Bahan karet dan karet: karet, ebonit, gutta-percha, balata

Karet Ini adalah nama generik di mana produk koagulasi getah susu yang dikeluarkan oleh tumbuhan tropis tertentu dijual. Tumbuhan ini termasuk hevea Brasil (Hevea brasiliensis) dan spesies terkaitnya. Sekitar 9/10 dari produksi karet dunia berasal dari hevea liar dan perkebunan.

Karet perkebunan lebih unggul kualitasnya dibandingkan karet alam. Karet komersial memiliki berbagai nama, kelas yang paling berharga adalah «para-karet». Secara kimiawi, komponen utama karet adalah komposisi hidrokarbon (С10З16)n. Saat ini, karet sintetis diproduksi dalam jumlah besar melalui polimerisasi isoprena (C538). Karet larut dalam bensin, benzena, karbon disulfida, dll.

Bahkan sebelum Brasil ditemukan, penduduk asli India memiliki "bola karet", botol-botol yang terbuat dari bahan yang tidak bisa dipecahkan, dan menggunakan obor untuk penerangan pada hari libur, yang menyala dalam waktu lama, tetapi mengeluarkan banyak jelaga dan berbau menyengat. Mereka terbuat dari "air mata" putih susu dari pohon karet.

Sampel bahan ini dalam bentuk kue kering karet dibawa pulang oleh penjelajah dan ilmuwan Prancis Charles Marie de la Condamine pada tahun 1744 selama blokade laut Inggris di Prancis. Tetapi karet memperoleh kepentingan industri hanya setelah ahli kimia Amerika Charles Nelson Goodyear pada tahun 1839 berhasil mengubah karet dengan belerang di bawah pengaruh panas dari plastik menjadi keadaan elastis (karet).

Sebagai hasil dari proses vulkanisasi dan produksi ebonit, pada tahun 1848 ia menjadi pendiri industri karet modern. Pada tahun 1898, Perusahaan Ban & Karet Goodyear didirikan di Akran, Ohio. Bahkan saat ini, ini adalah salah satu produsen karet dan produk karet sintetis terbesar di dunia.

Pemrosesan karet

Dalam bentuknya yang murni, karet tidak digunakan, tetapi dicampur terlebih dahulu dengan berbagai zat, di mana belerang memainkan peran utama. Campuran yang dihasilkan dicetak dan divulkanisasi. Pencampuran dilakukan dengan menggiling karet pada rol, dengan penambahan satu atau beberapa zat secara bertahap.

Komposisi massa karet dapat mencakup zat-zat berikut:

• karet;

• pengganti karet (reklamasi - karet tua dan fakta - minyak lemak vulkanisasi belerang);

• pengisi (seng oksida, kapur, kaolv, dll.);

• sulfur;

• akselerator vulkanisasi;

• pelembut ditambahkan dengan persentase besar bahan pengisi (parafin, ceresin, aspal, dll.);

• pewarna.

Dalam teknik kelistrikan, karet lunak digunakan, dengan kandungan pengisi yang tinggi (hingga 60% atau lebih), tetapi dengan kandungan sulfur rendah, dan karet keras - karet tanduk, ebonit, dengan kandungan sulfur tinggi.

Karet

Karet adalah campuran karet dan belerang yang diproses pada suhu tinggi. Bahan yang sangat fleksibel, elastis, dan benar-benar kedap air dengan sifat insulasi tinggi.Ini diproduksi dalam bentuk lembaran dengan ketebalan berbeda dan banyak digunakan untuk mengisolasi kabel. Kualitas negatifnya adalah tahan panas rendah dan tahan minyak.

VulkanisasiSaya

Untuk produk listrik, vulkanisasi yang sangat panas digunakan. Suhu vulkanisasi adalah 160—170 °C untuk karet keras dan 125—145 °C untuk karet lunak. Waktu vulkanisasi tergantung pada jenis produk dan ukurannya.

Untuk mempercepat proses vulkanisasi, zat khusus yang berasal dari organik dan anorganik - akselerator - ditambahkan ke dalam campuran buih. Zat ini termasuk oksida dari beberapa logam serta beberapa senyawa organik kompleks. Akselerator saya tidak hanya mengurangi waktu vulkanisasi sebanyak 4-6 kali, tetapi juga memberikan produk yang lebih homogen dan kualitas terbaik dalam segala hal.

Sifat hancur karet

Sifat-sifat karet tergantung pada jenisnya, jenis pengisi, jumlah belerang, waktu vulkanisasi, dll. Peningkatan kandungan belerang meningkatkan sudut konstanta dielektrik dan sudut kerugian. Dari pengotor tersebut, karbon hitam memiliki efek paling berbahaya pada sifat kelistrikan, dan ground quartz adalah yang paling tidak berbahaya.

Oudsmruch tentangbtahanan kapasitansi rata-rata 1014 — 1016 Ohm x cm… Konstanta dielektrik dari 2,5 menjadi 3. Kekuatan listrik untuk karet mentah — 24 kV / mm, untuk karet vulkanisir — 38,7 kV / mm… Rugi tangen untuk karet vulkanisir 0,005 — 0,02 Oudspruch berat karet murni 0,93 — 0,97, campuran karet — 1,7 — 2. Resistensi sementara NSdan peregangan karet yang baik — 120 kg / cm2, selain itu, saat sobek, karet diperpanjang 7 kali .

Karet lunak terutama adalah insulasi kabel, untuk produksi pipa, kaset, sarung tangan, dll.Selama pekerjaan kelistrikan, pita isolasi banyak digunakan, yang merupakan pita biasa sederhana yang ditutup di satu sisi dengan massa perekat karet.

Ebonit

Juga disebut karet keras. Merek ebonit terbaik mengandung 75% karet murni dan 25% belerang. Beberapa varietas juga mengandung pemulihan dan pengisi. Namun terkadang, pengisi ditambahkan untuk mengubah sifat ebonit ke arah yang diinginkan, misalnya imer untuk meningkatkan ketahanan panasnya.

Oudsmruch tentang bResistansi kapasitif dari nilai ebonit terbaik mencapai 1016 — 1017 Ohm x cm Resistansi permukaan hingga 1015 Ohm... Namun, resistansi permukaan berkurang secara signifikan dengan paparan sinar cahaya dalam waktu lama. Untuk mengurangi efek ini, permukaan ebonit harus dipoles dengan baik.

Penuaan terjadi karena pelepasan belerang bebas dari ebonit, yang bergabung dengan oksigen atmosfer dan kelembapan untuk menghasilkan asam sulfat. Untuk mengembalikan permukaan. ebonit dicuci terlebih dahulu dengan amonia dan kemudian berulang kali dengan air suling.

Kekuatan listrik eboint adalah dari 8 hingga 10 kV / mm dengan ketebalan urutan 5 - 10 mm ... Kekuatan lentur maksimum dari 400 hingga 1000 Kilogram / ° Cm2 ... Ketahanan sementara pada benturan benturan 5 - 20 (kg x cm) / cm2 … Tahan panas 45 — 55 ° C.

Usaha penghasil ebonit biasanya memproduksi beberapa varietas. Semakin rendah nilainya, semakin banyak pengganti dan pengisi karet yang dikandungnya. Ebonit banyak digunakan dalam teknik kelistrikan.. Ebonit dijual dalam bentuk lembaran, batang dan tabung.

Nilai khusus ebonit termasuk asetonit dan gunung berapi-asbes.Produksinya sedikit berbeda dengan produksi ebonit, yaitu: karena serat asbes digiling seluruhnya dengan roller, karet dilarutkan dalam bensin kemudian dicampur dengan asbes dan bahan pengisi lainnya. Campuran semacam itu dapat mengandung sangat sedikit karet, hingga 10%, akibatnya ketahanan panas produk ini dapat meningkat hingga 160 ° C.

Serbuk ebonit digunakan untuk menghasilkan plastik dari mana berbagai bagian isolasi ditekan.

Karet buatan sintetis

Dalam industri kabel modern, bukan karet alam yang lebih disukai, tetapi jenis dan campuran sintetisnya. Campuran ini memberikan sifat khusus pada lapisan isolasi dan selubung produk jadi (kawat, kawat dan kabel). Aditif ditambahkan ke campuran yang mempercepat reaksi pengikatan silang, serta pigmen warna dan aditif yang melindungi produk akhir dari penuaan.

Ada beberapa jenis karet sintetis - karboksilat, polisulfida, etilena propim, dll. Sifat kelistrikan karet sintetis mirip dengan karet alam, tetapi sifat mekaniknya lebih rendah.

Getah perca

Gutta-percha adalah produk koagulasi sari susu tanaman tertentu yang tumbuh di pulau-pulau di Kepulauan Melayu.

Gutta-percha mengandung 20-30% resin dan 70-80% karet dengan hidrokarbon, dan komposisi kimianya mirip dengan karet alam. Tetapi karena kerabat tidak selalu sama, gutta-percha juga berperilaku berbeda dengan karet alam. Pada suhu 50-70 OC getah perca menjadi plastis, tetapi tidak elastis seperti karet, dan mengeras bila terkena dingin.

Gutta-percha tidak sembuh. Itu mulai melunak pada 37 ° C, pada 60 ° C menjadi plastik sepenuhnya dan pada 130 ° C meleleh. Resistansi volumetrik Oudsmruch 1014 — 1016 Ohm x cm.

Ini adalah salah satu bahan isolasi listrik tertua. Sejak 1845, kabel telegraf di Inggris Raya telah diisolasi dengan getah perca, termasuk. untuk isolasi garis bawah air.

Kabel telegraf bawah air 1864

Pada tahun tujuh puluhan abad XIX, pabrik kabel pertama kali muncul di luar negeri dan di Rusia. Pabrik-pabrik ini terutama membuat kawat berinsulasi untuk telegraf, dan beberapa membuat kabel telegraf kapal selam berinsulasi gutta-percha.

Penggunaan bahan baku baru seperti karet, getah perca dan balata didukung oleh Franz Klout (1838 - 1910), lahir di Cologne, yang menjadi inovator dan pendiri terpenting industri karet di Jerman.

Eksperimen dengan gutta-percha sebagai lapisan isolasi juga dilakukan oleh Werner von Siemens, yang ingin menggunakannya untuk kabel bawah tanah. Selama tiga tahun pengujian atas nama pemerintah Jerman, ternyata gutta-percha dihancurkan oleh zat agresif alami bumi dan setelah beberapa saat kehilangan kualitas isolasi di air bawah tanah.

Sebagai isolator inti kabel listrik, gutta-percha bertahan relatif singkat, karena isolasi menjadi keras dalam dingin dan lunak di bawah pengaruh panas, harganya mahal dan oleh karena itu tidak dapat dibuat ideal (lihat — Apa itu produk kabel).

Menutupi kabelnya dengan gutta-percha. Greenwich, 1865-66. Lukisan oleh R.C. Dudley

Pada saat itu pembuluh darah diletakkan di pipa besi dan timah dan dibungkus dengan potongan kapas, linen atau goni. Dan pada tahun 1882, muncul ide untuk menggunakan bahan-bahan ini untuk insulasi. Untuk tujuan ini, zat peresapan berdasarkan petroleum jelly dengan penambahan resin pengental alami telah dibuat.

Mesin press gutta-percha kemudian digunakan menjadi press lead hidrolik, dengan cara pelapisan lead diaplikasikan langsung ke inti dan tidak perlu menggunakan pipa besi.

Selubung dilindungi dari korosi oleh goni yang diresapi bitumen, yang melilit kabel. Dua lembaran besi galvanis yang diresapi dengan bitumen dan tumpang tindih digunakan sebagai perlindungan mekanis. Untuk perlindungan penuh terhadap korosi, mereka sekali lagi ditutup dengan goni yang diresapi bitumen.

Bitumen adalah salah satu produk yang meninggalkan bekas hitam di tangan para pemasang kabel bawah tanah selama beberapa dekade. Karena itu, dikenal sebagai "earth tar" atau "rock tar," ditambang sebagai "aspal alami," dan saat ini sebagian besar dilepaskan selama distilasi vakum minyak, digunakan sejak 2500 SM. E. disebut "aspal" oleh penduduk Mesopotamia untuk segel di antara papan geladak kapal mereka. Ini juga digunakan sebagai prekursor linoleum untuk melindungi lantai dari penetrasi kelembaban.

Bal

Balata, produk yang terkait dengan karet dan getah perca, ditambang di Venezuela. Sifat-sifatnya dekat dengan gutta-percha dan digunakan sebagai tambahan untuk itu dan karet, bal mengandung lebih banyak resin alami daripada karet dan gutta-percha dan, tidak seperti karet, tidak mengeras. Ini digunakan dalam jumlah besar sebagai impregnasi dalam produksi sabuk transmisi daya dan sabuk konveyor.

Lihat juga:

Kabel dan kabel dengan insulasi karet: jenis, kelebihan dan kekurangan, bahan, teknologi produksi