KEGUNAAN POLIMER1.    Polietena

Polietilena (disingkat PE) (IUPAC: Polietena) adalah termo plastik atau merupakan polimer plastik yang sifatnya ulet (liat), massa jenis rendah, lentur, sukar rusak apa bila lama dalam keadaan terbuka di udara maupun apabila terkena tanah lumpur, tetapi tidak tahan panas. Kegunaan polietena adalah untuk memproduksi lembaran untuk kantong plastik, pembungkus halaman, ember, dsb.

2.    PolipropenaPolipropilena atau polipropena (PP) adalah sebuah polimer termo-plastik yang dibuat oleh   industri   kimia   dan   digunakan   dalam   berbagai   aplikasi,   diantaranya pengemasan,  tekstil   (contohnya   tali,  pakaian  dalam   termal,  dan  karpet),  alat   tulis, berbagai tipe wadah terpakaikan ulang serta bagian plastik, perlengkapan labolatorium, pengeras suara,   komponen   otomotif,   dan   uang   kertas   polimer.   Plastik   ini   juga digunakan untuk membuat botol  plastik,  karung,  bak air,   tali,  dan kanel   listrik (insulator).  Polimer adisi  yang terbuat dari  propilena monomer,  permukaannya tidak rata  serta  memiliki   sifat resistan yang tidak biasa terhadap kebanyakan pelarut kimia, basa dan asam. Polipropena biasanya didaur-ulang, dan simbol daur ulangnya adalah  nomor "5": nomor  5  yang  dikelilingi   sebuah simbol  daur  ulang, dengan huruf "P P" di bawah.  Polipropena mempunyai sifat yang sama dengan polietena. Oleh karena   plastik   ini   juga banyak   diproduksi,   hanya   kekuatannya   lebih   besar   dari polietena dan lebih tahan panas serta tahan terhadap reaksi asam dan basa.

3.    PVCPolivinil   klorida(IUPAC:   Poli(kloroetanadiol)),   biasa   disingkat   PVC,   Plastik   PVC bersifat termo plastik dengan daya tahan kuat. Plastik ini juga bersifat tahan serta kedap terhadap minyak dan bahan organik. Ada dua tipe plastik PVC yaitu bentuk kaku dan bentuk fleksibel.  Plastik  bentuk kaku digunakan untuk membuat konstruksi  bangunan, mainan anak-anak,  pipa PVC (paralon), meja, lemari, piringan hitam, dan beberapa komponen   mobil.   Adapun   plastik   bentuk   fleksibel,   jenis   ini   digunakan   untuk membuat selang plastik dan isolasi listrik. Dalam hal penggunaannya, plastic PVC menempati urutan ketiga dan sekitar 68% digunakan untuk konstruksi bangunan (pipa saluran air).

4.    Teflon Teflon merupakan nama lain dari Politetrafluoroetena (PTFE).Teflon merupakan lapisan  tipis  yang sangat   tahan panas  dan  tahan  terhadap bahan kimia.Teflon 

digunakan untuk pelapis wajan (panci anti lengket), pelapis tangki di pabrik kimia, pipa anti patah, dan kabel listrik.

5.    PolibutaenaPolibutadien adalah karet sintetis yang merupakan polimer terbentuk dari proses polimerisasi  dari   monomer   1,3-butadiena.   Memiliki   resistensi   yang   tinggi terhadap   aus   dan   digunakan   terutama   dalam   pembuatan   ban.  Ini   juga   telah digunakan   untuk   melapisi   atau   merangkum   rakitan   elektronik,   menawarkan tahanan listrik yang sangat tinggi.  Polibutadiena paling banyak digunakan untuk membuat ban mobil.  Karet ini   juga dapat digunakan pada bantalan kereta api, blok jembatan, bola golf,selang air, dll.

6.    PoliesterPoliester adalah suatu kategori polimer yang mengandung gugus fungsional ester dalam rantai utamanya. Meski terdapat banyak sekali poliester, istilah "poliester" merupakan   sebagai   sebuah   bahan   yang   spesifik   lebih   sering   merujuk   pada polietilena tereftalat (PET). Poliester termasuk zat kimia yang alami, seperti yang kitin dari kulit ari tumbuhan, maupun zat kimia sintetis seperti polikarbonat dan polibutirat. Dapat diproduksi dalam berbagai bentuk seperti lembaran dan bentuk 3   dimensi,   poliester   sebagai   termoplastik   bisa   berubah   bentuk   sehabis dipanaskan. Walau mudah terbakar di suhu tinggi, poliester cenderung berkerut menjauhi   api   dan   memadamkan   diri   sendiri   saat   terjadi   pembakaran.   Serat poliester mempunyai kekuatan yang tinggi dan E-modulus serta penyerapan air yang   rendah   dan   pengerutan   yang minimal   bila   dibandingkan   dengan   serat industri   yang   lain.  Poliester digunakan   untuk   membuat   botol,   film,   tarpaulin, kano,   tampilan   kristal   cair,hologram,penyaring,   saput   (film)   dielektrik   untuk kondensator,   penyekat   saput   buat   kabel   dan   pita   penyekat.  Kain   poliester tertenun digunakan dalam pakaian konsumen dan perlengkapan rumah seperti seprei   ranjang,   penutup   tempat   tidur,   tirai   dan   korden.   Poliester   industri digunakan dalam pengutan ban, tali, kain buat sabuk mesin pengantar (konveyor), sabuk pengaman, kain berlapis dan penguatan plastik dengan tingkat penyerapan energi yang tinggi.Fiber fill dari poliester digunakan pula untuk mengisi bantal dan selimut penghangat.

7.    Nilon 66

Nylon 6-6, juga disebut sebagai nilon 6,6, adalah jenis nilon.Nylon terdapat dalam berbagai jenis,  dua yang paling umum untuk industri  tekstil dan plastik adalah: nilon 6 dan nilon 6,6.  Nilon digunakan untuk banyak hal,  seperti serat karpet, pakaian, airbag, ban, tali, selang, stoking, parasut, dll.

8.    Polistirena Polistirena adalah sebuah polimer dengan monomer stirena, sebuah hidrokarbon cair  yang   dibuat   secara komersial dari minyak bumi. Pada suhu ruangan, polistirena biasanya bersifat termoplastik padat, dapat mencair pada suhu yang lebih tinggi. Stirena   tergolong   senyawa   aromatik.  Polistirena   padat   murni   adalah   sebuah plastik tak berwarna, keras dengan fleksibilitas yang terbatas yang dapat dibentuk menjadi  berbagai  macam produk dengan detil  yang bagus.  Penambahan karet pada   saat polimerisasi   dapat   meningkatkan   fleksibilitas   dan   ketahanan   kejut. Polistirena   jenis   ini   dikenal   dengan   nama   HighImpact   Polystyrene   (HIPS). Polistirena murni yang transparan bisa dibuat menjadi beraneka warna melalui proses compounding Polistirena banyak dipakai dalam produk-produk elektronik sebagai casing, kabinet dan komponen-komponen lainya. Peralatan rumah tangga yang terbuat dari polistirena, a.l: sapu, sisir, baskom, gantungan baju, ember.

9.    FleksiglasPolimetil   Metakrilat   disingkat   PMMA   mempunyai   nama   dagang   flexiglass. Polimetil   metakrilat   merupakan   polimerisasi   adisi   dari   monomer   metil metakrilat(H2C   =   CH-COOH3).    PMMA merupakan   plastik   yang   kuat   dan transparan.   Polimer   ini   digunakan   untuk   jendela   pesawat   terbang   dan   lampu belakang mobil (kaca alkrilik).

Ringkasan Polimer Termoplastik dan Termosetting

Polimer   disebut   juga   dengan   makromolekul   merupakan   molekul   besar   yang dibangun dengan pengulangan oleh molekul sederhana yang disebut monomer. Polimer (polymer) berasal dari dua kata, yaitu poly (banyak) dan meros (bagian – bagian).

Klasifikasi polimer salah satunya berdasarkan ketahanan terhadap panas (termal). Klasifikasi   polimer   ini  dibedakan  menjadi  dua,   yaitu  polimer   termoplastik  dan polimer termoseting.

1. Polimer 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   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.

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).

-         Mudah larut dalam pelarut yang sesuai.

-         Memiliki struktur molekul linear/bercabang.

Contoh plastik termoplastik sebagai berikut.

-         Polietilena (PE) = Botol plastik, mainan, bahan cetakan, ember, drum, pipa saluran, isolasi kawat dan kabel, kantong plastik dan jas hujan.

-         Polivinilklorida (PVC) = pipa air, pipa plastik, pipa kabel listrik, kulit sintetis, ubin plastik,  piringan hitam, bungkus makanan,  sol  sepatu,  sarung tangan dan botol detergen.

-                 Polipropena (PP) = karung, tali, botol minuman, serat, bak air, insulator, kursi  plastik,  alat-alat  rumah sakit,  komponen mesin cuci,  pembungkus tekstil, dan permadani.

-         Polistirena = Insulator, sol sepatu, penggaris, gantungan baju. 

2. Polimer termoseting

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/pecah,  maka tidak dapat disambung atau diperbaiki lagi.

Plomer 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, maka akan menyebabkan rusak atau lepasnya ikatan silang antar rantai polimer.

Sifat polimer termoseting sebagai berikut.

-         Keras dan kaku (tidak fleksibel)

-         Jika dipanaskan akan mengeras.

-         Tidak dapat dibentuk ulang (sukar didaur ulang).

-         Tidak dapat larut dalam pelarut apapun.

-         Jika dipanaskan akan meleleh.

-         Tahan terhadap asam basa.

-         Mempunyai ikatan silang antarrantai molekul.

Contoh plastik termoseting :

Bakelit   =   asbak,   fitting   lampu   listrik,   steker   listrik,   peralatan   fotografi,   radio, perekat plywood.

Reaksi Polimerisasi, Pembentukan Polimer, Adisi, Radikal Bebas, Ion, Kondensasi, Kimia - Carothers,

pakar kimia USA menggolongkan mekanisme polimerisasi ke dalam dua golongan, yaitu polimerisasi

adisi dan polimerisasi kondensasi. Polimerisasi adisi melibatkan reaksi rantai. Penyebab reaksi rantai

dapat berupa radikal bebas atau ion. Polimerisasi adisi terjadi pada senyawa yang memiliki ikatan

rangkap, seperti etena.

Polimerisasi kondensasi adalah reaksi dua molekul bergugus fungsi lebih dari satu menghasilkan molekul

besar dengan gugus fungsi yang juga lebih dari satu diikuti penyingkiran molekul kecil.

a. Polimerisasi Adisi

Polimerisasi adisi terjadi dalam tiga tahap, yaitu pemicuan, perambatan, dan pengakhiran. Oleh karena

pembawa rantai dapat berupa ion atau radikal bebas maka polimerisasi adisi digolongkan ke dalam

polimerisasi radikal bebas dan polimerisasi ion.

1) Radikal Bebas

Radikal bebas biasanya dibentuk melalui penguraian zat kurang stabil dengan energi tertentu. Radikal

bebas menjadi pemicu pada polimerisasi. Zat pemicu berupa senyawa peroksida, seperti dibenzoil

peroksida dan azodiisobutironitril.

Gambar 1. Dibenzoil peroksida mudah menjadi radikal bebas.

Jika radikal bebas dinyatakan dengan R• dan molekul monomer dinyatakan dengan CH2=CHX maka

tahap pemicuan dapat digambarkan sebagai berikut.

R• + H2C = CHX → R – CH2 – CHX•

Tahap perambatan adalah perpanjangan (elongasi) radikal bebas yang terbentuk pada tahap pemicuan

dengan monomer-monomer lain:

R – CH2 – CHX• + CH2=CHX → R – CH2 – CHX – CH2 – CHX•

Tahap pengakhiran dapat terjadi dengan cara berikut.

atau melalui reaksi disproporsionasi:

Laju polimerisasi dapat dikendalikan dengan menggunakan zat penghambat (inhibitor) dan pelambat

(retarder). Penghambat bereaksi dengan radikal bebas ketika radikal bebas terbentuk. Polimerisasi tidak

akan berlanjut sebelum seluruh zat penghambat habis terpakai.

Kuinon dapat bertindak sebagai zat penghambat bagi banyak sistem polimerisasi sebab kuinon bereaksi

dengan radikal bebas menghasilkan radikal yang mantap akibat resonansi. Radikal bebas yang mantap

ini tidak dapat memicu polimerisasi lebih lanjut.

Zat pelambat yang biasa digunakan adalah gas oksigen. Gas ini kurang reaktif dibandingkan dengan

penghambat. Cara kerja zat pelambat adalah melalui persaingan dengan monomer untuk bereaksi

dengan radikal bebas sehingga laju polimerisasi menurun. Persamaannya:

2) Polimerisasi Ionik

Polimerisasi adisi dapat terjadi melalui mekanisme yang tidak melibatkan radikal bebas. Dalam hal ini,

pembawa rantai dapat berupa ion karbonium (polimerisasi kation) atau ion karbanion (polimerisasi anion).

Dalam polimerisasi kation, monomer pembawa rantai adalah ion karbonium. Katalis untuk reaksi ini

adalah asam Lewis, seperti AlCl3, BF3, TiCl4, SnCl4, H2SO4, dan asam kuat lainnya.

Polimerisasi radikal bebas memerlukan energi atau suhu tinggi, sebaliknya polimerisasi kation paling baik

dilakukan pada suhu rendah.

Misalnya, polimerisasi 2–metilpropena berlangsung optimum pada –100 oC dengan adanya

katalis BF3 atau AlCl3.

Polimerisasi kation terjadi pada monomer yang memiliki gugus yang mudah melepaskan elektron. Dalam

polimerisasi yang dikatalis oleh asam, tahap pemicuan dapat digambarkan sebagai berikut.

HA adalah molekul asam, seperti HCl, H2SO4, dan HClO4. Pada tahap pemicuan, proton dialihkan dari

asam ke monomer sehingga menghasilkan ion karbonium (C+).

Tabel 1. Beberapa Singkatan Polimer

Nomor Singkatan Polimer123456

PETHDPEPVC

LDPEPPPS

PolyethyleneterephthalateHigh density polyethylene

Polyvinyl chlorideLow density polyethylene

PolypropylenePolystyrene

Perambatan berupa adisi monomer terhadap ion karbonium, prosesnya hampir sama dengan

perambatan pada radikal bebas.

Pengakhiran rantai dapat terjadi melalui berbagai proses. Proses paling sederhana adalah

penggabungan ion karbonium dan anion pasangannya (disebut ion lawan).

Dalam polimerisasi anion, monomer pembawa rantai adalah suatu karbanion (C-). Dalam hal ini,

monomer pembawa rantai adalah yang memiliki gugus dengan keelektronegatifan tinggi, seperti

propenitril (akrilonitril), 2–metilpropenoat (metil metakrilat), dan feniletena (stirena).

Seperti polimerisasi kation, reaksi polimerisasi anion optimum pada suhu rendah. Katalis yang dapat

dipakai adalah logam alkali, alkil, aril, dan amida logam alkali.

Contohnya adalah kalium amida (KNH2) yang dalam pelarut amonia cair dapat mempercepat

polimerisasi monomer CH2=CHX dalam amonia. Kalium amida akan terionisasi kuat sehingga pemicuan

dapat berlangsung seperti berikut.

Perambatan merupakan adisi monomer pada karbanion yang dihasilkan, yaitu:

Proses pengakhiran pada polimerisasi anion tidak begitu jelas seperti pada polimerisasi kation sebab

penggabungan rantai anion dengan ion lawan (K+) tidak terjadi. Namun demikian, jika terdapat sedikit air,

karbon dioksida, atau alkohol akan mengakhiri pertumbuhan rantai.

b. Polimerisasi Kondensasi

Polimerisasi kondensasi melibatkan penggabungan molekul kecil membentuk molekul besar melalui

reaksi kondensasi. Jika etanol dan asam asetat dipanaskan dengan sedikit asam sulfat pekat, akan

terbentuk ester etil asetat disertai penyingkiran molekul air. Reaksi esterifikasi akan berhenti, sebab tidak

ada gugus fungsi lagi yang dapat membentuk polimer.

Namun demikian, jika setiap molekul pereaksi mengandung dua atau lebih gugus fungsional maka reaksi

berikutnya boleh jadi terbentuk. Misalnya, reaksi antara dua monomer asam heksanadioat (asam adipat)

dan etana–1,2–diol (etilen glikol).

Dapat dilihat bahwa hasil reaksi masih mengandung dua gugus fungsional. Oleh karenanya, reaksi

berikutnya dengan monomer dapat terjadi, baik pada ujung hidroksil maupun pada ujung karboksil.

Polimer yang terbentuk mengandung satuan berulang (–OCH2–CH2–OOHCH–(CH2)4–CO–). Massa

molekul bertambah secara bertahap dan waktu reaksi sangat lama jika diharapkan massa molekul

polimer yang terbentuk sangat besar. Jadi, polimerisasi kondensasi berbeda dengan polimerisasi adisi.

Pada polimerisasi kondensasi tidak terjadi pengakhiran. Polimerisasi berlangsung terus sampai tidak ada

lagi gugus fungsi yang dapat membentuk polimer. Namun demikian, reaksi polimerisasi dapat

dikendalikan dengan mengubah suhu. Misalnya, reaksi dapat dihentikan dengan cara didinginkan, tetapi

polimerisasi dapat mulai lagi jika suhu dinaikkan.

Cara menghentikan reaksi yang lebih kekal adalah dengan menggunakan penghentian ujung. Misalnya,

penambahan sedikit asam asetat pada reaksi pertumbuhan polimer. Oleh karena asam asetat bergugus

fungsional tunggal, sekali asam itu bereaksi dengan ujung rantai yang sedang tumbuh maka tidak akan

terjadi lagi reaksi lebih lanjut. Jadi, polimerisasi yang sedang berlangsung dapat dikendalikan.