Sifat-Sifat Bahan Polimer

Elastomer adalah salah satu bahan polimer yang mulai diperkenalkan oleh beberapa peneliti untuk isolasi bagian luar (outdoor) pada isolator komposit dan terminal kabel. Material ini merupakan polimerik sintetik yang masih relatif baru penggunaannya, sehingga material isolasi dalam bidang teknik listrik dibanding dengan polimer lainnya seperti resin-epoxy atau polyethylene. Kelebihan bahan ini dibandingkan bahan lainnya adalah memiliki sifat tolak air (hydrophohicity) yang tinggi, bahkan mampu memulihkan (recovery) dan memindahkan (transfer) sifat hidrofobik-nya ke lapisan polutan, sehingga lapisan polutan ikut bersifat hidrofobik. Dalam keadaan basah atau lembab tidak akan terbentuk lapisan air yang kontinyu, sehingga permukaan isolator tetap memiliki konduktivitas yang rendah, akibatnya arus bocor sangat kecil. Kelebihan lain dari bahan karet silikon ini adalah sifat dielektriknya yang sangat baik, sangat ringan, tahan gempa, serta mudah penanganan dan pemasangannya.

Pembuatan bahan karet silikon dapat dilakukan dengan vulkanisasi PDMS yaitu pematangan (curing) untuk mengubah molekul panjang untuk saling berikatan silang (crosslinking) melalui proses kondensasi atau adisi.

Karet silikon adalah bahan isolasi yang tahan terhadap suhu tinggi, biasanya digunakan untuk isolasi kabel dan bahan isolator tegangan tinggi, ikatan silang diperoleh melalui proses vulcanizing. Pada proses ini dilakukan pemanasan pada saat pemberian vulcanizing agent (peroxide).Selanjutnya bahan ini disebut High Temperature Vulcanizing (HTV) silicone rubber. Sifat fisik bahan ini diperbaiki dengan mencampurkan bahan pengisi Alumunium Trihydra (ALO₃H₃). Karet silikon ini aman digunakan pada suhu -55° sampai 200°C. Bahan ini memiliki ketahanan terhadap alkohol, garam, dan minyak, selain itu juga memiliki hambatan yang baik terhadap ozon, korona dan air.

Tabel Perbandingan Silikon Rubber dengan EPDM (Ethylene Propylene Dien Monomer)

Materi	Silikon Rubber	EPDM
Kekuatan dielektrik (kV/mm)	20	19,7 - 31,5
Konstanta dielektrik (1 MHz)	1,0 - 3,6	2,5 - 3,5
Faktor disipasi (1MHz)	0,005	0,007
Resistivitas volume(Ω.m)	1015	1014
Berat jenis	1,15 - 1,55	0,85
Pemanjangan	200	200
Perbandingan ketahanan abrasi	Kurang	Baik
Kedap air	Baik	Sangat baik
Tahanan operasi maksimum Suhu api	200o C	117o C
Tahanan terhadap ozon	-	Sangat baik

Disamping untuk isolasi kabel, HTV silicon rubber juga sering digunakan untuk memproduksi isolator tegangan tinggi untuk pemasangan luar ruangan. Penggunaan bahan ini dimaksudkan untuk memperbaiki keadaan kerja isolator dalam keadaan terpolutan.

Jenis yang lain dari karet silikon yang telah populer dalam penggunaan isolator tegangan tinggi pada pemasangan luar ruangan adalah Room Temperature Vulcanized (RTV) karet silikon. Biasanya digunakan untuk melapisi permukaan isolator keramik atau dalam konstruksi sebuah isolator biasanya dipakai untuk membuat sirip dari isolator yang intinya terbuat dari keramik. RTV silikon rubber ini tersusun atas polydimethylesiloxane (PDMS) dan bahan pengisi seperti silika atau aluminatyhydrate. Lapisan PDMS, bahan pengisi, katalis dan bahan tersebut dimaksudkan untuk meningkatkan ikatan pada permukaan isolator polimer.

Sifat hidrofobik-nya memberikan hambatan permukaan yang tinggi pada keadaan lembab dan terkontaminasi. Sehingga memperkecil arus bocor yang terjadi pada isolator keramik. Arus bocor yang tidak terkontrol dapat meningkatkan intensitas terjadinya percikan pada keadaan kering, yang dapat menyebabkan keretakan dan pengikisan atau lewat denyar pada bahan polimer saat kondisi operasi.

Perbandingan karakteristik metode vulkanisasi RTV dan HTV dalam hubungannya dengan pembuatan jenis isolator listrik diperlihatkan dalam tabel berikut:

Tabel Perbandingan karakteristik RTV dan HTV

Jenis	RTV	HTV
Suhu pematangan (oC)	25 - 80	100 - 300
Lama vulkanisasi	Jam	Bulanan
Viskositas	Rendah	Tinggi / solid
Unit / rantai	200 - 2000	4000 - 7000
Proses pencetakan	penuangan tanpa tekanan, injeksi	cetakan bertekanan, ekstrusi
Penggunaan sebagai isolasi isolator	Hollow, aksesori kabel, pelapis, porselen dan gelas (coating), shed isolator	Longrod, bushing, arester, hollow dan shed isolator

Karet silikon memiliki sifat isolasi sangat baik seperti loss tangen (tan δ = 3 - 30.10^-3), konstanta dielektrik ε_r = 2 - 4, tahanan jenis ρ = 1015 Ωm (tanpa bahan pengisi), tahan terhadap cahaya (gugus metil menyerap sinar di daerah λ > 300 nm) dan stabil hingga suhu 25⁰ C dengan mempertahankan sifat kenyalnva pada suhu rendah karena PDMS memiliki suhu transisi gelas sekitar -120°C (stabilitas thermal panjang).