Dalam bidang elektrik, salah satu perkara penting untuk wayar dan kabel elektrik ialah bahan penebat dan jaket.Selama bertahun-tahun, bahan penebat terkemuka untuk kabel kuasa adalah kertas yang diresapi minyak kerana sifat elektriknya yang sangat baik.Ia juga mempunyai kapasiti untuk menahan tahap beban terma yang tinggi tanpa kemerosotan yang berlebihan.Walau bagaimanapun, disebabkan sifat higroskopiknya, sarung logam terhakis lembapan.Oleh itu, terdapat keperluan yang telah lama dirasakan untuk bahan penebat kabel kuasa, yang mempunyai gabungan sifat bukan higroskopik bahan termoplastik.
Penyediaan polimer bersilang boleh dilakukan dengan dua kaedah yang berbeza.Satu ialah kaedah kimia dan satu lagi ialah kaedah mengion.Walaupun kesedaran kesan penyambungan silang ini sudah berusia lebih dari 150 tahun, kesan penyambungan sinaran mengion secara konklusif ditunjukkan buat kali pertama oleh Charlesby.Kaedah pemautan silang sinaran adalah yang paling produktif untuk wayar bersaiz kecil dan berdinding nipis dan oleh itu wayar yang digunakan untuk peralatan elektrik dan elektronik telah dihasilkan melalui kaedah pautan silang sinaran.Kaedah ini berfaedah kerana penggunaan tenaga yang rendah dan memerlukan ruang yang kecil.Proses sinaran mudah dikawal dan berpotensi untuk penjimatan tenaga serta terkawal pencemaran.Ciri-ciri khusus pemautan silang sinaran diringkaskan seperti berikut:(1) Kelajuan talian pengeluaran boleh dikawal.Penutup berkelajuan tinggi (penyemperitan) adalah mungkin, kerana tidak ada keperluan agen pemautan silang.Dengan menggunakan pemecut dengan kuasa tinggi dan tenaga rendah, pengawetan pantas boleh dicapai.(2) Keseragaman silang silang adalah sangat baik.Pautan silang seragam dengan memilih mesin yang sesuai dan mengguna pakai reka bentuk optimum untuk penyusuan wayar boleh dijalankan.(3) Pelbagai jenis polimer boleh disediakan, bergantung kepada tahap pemautan silang melalui proses pemautan silang sinaran.Selain itu, proses pengawetan sinaran adalah lebih baik daripada proses pengawetan wap.Dalam proses pengawetan wap, air yang meresap ke dalam lapisan polimer di bawah tekanan wap yang tinggi menghasilkan sejumlah 'mikrovoid', yang boleh menyebabkan pecahan nyahcas separa berbentuk pokok apabila kabel berada dalam perkhidmatan.Walaupun fenomena ini sangat rumit, pokok boleh tumbuh dan menyebabkan penurunan kekuatan dielektrik kabel.Selain daripada ini, proses pengawetan wap mempunyai beberapa kelemahan dari sudut penggunaan tenaga: (a) tekanan wap yang tinggi diperlukan untuk mendapatkan suhu yang tinggi;(b) kecekapan pengaliran haba dari luar kabel adalah rendah dan (c) sejumlah besar tenaga digunakan oleh konduktor kabel, yang menghasilkan kecekapan haba yang lebih rendah dan juga masa yang lebih lama untuk tindak balas silang silang.Pengawetan sinaran adalah calon untuk proses kering.Walau bagaimanapun, ia mempunyai masalah bahawa pengumpulan elektron terhenti dan/atau terbentuk dalam lapisan penebat melalui saluran penyinaran juga menyebabkan pecahan separa berbentuk pokok semasa dan selepas penyinaran.Ia sama sekali berbeza daripada 'proses bebas air'.Oleh kerana kabel polimer mengandungi kelembapan yang tinggi dan lompang yang besar, proses pengawetan adalah perlu.Selain daripada kelebihan di atas, bahan semikonduktor boleh diperkenalkan dengan mudah dalam proses pengawetan sinaran yang tidak mudah sekiranya berlaku proses pengawetan wap kerana kebanyakan bahan tidak dapat menahan suhu dan tekanan yang tinggi.
Teknik cantuman sinaran juga memberikan kekonduksian kepada matriks.Ini adalah kaedah unik untuk menggabungkan matriks konduktor pada satu penebat.Teknik ini melibatkan penyahaktifan polimer tulang belakang dengan monomer yang sesuai dengan cantuman dan pemendapan seterusnya polimer pengalir di atas permukaan aktif tulang belakang.Selain daripada tingkah laku penebat, dalam kes ini polimer boleh berkelakuan sebagai konduktor satu.Walaupun ia belum ditubuhkan, ia boleh mempamerkan beberapa aplikasi berpotensi seperti perisai EMI, salutan pengalir dan agen antistatik.Bhattacharya etal.telah menyediakan polimer komposit–FEP-g-(AA)–PPY dan polimer–FEP-g-(sty)–PPY.Pada mulanya, polimer-FEP telah disinari dalam bentuk sumber Co-60 dan filem itu kemudiannya dicelup dalam peratusan monomer yang berbeza.PPy kemudiannya didepositkan di atas permukaan cantuman dengan pempolimeran oksidatif pirol menggunakan ferik klorida sebagai pengoksida.Rintangan permukaan berkurangan dan berada dalam urutan 104–105ohm/cm2.Rintangan permukaan bergantung kepada peratusan cantuman monomer.Menggunakan teknik ini, kekonduksian permukaan dan bukannya kekonduksian pukal boleh ditingkatkan.Kelakuan fotokonduksi filem juga boleh disampaikan melalui teknik cantuman.Selulosa asetat-g-(N-vinil karbazol) dan selulosa asetat-g-(N-vinil karbazol–metil metasilat) ialah contoh filem pengalir foto.
Dalam industri kabel elektrik, terutamanya polietilena, polivinil klorida (PVC), getah EPDM digunakan.Polietilena digunakan kerana sifat elektriknya yang sangat baik dan tempohnya yang lebih lama.Polietilena berketumpatan rendah lebih disukai berbanding polietilena berketumpatan tinggi kerana beberapa sebab. Sebabnya adalah seperti berikut: (a) lebih fleksibiliti;(b) kekuatan dielektrik yang lebih tinggi daripada polietilena berketumpatan tinggi;(c) hayat lebih lama daripada HDPE;(d) kurang sukar untuk diproses daripada HDPE dan (e) kurang risiko kemasukan lompang dalam penebat LDPE, yang menyebabkan pengionan.Walaupun semua kelebihan tersebut, LDPE mempunyai batasannya sendiri sebagai bahan penebat kabel.Sebagai polimer termoplastik, ia mempunyai suhu pelembutan sekitar 105–115⬚C dan mempunyai kecenderungan retakan tegasan berlaku apabila ia bersentuhan dengan agen aktif permukaan tertentu.Pautan silang molekul polietilena meningkatkan sifat terma dan fizikal manakala sifat elektriknya sebahagian besarnya kekal tidak berubah.Polietilena bersilang, oleh itu, bukan lagi polimer termoplastik.Ia melembutkan pada takat lebur kristal polietilena dan mengandaikan ketekalan elastik seperti getah, sifat yang dikekalkannya semasa peningkatan suhu selanjutnya, sehingga ia menjadi berkarbonat tanpa lebur pada 300⬚C.Kecenderungan untuk retak tekanan hilang sepenuhnya dan rintangan yang sangat baik terhadap penuaan dalam udara panas diperoleh.Kabel polietilena bersilang lebih disukai kerana sifat elektrik dan fizikalnya yang sangat baik.Ia mampu membawa arus yang besar, menahan lenturan jejari kecil dan ringan, membolehkan pemasangan yang mudah dan boleh dipercayai, iaitu ia bebas daripada had ketinggian kerana ia tidak terdiri daripada sebarang minyak dan dengan itu bebas daripada kegagalan akibat pemindahan minyak dalam minyak kabel medan.Ia juga secara amnya tidak memerlukan sarung logam. Oleh itu, ia bebas daripada kegagalan yang khas pada kabel sarung logam, kakisan dan keletihan.Pada masa kini, pemautan silang sinaran digunakan secara industri bukan sahaja pada polietilena tetapi juga polimer lain juga seperti polivinil klorida, poliisobutilena dan lain-lain. Pada PVC sendiri adalah polimer yang sangat tidak stabil.Ia mula mendapat kepentingan komersial hanya selepas pembangunan kaedah penstabilan yang berkesan.Dengan bantuan agen pengubahsuaian (penstabil, pemplastik, pengisi dan bahan tambahan lain), PVC boleh dibuat untuk mempamerkan spektrum sifat yang luas, daripada sangat tegar hingga sangat fleksibel.Kepelbagaian aplikasinya dan kosnya yang rendah bertanggungjawab untuk kepentingannya dalam pasaran dunia.
Untuk meningkatkan kecekapan penghubung silang, polimer jarang digunakan dalam bentuk tulennya.Plasticisers, antioksidan, pengisi mempunyai peranan mereka dalam cara masing-masing untuk memberikan sifat yang diperlukan.Penambahan adalah lebih baik semasa proses silang silang.Plasticisers ditambah kepada polimer untuk mengurangkan kerapuhan produk polimer.Mereka menjejaskan pertautan silang apabila mereka mengambil bahagian dalam penjanaan radikal bebas atau memasuki tindak balas penyebaran.Dibutyl phthalate, tritolyl phosphate dan diallyl phosphate ialah contoh biasa bagi plasticiser kepada PVC.Fleksibiliti dan keanjalan, yang sangat penting dalam penebat elektrik, dipertingkatkan dengan menambah plasticisers kepada PVC.Sebenarnya dalam kes PVC, yang bersifat polar disebabkan oleh struktur tidak seimbang, menimbulkan ikatan antara molekul yang kuat, yang menyambung rantai makromolekul secara tegar, bersama-sama menjadikannya tidak fleksibel.Antioksidan ialah satu lagi kumpulan aditif, yang diperlukan untuk sebarang campuran bersilang yang direka bentuk untuk tujuan praktikal membandingkan kestabilan termooksidatif yang lebih tinggi pada pengeluaran polimer.Biasanya ia menjejaskan pautan silang dengan memusnahkan radikal, yang mungkin membentuk pautan silang.RC (4,4-thio-bis(6-tert-butyl-3-methyl phenol), MB(Mercapto benzoimidazole) adalah contoh antioksidan yang digunakan oleh Ueno et al. Selain peplastis dan antioksidan, pewarna diperlukan, kerana bahan penebat wayar telah digunakan terutamanya untuk perkakas. Pewarna untuk plastik termasuk pelbagai bahan bukan organik dan organik. Bahan tambahan yang berubah warna tidak diutamakan dalam bidang ini. Pengisi biasanya ditambah untuk meningkatkan sifat fiziko-mekanikal dan kebolehprosesannya. Kesan positif pengisi mungkin diperhatikan semasa penyinaran silang silang. Didapati bahawa hasil radikal dalam polietilena meningkat sebanyak 50%, apabila sejumlah kecil (0.05%) aerosil ditambah. Ia telah diandaikan bahawa pengeluaran radikal yang lebih tinggi berlaku pada aerosil antara fasa– polietilena, di mana makromolekul boleh berada dalam keadaan tidak seimbang bagi terikan tidak berkompensasi. Dengan kandungan pengisi yang lebih tinggi, pemindahan tenaga daripada pengisi kepada fasa polimer mungkin berlaku dan dengan itu menyumbang kepada hasil radikal bebas yang lebih tinggi.Selain itu, gabungan penyinaran dengan campuran reaktif boleh menjejaskan penyetempatan pautan silang sepanjang rantai polimer.
Ringkasnya, sinaran memainkan peranan penting dalam pemprosesan polimer yang digunakan dalam medan elektrik. 'Pautan silang sinaran' ialah fenomena di mana sifat polimer boleh diperbaiki.Ia adalah kaedah yang paling maju seperti 'vulkanisasi' mempunyai beberapa batasan.Kecekapan silang boleh dipertingkatkan dengan pilihan monomer yang sesuai.Dalam proses pemautan silang sinaran, pemplastik, pengisi dan penambahan kalis api agak berkesan dalam proses pemautan silang sinaran.Kaedah pautan silang sinaran juga amat berguna dalam penyediaan bahan semikonduktor.Selain daripada ini, teknik cantuman sinaran juga boleh digunakan untuk menyediakan filem komposit pengalir dan filem dengan tingkah laku pengalir foto.
Masa siaran: Mei-02-2017