Dengan kopolimerisasi etilen, propilena dan diolefin non-konjugasi dari karet etilen propilena diena (EPDM) sebagai bahan insulasi kawat dan kabel memiliki sejarah lebih dari 60 tahun. EPDM dan polivinil klorida (PVC) dan polietilen ikatan silang (XLPE) serta bahan insulasi lainnya memiliki posisi yang sama tak tergantikannya, dan keunggulan uniknya adalah: masa pakai lebih lama, ketahanan lebih baik terhadap air dan oksigen serta stabilitas termal, rentang suhu pengoperasian yang lebih luas. Karena penerapan EPDM di bidang isolasi listrik semakin luas, persyaratan indikator utama EPDM juga semakin menuntut, terutama pada beberapa aplikasi kelas atas, pengendalian indikator utama EPDM memiliki persyaratan yang lebih ketat, hanya jika indikator utama yang sesuai berada dalam kisaran yang wajar, sehingga EPDM dapat memenuhi persyaratan pemrosesan, kinerja, dan penggunaan. Ambil EPDM sebagai contoh untuk pembuatan kawat tegangan menengah dan insulasi kabel, jika kekuatan tarik, perpanjangan sobek, kekuatan tembus, kehilangan dielektrik, resistivitas volume dan sifat mekanik dan listrik penting lainnya dari produk dapat memenuhi persyaratan, bahan baku Kandungan etilen EPDM, viskositas mooney, kandungan dan kemurnian diolefin serta indikator utama lainnya harus memiliki batasan yang ketat. Ada banyak faktor yang mempengaruhi ketahanan rusaknya kawat EPDM dan isolasi kabel. Selain kandungan etilen yang disebutkan di atas, kandungan dan kemurnian diolefin, kandungan gel dalam EPDM, serta penyesuaian dan optimalisasi formula pemrosesan memiliki dampak penting terhadap ketahanan produk terhadap kerusakan. Mereka tidak hanya merupakan faktor pengaruh tunggal dan terisolasi, tetapi juga bekerja sama untuk memberikan efek komprehensif pada ketahanan terhadap kerusakan listrik pada produk. Dalam makalah ini, beberapa faktor yang mempengaruhi ketahanan tembus EPDM dipilih untuk penelitian dan analisis sistematis, guna memberikan referensi penting untuk sintesis produk EPDM untuk isolasi kawat dan kabel.
1 Pengaruh konten ENB terhadap kekuatan kerusakan
Konten ENB (fraksi massa) <4,5%, dan dengan peningkatan konten ENB, kekuatan kerusakan produk menurun; Kandungan ENB (fraksi massa) ≥4,5%, dan dengan meningkatnya kandungan ENB (fraksi massa), kekuatan pemecahan produk meningkat.
2. Pengaruh kemurnian karet terhadap kekuatan tembus
Ketika EPDM digunakan dalam pemrosesan bahan isolasi listrik, kemurnian bahan tersebut diperlukan sampai batas tertentu. Kemurnian EPDM biasanya dinyatakan dalam kadar abu, yang terutama terdiri dari garam anorganik yang mengandung ion logam (vanadium, aluminium, besi, natrium, dll.) yang dimasukkan selama polimerisasi dan pasca pemrosesan, serta pengotor asing. Kehadiran abu, setara dengan 'cacat' fisik, dengan mudah menjadi terobosan dalam produk karet dengan sengatan listrik. Ketika kandungan abu dalam EPDM meningkat, kandungan ion logam dalam sampel juga meningkat, dan kekuatan pemecahan produk jadi menurun. Abu (ion logam, kotoran asing) memang memiliki pengaruh tertentu terhadap kinerja kerusakan listrik produk. Mengingat pengaruh ion logam terhadap ketahanan kerusakan produk, ion logam dalam sampel uji akan membentuk medan lokal di dalam produk di bawah aksi medan listrik eksternal, yang akan ditumpangkan dengan medan eksternal untuk merusak produk. Ketika kandungan ion logam dalam sampel meningkat, kekuatan medan internal secara bertahap meningkat, dan kemungkinan agregasi ion logam terlokalisasi juga meningkat, menghasilkan kekuatan medan lokal yang sangat tinggi, dan semua faktor ini akan mengurangi ketahanan terhadap kerusakan produk. Kedua, pertimbangkan dampak pengotor asing terhadap ketahanan kerusakan produk, produk karet dalam pengotor asing terutama meliputi pasir dan karat, dll. Biasanya, pengotor dan produk karet ini memiliki kompatibilitas yang sangat buruk, dan kehadirannya pada produk karet setara dengan 'cacat', yang merusak keseragaman dan integritas produk karet. Ketika medan listrik tegangan tinggi eksternal bekerja pada produk insulasi listrik EPDM yang memiliki 'cacat', akan relatif mudah untuk menembus produk insulasi listrik pada 'cacat', sehingga mengurangi ketahanan produk terhadap kerusakan listrik.
3. Pengaruh kandungan gel terhadap kekuatan pemecahan
Gel adalah struktur khusus 'partikel karet' yang terbentuk selama polimerisasi EPDM. Karena morfologi dan strukturnya yang khusus, interaksinya dengan rantai molekul normal pada produk karet relatif lemah, dan keberadaannya juga dapat dianggap sebagai “pengotor” yang tersisa pada produk karet. '. Untuk produk insulasi listrik EPDM berkualitas tinggi, kandungan gel juga dapat berdampak pada kinerja pemecahan listrik produk. Ketika kandungan gel dalam EPDM meningkat, kekuatan pemecahan produk jadi menurun. Karena gel adalah struktur jaring berikatan silang, morfologinya sangat berbeda dari rantai molekul EPDM normal, dan oleh karena itu kurang kompatibel dengan rantai molekul EPDM dibandingkan rantai molekul EPDM normal, dan interaksi antara permukaan gel dan rantai molekul normal lebih lemah dibandingkan antara rantai molekul EPDM normal. Gaya interaksi antara permukaan gel dan rantai molekul normal lebih lemah dibandingkan antara rantai molekul EPDM normal, dan permukaan gel belum tentu 'terisi' dengan rantai molekul EPDM.
Permukaan gel belum tentu 'terisi' dengan rantai molekul EPDM, dan mungkin terdapat beberapa 'celah'. Karena keberadaan gel akan mempengaruhi homogenitas produk, produk yang diproses akan membentuk gradien medan di sekitar gel di bawah pengaruh medan listrik tegangan tinggi eksternal. Semakin besar perbedaan antara morfologi dan struktur gel dengan rantai molekul EPDM di sekitarnya, semakin besar pembentukan gradien medan, semakin mudah untuk memecahkan permukaan gel yang memiliki gaya relatif lebih lemah dan mungkin terdapat “celah” pada produk. Semakin besar perbedaan antara rantai molekul EPDM, semakin besar gradien medannya, semakin besar kemungkinan kerusakan permukaan gel yang gaya relatifnya lebih lemah dan mungkin terdapat 'celah', yang membentuk 'cacat' pada produk, menyebabkan kerusakan awal pada sampel, dan dengan demikian mengurangi kinerja kerusakan sampel.
4. Pengaruh formula pengolahan terhadap kekuatan tembus
Formula pengolahan merupakan mata rantai utama dalam pengolahan produk EPDM menjadi produk isolasi listrik, namun juga merupakan salah satu faktor kunci yang mempengaruhi kinerja kerusakan produk isolasi listrik. Penyesuaian dan optimalisasi formula pemrosesan dasar serta penambahan aditif isolasi listrik dapat meningkatkan kinerja kerusakan produk isolasi listrik secara signifikan. Setelah bahan baku EPDM yang sama diproses menurut formula yang berbeda, sifat mekaniknya tidak banyak berubah, dan sifat mekaniknya hanya sekitar 5% lebih tinggi dari yang sebelumnya, tetapi kekuatan kerusakan listriknya mengalami perubahan yang signifikan, dan yang terakhir sekitar 60% lebih tinggi dari yang sebelumnya. Alasan utama peningkatan sifat mekanik dan kelistrikan adalah karena produsen kabel laut telah mengoptimalkan dosis diisopropil benzena peroksida selama pemrosesan produk, sehingga ikatan rangkap pada rantai samping ENB berikatan silang sepenuhnya, dan sisa ikatan rangkap berkurang, dan ditambahkan kaolin serta bahan tambahan isolasi listrik lainnya, yang meningkatkan permukaan dan aktivitas adsorben, serta dapat mengadsorpsi ion konduktif yang tersisa dalam produk. Dua poin di atas cukup membuktikan pentingnya formula pengolahan untuk meningkatkan kinerja kerusakan listrik produk isolasi listrik EPDM.
5.Kesimpulan
(1) Ikatan rangkap pada rantai samping monomer ketiga (ENB) pada EPDM lebih cukup berikatan silang.
(1) EPDM pada monomer ketiga (ENB) pada rantai samping ikatan rangkap, semakin lengkap ikatan silangnya, semakin rendah jumlah residunya, semakin kondusif bagi produk isolasi listrik (isolasi kawat dan kabel) kinerja ketahanan terhadap kerusakan listrik.
(2) Semakin tinggi kemurnian bahan baku EPDM (semakin rendah kadar abunya), semakin bermanfaat untuk peningkatan ketahanan tembus listrik produk insulasi listrik (lapisan insulasi kawat dan kabel).
(3) Semakin rendah kandungan gel bahan baku EPDM, semakin membantu meningkatkan ketahanan produk isolasi listrik (isolasi kawat dan kabel) terhadap kerusakan listrik.
(3) Semakin rendah kandungan gel bahan baku EPDM maka ketahanan rusak produk isolasi listrik (isolasi kawat dan kabel) semakin baik.
(4) Menyesuaikan jumlah EPDM dalam formulasi dasar isolator listrik (isolasi kawat dan kabel) dan melengkapinya dengan bahan tambahan isolasi listrik dapat secara signifikan meningkatkan ketahanan rusaknya isolator listrik (isolasi kawat dan kabel).
