Material Teknik Polimer
-
Upload
zhafran-anas -
Category
Engineering
-
view
816 -
download
18
Transcript of Material Teknik Polimer
POLIMEROLEH
ZHAFRAN ANAS15504241044
C1
PENDAHULUAN
Polimer didefinisikan sebagai suatu makromolekul yang tersusun atas banyak bagian-bagian kecil. Bagian kecil yang menyusun polimer disebut dengan monomer. Manusia sudah berabad-abad menggunakan polimer dalam bentuk minyak, aspal, damar, dan permen karet. Tapi industri polimer modern baru mulai berkembang pada masa revolusi industri. Di akhir 1830-an, Charles Goodyear berhasil memproduksi sebentuk karet alami yang berguna melalui proses yang dikenal sebagai “vulkanisasi”. Sekitar 40 tahun kemudian, Celluloid (sebentuk plastik keras dari nitrocellulose) berhasil dikomersialisasikan serta diperkenalkannya vinyl, neoprene, polystyrene, dan nilon pada tahun 1930-an yang memulai “ledakan”.
Dalam penelitian polimer yang masih berlangsung sampai sekarang. Suatu polimer adalah rantai berulang dari atom yang panjang, terbentuk dari pengikat yang berupa molekul identik yang disebut monomer. Sekalipun biasanya merupakan organik (memiliki rantai karbon), ada juga banyak polimer inorganik. Contoh terkenal dari polimer adalah plastik dan DNA.
KLASIFIKASI
Berdasarkan sumber polimer Polimer Alam yang terjadi secara alami seperti karet alam, karbohidrat, protein, selulosa, dan wol. Polimer Semi Sintetik yang diperoleh dari hasil modifikasi polimer alam dan bahan kimia seperti serat
rayon dan selulosa nitrat. Polimer Sintesis, yaitu polimer yang dibuat melalui polimerisasi dari monomer-monomer polimer,
seperti formaldehida.Berdasarkan penggunaan polimer Serat: polimer yang dimanfaatkan sebagai serat. Misalnya: untuk kain dan benang. Contoh: poliester,
nilon, dan dakron. Plastik: polimer yang dimanfaatkan untuk plastik. Contoh: bakelit, polietilena, PVC, polisterina, dan
polipropilena.
KLASIFIKASI
Berdasarkan jenis monomer Homopolimer : terbentuk dari monomer-monomer sejenis. Contoh: polisterina, polipropilena, selulosa,
PVC, teflon. Kopolimer : terbentuk dari monomer-monomer yang tak sejenis. Contoh: nilon 66, tetoron, dakron,
protein (dari berbagai macam asam amino), DNA (dari pentosa, basa nitrogen, dan asam fosfat), bakelit (dari fenol dan formaldehida), melamin (dari urea dan formaldehida).
Berdasarkan sifatnya terhadap panas Polimer termoplas/termoplastis : polimer yang melunak ketika dipanaskan dan dapat kembali ke
bentuk semula. Contoh: PVC, polietilena, polipropilena Polimer termosetting : polimer yang tidak melunak ketika dipanaskan dan tidak dapat kembali ke
bentuk semula. Contoh: melamin, selulosa
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.
POLIMER TERMOPLASTIK
Sifat – sifat polimer termoplastik 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.
POLIMER TERMOPLASTIK
Contoh polimer termoplastik 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.
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).
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, maka akan menyebabkan rusak atau lepasnya ikatan silang antar rantai polimer
POLIMER TERMOSETING
Sifat polimer termoseting 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.
APLIKASI
POLIETILENAPolietilena merupakan polimer adisi yang terdiri atas monomer etilena. Polimer ini tidak berbau,
tidak berwarna dan tidak beracun. Polimer jenis ini banyak digunakan untuk membuat kantong plastik, jas hujan, botol plastik, dan pembungkus makanan. Polietilena merupakan plastik yang paling banyak digunakan. POLIPROPILENA
Polipropilena merupakan polimer adisi yang terdiri atas monomer propilena yang mirip dengan polietilena, tetapi lebih kuat. Polimer jenis ini banyak digunakan untuk membuat benang untuk karpet, seprai, dan baju. POLI VINILKLORIDA (PVC)
Poli vinilklorida merupakan polimer adisi yang terdiri atas monomer vinil klorida. Polimer jenis ini paling banyak diproduksi kedua setelah polietilena. PVC sering digunakan untuk membuat pipa, pelapis lantai, jalan kereta api (sliding), kantong sampah dan kaset.
APLIKASI
POLIAKRILONITRILPoliakrilonitril merupakan polimer adisi yang terdiri atas monomer akrilonitril. Polimer ini juga
disebut orion yang banyak digunakan untuk membuat baju, kaus kaki, dan karpet.Akrilonitril merupakan senyawa turunan asam akrilat (2-propenoat), CH2=CH-COOH. Ada banyak
polimer yang dibuat dengan bahan dasar asam akrilat. Sebagai contoh adalah poli (metil akrilat) (PMMA) yang dikenal dengan nama dagang flexiglass, yaitu plastik bening, keras, dan ringan yang banyak dipasang untuk kaca jendela pesawat terbang dan lampu belakang mobil. PMMA merupakan polimer adisi dengan monomer metil akrilat. TEFLON (POLITETRAFLUOROETILENA)
Teflon merupakan nama dagang dari politetrafluoroetilena yang memiliki sifat tahan panas dan tidak lengket. Polimer ini banyak digunakan untuk alat – alat masak, keranjang dan pelapis tangki di pabrik bahan kimia.
APLIKASI
POLISTIRENAPolistirena merupakan polimer adisi yang banyak digunakan untuk membuat tangkai sikat gigi
dan karet busa. BAKELIT
Bakelit merupakan polimer kondensasi dari metanal dan fenol. Polimer ini bersifat tahan panas dan banyak digunakan untuk membungkus alat – alat listrik. POLIESTER
Poliseter adalah polimer yang monomernya berupa ester. Contoh poliester adalah dakron yang digunakan untuk serat tekstil. NILON
Nilon merupakan polimer kondensasi yang melibatkan gugus amina dan gugus karboksilat. Ikatan yang terjadi antarmolekul nilon adalah ikatan amida sehingga nilon disebut juga poliamida. Nilon merupakan polimer yang kuat, ringan dan tidak retak jika ditarik. Bahan ini banyak digunakan untuk membuat tali, jala, jas hujan, dan tenda.
REAKSI PEMBENTUKAN POLIMER
POLIMERISASI ADISIPolimerisasi adisi adalah perkaitan langsung antarmonomer
berdasarkan reaksi adisi. Polimerisasi adisi terjadi pada monomer yang mempunyai ikatan rangkap, di mana dengan bantuan suatu katalisator (misalnya peroksida), maka ikatan rangkapnya terbuka dan monomer-monomer dapat langsung berkaitan. Yang termasuk ke dalam polimer adisi adalah polistirena (karet ban), polietena (plastik), poliisoprena (karet alam), politetraflouroetena (teflon), PVC, dan poliprepilena (plastik). Contohnya pembentukan polietilena (polietena):
REAKSI PEMBENTUKAN POLIMER
POLIMERISASI KONDENSASIPada polimerisasi kondensasi, monomer-monomer saling berkaitan dengan
melepas molekul kecil, seperti H2O dan metanol. Polimerisasi ini terjadi pada monomer yang mempunyai gugus fungsi pada kedua ujung rantainya. Yang termasuk ke dalam polimer kondensasi adalah bakelit, poliuretan, poliamida, (melamin), poliester (nilon), teteron, dan protein. Contoh: pembentukan plastik stirofoam tersusun dari dua monomer berbeda yaitu urea dan metanal. Dua molekul metanal bergabung dengan satu molekul urea menjadi suatu molekul disebut dimer. Dimer-dimer ini selanjutnya berpolimerisasi.
Perbedaan antara polimerisasi adisi dan kondensasi adalah bahwa pada polimerisasi kondensasi terjadi pelepasan molekul kecil seperti H2O dan NH3, sedangkan pada polimerisasi adisi tidak terjadi pelepasan molekul.
CONTOH POLIMERISASI KONDENSASI
PROSES INJECTION MOLDING
Polimer dalam bentuk butiran atau bubuk ditampung dalam sebuah hopper kemudian turun ke dalam barrel secara otomatis (karena gaya gravitasi) dimana ia dilelehkan oleh pemanas yang terdapat di dinding barrel dan oleh gesekan akibat perputaran sekrup injeksi.
Plastik yang sudah meleleh diinjeksikan oleh sekrup injeksi (yang juga berfungsi sebagai plunger) melalui nozzle ke dalam cetakan yang didinginkan oleh air. Produk yang sudah dingin dan mengeras dikeluarkan dari cetakan oleh pendorong hidraulik yang tertanam dalam cetakan selanjutnya diambil.
Pada saat proses pendinginan produk secara bersamaan di dalam barrel terjadi proses pelelehan plastik sehingga begitu produk dikeluarkan dari cetakan dan cetakan menutup, plastik leleh bisa langsung diinjeksikan.
PROSES INJECTION MOLDING
PROSES EKSTRUSI
Ekstrusi adalah proses untuk membuat benda dengan penampang tetap. Keuntungan dari proses ekstrusi adalah bisa membuat benda dengan penampang yang rumit, bisa memproses bahan yang rapuh karena pada proses ekstrusi hanya bekerja tegangan tekan, sedangkan tegangan tarik tidak ada sama sekali. Contoh barang dari baja yang dibuat dengan proses ekstrusi adalah rel kereta api. Untuk ekstrusi plastik proses pemanasan dan pelunakan bahan baku terjadi di dalam barrel akibat adaya pemanas dan gesekan antar material akibat putaran screw.
PROSES THERMOFORMING
Thermoforming adalah proses pembentukan lembaran plastik termoset dengan cara pemanasan kemudian diikuti pembentukan dengan cara pengisapan atau penekanan ke rongga mold. Contoh produk yang diproses secara thermoforming adalah nampan / tempat makanan.
PROSES BLOW MOLDING
Blow molding adalah proses manufaktur plastik untuk membuat produk-produk berongga (botol) dimana parison yang dihasilkan dari proses ekstrusi dikembangkan dalam cetakan oleh tekanan gas. Pada dasarnya blow molding adalah pengembangan dari proses ekstrusi pipa dengan penambahan mekanisme cetakan dan peniupan.
SEKIAN DAN TERIMA KASIH