sekaligus memungkinkan kontrol atas kedalaman dan tingkat penyambungan silang untuk memenuhi persyaratan aplikasi tertentu.
Oleh karena itu, penerapan teknologi ikatan silang iradiasi untuk bahan insulasi karet silikon sangat menjanjikan dalam industri kawat dan kabel. Teknologi ini diharapkan dapat mengurangi biaya produksi, meningkatkan efisiensi produksi, dan berkontribusi dalam mengurangi dampak buruk terhadap lingkungan. Upaya penelitian dan pengembangan di masa mendatang dapat lebih mendorong penggunaan teknologi ikatan silang iradiasi untuk bahan insulasi karet silikon, sehingga lebih banyak digunakan untuk pembuatan kawat dan kabel bersuhu tinggi dan berkinerja tinggi dalam industri listrik. Hal ini akan memberikan solusi yang lebih andal dan tahan lama untuk berbagai bidang aplikasi.
Waktu posting: 28-Sep-2023