teflon sebagai isolator

TEFLON SEBAGAI ISOLATOR

1.      Penemu Teflon

Teflon adalah nama dagang polytetrafluoroethylene (PTFE), atau fluoroplymer resin, yang di-temukan secara kebetulan oleh Roy Plunkett pada tahun 1938 dan dijual secara komersial untuk pertama kalinya tahun 1946/

Ketika sedang bereksperimen dengan chlorofluorocarbon (CFC) yang digunakan dalam lemari es, Plunkett menemukan bahwa salah satu sampel dalam semalam telah membeku menjadi sebuah bahan padat yang keputih-putihan dan berlilin dengan sifat-sifat yang tidak biasa: sangat licin sekaligus tidak ter-pengaruh hampir semua bahan kimia, termasuk asam yang sangat korosif.

Majikannya, DuPont, segera menemukan serangkaian kegunaan material baru ini, awalnya dalam Manhattan Project (nama kode untuk pengembangan senjata nuklir pada tahun 1942-6) dan kemudian dalam peralatan memasak. Kendati berbagai klaim dengan gigih menyatakan sebaliknya, Teflon tidak ditemukan sebagai sebuah efek samping program ruang angkasa.

Tak seorang pun yang dapat menemukan sumber yang tepat untuk mitos "program ruang angkasa" tersebut, kecuali bahwa seluruh misi Apollo tergantung pada Teflon untuk isolasi kabelnya.

Mitos-mitos lain mengenai Teflon termasuk kepercayaan bahwa peluru berlapis-Teflon lebih baik dalam menembus perisai badan daripada peluru jenis-jenis lain. Tetapi sebenarnya, lapisan Teflon tersebut dipasang untuk mengurangi gesekan pada bagian dalam laras senjata, dan tidak ada sangkut-pautnya dengan keefektifan peluru.

Namun, Teflon memang memiliki tingkat friksi paling kecil di antara bahan padat apa pun yang dikenal, yang menyebabkannya dapat berfungsi dengan sangat baik sebagai permukaan antilengket bagi penggorengan.

Kalau begitu licinnya, bagaimana bahan tersebut dapat menempel pada pancinya? Prosesnya melibatkan penyemburan semacam pasir halus untuk menciptakan guratan-guratan halus pada permukaan panci, kemudian penyemprotan selapis tipis cairan Teflon yang lalu masuk ke dalam guratan-guratan tersebut. Kemudian panci tersebut dibakar dengan panas yang tinggi, menyebabkan Teflon mengeras dan mendapatkan cengkeraman mekanis yang cukup aman. Kemudian panci tersebut dilapis dengan sebuah pelapis dan dibakar lagi.

2.      Teflon Sebagai Isolator

Isolator istilah untuk bahan penyekat atau sering disebut dengan istilah isolasi adalah suatu bahan yang digunakan dengan tujuan agar dapat memisahkan bagian-bagian yang bertegangan atau bagian-bagian yang aktif. Sehingga untuk bahan penyekat ini perlu diperhatikan mengenai sifat-sifat dari bahan tersebut, sepeti : sifat listrik, sifat mekanis, sifat termal,ketahanan terhadap bahan kimia, dan lain-lain.

Salah satu contoh isolator yang dekat dengan kehidupan kita sehari-hari adalah Teflon. Banyak diantara kita yang menyangka bahwa Teflon adalah salah satu benda yang bersifat konduktor atau penghantar panas. Padahal kenyataannya salah. Teflon adalah bahan sintetik yang sangat kuat, umunya berwarna putih. Teflon tahan terhadap panas sampai 260 ºC. Di atas 260 ºC Teflon mulai melunak, di dalam api akan meleleh dan sulit menjadi arang. Berat jenisnya kira-kira 2,2 g/cmI. Teflon tidak tahan terhadap larutan alkali hidroksida. Juga kurang tahan terhadap hidrokarbon yang mengandung khlor. Teflon digunakan sebagai bahan penyekat, misalnya untuk kotak penyekat (stuffing box), cincin geser (sifat geseran dapat diperbaiki dengan bagian-bagian alat dari Teflon menambahkan graft ke dalamnya). Digunakan untuk cincin 0 atau 0-ring, untuk gasket konstering dengan diberi bahan lunak (sebab Teflon tidak begitu elastic), alat-alat yang kecil seperti pipa, slang selubung pipa. Teflon dapat dipintal menjadi benang kemudian di tempah. Temman dari Teflon merupakan bahan untuk filter yang kuat.

Teflon adalah isolator yang baik. Nama Teflon merupakan nama dagang, nama ilmiahnya adalah politetrafluoroetilena dan disingkat dengan PTFE. Teflon dihasilkan dari proses polimerisasi adisi senyawa turunan etilen yaitu tetrafluoroetilena (-)n dengan n  adalah bilangan besar. Polimerisasi adalah reaksi pembentukan polimer dari monomer. Sedangkan polimer sendiri artinya makromolekul, biasanya berbobot molekul tinggi, yang dibangun dari pengulangan unit-unitnya (monomer). Berdasarkan asalnya, Teflon merupakan polimer organik sintesis atau buatan. Polimer organik adalah Adalah polimer yang tersusun dari atom-atom carbon membentuk rantai karbon yang panjang. Polimer organik yang terjadi secara alamiah seperti amilum, selulosa, dan protein disebut polimer alam. Sedangkan polimer sintesis adalah hasil sintesis senyawa-senyawa organik di mana molekul-molekulnya yang berupa monomer-monomer bergabung membentuk rantai panjang melalui ikatan kovalen.

Berdasarkan suhu maksimum yang diizinkannya, maka bahan penyekat listrik dapat dibagi menjadi :

Kelas	Maksimum	Temperatur ( ºC )	Kelas Maksimum Temperatur (ºC )
Y	90	F	155
A	150	H	180
E	120	C	180 ke atas
B	130

           

Teflon sendiri masuk ke dalam bahan penyekat listik kelas C. Kelas C merupakan bahan bukan organik yang tidak dicelup dan tidak terikat dengan zat-zat organik, seperti : mika, mikanit, yang tahan panas (menggunakan bahan pengikat bukan organik), mikalek, gelas dan bahan keramik. Teflon merupakan satu-satunya anggota kelas C yang merupakan bahan organik.

Teflon dilapisi kain fiberglass, isolasi tahan panas terdiri dari fiberglass tenun dengan PTFE (teflon) lapisan di atasnya. Tersedia dalam bentuk kain dan juga bentuk tape, dengan atau tanpa perekat. Bahan ini adalah insulator yang baik dengan permukaan anti-lengket yang sangat baik. Ditambah dengan perekat satu sisi, bahan ini dapat ditempel di permukaan apapun, bertindak sebagai insulator untuk permukaan. Salah satu contoh aplikasi adalah dalam mesin penyegel: isolant tahan panas bertindak sebagai permukaan isolator, di mana logam dipanaskan akan bersentuhan dengan permukaannya tanpa lengket.

Teflon sangat kenyal dan flexible serta unggul dalam ketahanan panas dimana Teflon tidak dapat terbakar, tidak dapat diserang oleh berbagai reaksi bahan pelarut serta bahan isolator listrik yang baik, koefisien gesek yang rendah dengan harga yang relatif murah. Teflon juga sangat tahan terhadap bahan kimia, panas, dan sangat licin. Teflon memiliki lapisan permukaan dengan tingkat durabilitas yang tinggi serta koefisien gesekan yang kecil.

Teflon digunakan sebagai sebagai bantalan (bearing), pipa-pipa bahan baker, gasket dan pita, serta peralatan bahan kimia dimana PTFE sangat tahan terhadap pengaruh bahan kimia. Penggunaan Teflon sebagai pelapis barang yang tahan panas seperti tangki di pabrik kimia, pelapis panic, dan kuali anti lengket di dapur serta pelapis dasar setrika. Teflon mempunyai cirri-ciri lunak sehingga bisa dibengkokkan, digunakan sebagai bantalan luncur dari perunggu atau alat-alat masak seperti yang sudah dituliskan di atas.

Gambar 1. Salah satu pemanfaatan Teflon yaitu untuk pelapis alat-alat masak

Teflon juga sering disebut sebagai kapas dielektrik. Teflon mungkin salah satu teknologi yang kurang kontroversial di sekitar, seperti yang telah klasemen dalam aplikasi industri terbukti. sifat listrik setiap media melakukan secara ilmiah terbukti tidak hanya tergantung pada media itu sendiri, tetapi dielektrik sekitar medium, yaitu isolasi. Semakin baik isolasi, semakin ideal sifat listrik. Teflon adalah salah satu bahan yang optimal paling praktis dikenal manusia untuk tujuan isolasi. kekuatan dielektrik adalah sangat tinggi, namun mudah untuk menangani dan berfungsi sebagai penghalang fisik yang baik. Penggunaannya hanya untuk udara kedua (tidak termasuk kemungkinan menggunakan vakum), yang jelas menyajikan masalah praktis bila diperlukan untuk memisahkan dua kawat twisted erat. Salah satu cara yang terjadi di sekitar ini adalah dengan menggunakan lapisan kapas. Kapas sangat porous (memiliki banyak alur kecil, yang dipisahkan oleh udara). Sekali lagi, ini mungkin merupakan cara yang baik untuk isolasi kabel dalam skala kecil, tetapi tidak praktis untuk kabel speaker atau sinyal keluaran tinggi.

Teflon (PTFE) memiliki ketahanan terhadap bahan kimia yang luar biasa. Permukaannya rendah koefisien gesekan dan sangat halus membuatnya sangat cocok dalam pembuatan segel temperatur tinggi dan bagian bantalan. Teflon juga telah disetujui sebagai bahan makanan yang aman untuk digunakan dalam aplikasi pengolahan makanan. Karakteristik umum Teflon adalah suhu operasi maksimum 260 °C, sangat rendah koefisien gesekan, makanan yang aman, excellent isolator, dan sangat tahan terhadap bahan kimia.

Secara kimia, Teflon dapat dikatakan lembam, tahan dari serangan asam sulfat mendidih, lelehan kalium hidroksida, gas fluorin, dan bahan kimia agresif lainnya. Secara fisika, Teflon memiliki kestabilan kalor yang sangat baik sehingga disebut sebagai isolator yang baik.