1

Biomaterial 2012

POLIMER

Dalam kehidupan sehari-hari, polimer disebut juga makromolekul. Atau gabungan

dari molekul-molekul. Pembentuk polimer adalah monomer jadi dengan kata lain,

polimer merupakan kumpulan dari monomer yang bergabung dengan ikatan kovalen.

Polimer misalnya polyethylene yang dibentuk dari elthylene (CH2=CH2) dimana atom

karbon memberikan dua elektron dengan dua hidrogen lain dan atom karbon sehingga

strukturnya menjadi –CH2 - (CH2=CH2)n- CH2-. Polimer sebenarnya sudah dikenal

sejak dahulu yaitu sebagai bahan-bahan alam yang memungkinkan diambil dengan

mudah oleh manusia dari alam misalnya polisakarida seperti wol, sutera, kapas,

protein, karet alam, amilum, glikogen, selulosa, kitosan dan agar-agar. Hal ini

membuat manusia dapat langsung mengambil dari alam, dan untuk selanjutnya dapat

diproses kembali di pabrik untuk mendapatkan produk yang diinginkan manusia dari

polimer tersebut. Selain polimer alam, terdapat juga polimer buatan. Polimer buatan

itu sendiri dibedakan menjadi polimer sintetis dan polimer regenerasi. Perbedaan

antara keduanya adalah polimer regenerasi, merupakan polimer alam yang

dimodifikasi misalnya serat sintetis atau rayon yang terbuat dari kayu. Sedangkan

polimer sintetis dibuat di pabrik dari monomer misalnya karet sintetis, dan plastik.

A. Jenis Polimer

Penggolongan atau jenis polimer didasarkan pada beberapa hal yaitu:

1) Penggolongan polimer berdasarkan jenis monomernya

Homopolimer: polimer yang monomernya sejenis, misalnya selulosa dan

protein. Pembentukannya dengan proses ikatan rangkap monomernya terbuka

dan kemudian berikatan membentuk polimer yang berikatan tunggal.

Kopolimer: disebut juga heteropolimer. Yaitu polimer yang dibentuk dari

monomer yang tidak sejenis pembentukan berlangsung pada suhu dan tekanan

Polimer

2

Biomaterial 2012

yang tinggi dan dibantu katalis yang berfungsi untuk mengendalikan proses

pembentukan struktur molekul polimer agar lebih teratur.

2) Penggolongan berdasarkan ketahanan terhadap panas

Polimer Thermoplastik yaitu polimer yang memiliki ciri-ciri memiliki rantai

linier, bercabang, atau sedikit bersambung. Tidak tahan panas, menjadi lunak

saat dipanaskan, dan keras saat didinginkan. Secara berulang-ulang. Misalnya

polyethilene, polypropilene, dan PVC

Polimer Thermosting yaitu polimer yang tahan panas. Polimer tersebut bila

dipanaskan tidak akan meleleh dan sukar di daur ulang misalnya melamin dan

bakelit. Susunan polimer ini bersifat permanen pada bentuk cetak pertama kali

atau pada saat pembuatannya dan apabila rusak atau pecah tidak dapat

diperbaiki lagi.

B. Polimerisasi

Pembentukan sebuah polimer dinamakan polimerisasi, yang dibedakan menjadi dua

yaitu polimerisasi adisi dan dengan reaksi kondensasi.

1. Polimerisasi Adisi

Polimer dihasilkan dengan proses adisi dari proses adisi radikal bebas dari

monomer tak jenuh. Reaksi ini dapat berlangsung secara cepat tanpa produk

samping sehingga sering disebut pula sebagai pertumbuhan rantai (Chain

Growth). Mekanisme ini berlangsung beberapa tahap:

Inisiasi : meruapakan proses dimulainya polimerisasi yaitu dengan

penguraian inisiator dan adisi molekul monomer pada salah satu

radikal bebas yang terbentuk.

Polimer

3

Biomaterial 2012

Propagasi: Adisi / pertumbuhan rantai. Terjadi adisi molekul

monomer pada radikal monomer yang terbentuk dalam tahap inisiasi.

Terminasi: Reaksi ini dapat terjadi melalui reaksi antara radikal

polimer yang sedang tumbuh dengan radikal mula-mula yang

terbentuk dari inisiator atau antara radikal polimer yang sedang

tumbuh dengan radikal polimer lainnya, sehingga akan membentuk

polimer dengan berat molekul tinggi. Melalui 2 cara yaitu

Bergabungnya OH ke ujung rantai molekul dan bergabungnya dua

rantai molekul.

Reaksi ini terjadi misalnya pada pembentukan polyethilene dari molekul-

molekul ethylene. Selain itu ada pula polipropilene, politetrafluoroetilene,

polivinilclorida (PVC) yang biasa digunakan dalam teflon dan akrilik.

2. Polimerisasi Kondensasi

Perbedaan yang jelas antara polimerisasi kondensasi adalah keberadaan

produk samping. Jenis polimerisasi ini berlangsung dari tahap demi tahap.

Polimer kondensasi terjadi dari reaksi antara gugus fungsi pada monomer

yang sama atau monomer yang berbeda. Dalam polimerisasi ini terkadang

disertai dengan terbentuknya molekul kecil seperti H2O, NH3, atau HCl. Di

dalam reaksi polimerisasi jenis 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. Polimerisasi ini

Polimer

4

Biomaterial 2012

berlangsung lebih lambat dan rantai nya lebih rigid karena memiliki jaringan

3-D yang kompleks. Contoh dari polimer dengan proses polimerisasi

kondensasi adalah bakelit yaitu jenis plastik sintetis yang pertama-tama ada

yang merupakan hasil reaksi dari formaldehide dan fenol.

C. Ikatan-Ikatan dalam Polimer

Ikatan-ikatan dalam polimer bisa dikelompokkan menjadi ikatan primer dan

ikatan sekunder. Ikatan primer suatu polimer adalah ikatan kovalen (ikatan

antar atom dengan cara memakai elektron secara bersama-sama. Sedangkan

ikatan sekunder adalah ikatan Van der Waals, ikatan hidrogen dan ikatan

ionik. Ikatan primer kovalen ini termasuk ikatan antar atom yang kuat

dibandingkan dengan ikatan sekundernya.

D. Deteksi Polimer

Suatu polimer dapat diidentifikasi dengan cara tertentu. Identifikasi ini

dilakukan untuk mengetahui suatu materi merupakan polimer atau bukan serta

sifat-sifat dari polimer. Metode instrumentasi tersebut antara lain:

1) Transmission Electron Microscopy (TEM)

Teknik ini menggunakan sinar elektron yang ditransmisikan melalui

spesimen ultra tipis. Yang berinteraksi dengan spesimen yang dilewatinya.

Densitas elektron sampel yang bervariasi memiliki respon yang berbeda

yang menampilkan gambaran yang merepresentasikan gradien area dari

massa jenis elektron.

2) Atomic Force Microscopy (AFM)

Atomic Force Microscopy (AFM) merupakan peralatan analitis yang

digunakan untuk menghitung perbedaan modulus dan ketinggian material

dalam skala nano. AFM digunakan pada permukaan yang datar.

Penggunaan primer dari AFM adalah untuk mengkarakterisasi morfologi

Polimer

5

Biomaterial 2012

eithnanophase atau kekasaran permukaan. AFM juga merupakan alat yang

bagus untuk analisis morfologi fase dari mikrofase pada sistem kopolimer

atau produk skala nano lainnya.

3) Scanning Electron Microscopy (SEM)

SEM merupakan suatu metode yang sering digunakan untuk identifikasi

bulu, kolagen atau plastik/polimer jika mikroskopi cahaya tidak

memenuhi. Melalui metode SEM ini, kita dapat menganalisa topografi

(tekstur atau permukaan sampel), morfologi (ukuran, bentuk dan urutan

partikel), komposisi, struktur kristal (susunan/tata letaknya).

E. Aplikasi Polimer

Polimer sangat banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Salah satu

aplikasi polimer yang cukup dikenal adalah di dunia medis. Polimer sering

digunakan sebagai bahan penambal gigi di samping keramik dan logam.

Polimer lebih mudah dibentuk dan di rekayasa sehingga lebih tahan

digunakan. Selain itu, telah dikembangkan juga nanopolimer di Jerman yang

memegang peranan dalam sebagian besar proses medikal. Contoh polimer

yang dikembangkan di Jerman adalah portofolio polylactide biodegradable

RESOMER (PLA) dan poli (laktida-co-glycolide) (PLGA). Aplikasi polimer

tersebut termasuk jahitan bedah dan implan resorbable, dengan perkembangan

yang signifikan untuk lebih memperluas penggunaan bahan-bahan untuk

enkapsulasi dan pengiriman aplikasi obat. Karena PLA / polimer PLGA

dianggap aman, tidak beracun dan biokompatibel oleh badan hukum di hampir

semua negara maju, sehingga aplikasi tambahan dari bahan tersebut dapat

dibawa ke pasar lebih cepat dan biaya efektif dari pemanfaatan polimer novel

dengan biokompatibilitas terbukti. Selain itu, polimer juga dimanfaatkan di

bidang militer seperti kevlar, bidang engineering seperti bahan bangunan

berupa pipa, mesin-mesin industri. Juga polimer fungsional seperti

Polimer

6

Biomaterial 2012

biopolimer, polimer penghantar arus foton, polimer peka cahaya dan

membran. Dengan kata lain, polimer sangat erat kaitannya dengan kehidupan

manusia.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim,-,”Microscopy Polymer”http://www.polymersolutions.com/polymer.html

(diakses tanggal 19 April 2012 pukul 18.00)

Fullana,Matt,_,”SEM_&_TEM_in_Polymer_Characterization”,http://www.mrs.org/

s_mrs/doc.asp?CID=1803&DID=171434 (diakses tanggal 10 19 April 2012

pukul 18.05)

Malcolm, P.S., 2001. Polymer Chemistry : An Introduction, terj. Lis Sopyan, cetakan

pertama, PT Pradnya Paramita : Jakarta

Saptono,Rahmat, 2008,”Polimer”,Departemen Teknik Metalurgi dan Material

Fakultas Teknik Universitas Indonesia

Polimer

7

Biomaterial 2012

LAMPIRAN GAMBAR:

Polimer

8

Biomaterial 2012

Gambar 2. Peralatan TEM

(Fullana,Matt,_,”SEM_&_TEM_in_Polymer_Characterization”,http://www.mrs.org/s_mrs/doc.asp?

CID=1803&DID=171434)

Polimer

9

Biomaterial 2012

Gambar 3. Peralatan SEM

(Fullana,Matt,_,”SEM_&_TEM_in_Polymer_Characterization”,http://www.mrs.org/s_mrs/doc.asp?

CID=1803&DID=171434)

Polimer