BAB I PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang Polimer merupakan makro molekul besar yang dibangun oleh pengulangan
kesatuan kimia yang kecil ( monomernya ) yang berakibat umumnya molekul polimer memiliki massa molekul yang relative besar. Akhir-akhir ini perkembangan industri tentang pemanfaatan teknologi polimer sangat pesat sekali. Polimer memiliki banyak kegunaan dan manfaat yang luar biasa dalam kehidupan. Polimer dikelompokkan menjadi dua yaitu, polimer alam dan polimer sintetis. Polimer alam atau dikenal dengan biopolimer dihasilkan dari diturunkan dari sumber daya alam yang dapat diperbaharui, dapat diuraikan dan tidak menghasilkan racun, sedangkan polimer sintetis lebih biasa dikenal sebagai plastik, seperti polietilena dan nilon. Polimer alam dan polimer sintetis didapatkan dengan cara pembentukan dari monomer-monomer yang bersangkutan melalui reaksi polimerisasi. Ilmu tentang polimer sangat luas dan tidak dapat dibatasi pengembangan nya, tetapi ilmu dasar polimer harus diketahui terlebih dahulu agar lebih mudah dalam mengembangkan ilmu-ilmu polimer. Polimer adalah salah satu cabang ilmu yang dipelajari dalam kimia organik baik terlibat dalam reaksi pembentukan dan pemberian tata nama. Saat ini, polimer sangat diproduksi secara besar-besaran sehingga era kehidupan manusia saat ini merupakan era polimer. Polimer alam yang dahulu banyak digunakan sekarang beralih kepada polimer sintetis. Pengembangan ilmu polimer didasarkan pada sifat-sifat dari polimer tersebut. Sehingga saat ini, jenis polimer yang sedang dikembangkan adalah polimer yang memiliki sifat
1
bidegradable. Dengan mempelajari lebih dalam lagi mengenai polimer maka kita dapat menggunakan ilmu polimer untuk diterapkan dalam kehidupan sehari-hari. Dalam makalah ini akan memaparkan gambaran secara umum tentang polimer yaitu mengenai sifat polimer, tata cara penamaan polimer, struktur polimer, reaksi pembentukan polimer, serta kegunaan dari polimer tersebut. 1.2.
Tujuan Adapun tujuan dari pembuatan makalah ini adalah : 1. Dapat mengetahui tata cara penamaan dalam polimer 2. Dapat mengetahui sifat-sifat polimer 3. Dapat mengetahui klasifikasi polimer 4. Dapat mengetahui reaksi-reaksi pembentukan polimer 5. Dapat mengetahui kegunaan dan dampak dari polimer 6. Dapat mengetahui informasi terkini tentang polimer
1.3.
Batasan Masalah 1. Bagaimanakah struktur dan klasifikasi dari polimer? 2. Bagaimanakah reaksi-reaksi pembentukan polimer? 3. Apa saja kegunaan dari polimer?
2
BAB II ISI
2.1. Definisi dan Klasifikasi Polimer 2.1.1. Definisi Polimer Polimer merupakan makromolekul besar atau makromolekul yang tersusun oleh unit-unit molekul sederhana yang tersusun secara berulang-ulang. Molekul sederhana penyusun polimer dinamakan monomer. Monomer merupakan sebarang zat yang dapat dikonversi menjadi suatu polimer. Sebagai contoh, etilen adalah monomer yang dapat dipolimerisasi menjadi polietilen. Jika hanya ada beberapa unit monomer (3 hingga 9 monomer) yang tergabung bersama, maka polimer dengan berat molekul kecil yang terbentuk, polimer hasil penyusunan beberapa monomer ini disebut oligopolimer. 2.1.2.
Definisi Monomer
3
Monomer adalah sebarang zat yang dapat dikonversi menjadi satu polimer. Sebagai contoh adalah etilena yang dapat mengalami reaksi polimerisasi menjadi polimer polietena atau poli etilena. Selain itu adalah asam amino yang dapat mengalami reaksi polimerisasi menjadi polipeptida dengan pelepasan air. Reaksinya adalah sebagai berikut : Polimerisasi
Monomer
Polimer
Gambar 2.1. Reaksi Polimerisasi Etilena
n H2N
R
O
C
C
OH
- H2O
H
R
O
N
C
C
H
H asam amino
n
polipeptida
Gambar 2.2. Reaksi Polimerisasi Asam Amino Unit ulangan dapat memiliki struktur linear atau bercabang. Unit ulangan bercabang dapat membentuk polimer jaringan tiga dimensi. Tabel berikut adalah beberapa contoh polimer, monomer, dan unit pengulangannya. Tabel 2.1. Contoh Polimer, Monomer, dan Unit Pengulangannya Polimer
Monomer
Unit Pengulangan
Polietilena
CH2 = CH2
-CH2 = CH24
CH2 = CHCl
Poli(vinil klorida)
- CH2CHCl –
CH CH Poliisobutilena 3 3 CH2 CH 2
CC CH3 CH
3
CH2
Polistirena
Polikaprolaktam
CH
H - N(CH2)5C - OH
(nylon-6)
H
O
CH2
CH
- N(CH2)5C H
O
2.1.3. Klasifikasi Polimer Polimer dapat diklasifikasikan beberapa bagian. Berikut ini adalah beberapa klasifikasi polimer berdasarkan sumbernya, kegunaannya, sifat termalnya, dan strukturnya. a. Klasifikasi Polimer Berdasarkan Sumbernya Polimer dapat dibedakan menjadi tiga, yaitu berdasarkan asalnya atau sumbernya. 1. Polimer Alam Polimer alam adalah polimer yang terjadi secara alami. Contoh : Karet alam, karbohidrat, protein, selulosa, dan wol. 2. Polimer Semi Sintetik Polimer semi sintetik adalah polimer yang diperoleh dari hasil modifikasi polimer alam dan bahan kimia. Contoh : selulosa nitrat
5
(yang dikenal lewat misnomer nitroselulosa) yang dipasarkan dibawah nama - nama “Celluloid” dan“guncotton”. 3. Polimer Sintetis Polimer sintetis adalah polimer yang dibuat melalui polimerisasi dari monomer - monomer polimer. Polimer sintesis sesungguhnya yang pertama kali digunakan dalam skala komersial adalah dammar Fenol formaldehida. Dikembangkan pada permulaan tahun 1900-an oleh kimiawan kelahiran Belgia Leo Baekeland (yang telah memperoleh banyak sukses dengan penemuanya mengenai kertas foto sensitif cahaya), dan dikenal secara komersial sebagai bakelit. Sampai dekade 1920-an bakelitmerupakan salah satu jenis dari produk produk konsumsi yang dipakai luas, dan penemuannya meraih visibilitas yang paling mewah, yakni dimunculkan di kulit muka majalah Time.
b. Klasifikasi Polimer Berdasarkan Kegunaannya 1. Polimer Komersial Polimer komersial adalah polimer yang disintesis dengan biaya murah dan diproduksi secara besar-besaran. Polimer ini dihasilkan di negara berkembang, harganya murah dan banyak dipakai dalam kehidupan sehari hari. Polimer komersial pada prinsipnya terdiri dari 4 jenis polimer utama yaitu: Polietilena, Polipropilena, Poli(vinil klorida), dan Polisterena. Kegunaan sehari-hari dari polimer ini ditunjukkan pada tabel 1 dibawah ini. Tabel 2.2. Contoh dan kegunaan polimer komersial Polimer komersial Kegunaan atau manfaat Polietilena massa jenis Lapisan pengemas, isolasi kawat, dan kabel, rendah(LDPE)
barang mainan, botol yang lentur, bahan 6
pelapis Polietilena massa jenis Botol, drum, pipa, saluran, lembaran, film, rendah(HDPE) Polipropilena (PP) Poli(vinil klorida)
isolasi kawat dan kabel Tali, anyaman, karpet, film Bahan bangunan, pipa tegar, bahan untuk
(PVC) Polistirena (PS)
lantaui, isolasi kawat dan kabel Bahan pengemas (busa), perabotan rumah, barang mainan
2. Polimer Teknik Polimer ini sebagian dihasilkan di negara berkembang dan sebagian lagi di negara maju. Polimer ini cukup mahal dan canggih dengan sifat mekanik yang unggul dan daya tahan yang lebih baik. Polimer ini banyak dipakai dalam bidang transportasi (mobil, truk, kapal udara), bahan bangunan (pipa ledeng), barang-barang listrik dan elektronik (mesin bisnis, komputer), mesin-mesin industri dan barangbarang konsumsi. Contoh : Nylon, polikarbonat, polisulfon, poliester. 3. Polimer Fungsional Polimer
ini dihasilkan dan dikembangkan di negara maju dan
dibuat untuk tujuan khusus dengan produksinya dalam skala kecil. Contoh : kevlar, nomex, textura, polimer penghantar arus dan foton, polimer peka cahaya, membran, biopolimer. c. Klasifikasi Polimer Berdasarkan Sifat Termalnya. 1. Termoplastik Polimer termoplastik adalah polimer yang mempunyai sifat tidak tahan terhadap panas. Jika polimer jenis ini dipanaskan, maka akan menjadi lunak dan didinginkan akan mengeras. Proses tersebut dapat terjadi berulang kali, sehingga dapat dibentuk ulang dalam berbagai 7
bentuk melalui cetakan yang berbeda untuk mendapatkan produk polimer yang baru. Polimer yang termasuk polimer termoplastik adalah jenis polimer plastik. Jenis plastik ini tidak memiliki ikatan silang antar rantai polimernya, melainkan dengan struktur molekul linear atau bercabang. Bentuk struktur termoplastik sebagai berikut :
Gambar 2.3 Bentuk Struktur Termoplastik
Bentuk struktur bercabang termoplastik dapat dilihat dibawah ini :
Gambar 2.4. Bentuk Struktur Bercabang Termoplastik Polimer termoplastik memiliki sifat – sifat khusus sebagai berikut : -
Berat molekul kecil
-
Tidak tahan terhadap panas.
-
Jika dipanaskan akan melunak.
-
Jika didinginkan akan mengeras.
-
Mudah untuk diregangkan.
-
Fleksibel.
-
Titik leleh rendah.
-
Dapat dibentuk ulang (daur ulang).
8
-
Mudah larut dalam pelarut yang sesuai.
-
Memiliki struktur molekul linear/bercabang.
Contoh plastik termoplastik yaitu sebagai berikut : •
Polietilena (PE) Contohnya
: Botol plastik, mainan, bahan cetakan, ember, drum, pipa
saluran isolasi kawat dan kabel, kantong plastik dan jas hujan. •
Polivinilklorida (PVC) Contohnya
: Pipa air, pipa plastik, pipa kabel listrik, kulit sintetis, ubin
plastik, piringan hitam, bungkus makanan, sol sepatu, sarung tangan dan botol detergen. •
Polipropena (PP) Contohnya
: Karung, tali, botol minuman, serat, bak air, insulator, kursi
plastic, alat-alat rumah sakit, komponen mesin cuci, pembungkus tekstil, dan permadani. •
Polistirena Contohnya
: Insulator, sol sepatu, penggaris, gantungan baju.
2. Termosetting Polimer termoseting adalah polimer yang mempunyai sifat tahan terhadap panas. Jika polimer ini dipanaskan, maka tidak dapat meleleh. Sehingga tidak dapat dibentuk ulang kembali. Susunan polimer ini bersifat permanen pada bentuk cetak pertama kali (pada saat pembuatan). Bila polimer ini rusak atau pecah, maka tidak dapat disambung atau diperbaiki lagi. Polimer termoseting memiliki ikatan – ikatan silang yang mudah dibentuk pada waktu dipanaskan. Hal ini membuat polimer menjadi kaku dan keras. Semakin banyak ikatan silang pada polimer ini, maka semakin kaku dan mudah patah. Bila polimer ini dipanaskan untuk kedua kalinya,
9
maka akan menyebabkan rusak atau lepasnya ikatan silang antar rantai polimer. Bentuk struktur ikatan silang sebagai berikut :
Gambar 2.5. Bentuk Struktur Ikatan Silang Polimer Termosetting d. Klasifikasi Polimer Berdasarkan Strukturnya Berdasarkan strukturnya polimer dibedakan atas : 1. Polimer Linear Polimer linear terdiri dari rantai panjang atom-atom skeletal yang dapat mengikat gugus substituen. Polimer ini biasanya dapat larut dalam beberapa pelarut, dan dalam keadaan padat pada temperatur normal. Polimer ini terdapat sebagai elastomer, bahan yang fleksibel (lentur) atau termoplastik seperti gelas). Contoh dari rantai utama polimer linear ini adalah :
Gambar 2.6. Struktur Polimer Linear
2. Polimer Bercabang 10
Polimer bercabang yaitu polimer yang terbentuk jika beberapa unit ulang membentuk cabang pada rantai utama. Polimer bercabang dapat divisualisasi sebagai polimer linear dengan percabangan pada struktur dasar yang sama sebagai rantai utama. Struktur polimer bercabang diilustrasikan sebagai berikut.
Gambar 2.7. Struktur Polimer Bercabang 3. Polimer Berikatan Silang (Cross-Linking) Polimer berikatan silang adalah polimer yang terbentuk karena beberapa rantai polimer yang saling berikatan satu sama lain pada rantai utamanya. Makin besar persen sambung-silang (cross-links) maka makin kecil jumlah penggembungannya (swelling). Jika derajat sambung-silang cukup tinggi, polimer dapat menjadi kaku, titik leleh tinggi, padat yang tak dapat digembungkan, misalnya intan (diamond). Berikut adalah contoh struktur dari struktur polimer berikatan silang.
Gambar 2.8. Struktur Polimer Berikatan Silang Jika sambungan silang terjadi ke berbagai arah maka akan terbentuk sambung silang tiga dimensi yang disebut polimer jaringan. Ada kalanya pembentukan sambungan silang dilakukan dengan sengaja melaluli proses industri untuk mengubah sifat polimer, sebagaimana terjadi pada proses vulkanisasi karet. Banyak sistem polimer sifatnya sangat ditentukan oleh pembentukan jaringan tiga dimensi, seperti misalnya bakelit yang merupakan damar mengeras – bahang fenol – metanal. 11
e. Berdasarkan Jenis Monomer Berdasarkan jenis monomernya, polimer dibedakan atas homopolimer dan kopolimer. Homopolimer terbentuk dari sejenis monomer, sedangkan kopolimer terbentuk lebih dari sejenis monomer. Uraian berikut menjelaskan perbedaan dua golongan polimer tersebut. a. Homopolimer Homopolimer merupakan polimer yang terdiri dari satu macam monomer, dengan struktur polimer . – A – A – A – A – A – A –. Salah satu contoh pembentukan homopolimer dari polivinil klorida adalah sebagai berikut.
b. Kopolimer Kopolimer adalah polimer yang tersusun dari dua macam atau lebih monomer. Contoh: polimer SBS (polimer stirena-butadiena-stirena).
12
Gambar 2.9. Polimer SBS Jenis-jenis kopolimer : •
Kopolimer acak Kopolimer acak yaitu kopolimer yang mempunyai sejumlah satuan
berulang yang berbeda tersusun secara acak dalam rantai polimer. Strukturnya: . . . – A – B – A – A – B – B – A – A –. . . . •
Kopolimer bergatian Kopolimer bergantian yaitu kopolimer yang mempunyai beberapa
kesatuan ulang yang berbeda berselang-seling adanya dalam rantai polimer. Strukturnya:. . . – A – B – A – B – A – B – A – B – . . . •
Kopolimer balok (blok) Kopolimer blok yaitu kopolimer yang mempunyai suatu kesatuan
berulang berselang-seling dengan kesatuan berulang lainnya dalam rantai polimer. Strukturnya: . . . – A – A – A – A – B – B – B – B – A – A – A – A –. . . •
Kopolimer tempel/grafit Kopolimer tempel yaitu kopolimer yang mempunyai satu macam
kesatuan berulang menempel pada polimer tulang punggung lurus yang mengandung hanya satu macam kesatuan berulang dari satu jenis monomer. Struktur dari kopolimer tempel adalah :
13
2.2. Tata Nama Polimer a. Tata Nama Nomenklatur Jumlah yang sangat besar dari struktur polimer menuntut adanya sistem tata nama yang masuk akal. Berikut ini adalah aturan pemberian nama polimer vinil yang didasarkan atas nama monomer (nama sumber atau umum), taktisitas dan isomer : •
Nama monomer satu kata : Ditandai dengan melekatkan awalan poli pada nama monomer Contoh : Polistirena
CH2 CH
polietilena
CH2CH2
Politetrafluoroetilena (teflon, merk dari du Pont) •
CF2CF2
Nama monomer lebih dari satu kata atau didahului sebuah huruf atau angka Nama monomer diletakkan dalam kurung diawali poli Contoh : Poli(asam akrilat)
CH2CH CO2H
14
Poli(α-metil stirena)
CH3 CH2C
Poli(1-pentena)
CH2CH CH2CH2CH3
•
Untuk taktisitas polimer -
diawali huruf i untuk isotaktik atau s (sindiotaktik) sebelum poli Contoh : i-polistirena (polimer polistirena dengan taktisitas isotaktik)
•
Untuk isomer struktural dan geometrik -
Ditunjukkan dengan menggunakan awalan cis atau trans dan 1,2- atau 1,4- sebelum poli Contoh : trans-1,4-poli(1,3-butadiena)
b. Tata Nama IUPAC IUPAC merekomendasikan nama polimer diturunkan dari struktur unit dasar, atau unit ulang konstitusi (CRU singkatan dari constitutional repeating unit) melalui tahapan sebagai berikut : 1. Pengidentifikasian unit struktural terkecil (CRU) 2. Sub unit CRU ditetapkan prioritasnya berdasarkan titik pengikatan dan ditulis prioritasnya menurun dari kiri ke kanan (lihat penulisan nama polistirena)
15
CH
CH2
3. Substituen-substituen diberi nomor dari kiri ke kanan 4. Nama CRU diletakkan dalam kurung biasa (atau kurung siku dan kurung biasa kalau perlu), dan diawali dengan poli Tabel 2.3. Contoh pemberian beberapa nama polimer menurut sumber monomernya dan IUPAC Nama Sumber Polietilena
Nama IUPAC Poli(metilena)
Politetrafluoroetilena
Poli(difluorometilena)
Polistirena
Poli(1-feniletilena)
Poli(asam akrilat)
Poli(1-karboksilatoetilena)
Poli(α-metilstirena)
Poli(1-metil-1-feniletilena)
Poli(1-pentena)
Poli[1-(1-propil)etilena]
Untuk tata nama polimer non vinil seperti polimer kondensasi umumnya lebih rumit dari pada polimer vinil. Polimer polimer ini biasanya dinamai sesuai dengan monomer mula-mula atau gugus fungsional dari unit ulangan. Contoh : nylon, umumnya disebut nylon-6,6 (66 atau 6/6), lebih deskriptif disebut
poli
(heksametilen
adipamida)
yang
menunjukkan
poliamidasi
heksametilendiamin (disebut juga 1,6-heksan diamin) dengan asam adipat. Lihat reaksi berikut. n HO - C - (CH2)4 - C - OH + n H2N - (CH2)6 - NH2 asam adipat heksametilediamin
O
O
C - (CH2)4 - C - NH - (CH2)6 - NH
n
nylon-6,6
16
Mengikuti rekomendasi IUPAC, kopolimer (polimer yang diturunkan dari lebih satu jenis monomer) dinamai dengan cara menggabungkan istilah konektif yang ditulis miring antara nama nama monomer yang dimasukkan dalam kurung atau antara dua atau lebih nama polimer. Istilah konektif menandai jenis kopolimer sebagaimana enam kelas kopolimer yang ditunjukkan dalam tabel 1.4 berikut Tabel 2.4. Berbagai jenis kopolimer Jenis kopolimer Tak dikhususkan Statistik Random/acak Alternating (bergantian)
Konektif -co-stat-ran-alt-
Blok Graft (cangkok/tempel)
-blok-graft-
Contoh Poli[stirena-co-(metil metakrilat)] Poli(stirena-stat-butadiena) Poli[etilen-ran-(vinil asetat)] Poli(stirena-alt-(maleat anhidrida)] Polistirena-blok-polibutadiena Polibutadiena-graft-polistirena
2.3. Sifat-Sifat Polimer Secara umum sifat-sifat dari bahan polimer adalah : 1. Pencetakan yang mudah. Pada temperature relative rendah, bahan dapat dicetak dengan penyuntikan, penekanan, ekstrusi, dan seterusnya yang menyebabkan ongkos pembuatan lebih rendah daripada untuk logam dan keramik. 2. Sifat produk yang ringan dan kuat. Berat jenis polimer rendah dibandingkan dengan logam dan keramik, yaitu berkisar 1,0 – 1,7 ; yang memungkinkan membuat produk yang ringan dan kuat. 3. Kurang tahan terhadap panas. Hal ini sangat berbeda dengan logam dan keramik, karena ketahanan panas bahan polimer tidak sekuat logam dan keramik pada penggunaannya harus cukup diperhatikan. 4. Produk-produk dengan sifat yang cukup berbeda dapat tergantung pada cara pembuatannya. Dengan mencampur zat pemplatis, pengisi, dan sebagainya. Sifat – sifat dapat berubah dalam daerah yang luas.
17
Misalnya plastic diperkuat serat gelas (FRP = Fiberglass Reinforced Plastics) 5. Baik sekali dalam ketahanan air dan ketahanan zat kimia. Pemilihan bahan yang baik akan menghasilkan produk yang mempunyai sifatsifat baik sekali. 6. Banyak diantara polimer isolasi listrik yang baik. Polimer mungkin juga dibuat konduktor dengan cara mencampurnya dengan serbuk logam, butiran karbon dan lainnya. 7. Umumnya bahan polimer lebih murah. 8. Kekerasan permukaan yang sangat kurang. Bahan polimer yang keras ada, tetapi masih jauh dibawah kekerasan logam dan keramik. 9. Kurang tahan terhadap pelarut. Umumnya larut dalam zat pelarut tertentu kecuali beberapa bahan khusus. Jika tidak dapat larut, mudah retak karena kontak yang terus menerus dengan pelarut dan disertai adanya tegangan. 10. Mudah termuati listrik secara elektrostatik, kecuali bahan yang khusus dibuat agar menjadi hantaran listrik. 11. Beberapa bahan tahan
terhadap abrasi, atau mempunyai koefisien
gesek kecil. Berdasarkan sifat-sifat dari bahan polimer diatas, maka sifat dari polimer tersebut adalah : 1. Termoplas Termoplas bersifat lunak jika dipanaskan dan dapat dicetak kembali menjadi bentuk lain. Hal ini dikarenakan termoplas memiliki banyak rantai panjang yang terikat oleh gaya antar molekul yang lemah. Contoh polimer yang memiliki sifat termoplas adalah PVC, polietena, nilon 6,6 dan polistirena.
2. Termoset 18
Termoset mempunyai bentuk permanen dan tidak menjadi lunak jika dipanaskan. Penyebabnya adalah thermoset memiliki banyak ikatan kovalen yang sangat kuat diantara rantai-rantainya. Ikatan kovalen akan terputus serta terbakar jika dilakukan pemanasan yang tinggi. Polimer yang mempunyai sifat thermoset adalah bakelit. 3. Elastomer Elastomer merupakan polimer yang elastic atau dapat mulur jika ditarik, tetapi kembali ke awal jika gaya tarik ditiadakan. Penyebanya adalah tumpang tindih antara polimer yang memungkinkan rantai-rantai ditarik dan ikatan silang yang akan menarik kembali rantai-rantai tersebut ke susunan tumpang tindihnya. Contoh elastomer adalah karet sintetis SBR. Ada beberapa faktor yang mempengaruhi sifat-sifat polimer tersebut, yaitu: 1. Panjang rantai / jumlah monomer Kekuatan
polimer
akan
bertambah
dengan
semakin
panjangnya
rantai/jumlah monomer karena terdapat semakin banyak gaya antar molekul antara rantai-rantai penyusunnya. 2. Susunan rantai satu dengan lainnya Susunan rantai satu terhadap lainnya dapat bersifat teratur membentuk daerah kristalin dan acak membentuk daerah amorf. Polimer yang membentuk daerah kristalin akan lebih kuat karena rantai-rantainya tersusun rapat, meski kurang fleksibel. Sedangkan polimer yang membentuk daerah amorf akan bersifat lemah dan lunak. 3. Tingkat percabangan pada rantai Ketidakteraturan rantai-rantai polimer disebabkan oleh banyak cabang sehingga akan mengurangi kerapatan dan kekerasan polimer itu sendiri, namun akan menaikkan fleksibilitasnya. Terdapat dua contoh polimer yang dibedakan berdasarkan fleksibilitasnya yaitu LDPE (low density polyethene) dan HDPE (high density polyethene). Sesuai dengan namanya LDPE lebih fleksibel tapi
19
kurang tahan panas dengan titik didih 105oC, sendangkan HDPE lebih kaku, tetapi kuat dan tahan panas pada kisaran suhu 135oC. 4. Gugus fungsi pada monomer Adanya gugus fungsi polar seperti hidroksida – OH dan amina – NH 2 pada monomer dalam polimer akan mengakibatkan terbentuknya ikatan hydrogen. Akibatnya, kekuatan gaya antar molekul polimer meningkat dan akan menaikkan kekerasan polimer. 5. Ikatan silang (cross linking) antar rantai polimer Termoplas tidak memiliki cross linking, hanya gaya antar molekul yang lemah sehingga bersifat lunak. Sebaliknya termoset memiliki cross linking yang kuat berupa ikatan kovalen sehingga bersifat keras dan sulit meleleh. Sementara itu sifat elestomer dipengaruhi selain oleh tumpang tindih rantai, juga cross linking yang lebih sedikit disbanding termoset. 6. Penambahan zat aditif Sangat sedikit polimer yang digunakan dalam bentuk murninya, kebanyakan ditambah zat aditif untuk memperbaiki atau memperoleh sifat yang diinginkan. Zat plastis (plasticizer) yang digunakan untuk melunakkan polimer pada jenis polimer termoset; zat pengisi/penguat untuk menaikkan kekuatan polimer; stabilitator untuk menaikkan ketahanan terhadap dekomposisi oleh panas, sinar UV, dan oksidator; pigmen untuk pewarnaan; dan penghambat nyala api yang digunakan untuk mengurangi sifat mudah terbakar dan materi. 2.3.1.
Sifat-sifat Mekanik Polimer
a. Kekuatan ( Strength) Kekuatan merupakan salah satu sifat mekanik dari polimer. Ada beberapa macam kekuatan dalam polimer, diantaranya yaitu sebagai berikut: •
Kekuatan Tarik (Tensile Strength)
Kekuatan tarik adalah tegangan yang dibutuhkan untuk mematahkan suatu sampel. Kekuatan tarik penting untuk polymer yang akan ditarik, contohnya fiber, harus mempunyai kekuatan tarik yang baik. 20
•
Compressive strength Compressive strength adalah ketahanan terhadap tekanan. Beton
merupakan contoh material yang memiliki kekuatan tekan yang bagus. Segala sesuatu yang harus menahan berat dari bawah harus mempunyai kekuatan tekan yang bagus. •
Flexural strength
Flexural adalah ketahanan pada bending (flexing). Polimer mempunyai flexural strength jika dia kuat saat dibengkokkan. •
Impact strength
Impact strength adalah ketahanan terhadap tegangan yang datang secara tibatiba. Polimer mempunyai kekuatan impak jika dia kuat saat dipukul dengan keras secara tiba-tiba seperti dengan palu. b. Elongation Semua jenis kekuatan memberitahu kita berapa tegangan yang dibutuhkan untuk mematahkan sesuatu, tetapi tidak memberitahu kita tentang apa yang terjadi pada sampel kita saat kita mencoba untuk mematahkannya, itulah kenapa kita mempelajari elongation dari polimer. Elongasi merupakan salah satu jenis deformasi. Deformasi merupakan perubahan ukuran yang terjadi saat material di beri gaya. % Elongasi adalah panjang polimer setelah di beri gaya (L) dibagi dengan panjang sampel sebelum diberi gaya (Lo) kemudian dikalikan 100. Elongation-to-break (ultimate elongation) adalah regangan pada sampel pada saat sampel patah. c. Modulus Modulus diukur dengan menghitung tegangan dibagi dengan elongasi. Satuan modulus sama dengan satuan kekuatan (N/cm2). d. Ketangguhan (Toughness) Ketangguhan adalah pengukuran sebenarnya dari energi yang dapat diserap oleh suatu material sebelum material tersebut patah. 21
e. Stabilitas Panas Stabilitas panas merupakan fungsi dari energi ikatan. Ketika suhu naik ke titik di mana energi getaran menimbulkan putusnya ikatan, polimer tersebut akan terurai. Dalam kasus unit-unit ulang siklik putusnya satu ikatan dalam suatu cincin tidak menghasilkan penurunan berat molekul. Dengan demikian, polimer-polimer tangga atau semitangga diharapkan memiliki stabilitas panas yang lebih tinggi dari pada polimer-polimer dengan rantai terbuka. Berbagai jenis polimer-polimer aromatik dan organometalik yang stabil panas telah dikembangkan. Karena struktur rangkanya yang kaku, polimerpolimer aromatik secara karakteristik memperlihatkan suhu-suhu transisi gelas yang sangat tinggi, viskositas leburan yang sangat tinggi, dan kelarutan rendah. Sehingga lebih menyulitkan dari pada sebagian besar jenis polimer lainnya. Adapun pendekatan-pendekatan yang dikembangkan untuk berbagai jenis polimer memiliki stabil panas yang tinggi antara lain : 1. Untuk mengintrodus variasi-variasi struktur yang memungkinkan lebih baiknya kemampuan proses Inkorporasi gugus-gugus “fleksibilatir” seperti eter atau sulfon ke dalam rangka polimer. Meskipun aksi-aksi ini sering menghasilkan lebih besarnya kelarutan dan lebih rendahnya viskositas, stabilitas panas biasanya akan berkurang. 2. Untuk mengintrodusir gugus-gugus aromatik siklik yang terletak tegak lururs
terhadap
rangka
aromatik
datar,
sebagaimana
dalam
polibenzimidazola. Struktur-struktur demikian yang dinyatakan sebagai polimer cardo, yaitu memperlihatkan kelarutan yang lebih baik tanpa mengorbankan sifat-sifat termalnya. 3. Pendekatan ketiga yaitu paling produktif adalah sintesis oligomer dan prapolimer aromatic yang ditutupi dengan gugus –gugus ujung reaktif. Oligomer-oligomer yang tertutup gugus ujung tersebut melebur pada suhu yang relative rendah dan dapat larut dalam berbagai polimer.
22
f. Daya Nyala dan Ketahanan Nyala Polimer-polimer sintetik makin dipakai dalam transportasi dan konstruksi, banyak usaha telah ddilakukan untuk mengembangkan polimer-polimer tak dapat nyala. Usaha-usaha ini bertujuan untuk pengurangan gas-gas berasap dan beracun yang terbentuk selama pembakaran dan pengembangan serat-serat yang tidak dapat nyala. Beberapa polimer pada dasarnya tidak dapat nyala, misalnya poli(vonil klorida) dan polimer-polimer yang memiliki kandungan halogen tinggi. Namun, leinnya seperti polikarbonat dan poliuretana, akan terbakar sepanjang sumber nyala tettap hidup, tetapi pembakaran terhenti ketika sumber nyala dimatikan. Polimer-polimer ini disebut pemadam sendiri. Pembakaran terjadi dalam serangkaian tahap-tahap, yaitu “Sumber panas luar menaikkan suhu polimer tersebut ke suatu suhu dimana polimer itu mulai terurai dan melepaskan gas-gas yang mudah terbakar. Gas-gas yang mudah terbakar tersebut berupa monomer yang terjadinya disebabkan depolimerisasi rantai polimer yang diinduksi panas” Dalam memperbaiki ketahanan nyala bahan polimer terdapat 3 strategi, yaitu: 1. Menahan proses pembakaran dalam fase uap. 2. Menimbulkan pembentukan ‘arang’ dalam daerah pirolisis. 3. Menambah bahan-bahan yang terurai baik untuik memberikan gas-gas tak dapat nyala atau secara endotermik untuk mendinginkan zona pirolisis.
2.3.2.
Sifat Termal Polimer Sifat khas bahan polimer sangat berubah oleh perubahan temperatur. Hal
ini disebabkan apabila temperatur berubah, pergerakan molekul karena termal akan mengubah struktur (terutama struktur yang berdimensi besar). Selanjutnya, karena panas, oksigen dan air bersama-sama memancing reaksi kimia pada molekul, terjadilah depolimerisasi, oksidasi, hidrolisa dan seterusnya, yang lebih hebat terjadi pada temperatur tinggi. Keadaan tersebut jelas akan mempengaruhi 23
sifat-sifat mekanik, listrik, dan kimia. Pada bagian ini, dalam daerah terbatas dari sifat-sifat termalnya akan dibahas mengenai hantaran termal, kapasitas termal dan panas jenis, koefisien pemuaian sebagai akibat dari pergerakan molekul oleh panas dan temperatur transisi gelas (Tg) yang berupa indeks penting bahan, titik cair lunak (Tm) dan ketahanan panas. 1. Koefisien Pemuaian Termal Koefisien pemuaian panjang karena panas sederhana apabila bahan bersifat isotropi, tapi apabila struktur bahan berbeda di setiap arah maka diperlukan suatu pertimbangan khusus. Jadi pada setiap pembahasan koefisien panjang perlu diingat bahwa film dan serat sering terjadi penyusutan karena panas, karena apabila temperatur naik, cara pengumpulan molekul berubah oleh pergerakan termal dan molekul. Tabel berikut menunjukkan koefisien pemuaian panjang bahan polimer yang berubah karena keadaan. Polietilen bercabang dengan kristalitas rendah mempunyai koefisien lebih besar. Pada kopolimer, harga tersebut berubah tergantung pada perbandingan kopolimerisasi dan banyaknya zat pemlastis yang dibutuhkan. Pada nilon berkristal, jika kristalnya besar, harga koefisien muainya kira-kira 6 x 10
1-5
/oC, jika kristalnya kecil menjadi kira-kira 10 x 10
/ C yang
1-5 o
lebih besar dari pada koefisien muai untuk logam dan keramik. Tabel 2.5. Koefisien Pemuaian Panjang Polimer Polimer Polietilen (masa jenis rendah) Polietilen (masa jenis medium) Polietilen (masa jenis tinggi) Polipropilen Polistirene ABS (tahan impak) ABS (tahan panas) Polivinil Klorida Polivinil Klorid (dengan pemlatis) 2. Panas Jenis
Koefisien pemuaian panjang/oC x 10 1-5 16-18 14-16 11-13 6-10 6-8 9-10 6-8 5-18 7-25
Panas Jenis bahan polimer kira-kira 0,25-0,55 cal/g/oC yang lebih besar dibandingkan dengan bahan logam, juga lebih besar dibandingkan dengan 24
keramik. Hal ini disebabkan karena panas jenis adalah panas yang diperlukan untuk pergerakan termal dari molekul-molekul dalam strukturnya, sedangkan energi kinetik termal molekul lebih besar dari energi relaksasinya kisi kristal. Tabel berikut menunjukkan panas jenis beberapa bahan polimer. Perbedaan pada harga panas jenis tergantung pada perbedaan komposisi. Tabel 2.6. Panas Jenis Bahan Polimer Polimer Polietilen Polipropilen Polistiren ABS Polivinil Klorida Polikarbonat Poliamid Polimetil Metalkrilat Politetrafluoroetilen Poliasetal
Panas Jenis (cal/oC) 0.55 0.46 0.32 0.3-0.4 0.2-0.3 0.3 0.4 0.35 0.25 0.35
3. Koefisien Hantaran Termal Koefisien hantaran termal adalah harga yang terpenting bagi bahan polimer sehubungan dengan panas pencetakan dan penggunaan produknya. Mekanisme penghantar panas pada bahan polimer juga merupakan akibat propagasi panas dari pergerakan molekul. Koefisien hantaran termal berubah karena gelembung-gelembung di dalam busa berhubungan atau bebas satu sama lain, macam gas dalam gelembung, ukuran gelembung, fraksi volume, dan seterusnya.
4. Titik Tahan Panas Jika temperatur bahan polimer naik, pergerakan molekul menjadi aktif ke titik transisi yang menyebabkan modulus elastik dan kekerasannya rendah, sedangkan tegangan patahnya lebih kecil dan perpanjangannya lebih besar. Bersamaan dengan itu, sifat listrik, ketahanan volume dan tegangan putus
25
dielektrik menjadi lebih kecil dan pada umumnya konstanta dielektrik menjadi besar. Berikut ini adalah tabel ketahanan panas polimer. Tabel 2.7. Ketahanan Panas Polimer Polimer Polietilen (masa jenis rendah) Polietilen (masa jenis medium) Polistiren Polivinil klorida Resin fenol Resin melamin Resin urea Polietilen (masa jenis tinggi) Polipropilen Polikarbonat Poliamid Polisulfan 2.3.3.
Ketahanan panas (oC) 80-100 105-120 66-75 66-75 150 160 90 120 120 120 80 100
Konsep Strain dan Stress Sifat mekanik polimer ditandai dengan menggunakan parameter yang
sama dengan logam, yaitu modulus elastisitas yield dan tensile strength. Kebanyakan material polimer diuji dengan tes sederhana untuk mengetahui karakteristik stress-strain untuk beberapa parameter yang sama. Sifat mekanik polimer sebagian besar memiliki sensitivitas yang tinggi terhadap deformasi (laju strain), suhu, dan sifat alami lingkungan (kesediaan unsur air oksigen dan pelarut organik). Beberapa modifikasi untuk pengujian dan spesimen yang biasa digunakan untuk logam juga digunakan untuk polimer khususnya untuk material yang memiliki elastisitas tinggi seperti karet. Ada tiga jenis stress–strain yang biasa ditemukan pada polimer, seperti ditampilkan pada gambar di atas. Kurva A mengilustrasikan karakteristik stressstrain untuk polimer rapuh. Kurva B mengilustrasikan karakteristik stress–strain untuk plastik. Kurva C mengilustrasikan karakteristik stress-strain untuk material karet. Modulus elastisitas (tensile modulus) dan persen elongasi ditentukan oleh kesamaan sifat antara polimer dan logam. Untuk polimer plastik, titik yield diambil dari nilai maksimal kurva yang terjadi diluar wilayah linear elastis. Stress pada nilai maksimal ini disebut dengan 26
yield strength (σy). Selain itu tensile strain (TS) menerangkan tegangan yang terjadi di fraktura. Tensile stress nilainya mungkin lebih besar atau lebih kecil dari σy. Strength untuk polimer plastik biasanya diambil dari nilai tensile stress.
Gambar 2.10. Kurva sistematik stress–strain untuk polimer plastik Sifat mesin polimer secara umum lebih sensitif terhadap perubahan suhu. Penambahan suhu mengakibatkan penurunan elastisitas, pengurangan tegangan tensile stress dan peningkatan ductility pada 4oC, material sangat rapuh ketika memperhatikan defomasi plastik pada suhu 50-60oC. Pengaruh deformasi pada sifat mekanik sangat penting. Umumnya, pengurangan deformasi memiliki pengaruh yang sama dengan sifat stress–strain seiring penambahan suhu dimana material akan menjadi lebih lunak dan dapat dibentuk.
2.4. Reaksi Pembentukan Polimer Polimerisasi merupakan suatu jenis reaksi kimia dimana monomermonomer bereaksi untuk membentuk rantai yang besar. Dua jenis utama dari reaksi polimerisasi adalah polimerisasi adisi dan polimerisasi kondensasi. Jenis reaksi yang monomernya mengalami perubahan reaksi tergantung pada strukturnya. Suatu polimer adisi memiliki atom yang sama seperti monomer dalam unit ulangnya, sedangkan polimer kondensasi mengandung atom-atom yang lebih sedikit karena terbentuknya produk sampingan selama berlangsungnya proses polimerisasi. 27
a)
Polimerisasi Adisi Polimerisasi adisi adalah polimer yang terbentuk dari reaksi polimerisasi
disertai dengan pemutusan ikatan rangkap diikuti oleh adisi dari monomer monomernya yang membentuk ikatan tunggal.
Gambar 2.11. Reaksi Adisi Polimer Polietilen Monomer etilena mengalami reaksi adisi membentuk polietilena yang digunakan sebagai tas plastik, pembungkus makanan, dan botol. Pasangan elektron ekstra dari ikatan rangkap dua pada tiap monomer etilena digunakan untuk membentuk suatu ikatan baru menjadi monomer yang lain. Dalam reaksi polimerisasi adisi, umumnya melibatkan reaksi rantai. Mekanisme polimerisasi adisi dapat dibagi menjadi tiga tahap yaitu:
Sebagai contoh mekanisme polimerisasi adisi dari pembentukan polietilena a) Inisiasi, untuk tahap pertama ini dimulai dari penguraian inisiator dan adisi molekul monomer pada salah satu radikal bebas yang terbentuk. Bila kita nyatakan radikal bebas yang terbentuk dari inisiator sebagai R’, dan molekul monomer dinyatakan dengan CH2 = CH2, maka tahap inisiasi dapat digambarkan sebagai berikut:
28
b) Propagasi, dalam tahap ini terjadi reaksi adisi molekul monomer pada radikal monomer yang terbentuk dalam tahap inisiasi.
Bila proses dilanjutkan, akan terbentuk molekul polimer yang besar, dimana ikatan rangkap C= C dalam monomer etilena akan berubah menjadi ikatan tunggal C – C pada polimer polietilena.
c) Terminasi, dapat terjadi melalui reaksi antara radikal polimer yang sedang tumbuh dengan radikal mula-mula yang terbentuk dari inisiator (R’) CH2 – CH2 + R
CH2 – CH2 – R atau antara radikal
polimer yang sedang tumbuh dengan radikal polimer lainnya, sehingga akan membentuk polimer dengan berat molekul tinggi R–(CH2)n–CH2° + °CH2–(CH2)n–R’
R–(CH2)n–CH2CH2
(CH2)n–R’. Beberapa contoh polimer yang terbentuk dari polimerisasi adisi dan reaksinya antara lain. a. Polivinil klorida
b.
n CH2 = CHCl
[ - CH2 – CHCl – CH2 – CHCl – ]n
Vinil klorida
polivinil klorida
Poliakrilonitril n CH2 = CHCN
[ - CH2 – CHCN – ]
c. Polistirena 29
d. Teflon
b)
Polimer Kondensasi Polimer kondensasi terjadi dari reaksi antara gugus fungsi pada monomer
yang sama atau monomer yang berbeda. Dalam polimerisasi kondensasi kadangkadang disertai dengan terbentuknya molekul kecil seperti H 2O, NH3, atau HCl. Di dalam jenis reaksi polimerisasi yang kedua ini, monomer monomer bereaksi secara adisi untuk membentuk rantai. Namun demikian, setiap ikatan baru yang dibentuk akan bersamaan dengan dihasilkannya suatu molekul kecil – biasanya air – dari atom-atom monomer. Pada reaksi semacam ini, tiap monomer harus mempunyai dua gugus fungsional sehingga dapat menambahkan pada tiap ujung ke unit lainnya dari rantai tersebut. Jenis reaksi polimerisasi ini disebut reaksi kondensasi. Dalam polimerisasi kondensasi, suatu atom hidrogen dari satu ujung monomer bergabung dengan gugus–OH dari ujung monomer yang lainnya untuk membentuk air. Salah satu contoh reaksi kondensasi adalah dalam pembuatan nilon 6,6, yaitu sebagai berikut.
Kondensasi terhadap dua monomer yang berbeda yaitu 1,6 – diaminoheksana dan asam adipat yang umum digunakan untuk membuat jenis 30
nylon. Nylon diberi nama menurut jumlah atom karbon pada setiap unit monomer. Dalam gambar ini, ada enam atom karbon di setiap monomer, maka jenis nylon ini disebut nylon 66. Contoh lain dari reaksi polimerisasi kondensasi adalah bakelit yang bersifat keras, dan dracon, yang digunakan sebagai serat pakaian dan karpet, pendukung pada tape – audio dan tape – video, dan kantong plastik. Monomer yang dapat mengalami reaksi polimerisasi secara kondensasi adalah monomermonomer yang mempunyai gugus fungsi, seperti gugus –OH; -COOH; dan NH3. Contoh reaksi polimerisasi kondensasi : 1.
Reaksi pembentukan urea formaldehid
2. Reaksi pembentukan dakron
2.5.
Aplikasi Polimer Polimer dibagi menjadi dua yaitu
polimer alam dan polimer sintetis.
Berikut ini akan dijelaskan aplikasi dari kedua jenis polimer tersebut beserta reaksinya. Polimer Alam Polimer alam adalah polimer yang terdapat di alam dan berasal dari makhluk hidup. Beberapa polimer yang termasuk kedalam polimer alam adalah : 31
Tabel 2.8. Polimer Alam dan Sumbernya Polimer Amilum Selulosa Glikogen Protein Asam nukleat Karet alam
Monomer Glukosa Glukosa Glukosa Asam amino Nukleotida Isoprena
Sumber Beras, gandum Kayu Jaringan otot dan hati Wol, enzim DNA dan RNA Getah karet
1. Pati Pati merupakan senyawa polisakarida yang terdiri dari monosakarida yang berikatan melalui ikatan oksigen. Monomer dari pati adalah glukosa yang berikatan
dengan
ikatan
α (1,4)-glikosidik,
yaitu
ikatan
kimia
yang
menggabungkan 2 molekul monosakarida yang berikatan kovalen terhadap sesamanya. Pati merupakan zat tepung dari karbohidrat dengan suatu polimer senyawa glukosa yang terdiri dari dua komponen utama, yaitu amilosa dan amilopektin. Polimer linier dari D-glukosa membentuk amilosa dengan ikatan (α )-1,4glukosa. Sedangkan polimer amilopektin adalah terbentuk dari ikatan (α )-1,4glukosida dan membentuk cabang pada ikatan (α )-1,6-glukosida.
Gambar 2. 12. Struktur Amilosa
32
Gambar 2.13. Struktur Amilopektin Adapun di dalam industri pangan, pati dapat digunakan sebagai bahan makanan dan flavor baik pati konvensional maupun termodifikasi. Khusus untuk industri makanan, pati sangat penting untuk pembuatan makanan bayi, kue, pudding, bahan pengental susu, permen jelly, dan pembuatan dekstrin. Pati merupakan polimer glukosa, dimana glukosa merupakan substrat utama pada proses fermentasi. Di dalam fermentasi pati akan dihasilkan berbagai macam produk turunan, seperti asam-asam organik (asam sitrat dan asam laktat), asam amino, antibiotik, alkohol dan enzim. 2. Karet Alam Karet alam (polyisoprene) termasuk ke dalam elastomer yaitu bahan yang dapat direnggangkan dan dapat kembali seperti bentuk semula. Selain karet alam, terdapat beberapa bahan yang juga termasuk elastomer yaitu polybutadiene, polyisobutylene dan polyurethanes, yang ketiganya merupakan polimer sintetis. Elastomer memiliki potensi yang besar dalam dunia industri karena memiliki sifat keliatan dan kelekatan yang tinggi, elatisitas tinggi, daya tarik yang kuat, daya lengket yang baik dan daya pegas yang tinggi. Karena sifat-sifat tersebut polyisoprene banyak dimanfaatkan untuk membuat sepatu boot tahan air, bola dan peluru karet. Molekul karet alam terbentuk melalui reaksi adisi monomer-monomer isoprene secara teratur yang terikat secara “kepala ke ekor”, memiliki susunan geometri 98% cis-1,4 dan 2% trans-1,4 dengan berat molekul berkisar antara 1-2 juta dan mengandung sekitar 15.000-20.000 ikatan tidak jenuh. 33
Gambar 2.14. Molekul Karet Alam Polisopropena Karet alam dihasilkan dari tanaman karet Hevea brasiliensis. Tanaman termasuk tanaman tahunan yang tergolong dalam famili Euphorbiaceae, tumbuh baik di dataran rendah hingga menengah (0-400 dpl) dengan curah hujan 15002500 mm/tahun dan mampu hidup di lahan dengan keasaman tinggi (pH 4.0-4.5), pada tanah bersolum dalam dan miskin hara. Untuk mendapatkan karet alam, dilakukan penyadapan terhadap batang pohon tanaman karet hingga dihasilkan getah kekuning-kuningan yang disebut dengan lateks. Karet alam tersusun dari monomer-monomer isopropena atau 2 metil 1,3 butadiena. Berikut ini adalah reaksi polimerisasi dari monomer karet alam.
Karet alam bersifat lunak, lekat, dan mudah dioksidasi. Agar menjadilebih keras dan stabil dilakukan vulkanisasi, yaitu karet alam dipanaskanpada suhu 150°C, dengan sejumlahkecil belerang. Dengan cara ini ikat-an rangkap pada karet terbuka kemudian terjadi ikatan jembatan belerang di antara rantai molekul-nya. Karet diekstraksi dari lateks (getah pohon karet), hasil vulkanisirnya digunakan untuk ban kendaraan.
Ada beberapa jenis karet alam yang banyak digunakan, yaitu : a.
Bahan Olah Karet 34
Bahan olah karet adalah lateks kebun serta gumpalan lateks kebun yang diperoleh dari pohon karet. Yang termasuk bahan olah karet adalah lateks kebun, sheet angin, slab tipis dan lump segar yang dibagi berdasarkan pengolahannya. b. Karet Konvensional Jenis-jenis karet alam olahan yang tergolong karet konvensional adalah Ribbed Smoked Sheet, White and Pale Crepe, Estate Brown Crepe, Compo Crepe, Thin Brown Crepe Remills, Thick Blanket Crepes Ambers, Flat Bark Crepe, Pure Smoked Blanket Crepe dan Off Crepe. Jenis karet konvensional yang banyak diproduksi adalah Ribbed Smoked Sheet atau disingkat RSS. Karet ini berupa lembaran sheet yang mendapatkan proses pengasapan dengan baik. RSS ini memiliki beberapa macam antara lain XRSS, RSS 1 hingga RSS 5. c. Lateks Pekat Lateks pekat berbentuk cairan pekat, tidak berbentuk lembaran atau padatan lainnya. Lateks pekat yang ada di pasaran dibuat dengan pendadihan atau creamed lateks dan melalui proses sentrifugasi. Lateks pekat banyak digunakan untuk pembuatan bahan-bahan karet yang tipis dan bermutu tinggi. d. Karet Bongkah (Block Rubber) Karet bongkah merupakan karet remah yang telah dikeringkan dan dikilang menjadi bandela-bandela dengan ukuran tertentu. Karet bongkah ada yang berwarna muda dan setiap kelasnya mempunyai kode warna tersendiri. Masing masing negara memiliki standar mutu karet bongkah. e. Karet Spesifikasi Teknis (Crumb Rubber) Crumb rubber merupakan karet alam yang dibuat khusus sehingga terjamin mutu teknisnya. Penetapan mutu berdasarkan pada sifat-sifat teknis dimana warna atau penilaian visual yang menjadi dasar penentuan golongan mutu pada jenis karet sheet, crepe maupun lateks pekat tidak berlaku. Crumb Rubber dibuat agar dapat bersaing dengan karet sintetis 35
yang biasanya menyertakan sifat teknis serta keistimewaan untuk jaminan mutu tiap bandelanya. Crumb Rubber dipak dalam bongkah-bongkah kecil, berat dan ukuran seragam, ada sertifikast uji laboratorium, dan ditutup dengan lembaran plastik polythene. f. Tyre Rubber Tyre rubber merupakan barang setengah jadi dari karet alam sehingga dapat langsung dipakai oleh konsumen, baik untuk pembuatan ban atau barang yang menggunakan bahan baku karet alam lainnya. Tyre rubber memiliki beberapa kelebihan dibandingkan karet konvensional. Ban atau produk produk karet lain jika menggunakan tyre rubber sebagai bahan bakunya memiliki mutu yang lebih baik dibandingkan jika menggunakan bahan baku karet konvensional. Selain itu jenis karet ini memiliki daya campur yang baik sehingga mudah digabung dengan karet sintetis. g. Karet Reklim (Reclimed Rubber) Karet reklim merupakan karet yang diolah kembali dari barangbarang karet bekas, terutama ban-ban mobil bekas. Karet reklim biasanya digunakan sebagai bahan campuran, karena mudah mengambil bentuk dalam acuan serta daya lekat yang dimilikinya juga baik. Pemakaian karet reklim memungkinkan pengunyahan (mastication) dan pencampuran yang lebih cepat. Produk yang dihasilkan juga lebih kukuh dan lebih tahan lama dipakai. Kelemahan dari karet reklim adalah kurang kenyal dan kurang tahan gesekan sesuai dengan sifatnya sebagai karet daur ulang. Oleh karena itu kerat reklim kurang baik digunakan untuk membuat ban.
3. Khitin dan Khitosan a. Khitin
36
Khitin termasuk golongan polisakarida yang mempunyai berat molekul tinggi dan merupakan melekul polimer berantai lurus dengan nama lain β-(1-4)-2asetamida-2-dioksi-D-glukosa (N-asetil-D-Glukosamin). Khitin memiliki struktur yang hampir sama dengan selulosa dimana ikatan yang terjadi antara monomernya terangkai dengan ikatan glikosida pada posisi β- (1-4). Perbedaan khitin dengan selulosa adalah gugus hidroksil yang terikat pada atom karbon yang kedua pada khitin diganti oleh gugus asetamida (NHCOCH 2) sehingga khitin menjadi sebuah polimer berunit N-asetilglukosamin. Khitin mempunyai rumus molekul C18H26N2O10. Khitin berbentuk kristal putih, bersifat larut dalam asam-asam mineral seperti asam sulfat, asam nitrit, asam fosfat, dan asam formiat anhidrida yang pekat, dan bersifat tidak larut dalam air, asam organik encer, alkali encer dan pekat, alkohol dan pelarut organic lainnya.
Gambar 2.15. Struktur Khitin Aplikasi khitin : •
Khitin banyak digunakan sebagai bioaktivitas atau surfaktan.
•
Dapat memacu pertumbuhan bakteri penghasil laktase yang biasa hidup di dalam organ pencernaan bayi
•
Sebagai sumber zat makanan khitin dapat menurunkan kadar kolesterol
•
Dapat dimanfaatkan untuk menangani cemaran logam beracun dan zat pewarna tekstil yang terakumulasi dalam perairan.
•
Berpotensi sebagai bahan antibiotika dan benang operasi yang aman
•
Dapat menyerap bahan berprotein yang terdapat dalam air limbah industry pengolahan pangan b. Khitosan 37
Khitosan merupakan produk terdeasetilasi dari kitin yang merupakan biopolimer alami kedua terbanyak di alam setelah selulosa. Kitosan merupakan senyawa tidak larut dalam air, larutan basa kuat, sedikit larut dalam HCl clan HNO3, 0,5% H3PO4 sedangkan dalam H2SO4 tidak larut. Kitosan juga tidak larut dalam beberapa pelarut organik seperti alkohol, aseton, dometil formamida dan dimetilsulfoksida tetapi kitosan larut baik dalam asam format berkosentrasi (0,2 -100)% dalam air. Kitosan tidak beracun dan mudah terbiodegradasi. Berat molekul kitosan adalah sekitar 1,2 X 10 , bergantung pada degradasi yang terjadi 5
selama proses destilasi. Khitosan pada umumnya berbentuk serat dan merupakan kopolimer berbentuk lembaran tipis, berwarna putih atau kuning dan tidak berbau. Ciri-ciri khitosan bergantung pada sumber (asal) bahan baku, derajat deasetilasi (DD), distribusi gugus asetil, gugus amino, panjang rantai dan distribusi bobot molekul. Sifat-sifat kitosan dihubungkan dengan adanya gugus-gugus amino dan hidroksil yang terikat. Adanya gugus tersebut menyebabkan kitosan mempunyai reaktifitas kimia yang tinggi dan penyumbang sifat polielektrolit kation, sehingga dapat berperan sebagai amino pengganti (amino exchanger). Aplikasi Khitosan Khitosan memiliki sifat-sifat tertentu yang menguntungkan sehingga banyak diaplikasikan di berbagai industri maupun bidang kesehatan Khitosan memiliki kemampuan mengikat logam yang baik (lebih efektif dibandingkan selulosa). Pada industri, khitosan dimanfaatkan sebagai perekat pada berbagai produk seperti alat-alat gelas, plastik, karet dan selulosa sehingga sering disebut Speciality Adhesif Formulations. Selain itu khitosan dapat meningkatkan kekuatan mekanik pada kertas, memperbaiki ikatan antara warna dengan makanan, menghilangkan kelebihan penggunaan perekat dan dapat mencegah kelarutan hasil dari kertas, pulp dan tektil. Pada bidang biokimia, kitosan digunakan sebagai zat mempercepat dalam penyembuhan luka. Sifat lainnya adalah dapat berfungsi sebagai zat koagulan sehingga banyak dimanfaatkan untuk recovery senyawa-senyawa organik. 4. Selulosa 38
Selulosa mendominasi karbohidrat yang berasal dari tumbuh-tumbuhan hampir mencapai 50% karena selulosa merupakan bagian yang terpenting dari dinding sel tumbuh-tumbuhan. Selulose ditemukan dalam tanaman yang dikenal sebagai microfibril dengan diameter 2-20 nm dam panjang 100-40000 nm). Selulosa adalah unsur struktural dan komponen utama dinding sel dari pohon dan tanaman tinggi lainnya. Senyawa ini juga dijumpai dalam tumbuhan rendah seperti paku, lumut, ganggang, dan jamur. Serat alami yang paling murni ialah serat kapas, yang terdiri dari sekitar 98% selulosa. Struktur dari selulosa digambarkan seperti berikut.
Gambar 2.16. Struktur Selulosa Selulosa merupakan β-1,4 poli glukosa, dengan berat molekul sangat besar. Unit ulangan dari polimer selulosa terikat melalui ikatan glikosida yang mengakibatkan struktur selulosa linier. Keteraturan struktur tersebut juga menimbulkan ikatan hidrogen secara intra dan intermolekul. Beberapa molekul selulosa akan membentuk mikrofibril yang sebagian berupa daerah teratur (kristalin) dan diselingi daerah amorf yang kurang teratur. Beberapa mikrofibril membentuk fibril yang akhirnya menjadi serat selulosa. Selulosa memiliki kekuatan tarik yang tinggi dan tidak larut dalam kebanyakan pelarut. Hal ini berkaitan dengan struktur serat dan kuatnya ikatan hidrogen. Selulosa merupakan pembentuk struktur dinding sel tumbuhan. Selulosa bersifat tidak dapat dicerna oleh manusia sehingga berfungsi sebagai sumber serat yang membantu memperlancar defakasi. Bagi manusia, fungsi selulosa sebagai serat banyak sekali keuntungannya, antara lain memperlancar buang air besar, dan dapat menghindarkan dari berbagai penyakit seperti haemorrhoid (ambeyen), divertikulosis, kanker pada usus besar, appendicitis, diabetes, penyakit jantung
39
koroner dan obesitas. Penggunaan terbesar selulosa di dalam industri adalah berupa serat kayu dalam industri kertas dan produk kertas dan karton. Pengunaan lainnya adalah sebagai serat tekstil yang bersaing dengan serat sintetis. Untuk aplikasi lebih luas, selulosa dapat diturunkan menjadi beberapa produk, antara lain Microcrystalline Cellulose, Carboxymethyl cellulose, Methyl cellulose dan hydroxypropyl methyl cellulose. Produk-produk tersebut dimanfaatkan antara lain sebagai bahan antigumpal, emulsifier, stabilizer, dispersing agent, pengental, dan sebagai gelling agent. 5. Protein Protein merupakan senyawa organik komplek berbobot molekul tinggi yang merupakan polimer asam-asam amino yang dihubungkan oleh ikataan peptida. Protein ini merupakan zat gizi yang sangat penting bagi tubuh, karena selain sebagai sumber energi, protein berfungsi juga sebagai zat pembangun tubuh dan zat pengatur. Sebagai zat pembangun fungsi utama protein adalah membentuk jaringan baru disamping memelihara jaringan yang telah ada. Protein merupakan polimer asam amino. Asam amino merupakan senyawa organik yang mengandung gugus amino (NH2) dan gugus karboksil (COOH). Struktur dari protein dapat ditunjukkan pada gambar berikut ini.
Gambar 2.17. Struktur Protein Struktur Protein Struktur protein terdiri dari empat macam, yang ditentukan berdasarkan konfigurasi asam aminonya. Gabungan dua buah asam amino dinamakan dipeptida, tiga buah asam amino tripeptida sedangkan polipeptida merupakan gabungan beberapa asam amino. Pada umumnya protein mengandung 100 asam 40
amino. Struktur pertama protein adalah struktur primer yang terdiri dari asam asam amino yang dihubungkan satu sama lain secara kovalen melalui ikatan peptida. Struktur yang kedua adalah struktur sekunder. Pada struktur sekunder, protein sudah mengalami interaksi intermolekul, melalui rantai samping asam amino. Ikatan yang membentuk struktur ini, didominasi oleh ikatan hidrogen antar rantai samping yang membentuk pola tertentu bergantung pada orientasi ikatan hidrogennya. Struktur ketiga dinamakan struktur tersier. Struktur tersier merupakan pengembangan struktur sekunder yang membentuk struktur tiga dimensi, yaitu terjadi lipatan dan gulungan polipeptida. Struktur tersier protein ini disebabkan oleh adanya interaksi rantai sisinya dan adanya ikatan sulfida. Adapun struktur keempat (struktur kwaterner) merupakan interaksi intermolekul antar sub unit protein. 6. Lignin Lignin adalah suatu polimer yang komplek dengan bobot molekul tingi yang tersusun atas unit-unit fenilpropana. Lignin termasuk ke dalam kelompok bahan
yang
polimerisasinya
merupakan
polimerisasi
cara
ekor
(endwisepolymerization), yaitu pertumbuhan polimer terjadi karena satu monomer bergabung dengan polimer yang sedang tumbuh. Polimer lignin merupakan polimer bercabang dan membentuk struktur tiga dimensi.
41
Gambar 2.18. Struktur Lignin Di alam keberadaan lignin pada kayu berkisar antara 25-30%, tergantung pada jenis kayu atau faktor lain yang mempengaruhi perkembangan kayu. Pada kayu, lignin umumnya terdapat di daerah lamela tengah dan berfungsi pengikat antar sel serta menguatkan dinding sel kayu. Kulit kayu, biji, bagian serabut kasar, batang dan daun mengandung lignin yang berupa substansi kompleks oleh adanya lignin dan polisakarida yang lain. Kadar lignin akan bertambah dengan bertambahnya umur tanaman. Lignin bersifat tidak larut dalam kebanyakan pelarut organik. Lignin yang melindungi selulosa bersifat tahan terhadap hidrolisa yang disebabkan oleh adanya ikatan alkil dan ikatan eter. Pada suhu tinggi, lignin dapat mengalami perubahan struktur dengan membentuk asam format, metanol, asam asetat, aseton, vanilin dan lainlain. Sedangkan bagian lainnya mengalami kondensasi. Polimer Buatan Polimer buatan atau polimer sintetis adalah polimer hasil sintesis senyawasenyawa organik dimana molekul-molekulnya berupa monomer-monomer, yang bergabung
membentuk
rantai
panjang
melalui
ikatan
kovalen.
Reaksi
pembentukan polimer ini disebut reaksi polimerisasi. Reaksi polimerisasi merupakan reaksi berantai dari monomer-monomer di mana monomernya paling sedikit harus mempunyai sebuah ikatan rangkap dua. Berikut adalah beberapa 42
polimer buatan yang banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari beserta reaksi pembentukannya. 1. Karet Sintetis Karet sintetis atau SBR ( Styrena Butadiena Rubber) tersusun dari monomer stirena dan butadiene. SBR adalah karet sintetis yang banyak diproduksi untuk ban kendaraan bermotor. Berikut adalah reaksi pembuatan SBR.
Polimer butadiena-stirena disebut juga dengan Buna atau nama dagangnya SBR (Styrena-butadiena rubber). Ada dua jenis buna, yaitu Buna-N dan Buna-S. Tidak seperti polimer lain yang monomernya 1:1, pada Buna-N perbandingan antara 1,3 Butadiena dan Strirena adalah 3:1, sedangkan Buna-S perbandingan antara 1,3 butadiena dan stirena adalah 7:3. Polimer tersebut merupakan karet sintetis yang kuat dan hampir menyamai karet alam karena resisten oksidasi dan abrasi dibandingkan karet alam, SBR mengandung ikatan rangkap dan dapat di cross-linkedkan dengan sulfur dengan proses vulkanisasi. Buna banyak digunakan sebagai ban mobil. SBR dapat dilakukan proses vulkanisasi, sehingga jika karet sintetis divulkanisasi ini diregangkan, maka ada jembatan belerang menahan rantai-rantai polimer sehingga tidak mudah putus. Karet sintetis tersebut kan kembali pada bentuk semula setelah meregang. Contoh karet sintetis lain adalah neopropene dan karet nitril Neopropena tersusun dari monomer monomer 2 kloro,1,3 butadiena.
43
Sifat dan kegunaan neopropena adalah tahan terhadap bensin, minyak tanah, dan lemak. Sehingga digunakan untuk membuat selang karet, sarung tangan, tapak sepatu, dan sebagainya. Karet nitril tersusun dari monomer butadiena dan akrilonitril.
Karet nitril mempunyai sifat tahan terhadap bensin, minyak tanah, dan bensin, sehingga digunakan untuk membuat selang karet. 2. Serat Sintetis a. Nilon 66 Nilon 66 merupakan kopolimer dari heksa metilen diamina dengan asam adipat melalui proses polimerisasi kondensasi. Disebut nilon 66 karena masing-masing monomernya mengandung 6 atom karbon. Nilon 66 bersifat kuat, ringan, dan dapat ditarik tanpa retak sehingga digunakan untuk membuat tali, jala, parasut, dan tenda. Reaksi yang terjadi pada pembuatan nilon 66 adalah gugus karboksilat (COOH) bereaksi dengan gugus amino (-NH2) melalui ikatan peptide (HNCO) dan menghasilkan nylon serta molekul air. Contoh :
44
Gambar 2.19. Reaksi Pembuatan Nilon 66 b. Dacron Dacron atau polietilen tereftalat merupakan kopolimer dari glikol dengan asam tereftalat melalui proses kondensasi.
Dakron atau tetoron adalah poliester. Polimer ini sangat kuat, sangat lentur, dan transparan. Dakron juga digunakan untuk membuat sintetis dan membuat lembaran film tipis yang dalam perdagangan disebut mylar. Mylar banyak digunakan untuk pita rekam magnetic dan untuk membuat gelembung balon yang dimanfaatkan dalam penelitian cuaca di atmosfer. c. Orlon Orlon atau poliakrilonitril tersusun dari molekul akrilonitril.
45
Sifat dan kegunaan orlon adalah memiliki sifat yang kuat digunakan untuk karpet dan pakaian (kaos kaki, baju wol). 3. Plastik Plastik merupakan polimer sintetis yang paling populer karena banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Berdasarkan jenis monomernya, ada beberapa jenis plastik yaitu sebagai berikut : a. Polietena (Polietilena) Polietena merupakan polimer plastik yang sifatnya ulet (liat), massa jenis rendah, lentur, sukar rusak apabila lama dalam keadaan terbuka diudara maupun apabila terkena tanah lumpur, tapi tidak tahan panas. Polietilena merupakan polimer yang terbentuk dari hasil polimerisasi adisi etena.
Polietilena adalah plastik yang banyak diproduksi, dicetak lembaran untuk kantong plastik, pembungkus halaman, ember, dan sebagainya. Polietilena mempunyai titik leleh 110oC. b. Polipropena (Polipropilena) Polipropilena merupakan polimer hidrokarbon yang termasuk kedalam polimer termoplastik yang dapat diolah pada suhu tinggi. Polipropilene berasal dari monomer propilena (propena) yang diperoleh dari pemurnian minyak bumi. Secara industri, polimerisasi propilena dilakukan dengan menggunakan katalis koordinasi. Proses polimerisasi ini akan menghasilkan suatu rantai linear yang berbentuk –A-A-A-A-A-, dengan A adalah propilena. Reaksi polimerisasi dari propilena secara umum adalah sebagai berikut.
46
Polipropena mempunyai sifat yang sama dengan polietena, hanya saja polipropena lebih kuat daripada polietena.Polipropena lebih tahan panas dari pada polietena dan lebih tahan terhadap reaksi asam basa. Plastik ini juga digunakan untuk membuat botol plastik, karung, bak air, tali, dan kanel listrik (insulator). c. PVC (Polivinil Clorida) PVC (polivinilklorida) merupakan polimer jenis termoplastik yang tersusun dari vinil klorida melalui reaksi polimerisasi adisi. Polimer polivinil klorida (PVC) juga dikenal dengan resin vinil, didapatkan dari polimerisasi senyawa vinil klorida pada suatu reaksi polimerisasi adisi radikal bebas. Monomer vinil klorida didapatkan dari mereaksikan gas etylene dengan klorin untuk membentuk 1,2 dichloroethane. Kemudian 1,2 dichloroethane dipecah untuk menghasilkan senyawa vinil klorida. Berikut adalah reaksi polimerisasi dari vinil klorida secara umum.
PVC mempunyai sifat keras dan kaku sehingga banyak dimanfaatkan sifatnya untuk membuat pipa plastik, pipa paralon, pipa kabel listrik, kulit sintetis, dan ubin plastik. PVC bersifat inert terhadap bahan kimia dan diproduksi dalam dua jenis yaitu rigid dan fleksible. Kebanyakan dari PVC akan membentuk polimer
yang bersifat
kaku (rigid),tetapi ada PVC yang bersifat plastis dimana secara umum keduanya memiliki sifat struktur yang sama
hanya saja perbedaanya
adalah pada PVC yang plastis, plasticizer masuk pada fasaamorphous PVC yang menjadikan molekul elastomer berbentuk seperti dasi. Sifat-sifat dari kedua jenis PVC tersebut adalah
47
d. Teflon (Tetrafluoroetena) Teflon
adalah
nama
dagang,
nama
ilmiahnya
adalah
politetrafluoroetena yang disingkat dengan PTFE. Polimer ini dihasilkan dari proses polimerisasi adisi senyawa turunan etilen yaitu tetrafluoroetilena ( CF2=CF2).
Teflon sangat tahan terhadap bahan kimia, panas, dan sangat licin. Teflon bersifat sangat ulet, kenyal, tidak mudah terbakar, isolator listrik yang baik, dan mampu melumasi diri serta tidak menempel. Penggunaan teflon sebagai pelapis barang yang tahan panas seperti tangki pada pabrik kimia, pelapis panci, dan kuali anti lengket di dapur serta pelapis dasar setrika.Titik leleh dari teflon cukup tinggi yaitu 327oC. e. Bakelit ( Fenol Formaldehida ) Bakelit merupakan polimer termoseting yang tersusun dari fenol dan formaldehid.
48
Polimer ini sangat keras dan mempunyai titik lebur yang sangat tinggi serta tahan terhadap api. f. Flexiglass ( Polimetil Metakrilat ) Polimetil Metakrilat disingkat PMMA mempunyai nama dagang flexiglass. Polimetil metaklirat tersusun atas ester metil metaklirat dengan proses polimerisasi adisi. Secara umum reaksi polimerisasi adisi dari monomer metil metaklirat sebagai berikut.
PMMA merupakan plastik yang kuat dan transparan. Pemanfaatannya sebagai bahan pencampur gelas dan pencampur logam dan yang paling mudah kita amati adalah digunakan untuk lampu belakang mobil ataupun kaca jendela pesawat terbang. Dalam perkembangan teknologi polimer, material polimer telah diproduksi dan dimanfaatkan dalam berbagai bidang aplikasi, antara lain : 1. Bidang kedokteran : termometer, botol, selang infus, jantung buatan dan alat transfusi darah. 2. Bidang teknik : peralatan pesawat terbang, elektronika. 3. Bidang otomotif : alat-alat perlengkapan mobil, ban. 4. Bidang pertanian : alat-alat pertanian. 5. Peralatan rumah tangga : pengemas makanan, plastik, disket, CD dan lainlain . Berdasarkan uraian-uraian tersebut maka aplikasi dari polimer dapat dikelompokkan dalam kehidupan sehari-hari, kedokteran, dan industri. 2.5.1.
Penggunaan Polimer Dalam Kehidupan Sehari-hari Penggunaan polimer dalam kehidupan sehari-hari sudah menjadi bagian
hidup kita dan jarang kita perhatikan. Beberapa polimer tersebut adalah : 49
1. Polietilena Polietilena lebih sering disebut dengan plastik. Polimer ini dibentuk dari reaksi adisi monomer-monomer etilena. Ada dua macam polietilena, yaitu yang memiliki densitas (kerapatan) rendah dan polietilena yang memiliki densitas tinggi. Perbedaan dari kedua polimer ini adalah cara pembuatannya dan agak berbeda sifat fisikanya. Secara umum sifat polietilena adalah sebagai zat yang tidak berbau, tidak berwarna dan tidak beracun. Untuk polietilen dengan densitas rendah biasanya dipergunakan untuk lembaran tipis pembungkus makanan, kantung-kantung plastik, jas hujan. Sedangkan untuk polietilen yang memiliki densitas tinggi, polimernya lebih keras, namun masih mudah untuk dibentuk sehingga banyak dipakai sebagai alat dapur misal ember, panci, juga untuk pelapis kawat dan kabel. 2. Polipropilen Polipropilena merupakan polimer hidrokarbon yang termasuk ke dalam polimer termoplastik yang dapat diolah pada suhu tinggi. Polimer ini mirip dengan polietilen, Monomer pembentuknya adalah propilena (CH3-CH = CH2), berbeda dalam jumlah atom C dengan etilen. Polipropilena lebih kuat dan lebih tahan dari polietilena, sehingga banyak dipakai untuk membuat karung, tali dan sebagainya. Karena lebih kuat, botol-botol dari polipropilena dapat dibuat lebih tipis dari pada polietilena. Botol minuman adalah salah satu contoh polimer propilena yang banyak dipergunakan. 3. Teflon Teflon adalah bahan sintetik yang sangat kuat, umumnya berwama putih. Teflon tahan terhadap panas sampai kira-kira 250°C.Di atas 250°C teflon mulai melunak, di dalam api akan meleleh dan sulit menjadi arang. Berat jenisnya kirakira 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 juga untuk cincin 0 atau 0-ring, untuk gasket 50
konsentrik dengan diberi bahan lunak (sebab teflon tidak begitu elastis), alat-alat yang kecil, pipa, slang selubung pipa. Teflon dapat dipintal menjadi benang dan kemudian ditempat. Temman dari teflon merupakan bahan untuk filter yang sangat kuat. Nama Teflon merupakan nama dagang, nama ilmiahnya adalah politetrafluoroetilena dan disingkat dengan PTFE. Polimer dihasilkan dari proses polimerisasi adisi senyawa turunan etilen yaitu tetrafluoroetilena (CF2 = CF2). Teflon sangat tahan terhadap bahan kimia, panas dan sangat licin. Penggunaan teflon sebagai pelapis barang yang tahan panas seperti tangki di pabrik kimia, pelapis panci dan kuali anti lengket di dapur serta pelapis dasar seterika. 4. Polivinil Klorida (PVC) Polimer ini merupakan polimer yang dibentuk oleh monomer kloro etilen (CH2=CHCl). Polimer ini memiliki sifat yang lebih kuat dibandingkan dengan etilen, tahan panas atau tidak mudah terbakar. Berdasarkan sifat inilah maka, polivinil klorida banyak dipergunakan untuk untuk membuat pipa, selang keras, lapisan lantai, piringan hitam, dan lain-lain. 5. Bakelit Polimer bakelit merupakan plastik termoseting, polimer ini dihasilkan dari suatu kopolimer kondensasi antara metanal dan fenol. Bakelit sudah banyak dibahas pada plastik termoseting. Polimer ini banyak digunakan untuk peralatan listrik, sebagai kotak isolator, dan dudukan lampu. 6. Polimer Akrilat Ada dua jenis polimer Akrilat yang banyak dipergunakan dalam kehidupan sehari-hari yaitu polimetil metakrilat dan serat akrilat atau orlon. Polmetilmetakrilat (PMMA) merupakan senyawa homopolimer yang dibentuk dari reaksi polimerisasi adisi senyawa metil metakrilat. Senyawa ini juga dikenal dengan nama dagang flexiglass (gelas yang fleksibel). PMMA berupa plastik bening, keras dan kuat, namun ringan dan fleksibel. Pemanfaatannya sebagai bahan pencampur gelas dan pencampur logam, dan yang paling mudah kita amati adalah digunakan untuk lampu belakang mobil ataupun kaca jendela pesawat terbang. 51
Polimerisasi dari asam akrilat (asam 2-propenoat) atau turunannya menghasilkan serat akrilat seperti orlon, serat ini menyrupai wol, sehingga dipergunakan untuk jamper, kaos kaki, karpet dan lain-lain. Serat sutra didapat dari ulat sutra sebagai bahan yang mengkilat dan halus serta lembut. Polimer sintetik dari sutra adalah serat sintetik nylon 66 dan nylon 6, walapun hasilnya tidak sebaik sutra namun sudah mendekati. Polimer ini merupakan poliimida, cocok untuk tekstil halus , misalnya untuk pakaian dan pakaian dalam. 7. Poliester Poliester merupakan polimer yang disusun oleh monomer ester. Penggunaan dari polimer ini adalah pengganti bahan pakaian yang berasal dari kapas. Produk yang dikenal adalah Dacron dan tetoron nama dagang sebagai serat tekstil. Polimer ini juga dapat dikembangkan lagi dan dipergunakan sebagai pita perekam magnetic dengan nama dagang mylar. 8. Karet Sintetik Keterbatasan sumber daya karet dan sifatnya yang perlu ditingkatkan maka diteliti dan didapatkan karet sintetik. Karet sintetik merupakan kopolimer yang terbentuk dari dua monomer yaitu stirena dan 1,3 butadiena disingkat dengan SBR. Rantai polimer senyawa ini dapat berikatan membentuk ikatan silang dengan atom belerang (sulfide) melalui proses vulkanisasi, sehingga karet sintetik memiliki sifat keras dan kuat. Cocok untuk ban mobil. 2.5.2.
Penggunaan Polimer Dalam Bidang Kedokteran Polimer terbagi kepada dua jenis yaitu polimer yang alami dan polimer
sintetik. Contoh polimer alami adalah agar, selulosa, DNA, protein, kolagen dan sutera. Polimer sintetik, juga dikenal sebagai plastik. Polimer dalam kedokteran gigi lebih banyak digunakan di bidang restoratif dan prostodonti. Bahan cetak yang sering digunakan dalam kedokteran gigi adalah jenis polimer elastomerik seperti alginate, polysulfida dan silikon. Polimer sintetik terbagi kepada tiga jenis yaitu elastomer, polimer komposit dan akrilik. Elastomer adalah sejenis polimer yang mempunyai ciri-ciri elastisitas. Istilah elastomer ini diperoleh dari polimer elastik. Elastomer juga dikenal sebagai synthetic rubber yang bersifat lembut dan menyerupai karet. Menurut ADA 52
Spec.No.19, elastomer adalah non-aqueous elastomeric dental impression material. Contoh kegunaannya adalah seperti bahan cetak pada pasien edentulus untuk gigi tiruan penuh dan pasien dentulus untuk gigi tiruan sebagian lepasan. 2.5.3.
Penggunaan Polimer Dalam Industri Polimer memiliki banyak manfaat dan sangat banyak diaplikasikan baik
dalam kehidupan sehari-hari maupun dalam industri. Salah satunya yaitu polimer dari stirena. Stirena secara luas digunakan untuk polimerisasi menghasilkan beragam polimer antara lain polistirena yang dikenal juga dengan nama Expanded Polystyrene Foam (EPS), Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS), resin Styrene – Acrylonitrile (SAN), lateks Styrene – Butadiene, Styrene – Butadiene Rubber (SBR), SIS (Styrene – Isoprene – Stirena), S–EB–S (Styrene – Ethylene / Butylene – Styrene), S–DVB (Styrene – Divinylbenzene) dan resin poliester tidak jenuh. Polimer dari bahan stirena bahan digunakan sebagai bahan dasar pembuatan karet, plastik, insulasi, fibreglass, pipa, peralatan kapal dan otomotif, tempat / wadah makanan, pelapis kertas, matras busa, dan lain – lain. Adapun beberapa kegunaan stirena dalam industri adalah sebagai berikut. Tabel 2.9. Kegunaan polimer stirena dalam berbagai industri Polimer Polystirena
Kegunaan • Bahan pembuatan foam •
Bahan packaging pada industri makanan
Acrylonitrile Butadiene Stirena (ABS)
•
Bahan pengerat pada kertas
•
Bahan pembuatan piringan CD
•
Bahan pembuatan pipa
•
Bahan
pembuatan
komponen
elektronik
Stirena – Acrylonitrile (SAN)
•
Bahan
pembuatan
komponen
•
otomotif Bahan pembuatan
keperluan
rumah tangga •
Bahan packaging kosmetik 53
Lateks Stirena – Butadiene
Stirena – Butadiene Rubber (SBR)
Resin poliester tidak jenuh
•
Bahan
•
otomotif Bahan pembuatan carpet backing
•
Bahan pembuatan paper coating
•
Bahan pembuatan foam matress
• •
Bahan adhesif (pengerat) Bahan pembuatan ban
•
Bahan pembuatan selang
•
Bahan pembuatan sepatu
•
Bahan adhesif (pengerat) Bahan pembuatan
•
pembuatan
komponen
plastik
fibreglass •
Bahan
pembuatan
alat
–
alat
alat
–
alat
perkapalan •
Bahan
pembuatan
konstruksi •
Bahan
pembuatan
komponen
otomotif Polimer sintetis adalah polimer yang memiliki banyak kegunaan dalam kehidupan. Disamping itu, polimer ini memiliki banyak kerugian yaitu bahaya yang ditimbulkannya sangat banyak. Kebanyakan plastik seperti PVC, agar tidak bersifat kaku dan rapuh ditambahkan dengan suatu bahan pelembut (plasticizers). Bahan pelembut ini kebanyakannya terdiri atas kumpulan ftalat (ester turunan dari asam ftalat). Beberapa contoh pelembut adalah epoxidized soybean oil (ESBO), di(2-ethylhexyl)adipate (DEHA), dan bifenil poliklorin (PCB) yang digunakan dalam industri pengepakan dan pemrosesan makanan, acetyl tributyl citrate (ATBC) dan di(-2ethylhexyl) phthalate (DEHP) yang digunakan dalam industri pengepakan film. Namun, penggunaan bahan pelembut ini yang justru dapat menimbulkan masalah kesehatan. Sebagai contoh, penggunaan bahan pelembut seperti PCB sekarang sudah dilarang pemakaiannya karena dapat menimbulkan kematian jaringan dan kanker pada manusia (karsinogenik). Di Jepang, keracunan PCB menimbulkan penyakit yang
54
dikenal sebagai yusho. Tanda dan gejala dari keracunan ini berupa pigmentasi pada kulit dan benjolan-benjolan, gangguan pada perut, serta tangan dan kaki lemas. Sedangkan pada wanita hamil, mengakibatkan kematian bayi dalam kandungan serta bayi lahir cacat. Contoh lain bahan pelembut yang dapat menimbulkan masalah adalah DEHA. Berdasarkan penelitian di Amerika Serikat, plastik PVC yang menggunakan bahan pelembut DEHA dapat mengkontaminasi makanan dengan mengeluarkan bahan pelembut ini ke dalam makanan. Data di AS pada tahun 1998 menunjukkan bahwa DEHA dengan konsentrasi tinggi (300 kali lebih tinggi dari batas maksimal DEHA yang ditetapkan oleh FDA/ badan pengawas obat makanan AS) terdapat pada keju yang dibungkus dengan plastik PVC. DEHA mempunyai aktivitas mirip dengan hormon estrogen (hormon kewanitaan pada manusia). Berdasarkan hasil uji pada hewan, DEHA dapat merusakkan sistem peranakan dan menghasilkan janin yang cacat, selain mengakibatkan kanker hati. Meskipun dampak DEHA pada manusia belum diketahui secara pasti, hasil penelitian yang dilakukan pada hewan sudah sepantasnya membuat kita berhati-hati. Berkaitan dengan adanya kontaminasi DEHA pada makanan, Badan Pengawas Obat dan Makanan Eropa telah membatasi ambang batas DEHA yang masih aman bila terkonsumsi, yaitu 18 bpj (bagian per sejuta). Lebih dari itu dianggap berbahaya untuk dikonsumsi. Untuk menghindari bahaya yang mungkin terjadi jika setiap hari kita terkontaminasi oleh DEHA, maka sebaiknya kita mencari alternatif pembungkus makanan lain yang tidak mengandung bahan pelembut, seperti plastik yang terbuat dari polietilena atau bahan alami (daun pisang misalnya). Bahaya lain yang dapat mengancam kesehatan kita adalah jika kita membakar bahan yang terbuat dari plastik. Seperti kita ketahui, plastik memiliki tekstur yang kuat dan tidak mudah terdegradasi oleh mikroorganisme tanah. Oleh karena itu seringkali kita membakarnya untuk menghindari pencemaran terhadap tanah dan air di lingkungan kita (Plastik dari sektor pertanian saja, di dunia setiap tahun mencapai 100 juta ton. Jika sampah plastik ini dibentangkan, maka dapat membungkus bumi sampai sepuluh kali lipat). Namun pembakaran plastik ini justru dapat mendatangkan masalah tersendiri bagi kita. Plastik yang dibakar akan mengeluarkan asap toksik yang apabila dihirup dapat menyebabkan sperma menjadi 55
tidak subur dan terjadi gangguan kesuburan. Pembakaran PVC akan mengeluarkan DEHA yang dapat mengganggu keseimbangan hormon estrogen manusia. Selain itu juga dapat mengakibatkan kerusakan kromosom dan menyebabkan bayi-bayi lahir dalam kondisi cacat. Pekerjapekerja wanita dalam industri getah, plastik dan tekstil seringkali mengalami kejadian bayi mati dalam kandungan dan ukuran bayi yang kecil. Kajian terhadap 2,096 orang ibu dan 3,170 orang bapak di Malaysia pada tahun 2002 menunjukkan bahwa 80% wanita menghadapi bahaya kematian anak dalam kandungan jika bekerja di industri getah dan plastik dan 90% wanita yang suaminya bekerja di industri pewarna tekstil, plastik dan formaldehida. Satu lagi yang perlu diwaspadai dari penggunaan plastik dalam industri makanan adalah kontaminasi zat warna plastik dalam makanan. Sebagai contoh adalah penggunaan kantong plastik hitam (kresek) untuk membungkus makanan seperti gorengan dan lain-lain. Zat pewarna hitam ini kalau terkena panas (misalnya berasal dari gorengan), bisa terurai, terdegradasi menjadi bentuk radikal. Bentuk radikal ini karena memiliki satu elektron tak berpasangan menjadi sangat reaktif dan tidak stabil sehingga dapat berbahaya bagi kesehatan terutama dapat menyebabkan sel tubuh berkembang tidak terkontrol seperti pada penyakit kanker. Styrofoam yang sering digunakan orang untuk membungkus makanan atau untuk kebutuhan lain juga dapat menimbulkan masalah. Menurut Prof Dr Hj Aisjah Girindra, ahli biokimia Departemen Biokimia FMIPA-IPB, hasil survei di AS pada tahun 1986 menunjukkan bahwa 100% jaringan lemak orang Amerika mengandung styrene yang berasal dari styrofoam. Penelitian dua tahun kemudian menyebutkan kandungan styrene sudah mencapai ambang batas yang bisa memunculkan gejala gangguan saraf. Lebih mengkhawatirkan lagi bahwa pada penelitian di New Jersey ditemukan 75% ASI (air susu ibu) terkontaminasi styrene. Hal ini terjadi akibat si ibu menggunakan wadah styrofoam saat mengonsumsi makanan. Penelitian yang sama juga menyebutkan bahwa styrene bisa bermigrasi ke janin melalui plasenta pada ibuibu yang sedang mengandung. Terpapar dalam jangka panjang, tentu akan menyebabkan penumpukan styrene dalam tubuh. Akibatnya bisa muncul gejala saraf, seperti kelelahan, gelisah, sulit tidur, dan anemia. Selain menyebabkan kanker, sistem reproduksi seseorang bisa terganggu. 56
Berdasarkan hasil penelitian, styrofoam bisa menyebabkan kemandulan atau menurunkan kesuburan. Anak yang terbiasa mengonsumsi styrene juga bisa kehilangan kreativitas dan pasif. Mainan anak yang terbuat dari plastik yang diberi zat tambahan ftalat agar mainan menjadi lentur juga dapat menimbulkan masalah. Hasil penelitian ilmiah yang dilakukan para pakar kesehatan di Uni Eropa menyebutkan bahwa bahan kimia ftalat banyak menyebabkan infeksi hati dan ginjal. Oleh karena itu Komisi Eropa melarang penggunaan ftalat untuk bahan pembuatan mainan anak. Ancaman kesehatan yang terakhir (sebenarnya masih cukup banyak contoh lainnya) datang dari kegiatan yang sering tidak sadar kita lakukan (atau mungkin karena ketidaktahuan kita). Seperti yang lazim kita lakukan apabila kita hendak memakan suatu makanan yang panas (misalnya gorengan) atau mencegah tangan terkotori oleh minyak dari gorengan tersebut, maka kita melapisi makanan tersebut dengan kertas tisu. Padahal hal tersebut sebenarnya dapat mengancam kesehatan kita. Ternyata, zat kimia yang terkandung dalam kertas tisu yang kita gunakan dapat bermigrasi ke makanan yang kita lapisi. Zat ini biasanya sering disebut pemutih klor yang memang ditambahkan dalam pembuatan kertas tisu agar terlihat lebih putih bersih. Zat ini bersifat karsinogenik (dapat menyebabkan kanker). Oleh karena itu jangan menggunakan bahan ini untuk melapisi makanan yang panas atau berlemak. 2.6.
Informasi Terkini Polimer Seiring dengan perkembangan bahan polimer, para ilmuwan telah melakukan
banyak usaha untuk memperbaiki sifat bahan ini agar lebih stabil, lebih kuat secara mekanik dan kimia serta tahan lama. Saat ini bahan polimer (plastik) digunakan diberbagai hal, diantaranya sebagai pembungkus makanan, alas makan dan minum, untuk keperluan sekolah, kantor, automotif, dan berbagai sector lainnya. Hal ini dikarenakan plastic memiliki sifat unggul seperti ringan tetapi kuat, transparan, tahan air serta harganya relative murah dan terjangkau oleh semua kalangan masyarakat. Pemakaian polimer yang terus meningkat menciptakan masalah yang serius terhadap lingkungan berkenaan dengan penanganan limbah plastik tersebut terutama yang berasal dari plastik pengemas.
57
Salah satu alternatif yang mungkin untuk strategi penanganan limbah plastik adalah proses daur ulang. Usaha ini belum cukup optimal dan masih menyisakan banyak kontoversi dan diskusi antara para ilmuwan dan public pemakaiannya berkenaan tingkat keamanan pemakaian polimer hasil daur ulang. Berdasarkan hal tersebut, sejak awal tahun 1990an para ilmuwan telah berusaha mengembangkan bahan plastik tertentu yang kinerjanya sebanding dengan bahan polimer konvensional tetapi bias didegradasi oleh mikroba. Bahan polimer ini biasa disebut polimer biodegradable atau polimer yang ramah lingkungan.
Polimer Biodegradabel Polimer biodegradabel merupakan bahan yang dapat didegradasi oleh mikroorganisme dan enzim. Penggunaan beberapa polimer memberikan suatu pendekatan untuk menyelesaikan masalah sampah plastik. Polimer biodegradabel dapat juga digunakan untuk aplikasi medis seperti implantasi jaringan dan sebagai penyalur obat dan juga untuk aplikasi dalam pertanian seperti jerami dan agrokimia. Polimer yang secara bioligis terdegradasi mengandung gugus fungsi yang peka terhadap hidrolisis enzimatik dan oksidasi, di antaranya gugus hidroksil (-OH), gugus ester (–COO-) dan gugus karbonil (C=O). Poliester, seperti polikaprolakton, poliasamglikolat, dan poliasamlaktat merupakan contoh polimer ini. Kebutuhan akan polimer biodegradabel diciptakan untuk memperoleh waktu hidup tertentu dan kemampuan terdegradasi, sebagai contoh, polimer peka terhadap radiasi sinar ultraviolet Polikaprolakton (PCL) Pada tahun 1973 ditemukan suatu semikristalin polyester alifatik, yaitu polikaprolakton (Gambar 1). Poliester ini ternyata tahan terhadap air dan mudah dibentuk
menjadi
lembaran,
botol,
dan
perlengkapan
plastik
lainnya.
Polikaprolakton adalah plastik biodegradabel yang bersifat termoplastik yang disintesis dari turunan minyak mentah dan diikuti oleh proses polimerisasi pembukaan cincin. PCL memiliki sifat tahan terhadap air, minyak, dan pelarut klorin, mempunyai kekentalan rendah, mudah diproses secara termal, serta mempunyai titik leleh yang rendah, dan memiliki sifat mekanik yang cukup baik.
58
Untuk memperoleh hasil mekanik yang bagus PCL biasanya dicampur (blending) atau dikopolimerisasi dengan polimer lain. Poliasamglikolat (PGA) Polimer ini bersifat termoplastik dengan kristalinitas yang tinggi sekitar 46-50%. Transisi kaca dan titik leleh PGA adalah 35-55°C dan 225-230°C. Tingginya kristalinitas menyebabkan PGA tidak larut dalam pelarut organik kecuali pada pelarut organik dengan flourinasi tinggi seperti heksafluoro isopropanol.
BAB III
59
PERTANYAAN
1. Mengapa polimer sintetis lebih banyak digunakan dibanding dengan polimer alam? Jawab : Polimer alam adalah polimer yang berasal dari makhluk hidup sedangkan polimer sintetis adalah polimer hasil sintesis senyawa-senyawa organik. Sumber dari polimer alam tidak dapat diperbaharui karena kapasitasnya yang tidak mencukupi sedangkan polimer sintetis bahan atau sumbernya dapat diperbaharui karena sifatnya yang dapat direkayasa. 2. Reaksi apa yang terjadi dalam pembuatan polimer? Jawab : Reaksi pembentukan polimer disebut juga dengan reaksi polimerisasi. Reaksi polimerisasi dibagi menjadi dua yaitu polimerisasi adisi dan polimerisasi kondensasi. Polimerisasi adisi adalah polimer yang terbentuk dari reaksi polimerisasi disertai dengan pemutusan ikatan rangkap diikuti oleh adisi dari monomer monomernya yang membentuk ikatan tunggal. Sedangkan polimerisasi kondensasi adalah polimer yang terjadi dari reaksi antara gugus fungsi pada monomer yang sama atau monomer yang berbeda. 3. Bagaimana perbedaan polimer termoplastik dan termoseting dan berikan masing-masing contohnya? Jawab : Polimer termoplastik adalah polimer yang tidak tahan terhadap suhu yang tinggi. Jika diberi suhu yang tinggi polimer ini akan meleleh. Contohnya adalah polietilen dan polipropilene. Sedangkan polimer
60
termoseting adalah polimer yang tahan terhadap suhu yang tinggi. Contohnya adalah bakelit. 4. Bagaimana reaksi pembentukan karet alam? Jawab : Karet alam tersusun dari monomer-monomer isopropena atau 2 metil 1,3 butadiena. Berikut ini adalah reaksi polimerisasi dari monomer karet alam.
5. Mengapa disebut nilon 6,6 ? Jawab
:
Disebut
nilon
66
karena
masing-masing
monomernya
mengandung 6 atom karbon. Untuk lebih jelas dapat dilihat pada gambar berikut.
6. Apa yang membedakan dari polimer polietilen dan polipropilen, sedangkan dalam pengaplikasian kedua polimer ini hampir sama? Jawab : Polipropena mempunyai sifat yang sama dengan polietena, hanya saja polipropena lebih kuat daripada polietena.Polipropena lebih tahan panas dari pada polietena dan lebih tahan terhadap reaksi asam basa. Oleh karena itu, aplikasi dari polimer ini hampir sama seperti botol plastik. 61
7. Apakah serat termasuk kedalam polimer? Jawab : Serat termasuk kedalam polimer. Serat adalah polimer yang perbandingan panjang terhadap diameter molekulnya kira-kira 100:1. 8. Apakah SBR termasuk kedalam jenis polimer karet alam dan bagaimana reaksi pembentukan SBR? Jawab : SBR tidak termasuk kedalam polimer karet alam. SBR adalah salah satu jenis dari karet sintetis. Reaksi pembentukan SBR adalah
9. Apakah Teflon termasuk kedalam polimer jenis plastik? Bagaimana reaksi pembentukannya? Jawab : Iya,
Teflon
merupakan
polimer
jenis
plastik.
Dalam
penggunaannya teflon digunakan sebagai pelapis barang yang tahan panas seperti tangki pada pabrik kimia, pelapis panci, dan kuali anti lengket di dapur serta pelapis dasar setrika. 10. Dalam menanggulangi banyaknya limbah plastik, maka muncul istilah polimer
biodegradable,
apa
yang
dimaksud
dengan
polimer
biodegradable? Jawab : Polimer biodegradable adalah bahan yang dapat didegradasi oleh mikroorganisme dan enzim. Polimer biodegradabel dapat juga digunakan
62
untuk aplikasi medis seperti implantasi jaringan dan sebagai penyalur obat dan juga untuk aplikasi dalam pertanian seperti jerami dan agrokimia.
63
BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN 4.1.
Kesimpulan 1. Polimer merupakan makromolekul besar atau makromolekul yang tersusun oleh unit-unit molekul sederhana yang tersusun secara berulang ulang. 2. Polimer dapat diklasifikasikan menjadi empat bagian yaitu berdasarkan sumber atau asalnya, berdasarkan strukturnya, sifat termalnya, dan kegunaannya. 3. Polimer berdasarkan sumbernya dibedakan menjadi polimer alam, polimer semi sintetik, dan polimer sintetik. Dalam aplikasinya, polimer sintetik sangat banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. 4. Polimer-polimer yang terbentuk didapatkan dari hasil polimerisasi, yaitu suatu jenis reaksi kimia dimana monomer-monomer bereaksi untuk membentuk rantai yang besar. Polimerisasi dapat dibedakan menjadi polimerisasi adisi dan polimerisasi kondensasi. Polimerisasi adisi adalah polimer yang terbentuk dari reaksi polimerisasi disertai dengan pemutusan ikatan rangkap diikuti oleh adisi dari monomer monomernya yang membentuk ikatan tunggal. Polimer kondensasi terjadi dari reaksi antara gugus fungsi pada monomer yang sama atau monomer yang berbeda. 5. Polimer berdasarkan sifatnya dibedakan menjadi polimer termoseting dan polimer termoplastik. Polimer termoseting adalah polimer yang tahan terhadap suhu tinggi sedangkan polimer termoplastik adalah polimer yang tidak tahan terhadap suhu yang tinggi. 6. Contoh dari polimer alam adalah protein, karet alam, selulosa, khitin dan khitosan, lignin, dan pati. Sedangkan contoh dari polimer sintetis adalah serat sintetis, nilon, orlon, dakron, dan plastic. 7. Polimer dalam bidang kedokteran berperan dalam pembuatan termometer, botol, selang infus, jantung buatan dan alat transfusi darah. Dalam bidang teknik, aplikasi polimer adalah sebagai peralatan pesawat terbang, 64
elektronika. Sedangkan dalam peralatan rumah tanggga, aplikasi polimer adalah pengemas makanan, plastik, disket, CD dan lain-lain . 8. Polimer biodegradble adalah bahan yang dapat didegradasi oleh mikroorganisme dan enzim. Polimer biodegradabel dapat juga digunakan untuk aplikasi medis seperti implantasi jaringan dan sebagai penyalur obat dan juga untuk aplikasi dalam pertanian seperti jerami dan agrokimia. 4.2.
Saran 1. Tata nama dan struktur berbagai macam polimer dapat dipelajari lagi karena dapat membantu dalam memahami tentang polimer. 2. Teknologi polimer dapat dikembangkan lebih dalam lagi karena polimer sangat banyak aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari dan industri.
65
DAFTAR PUSTAKA Anderson, L. 2001. Studies on Starch Structure and the Differential Properties of Starch Branching Enzymes, Uppsala. Anton J. Hartomo. 1992. Memahami Polimer Perekat. Andi Off set, Yogyakarta. Anton J. Hartomo. 1993. Penuntun Analisis Polimer Aktual. Andi Offset Yogyakarta. Benda, D. et al. 2001. Oxygen Inhibition and the Influence of pH on the Inverse Emulsion Polymerization of Acrylic Monomer, European Polymer Journal.37.1247 – 1253 Billmeyer,F.W.Jr. 1984. Text Book of Polymer Science. Third Edition, A Wiley Inter Science Publication. Cowd, M.A. and Stark, J.G. 1991.Kimia Polimer . Penerbit ITB : Bandung. Dorel fieldman dan Anton J Hartono. 1995. Bahan Polimer Konstruksi Bangunan. PT. Gramedia : Jakarta. Fares, M. et al. 2003. Graft Copolymerization onto Starch and Optimization of Starch Grafted with N-tert-Butylacrylamide Copolymer and Its Hydrogels, Journal of Polymer Research.10, 119-125 Haridjono
Djojodiharjo.
1985.
Termodinamika
Teknik
dan
Aplikasi
Termodinamika Statistik. PT. Gramedia, Jakarta. Hartomo A. J,. 1993. Dasar-Dasar Profesi Politeknik Pemrosesan Polimer Praktis. Andi Offset: Yogyakarta. Henze, Herremoes, Jansen la Cour, and Arvin. 1996. Wastewater Treatment. Second edition. Springer. Hernandez,J.,et.al. 1997. Inverse-Emulsion Copolymerization of Acrylamide and Quarternary
Ammonium
Cationic
Monomer
with
Block
Copolymeric Surfactants: Copolymer Composition Control Using Batch and Semi-batch Techniques, Polymer.38, 449-458 66
Ira poenya. 2010. Perkembangan Polimer Dalam kehidupan. http//:Perkembangan Polimer dalam Kehidupan ira poenya.htm. diaksese tanggal 24 Mei 2012 Kaur I, Singh B, & Upasana. 2003. Phase-Transfer-Agent-Aided Polymerization And graft Copolymerization of Acrylamide. Journal of Applied Polymer Science. 91, 2364-2375 Pradnya Paramitha danTano Eddy. 1997. Pedoman Membuat Perekat Sintetis. Rineka Cipta: Jakarta. Ratna dkk. 2010. Polimer. http//:Polimer _ Chem-Is-Try.Org _ Situs Kimia Indonesia _.htm. diakses tanggal 24 Mei 2012 Wirjosentono, B. 1994. Kinetika dan Mekanisme Polimerisasi.USU – Press : Medan. Yuswinanto. 2012. Aplikasi Biosida Pada Polimer (Plastik dan Rubber). Bandung.
67
