BAB
1
PENDAHULUAN
1.1. LATAR BELAKANG
Suatu polimer
adalah rantai berulang dari atom yang
panjang, terbentuk dari pengikat yang berupa molekul identik yang disebut monomer. Sekalipun
biasanya merupakan organik (memiliki rantai karbon), ada juga banyak polimer inorganik. Contoh terkenal dari polimer
adalah plastik dan DNA.
Berdasarkan sifat-sifatnya polimer dapat
dibagi ke dalam tiga kelompok umum, yaitu elastomer, serat, dan plastik. Ciri
elastomer adalah kemampuannya untuk diregang di bawah tekanan (direntangkan) dan
dapat kembali pada bentuk awalnya bila atekanan dikurangi (elastis). Contoh
elastomer antara lain ialah karet (alam maupun sintetis) dan silikon.
Serat adalah polimer yang mempunyai
sifat gayaregang yang tinggi di sepanjang sumbunya. Serat merupakan polimer
seperti benang yang dapat ditenun menjadi kain. Kapas, wool, dan sutera adalah
contoh-contoh dari serat alam. Beberapa serat sintetis seperti nilon, orlon,
dan dacron, mempunyai sifat tambahan yang menguntungkan yaitugaya
regangnya bertambah; lebih ringan, penyerapan kelembaban rendah; tahan terhadap
ngengat, jamur, kebusukan, dan cendawan; serta tidak keriput.
Plastik mempunyai sifat di antara
elastomer dan serat, yang mempunyai bermacam-macam sifat pada suhu kamar.
Contohnya ialah polistirena (PS) dan polipropilena (PP). Polistirena bersifat
kaku dan getas, sedangkan polipropilena bersifat sangat keras, tahan benturan,
tahan sobek, dan lentur dalam bentuk lembaran tipis.
1.1. RUMUSAN MASALAH
Apa saja sifat fisika, mekanik dan
produk akhir dari : karet (elastromer), serat, plastik, bahan pelapis dan bahan
perekat...?
1.2. TUJUAN
Mengetahui sifat fisika, mekanik dan
produk akhir dari : karet (elastromer), serat, plastik, bahan pelapis dan bahan
perekat.
1.3. MANFAAT
Mahasiswa dapat mengetahui sifat fisika,
mekanik dan produk akhir dari : karet (elastromer), serat, plastik, bahan
pelapis dan bahan perekat.
BAB
II
ISI
2.1.
DASAR TEORI
Istilah polimer berasal daripada
perkataan Yunani polus yang bermakna "banyak" dan meris yang bermakna
"bagian". Jadi polimer dapat diartikan rangkaian atom yang panjang
dan berulang-ulang dan dihasilkan dari sambungan beberapa molekul lain yang
dinamakan monomer. Monomer-monomer ini mungkin serupa, atau mungkin juga
mempunyai satu atau lebih kumpulan kimia yang diganti. Perbedaan-perbedaan ini
dapat mempengaruhi sifat-sifat polimer seperti kelarutan, kelenturan dan
kekuatannya. Dalam protein, perbedaan-perbedaan ini membuat polimer membentuk
suatu struktur tertentu. Di alam banyak sekali terdapat polimer organik atau
polimer alam, tetapi karena perkembangan teknologi yang semakin maju, sekarang
ini banyak ditemukan polimer anorganik atau yang biasa disebut polimer
sintetik.
Polimer yang berasal dari alam atau
polimer organik misalnya: karet alam, sellulosa, protein. Sedangkan yang
termasuk polimer anorganik atau polimer sitetis misalnya: PVC dan teflon. Para
ahli kimia telah berhasil menggali pengetahuan yang berguna bagi sistesis
polimer untuk memenuhi berbagai tujuan dan hal ini menyebabkan industri polimer
berkembang dengan pesat di abad ini. Hal ini ditandai dengan semakin
merambahnya polimer-polimer sintetik dalam berbagai segi kehidupan.
Polimer merupakan obyek kajian yang
menarik dan sekaligus rumit. Karena itu sering dilakukan penggolongan polimer
untuk mempermudah mempelajarinya. Tiga macam cara penggolongan polimer adalah
berdasarkan sumbernya, keseragaman monomernya, dan proses polimerisasinya.
Selain itu juga dikenal cara-cara penggolongan lainnya, misalnya atas dasar
pola rantainya, konfigurasinya, reaksinya terhadap panas, atau atas dasar
pemakaiannya.
Penggunaan polimer tergantung pada
sifat-sifatnya, dan sifat-sifat tersebut ditentukan oleh struktur serta massa
molekulnya. Tiga faktor utama (dalam kaitannya dengan struktur) yang menentukan
sifat polimer adalah komposisi kimiawi, pola rantai, dan penjajaran
rantai-rantai polimer dalam produk akhir. Faktor-faktor ini antara lain
menentukan titik lebur, kekuatan, kelenturan, kelarutan, serta reaksi polimer
terhadap panas, sedangkan massa molekul polimer menentukan kelarutan polimer,
ketercetakan dan kekentalan larutan (lelehan) polimer. Pemahaman tentang
hubungan antara sifat dan struktur ini, serta kemampuan membangun struktur
polimer sesuai dengan sifat-sifat yang diinginkan, merupakan modal penting bagi
pengembangan industri polimer.
Dengan semakin berkembangnya teknologi,
sekarang ini semakin banyak polimer-polimer sintetik yang ditemukan. Hal ini
dapat sangat berguna bagi kehidupan manusia untuk membantu hidupnya dalam
berbagai bidang kehidupan. Tetapi di sisi lain polimer sintetik juga dapat
menimbulkan ancaman bagi kelestarian alam, karena sebagian besar polimer
sintetik yang sudah tidak digunakan lagi dan dibuang tidak bisa diuraikan oleh
alam. Untuk itu sekarang ini banyak dikembangkan pembuatan polimer sintetik
yang ramah lingkungan sehingga polimer tersebut tidak membahayakan lingkungan
hidup kita. Dalam makalah ini akan dibahas mengenai bahaya penggunaan kemasan
makanan yang berupa plastic bagi manusia dan teknologi untuk menciptakan
plastik sintetik yang lebih ramah lingkungan untuk mengurangi bahaya dari
penggunaan polimer sintetik tersebut.
Saat ini pemanfaatan polimer sudah
meliputi berbagai aspek kehidupan. Polimer dapat dimanfaatkan antara lain
sebagai bahan pengemas, mainan anak-anak, tekstil, peralatan rumah tangga,
peralatan elektronik, peralatan transportasi hingga peralatan kedokteran.
Industri polimer berkembang pesat selama beberapa dekade terakhir; bahkan
industri polimer dapat dipandang sebagai industri dasar pada negara industri.
Faktor utama yang menyebabkan pesatnya
industri polimer antara lain.
1. Bahan-bahan
polimer dapat memenuhi spektrum luas dari kehidupan
2. Harganya
relatif murah
3. Kualitasnya
dapat ditingkatkan lewat perubahan struktur kimia, penambahan aditif, penstabil
dan pewarna
4. Dapat
dicampur dengan polimer lain sehingga menghasilkan bahan dengan kualitas sesuai
yang dikehendaki
Pemanfaatan polimer dalam kehidupan
tergantung pada sifat polimer itu sendiri, antara lain massa molekul relatif,
temperatur transisi gelas dan titik leleh. Secara umum menurut bentuk
penggunaannya, polimer dikelompokkan sebagai serat, elastomer, plastik, pelapis
permukaan (cat) dan bahan perekat (adhesive). Dalam setiap bentuk penggunaan
tersebut, hampir semua polimer yang digunakan harus terlebih dahulu dicampurkan
dengan zat lain; biasanya
terdapat lebih dari satu zat yang dicampurkan sebelum polimer tersebut dapat
digunakan sebagai produk akhir. zat-zat ini disebut sebagai aditif polimer.
Pemilihan aditif disesuaikan dengan kebutuhan yang dikehendaki. Aditif yang
ditambahkan biasanya sebagai penstabil, pewarna, anti api, bahan pengisi,
pengeras dan lain-lain.
2.2. PEMBAHASAN
Dalam kimia polimer
diklasifikasikan ke dalam dua bagian yaitu :
1.
Polimer alamiah
yang mencakup protein (seperti sutera, serat otot dan enzima), polisakarida
(pati dan selulosa), karet dan asam-asam nukleat.
2.
Polimer buatan
yang mencakup karet sintetis, plastik, nilon dan sebagainya. Polimer buatan
manusia hampir sama banyaknya atau aneka ragamnya dengan polimer alam.
Di samping yang telah
disebutkan di atas berikut adalah contoh polimer buatan yang cukup dikenal saat
ini seperti, piring-piring melamin, lapisan teflon pada penggoreng, sisir
rambut, perekat epoksi, wadah plastik, dan sebagainya.
Polimer secara umum dapat
dibagi kedalam 3 kelompok yaitu :
1.
Elastomer yaitu
polimer dengan sifat-sifat elastis seperti karet.
2.
Serat yaitu
polimer dengan sifat-sifat mirip benang seperti kapas, sutera atau nilon.
3.
Plastik yaitu
polimer yang dapat berupa lembaran tipis. Polimer plastik ini terbagi kedalam
dua bagian lagi yaitu termoplastik bersifat lunak dan termoseting bersifat
keras seperti pipa, mainan anak-anak dan sebagainya.
Penggolongan Polimer dapat
digolongkan berdasarkan sumber, berdasarkan cara pembuatan, berdasarkan reaksi
terhadap kalor serta berdasarkan sifat fisika, mekanika, dan produk akhir.
Berikut ini penggolongan
polimer berdasarkan sifat fisika, mekanika, dan produk akhir dari karet (elastromer),
serat, plastik, bahan pelapis, dan bahan perekat.
A. Karet ( Elastromer)
Proses yang sering
terjadi pada gabungan reaksi dengan reaksi adisi atau reaksi
kondensasi merupakan gabungan/ikatan bersama dari
banyak rantai polimer. Hal ini disebut ikatan silang, dan ikatan silang ini
memberikan kekuatan tambahan terhadap polimer. Pada tahun 1844, Charles Goodyear
telah menemukan bahwa lateks dari pohon karet yang dipanaskan dengan
belerang dapat membentuk ikatan silang
antara rantai-rantai hidrokarbon di dalam lateks cair. Karet padat yang
dibentuk dapat digunakan pada ban dan bola-bola karet.
Proses ini disebut vulkanisasi.
Kekuatan rantai dalam
elastomer (karet) terbatas akibat adanya struktur jaringan, tetapi energi
kohesi harus rendah untuk memungkinkan peregangan. Contoh elastomer yang
banyak digunakan adalah poli (vinil klorida), polimer
stirena-butadiena-stirena (SBS) yang merupakan jenis termoplastik
elastomer.
Saat
perang dunia II, persediaan karet alam
berkurang. Industri polimer tumbuh dengan cepat karena
ahli kimia telah meneliti untuk pengganti karet. Beberapa
pengganti yang berhasil dikembangkan adalah neoprena yang kini digunakan untuk
membuat selang/pipa air untuk pompa gas, dan karet stirena – buatdiena (SBR /styrene – butadiene rubber), yang digunakan bersama dengan
karet alam untuk membuat ban-ban mobil. Meskipun
pengganti – pengganti karet sintesis ini mempunyai banyak sifat-sifat yang
diinginkan, namun tidak ada satu pengganti karet sintesis ini yang mempunyai
semua sifat-sifat dari karet alam yang dinginkan.
Berikut sifat fisika
mekanika dan produk akhir dari karet (elastromer);
a. Sifat Fisika
a) Karet Alam
Karet adalah polimer
hidrokarbon yang terkandung pada lateks beberapa jenis tumbuhan. Sumber utama
produksi dalam perdagangan internasional adalah para atau Hevea brasiliensis
(suku Euphorbiaceae).
Karet alam merupakan suatu
senyawa hidrokarbon alam yang memiliki rumus empiris ( C5H8 )n. Hidrokarbon ini
membentuk lateks alam yang membentul globula – globula kecil yang memiliki
diameter sekitar 0,5 μ (5.10-5 cm) yang tersuspensi di dalam medium air atau
serum, dimana konsentrasi hidrokarbon adalah sekitar 35% dari total berat.
Partikel hidrokarbon ini tentunya akan bersenyawa dan tidak menutupi konstituen
non-karet, yang merupakan protein, dimana protein ini akan diadsorpsi pada
permukaannya dan berfungsi untuk melindungi koloid. Dari lateks ini karet padat
dapat diperoleh baik dengan pengeringan air maupun dengan pengendapan dengan
menggunakan asam. Cara terakhir ini dapat digunakan dengan menghasilkan karet yang
lebih murni, karena akan lebih banyak meninggalkan konstituen non-karet di
dalam serum.
Isoprena adalah produk dari
destilasi destruktif karet, tetapi dapat juga disintetis dari material yang
lebih sederhana. Hal tersebut mungkin menyebabkan polimerisasi menjadi senyawa
seperti karet, dan tentu karet sintetis bernilai secara komersial saat ini
sedang dikembangkan dengan polimerisasi butadiene itu sendiri dengan
klorobutadiena.
Karet merupakan polimer yang
memperlihatkan resilensi (daya pegas), atau kemampuan meregang dan kembali
kekeadaan semula dengan cepat. Sebagian besar memiliki struktur jaringan. Karet
alam eksis dalam bentuk – bentuk yang berbeda, tetapi sejauh ini yang paling
penting adalah yang tersusun hampir seluruhnya dari cis- 1,4 poliisoprena.
Bentuk utama dari karet alam
yang terdiri dari 97% cis-1,4-poliisoprena, dikenal sebagai Hevea Rubber. Hampir
semua karet yang diperoleh sebagai lateks yang terdiri dari sekitar 32-25%
karet dan sekitar 5% senyawa lain, termasuk asam lemak, gula, protein, sterol,
ester dan garam.
b)
Karet Sintetis
Ada beberapa alasan yang
melatarbelakangi diproduksinya karet sintetik, yaitu :
1.
Untuk mencapai
kemandirian dalam membuat produk yang sampai sekarang sudah didapat hanya dari
produk alam;
2.
Untuk mencapai kemampuan
yang lebih besar dengan meningkatnya permintaan
3.
Untuk dapat
memperoleh karet yang mana sifat yang dimilikinya tidak dimiliki oleh produk
alam, seperti ketahanan menggembung dalam minyak, ketahanan terhadap
temperature ekstrim, dan ketahanan terhadap pengaruh buruk, lebihlebih ozon;
dan
4.
Rasa ingin tau
yang tinggi
b.
Sifat Mekanika
Keunggulan yang dimiliki karet
alam sulit ditandingi oleh karet sintetis. Adapun keunggulan – keunggulan yang
dimiliki karet alam dibanding karet sintetis adalah :
1.
Memiliki daya
elastis atau daya lenting yang sempurna,
2.
Memiliki
plastisitas yang baik sehingga pengolahannya mudah,
3.
Mempunyai daya
aus yang tinggi,
4.
Tidak mudah panas
(low heat build up), dan
5.
Memiliki daya
tahan yang tinggi terhadap keretakan (groove cracking resistance).
Walaupun demikian, karet
sintetis memiliki kelebihan seperti tahan terhadap berbagai zat kimia dan
harganya yang cenderung bias dipertahankan supaya tetap stabil. Karet sintetis
sebagian besar dibuat dengan mengandalkan bahan baku minyak bumi. Biasanya tiap
jenis memiliki sifat tersendiri yang khas. Ada yang tahan tehadap panas atau
suhu tinggi, minyak, pengaruh udara, dan bahkan ada yang kedap gas
c.
Produk Akhir
Termoplastik elastomer (TPE)
adalah bahan yang diproses melalui metode yang sama yaitu injeksi molding (molding
injection) dan ekstruksi menggunakan termoplastik kaku yang diubah sehingga
memiliki sifat dan tampilan yang secara normal seperti karet termoset. TPE
merupakan bahan yang cukup penting karena range penggunaannya yang besar untuk
berbagai aplikasi di beberapa bidang seperti otomotif, alat rumah tangga,
peralatan elektronik, industri-industri, dan peralatan medis.
Salah satu contoh TPE yang
sangat populer saat ini adalah TPE polipropilena/EPDM yang mempunyai beberapa
keunggulan sifat, seperti tahan terhadap hantaman (impact resistance),
stabilitas termal yang baik. Campuran kedua bahan ini menghasilkan
produk-produk terutama dalam industri automobil seperti bumper, panel pintu,
kibasan lumpur, dan bagian interior mobil.
B.
Serat
Serat adalah polimer yang
perbandingan panjang terhadap diameter molekulnya kira-kira 100:1. Sifat serat
ditentukan oleh struktur makromolekul dan teknik produksinya. Supaya dapat
dibuat menjadi serat, polimer harus memenuhi persyaratan sebagai berikut:
1.
Polimer harus
linier dan mempunyai berat molekul lebih dari 10. 000, tetapi
tidak boleh terlalu besar karena sukar
untuk dilelehkan atau dilarutkan.
2.
Molekul harus
simetris dan dapat mempunyai gugus-gugus samping yang besar yang dapat mencegah
terjadinya susunan yang rapat.
3.
Polimer harus
memberi kemungkinan untuk mendapatkan derajat orientasi yang tinggi, yang
dengan cara penarikan mempunyai kekuatan serat yang tinggi dan kurang elastik.
4.
Polimer harus
mempunyai gugus polar yang letaknya teratur untuk mendapatkan kohesi antar
molekul yang kuat dan titik leleh yang tinggi.
5.
Mudah diberi zat
warna, apabila serat diberi zat warna maka sifat fisika serat tidak boleh
mengalami perubahan yang mencolok dan warna bahan makanan jadinya harus
tetap tahan terhadap cahaya dan pencucian.
Berikut sifat fisika mekanika
dan produk akhir dari serat;
a.
Sifat Fisika
Sejarah perkembangan serat
sintetis dimulai dengan dibuatnya serat poliamida oleh Dupont pada tahun 1938
dengan nama nilon, dan oleh I.G. Farben pada
tahun 1939 dengan nama perlon. Serat dapat juga diperoleh dari hasil pengolahan
selulosa secara kimiawi. Selulosa merupakan serat alami dan
merupakan bagian terbesar yang terdapat
dalam tumbuhtumbuhan. Serat diperoleh dari hasil pengolahan selulosa
adalah rayon. Serat banyak digunakan dalam industri tekstil.
Dengan ditemukannya beberapa
macam serat sintetis, perkembangan selanjutnya diarahkan pada memperbaiki cara
pembuatan dan pengubahan bahan serat untuk mendapatkan kualitas hasil akhir
yang lebih baik. Serat poliamida (nilon) mempunyai banyak jenis antara lain:
nilon 66, nilon 6, nilon 610, nilon 7, nilon 11 (krislan). Nomor yang ada di
belakang nama nilon menunjukkan jumlah atom karbon monomer pembentuknya.
Nylon merupakan istilah yang
digunakan terhadap poliamida yang mempunyai sifat-sifat dapat dibentuk serat,
film dan plastic. Struktur nylon ditunjukkan oleh gugusamida yang berkaitan
dengan unit hidrokarbon ulangan yang panjangnya berbeda-beda dalam suatu
polimer.
b.
Sifat Mekanika
Sifat-sifat nylon (serat):
1.
Secara umum nylon
bersifat keras, berwarna cream, sedikit tembus cahaya.
2.
Berat molekul
nylon bervariasi dari 11.000-34.000
3.
Nylon merupakan
polimer semi kristalin dengan titik leleh 350-570 oF. titik leleh erat kaitannya
dengan jumlah atom karbon. Jumlah atom karbon makin besar, kosentrasi amida
makin kecil, titik lelehnyapun menurun.
4.
Sedikit
higroskopis : oleh karena itu perlu dikeringkan sebelum dipakai, karena sifat mekanis
maupun elektriknya dipengaruhi juga oleh kelembaban relative dari admosfir.
5.
Tahan terhadap
solvent organic seperti alcohol, eter, aseton, petroleum eter, benzene, CCl4
maupun xylene.
6.
Dapat bereaksi
dengan phenol, formaldehida, alcohol, benzene panas dan nitrobenzene panas.
7.
Nylon relative
tidak dipengaruhi oleh waktu simpan yang lama pada suhu kamar. Tetap pada suhu
yang lebih tinggi akan teroksidasi menjadi berwarna kuning dan rapuh. Demikian
juga sinar matahari yang kuat akan kurang baik terhadap sifat mekanikalnya.
8.
Penambahan aditif
dalam nylon dimaksud untuk memperbaiki sifat-sifat nylon.
c.
Produk Akhir
Tehnik pengolahan nylon yang
utama adalah cetak injeksi dan ekstrusi. Tehnik lain seperti cetak tiup,
rotational moulding, reaction injection moulding (RIM) . Adapun penggunaannya
adalah sebagai berikut :
1.
Industri listrik
dan elektronika.
Nylon 6, baik yang diberi
pengisi maupun tidak, mempunyai sifat-sifat yang cocok untuk industri,
elektronika maupun telekomunikasi, antara lain yaitu :
Ø tahan suhu tinggi
pada pengoperasian yang kontinu.
Ø Bersifat isolas
Ø Ketahanan pukulnya
tinggi
2.
Mobil
Nylon 6 dapat digunakan untuk membuat :
pelampung tangki bahan baker, blok bantalan, komponen motor, speedometer, gear,
pengisi udara karburator, kerangka kaca, penutup tangki bahan baker, reflector
lampu depan, penutup stir, dop roda mobil, dll.
3. Tekstil
Di industri tekstil, nylon 6 digunakan
untuk membuat : bobbin (gelondong benang), perkakas tenun, ring yang dapat
dipindah-pindah, gear, dll.
4. Peralatan
rumah tangga
Nylon digunakan untuk furniture,
peralatan dapur, folding door, komponen mesin jahit, kancing, pegangan pisau,
kerangka pencukur elektrik.
5. Mesin-
mesin industri
Mesin- mesin yang dibuat dari nylon 6
antara lain : gear, bantalan (bearing), pulley, impeller pompa motor, sprocket,
rol, tabung, alat pengukur pada pompa bensin
6. Kemasan
Dapat digunakan untuk mengemas makanan
seperti : ikan, daging, saus, keju, coklat, kopi, dll.
C.
Plastik
Meskipun istilah plastik dan
polimer seringkali dipakai secara sinonim, namun tidak berarti semua polimer
adalah plastik. Plastik merupakan polimer yang dapat
dicetak menjadi berbagai bentuk yang
berbeda. Umumnya setelah suatu polimer plastik
terbentuk, polimer tersebut dipanaskan secukupnya hingga menjadi
cair dan dapat dituangkan ke dalam cetakan. Setelah penuangan, plastik
akan mengeras jika plastik dibiarkan mendingin.
Secara garis besar, plastik
dapat dikelompokkan menjadi dua golongan, yaitu ; plastik thermoplast dan
plastik thermoset. Plastik thermoplast adalah plastik yang dapat dicetak
berulang-ulang dengan adanya panas ( lihat tabel 2 ). Yang termasuk plastik
thermoplast antara lain : PE, PP, PS, ABS, SAN, nylon, PET, BPT, Polyacetal
(POM), PC dll. Sedangkan palstik thermoset adalah plastik yang apabila telah
mengalami kondisi tertentu tidak dapat dicetak kembali karena bangun polimernya
berbentuk jaringan tiga dimensi. Yang termasuk plastic thermoset adalah : PU
(Poly Urethene), UF(Urea Formaldehyde), MF (Melamine Formaldehyde), polyester,
epoksi dll.
Plastik mempunyai berbagai
sifat yang menguntungkan, di antaranya:
1.
Umumnya kuat
namun ringan
2.
Secara kimia
stabil (tidak bereaksi dengan udara, air, asam, alkali dan berbagai zat
kimia lain)
3.
Merupakan
isolator listrik yang baik
4.
Mudah dibentuk,
khusunya dipanaskan
5.
Biasanya
transparan dan jernih
6.
Dapat diwarnai
7.
Fleksibel/plastis
8.
Dapat dijahit
9.
Harganya relatif
murah
Beberapa contoh plastik yang
banyak digunakan antara lain polietilena, poli(vinilklorida), polipropilena,
polistirena, poli(metilpentena), poli(tetrafluoroetilena) atau teflon.
1)
Polietilena
Polietilena adalah bahan
termoplastik yang kuat dan dapat dibuat dari yang lunak sampai yang kaku. Ada
dua jenis polietilen yaitu polietilen densitas rendah (low-density polyethylene
/ LDPE) dan polietilen densitas tinggi (high-density
polyethylene / HDPE). Polietilen densitas
rendah relatif lemas dan kuat, digunakan antara lain untuk pembuatan
kantong kemas, tas, botol, industri bangunan dan lain-lain. Polietilen
densitas tinggi sifatnya lebih keras, kurang transparan dan tahan panas sampai
suhu 1000C. Campuran polietilen densitas rendah dan polietilen
densitas tinggi dapat digunakan sebagai bahan pengganti karat, mainan
anak-anak, dan lain-lain.
2)
Polipropilena
Polipropilena
mempunyai sifat sangat kaku, berat
jenis rendah, tahan terhadap bahan kimia (asam dan basa), tahan terhadap
panas dan tidak mudah retak. Plastik polipropilen digunakan untuk membuat
alat-alat rumah sakit, komponen mesin cuci, komponen mobil, pembungkus tekstil,
botol, permadani, tali plastik, serta bahan pembuat karung.
3)
Polistirena
Polistirena adalah jenis
plastik termoplast yang termurah dan paling berguna serta bersifat jernih,
keras, halus.
Polistirene adalah hasil
polimerisasi dari monomer-monomer stirena, dimana monomer stirena- nya didapat
dari hasil proses dehidroge nisasi dari etil benzene (dengan bantuan katalis),
sedangkan etil benzene-nya sendiri merupakan hasil reaksi antara etilena dengan
benzene (dengan bantuan katalis).
Sifat-sifat umum dari poli
stirena :
b.
Sifat mekanis
Sifat-sifat mekanis yang
menonjol dari bahan ini adalah kaku, keras, mempunyai bunyi seperti metallic
bila dijatuhkan.
c.
Ketahanan
terhadap bahan kimia
Ketahanan PS terhadap
bahan-bahan kimia umumnya tidak sebaik ketahanan yang dipunyai oleh PP atau PE.
PS larut dalam eter, hidrokarbon aromatic dan chlorinated hydrocarbon. PS juga
mempunyai daya serap air yang rendah, dibawah o,25 %.
d.
Abrasion
resistance
PS mempunyai kekuatan
permukaan relative lebih keras dibandingkan dengan jenis termoplastik yang
lain. Meskipun demikian, bahan ini mudah tergores.
e.
Transparansi
Sifat optis dari PS
adalah mempunyai derajat transparansi yang tinggi, dapat melalui semua panjang
gelombang cahaya (A 90%). Disamping itu dapat memberikan kilauan yang baik yang
tidak dipunyai oleh jenis plastic lain, dimana bahan ini mempunyai indeks
refraksi 1,592.
f.
Sifat elektrikal
Karena mempunyai sifat
daya serap air yang rendah maka PS digunakan untuk keperluan alat-alat listrik.
PS foil digunakan untuk spacers, slot liners dan covering dari kapasitor, koil
dan keperluan radar.
g.
Ketahanan panas
PS mempunyai softening
point rendah (90oC) sehingga PS tidak digunakan untuk pemakaian pada suhu
tinggi, atau misalnya pada makanan yang panas. Suhu maksimum yang boleh
dikenakan dalam pemakaian adalah 75oC. Disamping itu, PS mempunyai sifat
konduktifitas panas yang rendah.
Berikut sifat fisika mekanika
dan produk akhir dari plastik;
1.
Sifat Fisika
Polipropilena (salah satu
contoh plastik) adalah polimer paling
serbaguna karena sifat mekaniknya yang baik, densitas rendah dan harga yang
terjangkau. Keuntungan utama penggunaan polipropilena ini adalah ketahanan
tekannya pada suhu rendah. Untuk meningkatkan ketahanan tekannya, maka campuran
dari EPDM dengan polipropilena pun dikembangkan saat ini. Bagaimanapun, jenis
termoplastik elastomer olefinik ini memiliki morfologi yang tak stabil karena
perpaduan dari dispersi partikel karet dan kompatibilitas yang rendah antara
fase karet dan matriks plastik. Ketidakkompatibilitasan PP dengan EPDM
disebabkan karena perbedaan kristalinitas kedua polimer.
2.
Sifat Mekanika
Karena keteraturan ruang
polimer polipropilena, rantai dapat dikemas lebih terjejal sehingga
menghasilkan plastik yang kuat dan tahan panas. Pada suhu ruang, beberapa sifat
seperti daya renggang dan kekakuan, sama dengan sifat polietena bermassa jenis
tinggi, tetapi sifat itu berubah pada suhu yang lebih tinggi. Sifat kelarutan
poli(propena) sama dengan sifat kelarutan polietena, yakni tak larut dalam suhu
ruang. Produk polipropena lebih tahan terhadap goresan daripada polietena
bersesuaian.
Polipropilena merupakan jenis
bahan baku karet plastik yang ringan, densitas 0,90-0,92 g/cm3, memiliki
kekerasan dan kerapuhan yang paling tinggi dan bersifat kurang stabil terhadap
panas dikarenakan adanya hidrogen tersier. Penggunaan bahan pengisi dan penguat
memungkinkan polipropilena memiliki mutu kimia yang baik sebagai bahan polimer
dan tahan terhadap pemecahan karena tekanan (stress-cracking) walaupun pada
temperatur tinggi ( Gachter, 1990 ). Polipropilena memiliki ketahanan yang
sangat baik pada pelarut organik, zat pendegradasi dan serangan elektrolit.
Polipropilena kuat, tahan panas, bahan semi-kaku, ideal untuk transfer panas
cair atau gas. Polipropilena memiliki ketahanan terhadap asam dan alkali,
tetapi kurang tahan terhadap pelarut aromatik, alifatik dan klorinasi.
3.
Produk Akhir
Sifat plastik pada dasarnya
adalah antara serat dan elastomer. Jenis plastik dan
penggunaannya sangat luas. Plastik yang
banyak digunakan berupa lempeng, lembaran dan film. Ditinjau dari
penggunaannya plastik digolongankan menjadi dua yaitu plastik keperluan umum
dan plastik untuk bahan konstruksi (engineering plastics).
Polipropilena merupakan suatu
komoditas yang menarik dari polimer termoplastik. Ketertarikan terhadap
polipropilena ini ditimbulkan karena aplikasinya di bidang komposit,
bioteknologi, teknologi serbuk, bidang elektronik, dan pendukung katalisasi
untuk bioreaktor dan pada pengeringan air.
Acrylonitrile butadiene
styrene (akrilonitril butadiene stirena, ABS) termasuk kelompok engineering
thermoplastic yang berisi 3 monomer pembentuk. Akrilonitril bersifat tahan
terhadap bahan kimia dan stabil terhadap panas. Butadiene memberi perbaikan
terhadap sifat ketahanan pukul dan sifat liat (toughness).
1.
Peralatan
Karena keunggulan
sifat-sifatnya maka banyak digunakan membuat peralatan seperti : hair dryer,
korek api gas, telepon, intercom, body dan komponen mesin ketik elektronik
maupun mekanik, mesin hitung, dll.
2.
Otomotif
Karena sifatnya yang
ringan, tidak berkarat, tahan minyak bumi, maka ABS digunakan untuk radiator
grill, rumah-rumah lampu, emblem, horn grill, tempat kaca spion, dll.
3.
Barang-barang
tahan lama :
a.
ABS dengan grade
tahan nyala api digunakan untuk cabinet TV, kotak penutup video, dll.
b.
Grade tahan pukul
pada suhu rendah dan tahan fluorocarbon dapat digunakan untuk pintu dan body
kulkas.
c.
Penggunaan lain :
komponen AC, kotak kamera, dudukan kipas angina meja, dll
4.
Bangunan dan
perumahan : dudukan kloset, bak air, frame kaca, cabinet, kran air, gantungan
handuk, saringan, dll.
5.
Elektroplated ABS
: regulator knob, pegangan pintu kulkas, pegangan paying, spareparts kendaraan
bermotor, tutup botol, dll.
D.
Bahan Palapis dan
Bahan Perekat
Polyurethane utama memproduksi reaksi
antara diisosianat (jenis
aromatik dan alifatik yang tersedia) dan poliol+ biasanya sebuah glikol
polypropylene atau poliol poliester, dengan
adanya katalis dan bahan untuk mengendalikan struktur sel, (surfaktan) dalam kasus busa.
Poliuretana dapat dibuat dalam berbagai kepadatan dan hardnesses dengan memvariasikan jenis
monomer (s) digunakan dan menambahkan zat lain
untuk memodifikasi karakteristik mereka, terutama kepadatan, atau meningkatkan kinerja mereka. Aditif lain dapat digunakan untuk meningkatkan kinerja api, stabilitas di lingkungan kimia yang sulit dan sifat lain
dari produk poliuretan.
Polyurethane adalah campuran
dua jenis bahan kimia (ISOCYNATE dan POLYOL) yang diaduk secara bersama-sama,
sehingga terjadi reaksi dan membentuk FOAM.
Polyurethane, produk yang
awalnya hanya digunakan kalangan industri, memiliki banyak kegunaan. Salah
satunya – seperti diulas tadi-adalah sebagai bahan penahan hawa pasa (insulator)
yang diakibatkan masuknya sinar matahari, sinar yang menyebabkan ruangan
menjadi pengap dan panas. Disini, pemakaian polyurethane pun cukup mudah. Polyurethane di semprotkan ke bagian atas dak rumah. Penyemprotan
dilakukan ke tiap bagian yang langsung bersinggungan dengan sinar matahari.
“setelah mengering, “ kata Safrudin, “polyurethane mengeras sehingga mampu
menahan panas.” Alhasil, suhu ruangan di bawah atap turun, lebih rendah.
Selain sebagai penahan panas,
polyurethane juga mempunyai keunggulan sebagai bahan penahan pipa air, alat
transport berpendingin, serta pendingin untuk industri maupun rumah tangga.
Polyurethane, bahan yang sangat mirip dengan busa, juga banyak digunakan untuk
flotation dan pengaturan energi.
Poliuretan adalah jenis
polimer yang sangat unik dan luas pemakaiannya. Poliuretan ditemukan pada tahun
1937 oleh Prof. Otto Bayer sebagai pembentuk serat yang didesain untuk
menandingi serat nylon. Tetapi penelitian lebih lanjut menunjukkan bahwa
poliuretan bukan saja bisa digunakan sebagai serat, tapi dapat juga digunakan
untuk membuat busa (foam), bahan elastomer (karet/plastik), lem, pelapis
(coating), dan lain-lain.
Nama ‘poliuretan’ sebenarnya
mengandung kerancuan. Seharusnya polimer adalah monomer yang bereaksi membentuk
rantai, tapi poliuretan bukan terdiri dari monomer uretan, melainkan suatu
polimer yang terdiri dari pengulangan ikatan uretan
Poliuretan dibuat dengan
mereaksikan molekul yang memiliki gugus isosianat dengan molekul yang memiliki
gugus hidroksil. Dengan demikian, jenis dan ukuran setiap molekul pembentuk
akan memberikan sumbangan terhadap sifat poliuretan yang terbentuk. Hal inilah
yang membuat poliuretan menjadi polimer yang sangat fleksibel baik dalam sifat
mekanik maupun aplikasinya.
Saat ini, aplikasi poliuretan
paling banyak (sekitar 70%) adalah sebagai bahan busa, kemudian diikuti dengan
elastomer, baru kemudian sebagai lem dan pelapis. Pembuatan busa dari
poliuretan dimungkinkan dengan menggunakan agen pengembang (blowing agent), yang
akan menghasilkan gas pada saat terjadi reaksi sehingga poliuretan dapat
membentuk busa.
Jika poliuretan yang digunakan
bersifat lunak, maka yang dihasilkan adalah busa lunak seperti pada kasur busa,
alas kursi dan jok mobil. Ada juga jenis busa kaku (rigid foam), seperti pada
insulasi dinding, insulasi lemari es, atau insulasi kedap suara. Busa
poliuretan bersifat ulet dan tidak mudah putus. Dalam aplikasi sebagai insulasi
dinding, poliuretan juga dapat dibuat menjadi tahan api dengan penambahan senyawa
halogen.
Serat Spandex, yang biasanya
digunakan sebagai serat untuk kaus kaki atau T-shirt, juga dibuat dari
poliuretan. Bahan spandex terkenal sangat elastis dan tidak mudah putus.
Kemampuan poliuretan untuk dibuat menjadi fiber yang tipis, elastis, dan tidak
mudah putus, bergantung kepada pemilihan jenis isosianat dan hidroksil yang
digunakan. Aplikasi terbaru yang kini sedang giat dipromosikan adalah sebagai
pelapis untuk cat mobil. Dalam hal ini yang digunakan bukan sifat elastisnya,
melainkan sifat tahan gores. Poliuretan yang keras dapat dibuat menjadi lapisan
sangat tipis dan akan memiliki efek tahan gores sehingga cocok untuk aplikasi
pada cat mobil. Sifat poliuretan yang dapat terdegradasi oleh sinar ultraviolet
dari matahari dapat diatasi dengan menambahkan aditif UV stabilizer.
Aplikasi yang tak kalah
penting adalah sebagai elastomer untuk menggantikan karet alam. Di sini, sifat
poliuretan yang elastis, kuat, tahan gores, dan tahan terhadap minyak sangat
berguna. Bahan elastomer digunakan untuk melapisi bahan yang terkena tekanan
mekanik terus-menerus, seperti roda gigi, pelapis rol, dan sol sepatu. Misalnya
sebagai pelapis rol pada mesin pembuat kertas, di mana poliuretan akan
mengalami tekanan hingga 5.3 MPa dan diputar dengan kecepatan sampai 600 rpm
Pemakaian poliuretan di
Indonesia sebagai bahan pendukung industri masih sangat tergantung pada impor,
walaupun beberapa industri sudah mulai mencoba memproduksi poliuretan di dalam
negeri. Banyaknya pabrik kertas, furnitur, industri otomotif dan industri alas
kaki di Indonesia membuat prospek usaha di bidang poliuretan di masa depan
cukup menjanjikan, asalkan kita mau tekun mendalami teknik pembuatan dan
pencetakannya.
Berikut sifat fisika mekanika
dan produk akhir dari bahan pelapis dan perekat;
a.
Sifat Fisika
Perihal beban massa yang
dimiliki, polyurethane juga mempunyai berat jenis yang tidak membebani suatu
bangunan. Sebab, polyurethane sangat ringan. Berat jenis yang dimilikinya hanya
sekitar 36 Kg/m3. Hasil pengujian oleh produsen menunjukkan bahwa nilai
koefisien rambatan panas yang dihasilkan oleh polyurethane hanya sekitar 0,017.
Itu pertanda bahwa setelah ditempeli polyurethane, kapasitas panas yang
diteruskan ke suatu bangunan sangat sedikit.
b.
Sifat Mekanika
Kelebihan utama polyurethane
adalah bentuknya yang cair. Untuk pengaplikasiannya, cairan tersebut
disemprotkan ke media aplikasi yang diinginkan. Misalnya: dinding, ruang
Karaoke, tangki(untuk pelapisan), dan dak beton. Setelah disemprotkan, cairan
tadi akan mengering dalam hitungan detik. bereaksi dengan membentuk foam.
Gelembung itu lalu menempel erat di permukaan bangunan. Gelembung/foam itulah
yang lalu bekerja sebagai penahan rambatan panas, penahan bocor, dan peredam
suara. Gelembung tersebut pun cocok menjadi pengganti bahan insulator lain yang
sudah ada.
c.
Produk Akhir
Polyurethane juga terdapat
dalam berbagai bentuk, seperti busa lentur, busa keras, pelapis anti bahan
kimia, bahan perekat, dan penyekat, serta elastomers. Busa keras polyurethane
digunakan sebagai bahan penyekat pada gedung, pemanas air, alat transport
berpendingin, serta pendingin untuk industri maupun rumah tangga. Busa ini juga
digunakan untuk flotation dan pengaturan energi.
Busa lentur polyurethane
digunakan sebagai bahan pelembut pada karpet dan kain pelapis furniture, kasur,
dan mobil. Busa tersebut juga digunakan sebagai pengepak barang. Perekat dan
penyekat polyurethane digunakan dalam konstruksi, transportasi, kapal, dan
kegunaan lain yang membutuhkan kekuatan, tahan lembab, serta sifat tahan lama
dari polyurethane tersebut. Istilah “polyurethane elastomer” meliputi produk
turunannya antara lain, thermoplastic polyurethane, cast elastomer, dan
produk-produk Reaction Injection Molded (RIM). Bahan-bahan ini meliputi banyak
ragam kegunaan, dari sepatu dan roda skate sampai perlengkapan rumah, lintasan
atletik, serta alat-alat elektronik.
Fungsi Polyurethane Sebagai
bahan isolasi temperatur dan juga memiliki kelebihan sebagai bahan penyerap
suara, ringan serta rigrid sebagai bahan konstruksi.
BAB III
KESIMPULAN DAN SARAN
3.1.
Kesimpulan
Ada beberapa penggolongan polimer dan
pada makalah ini di bahas mengenai penggolongan polimer berdasarkan sifat
fisika, mekanika dan produk akhir dari polimer seperti karet, serat, plastik,
ahan perekat dan bahan pelapis.
Perkembangan ilmu kimia polimer pada
hakikatnya seiring dengan usaha manusia untuk meningkatkan kesejahteraan
hidupnya dengan memanfaatkan ilmu kimia dan teknologi. Sintesis berbagai jenis
bahan polimer dapat dimanfaatkan dalam berbagai aspek kehidupan. Dalam
penggunaannya polimer sintesis menggantikan logam, kayu, kulit dan bahan alami
lainnya dengan harga yang jauh lebih murah. Berbagai macam barang yang
diperlukan dalam kehidupan sehari-hari dapat dibuat dari polimer sintetis,
misalnya perabot rumah tangga (dari plastik), bahan pakaian (nilon, pliester),
alat pembungkus, alat transportasi, bahan organ manusia seperti ginjal, jantung
dan tulang dari bahan polimer sintesis.
3.2.
Saran
Polimer memiliki banyak makna aplikasi
atau penggunaan di dalam kehidupan sehari-hari, dan diharapkan sebagai
mahasiswa kimia dapat memanfaatkannya berbagai fungsi dari produk-produk
polimer.
DAFTAR
PUSTAKA
Firdaus.
M. Y. 2011. Material Science http://muhammadyusuffirdaus.wordpress.com/category/material-science/
Lis Sopyan, 2002. Polimer. cetakan pertama, PT Pradnya
Paramita : Jakarta
Malcolm, P.S., 2001. Polymer Chemistry : An
Introduction, diindonesiakan oleh
Nugroho,Widagdo
Sri. 2004. Potensi Bahaya Pengemas
Makanan Asal Hewan. Institut Pertanian Bogor, Bogor.
Prawira. 2008. Polimer. http://yprawira01.blogspot.com/2008/10/polimer.html
Roseline.
2010. Melamin Perusak. http://www.chem-is-try.org/artikel_kimia/
kimia_material/miss-melamin-perusak-rumah-tangga/
Ronald . J. Baird. 1986. Industrial Plastik. The Goodheart –
Willcox Company. Inc. New York.
 |
