NYLON, POLYCARBONAT, TEFLON

Pengetahuan Bahan

Nylon Nilon merupakan suatu keluarga polimer sintetik yang

diciptakan pada 1935 oleh Wallace Carothers di DuPont.

Nilon dibuat dari rangkaian unit yang ditautkan dengan ikatan peptida (ikatan amida) dan sering diistilahkan dengan poliamida (PA).

Nilon merupakan serat sintetik pertama yang dibuat seluruhnya dari bahan anorganik: batu bara, air, dan udara.

Elemen-elemen ini tersusun menjadi monomer dengan berat molekular rendah, yang selanjutnya direaksikan untuk membentuk rantai polimer panjang.

Produk pertama adalah sikat gigi ber-bulu nilon (1938), dilanjutkan dengan produk yang lebih dikenal: stoking untuk wanita pada 1940.

Nilon ditujukan untuk menjadi pengganti sintetis dari sutra untuk menggantikan sutra sebagai bahan parasut setelah Amerika Serikat memasuki Perang Dunia II pada 1941

Karakteristik Nilon

Nylon bersifat keras, berwarna cream, sedikit tembus cahaya.

Berat molekul nylon bervariasi dari 11.000-34.000 Sangat tangguh Cara perawatan mudah Mencair bukan terbakar Resistensi tinggi terhadap serangga, jamur, hewan, serta

bahan kimia cetakan, jamur, membusuk dan banyak Sedikit higroskopis : oleh karena itu perlu dikeringkan

sebelum dipakai, karena sifat mekanis maupun elektriknya dipengaruhi juga oleh kelembaban relative dari admosfir.

Sifat Mekanik Nylon

Sifat Nilai

Kekerasan rockwell 106

Konduktivitas termal 2,01 BTU di/fthoF

Panas laten difusi 35,98 BTU/lb

Koefisien ekspansi linier 5,055 x 10-5 /OF

Kekuatan tarik pada hasil 4496-4786 psi

Koefisien gesekan 0,10-0,30

Kepadatan 1,15 g/cm3

Konduktivitas listrik 10-12 S/m

Sifat – Sifat Kimia Nylon

Dapat bereaksi dengan phenol, formaldehida, alcohol, benzene panas dan nitrobenzene panas.

Tahan terhadap alkali Tidak tahan terhadap klor, akan terurai menjadi

asam adipat dan heksametilena diamonium hidrokhlorida.

 Tahan terhadap solvent organic seperti alcohol, eter, aseton, petroleum eter, benzene, CCl4 maupun xylene

Pada suhu tinggi akan teroksidasi menjadi berwarna kuning dan rapuh.

Proses Pembuatan Nylon

Nylon dibuat dengan mereaksikan asam adipin dan heksametilena

Garam nilon

Polimerisasi

Pemintalan

Aplikasi Penggunaan Nylon

Industri Listrik dan Elektronika

Mobil

Tekstil

Peralatan Rumah Tangga

Mesin-Mesin

Kemasan Industri

Bahaya Nylon

Berbagai nilon akan mebentuk asap api berbahaya, dan asap beracun yang mengandung hidrogen sianida.

Sebagian besar nilon dibuang dan pembusukannya sangat lambat.

Polikarbonat

Polikarbonat adalah kelompok polimer termoplastik.

Polikarbonat disebut demikian karena plastik ini terdiri dari polimer dengan gugus karbonat (-O-(C=O)-O-) dalam rantai molekuler yang panjang.

Mudah dibentuk dengan menggunakan panas. Digunakan secara luas dalam industri kimia saat

ini. Memiliki banyak keunggulan, yaitu ketahanan

termal dibandingkan dengan plastik jenis lain, tahan terhadap benturan, dan sangat bening.

Sejarah Polikarbonat

Polikarbonat ditemukan oleh Alfred Einhorn, kimiawan Jerman, tahun 1898.

Beliau menemukan reaksi antara fosgen dengan tiga isomer dihidroksi-benzena, dan diperoleh polieter dari karbon dioksida yang berwujud transparan, tahan panas, dan zat yang tidak larut.

Pada tahun 1953, seorang pekerja di perusahaan Jerman, Bayer Hermann Schnell memperoleh polikarbonat untuk percobaan pertamanya. Pada tahun yang sama, polikarbonat dipatenkan dengan nama dagang “Macrolon”.

Pada tahun 1955 General Electric menetapkan material dibawah merek dagang Lexan. Berpuluh-puluh tahun telah berlalu dan pada tahun 1958 Bayer Company dan tahun 1960 General Electric memperoleh polikarbonat yang cocok dan memulai industry mereka

Polikarbonat masuk ke indonesia pada tahun 80an

Karakteristik Polikarbonat

Fleksibel

Tahan Panas

Kuat

Tidak berwarna/transparan

Sifat Fisik Polikarbonat

Densitas = 1,2-1,22 g/cm3

Nomor Abbe = 34 Index Bias = 1,584 Kesetimbangan Absorpsi Air = 0,16-0,35 % Titik Leleh = 265 - 267oC Glass transition temperature(Tg) = 150 oC Linear thermal expansion coefficient (α) = 65-70 ×

10−6/K Specific heat capacity (c) = 1.2-1.3 kJ/kg·K Thermal conductivity (k) at 23 °C = 0.19-0.22 W/(m·K) Heat transfer coefficient (h) = 0.21 W/(m2·K)

Sifat Mekanik

Poisson’s Ratio = 0,37 Coefficient of friction (μ) = 0,31 Young's modulus (E) = 2,38 Gpa Specific Gravity = 1,2 Tensile strength (σt) = 62,8 – 72,4 Mpa Yield Strength = 62,1 Mpa Elongation (ε) at break = 110 – 150 % Notch test = 20 – 35 kJ/m2

Merusak Polikarbonat Aman dengan Plikarbonat

Alkali bleaches seperti sodium hypochlorite* Acetone* Acrylonitrile* Ammonia* Amyl acetate* Benzene* Bromine* Butyl acetate* Sodium hydroxide

* Acetic acid (asam asetat)* Ammonium chloride* Antimony trichloride* Borax in H2O* Butane* Calcium chloride* Calcium hypochlorite* Carbon dioxide* Carbon monoxide* Citric acid 10%

* Chloroform* Dimethylformamide* Concentrated hydrochloric acid* Concentrated hydrofluoric acid* Iodine* Methanol* Methyl ethyl ketone* Styrene* Tetrachloroethylene* Toluene* Concentrated sulfuric acid* Xylene* Cyanoacrylate monomers

* Copper(II) sulfate* Ethyl alcohol, i.e. ethanol 95%* Ethylene glycol* Formaldehyde 10%* Hydrochloric acid 20%* Hydrofluoric acid 5%* Isopropyl alcohol* Mercury* Methane* Oxygen* Ozone* Sulfur* Urea* Air pada suhu kamar (di atas 60 derajat akan menyebabkan degradasi hidrolisis)

Sintesis

Polikarbonat dapat dibuat dengan menggunakan bisfenol A dan fosgen (karbonil diklorida, COCl2).

Langkah awal adalah dengan melakukan deprotonisasi bisfenol A dengan natrium hidroksida sehingga terbentuk air. Reaksinya adalah sebagai berikut:

(CH3)2-C-(C6H6)2-(OH)2 + 2 NaOH ---> (CH3)2-C-(C6H6)2-O2- + 2 Na+ + 2 H2O

Molekul oksigen pada bisfenol yang terdeprotonisasi bereaksi dengan fosgen melalui adisi karbonil dan menghasilkan ion Cl-. Reaksinya adalah sebagai berikut:

(CH3)2-C-(C6H6)2-O2- + Cl-(C=O)-Cl ---> (CH3)2-C-(C6H6)2-(O-(C=O)-Cl)(O-) + Cl-

Gugus kloroformat (O-(C=O)-Cl) yang terbentuk menempel pada gugus bisfenol yang lainnya sehingga rantai panjang polikarbonat terbentuk dan meninggalkan ion Cl-

Metode transformasi pada resin polikarbonat

Ekstrusi menjadi tube, batang, dan bentuk lainnya

Ekstrusi dengan menggunakan silinder menjadi lebaran

Thermoforming atau teknik fabrikasi sekunder seperti pembengkokan, pengeboran, penggulungan, pemotongan dengan laser, dan sebagainya

Injection molding menjadi suatu bentuk tertentu

Aplikasi Penggunaan Polikarbonat Aplikasi berupa lembaran diantaranya:

Papan iklan

Banguan: atap, pelapis dinding, dan sebagainya

Industri: badan mesin, panel instrumen, pelindung, dan sebagainya

Aplikasi hasil injeksi diantaranya:

Compact disk

Botol minum, gelas minum

Peralatan laboratorium

Lensa penerangan, lensa kaca mata, lensa pengaman, lensa lampu otomotif, dan sebagainya

Bahaya Polikarbonat

Obesitas

Gangguan Otak

Fungsi Tiroid

Kanker

Prostat

Sistem Reproduksi

Jantung

Teflon

Pengertian

Sifat-sifat

KegunaanKekurangan

Bahaya

Teflon adalah nama dagang terdaftar dari bahan plastik yang sangat berguna politetrafluoroetilena (PTFE). PTFE adalah salah satu kelas dari plastik yang dikenal sebagai fluoropolymers. Bahan dasar teflon atau polytetrafluoroethylene  (PTFE) adalah fluorocarbon solid, karena berat molekul senyawa seluruhnya terdiri dari karbon dan fluor .  PTFE adalah termoplastik polimer , yang putih padat pada suhu kamar, dengan kepadatan sekitar 2,2 g / cm 3..

Teflon

Keterangan Umum

Nama IUPAC : Poli (difluoromethylene) Nama Lainnya : Teflon, Syncolon, Fluon, Poli (tetrafluoroetena), Poli (tetrafluoroetilena)Singkatan : PTFERumus Molekul : (C 2 F 4) n

Kepadatan : 2200 kg / m 3 Titik Lebur : 327 ° C = 621 F Konduktivitas Termal : 0,25 W / (m ° K) Modulus Young : 0,5 Gpa

Teflon adalah bahan sintetik yang sangat kuat, umumnya berwama putih.

Teflon mempunyai performa yang baik pada temperatur ekstrim, tahan pada temperatur  -240°C dan tahan terhadap panas sampai kira-kira 250°C. Di atas 250°C teflon mulai melunak, di dalam api akan meleleh dan sulit menjadi arang.

Teflon juga anti radiasi Ultra Violet dan tahan segala cuaca, dan anti lengket.

Berat jenisnya kira-kira 2,2 g/cmI.

SIFAT FISIK

A

Tahan terhadap banyak bahan kimia, termasuk ozone, chlorine, acetic acid, ammonia, sulfuric acid, dan hydrochloric acid. Satu –satunya bahan kimia yang bisa merusak lapisan teflon adalah lelehan logam alkali.

Teflon tidak tahan terhadap larutan alkali hidroksida.

Kurang tahan terhadap hidrokarbon yang mengandung khlor.

Karena Teflon adalah termasuk bahan penyekat maka  Teflon tahan oleh uap air

Bersifat hidrofobik (tidak suka air).

SIFAT KIMIA

SIFAT MEKANIK

1 Kekuatan (strength) dan ketangguhan (toughness)

a. Sifat sintetisnya sangat Kuat -   tahan Panas dari -100 sampai 250 derajat -   tidak bisa menjadi arang jika di bakar b. Teflon memiliki titik leleh 342°C. c. Tahan akan gesekan2 Memiliki resistivitas atau hambatan listrik yang

besar3 Kekerasan  (thougness) Karena Teflon termasuk bahan penyekat bentuk padat

maka Teflon memiliki kekerasan  yang tinggi.4. Elastisitas

Sintesis

Mereaksikan TFE, flourspar, asam klorida dan kloroform.

Suspensi polimerisasi

Dispersi polimerisasi

Aplikasi Penggunaan Teflon

1. Penggorengan atau Frying Pan

2. Rice cooker dan Rice Warmer Jar pada pancinya

3. untuk melapisi tapak dasar dari setrika agar lebih licin dalam menyetrika4. Melapisi Pipa pipa zat kimia yang sangat sensitive seperti pada uranium hexafluoride.5. sebagai insulator pada kabel dan konektor perakitan Microwave.

6. menjadi membran pori pori pada kain sintetic

7. penggunaan pada spare part mesin dan alat alat elektronik

8. pada peralatan laboratorium karena sifatnya yang anti korosi

Kekurangan Teflon

Pengujian pada binatangBinatang yang digunakan antaranya kelinci, tikus dan monyet yang diberi dosis PFOA yang tinggi, mengalami perubahan bentuk jantung, pengurangan berat badan. Pemberian PFOA dengan media udara mengakibatkan binatang percobaan mengalami gangguan pernafasan, perubahan berat jantung, pengurangan berat baan, dan gangguan mata.  Hal ini dalam jangka waktu panjang mengakibatkan kanker liver, dan pankreas pada binatang uji.

Pengujian terhadap manusiaPengujian dilakukan terhadap pekerja di USA dan Eropa yang banyak berhubungan dengan dosis PFOA yang tinggi. Pada 4000 sampel pengujian tidak ditemukan hubungan antara kadar PFOA yang tinggi dengan penyebab kanker. Namun, pada tahun 1981 ditemukan dua bukti dari pekerja yang berinteraksi dengan PFOA, melahirkan anak yang cacat lahir.

Bahaya Teflon

Bahaya penggunaan antilengket lebih dikarenakan antilengket tersebut mudah tergores dan terkelupas dan digunakan pada peralatan masak. Lapisan yang terkelupas ini apabila tercampur pada makanan sangat berbahaya. Karena itu zat kimia pada lapisan antilengket mengandung berbagai logam yang berbahaya seperti mercuri dan zat PFOA yang bersifat karsinogen.

Kesimpulan

Nilon, polikarbonat, dan teflon merupakan bahan yang sangat bermanfaat bagi kehidupan manusia. Namun, dibalik manfaatnya itu bahan-bahan tersebut mempunyai kekurangan yang dapat menimbulkan bahaya. Oleh karena itu, dibutuhkan pengetahuan dalam penggunaan bahan-bahan tersebut sehingga tidak menimbulkan bahaya bagi pengguna.