POlimer halaman 53-.docx

14
Kegetasan, yang merupakan kekurangan bagi polistirene, telah diperbaiki terutama dengan jalan mencampurkan 5-20 % karet sintetik atau SBR ( styrene butadiene rubber ). Makin banyak kadar karetnya makin baik ketahanan impactnya, sedangkan sebaliknya terjadi pada kekuatan tarik, ketahanan panas, mampu cetak, dan kehalusan permukaan makin berkurang . Untuk memperbaiki sifat tembus cahaya dari bahan yang dicampur karet, dibuat sehalus mungkin partikel karet yang didispersikan agar dapat menghindari hamburan cahaya, dengan itu pula kekuatan impaknya menjadi lebih baik. c) Polistirene tahan cahaya Polistirene mempunyai ketahanan cahaya yang buruk, akibat cahaya fluoresense dan cahaya matahari langsung menjadi pudar warnanya dan terdegradasi. Polistiren keperluan umum tidak cocok untuk peralatan yang kena sinar atau penggunaan diluar rumah. Jenis ini dikemrbangkan dengan mencampur zat perngabsobr ultra violet dan zat anti oksidasi. 3. Pencetakan Polsitrien akan lunak pada temperatur sekitar 95 0 C dan akan menjadi cairan kental pada 120 -180 0 C dan menjadi encer diatas 25 0 C, kemudian terurai di atas 320 – 330 0 C . Karena itu, dibanding resin termoplastik lain, bahan ini mempunyai temperatur dekomposisi termal yang lebih tinggi dan kecairannya lebih baik. Percetakan injeksi adalah cara yang paling cocok. Akan tetapi karena tegangan dalam terjadi selama percetakan, maka perlu penganilan yang tepat, yaitu dipanaskan

Transcript of POlimer halaman 53-.docx

Kegetasan, yang merupakan kekurangan bagi polistirene, telah diperbaiki terutama dengan jalan mencampurkan 5-20 % karet sintetik atau SBR ( styrene butadiene rubber ). Makin banyak kadar karetnya makin baik ketahanan impactnya, sedangkan sebaliknya terjadi pada kekuatan tarik, ketahanan panas, mampu cetak, dan kehalusan permukaan makin berkurang . Untuk memperbaiki sifat tembus cahaya dari bahan yang dicampur karet, dibuat sehalus mungkin partikel karet yang didispersikan agar dapat menghindari hamburan cahaya, dengan itu pula kekuatan impaknya menjadi lebih baik.c) Polistirene tahan cahayaPolistirene mempunyai ketahanan cahaya yang buruk, akibat cahaya fluoresense dan cahaya matahari langsung menjadi pudar warnanya dan terdegradasi. Polistiren keperluan umum tidak cocok untuk peralatan yang kena sinar atau penggunaan diluar rumah. Jenis ini dikemrbangkan dengan mencampur zat perngabsobr ultra violet dan zat anti oksidasi.3. PencetakanPolsitrien akan lunak pada temperatur sekitar 95 0C dan akan menjadi cairan kental pada 120 -180 0C dan menjadi encer diatas 25 0 C, kemudian terurai di atas 320 330 0 C . Karena itu, dibanding resin termoplastik lain, bahan ini mempunyai temperatur dekomposisi termal yang lebih tinggi dan kecairannya lebih baik. Percetakan injeksi adalah cara yang paling cocok. Akan tetapi karena tegangan dalam terjadi selama percetakan, maka perlu penganilan yang tepat, yaitu dipanaskan pada temperatur lebih rendah daripada temperatur ketahanan panasnya ( 70- 80 0 C ) dan didinginkan perlahan- lahan.4. Penggunaan Polistirene keperluan umum dan yang mempunyai kekuatan impak tinggi, dipakai untuk radio TV, refrigerator dan perlaatan lsitrik lainnya, untuk peti kemas dan peralatan rumah tangga. Polistirene busa dipakai sebagai bahan isolasi panas dan bahan pengepakan.4.3.3 Polivinil clorida1. Sifat- sifatTepung putih dengan masa jenis 1,4 ini baik dalam ketahanan air, ketahanan asam dan ketahanan alkali, tidak bersifat racun dan tidak menyala, isolasi listriknya baik dan tahan terhadap banyak larutan. Melunak pada 65-85 0 C dan plastis pada 120 150 0 C. Mencair pada atau di atas 170 0 C dan terurai memberikan asam klorida pada atau diatas 190 0 C. Temperature yang cocok untuk pengolahan adalah 150 180 0 C. Akan tetapi sifat- sifat tersebut dapat berubah tergantung sistem produksi yang mengangkut keteraturan streo dan polimer dan derajat polimerisasinya, oleh karena itu perlu dipilih bahan yang cocok untuk memenuhi keperluan. Derajat polimerisasinya yang tinggi dari bahan memberikan sifat mekanik yang baik, tetapi temperatur proses tinggi dari bahan memberikan sifat mekanik yang baik, tetapi temperatur proses tinggi dan sempit daerahnya. Kalau derajat polimerisasi rendah, maka sebaliknya sifat- sifat mekaniknya menjadi buruk, tetapi pemrosesannya mudah dan bersifat lebih rekat.Bahan yang derajat polimerisasinya 2500-3000 dibuat untuk selang dan pembungkus, yang 1300-1700 dibuat untuk kabel listrik dan pasta, yang 1000-1300 dibuat untuk film, kulit imitasi, lembaran tipis dan pipa lunak, yang 700-800 dibuat untuk lembaran kaku, pipa kaku, botol, yang 400- 500 dibuat untuk pelat granmopon, yang kurang dari 400 dipakai untuk cat dan perekat. Karena bahan ini mempunyai kekuatan impak yang tidak begitu tinggi, maka ditambahnkan bahan polimer lain seperti resin ABS, karet nitril, polietilen diklorkan dan sebagainya.2. penggunaanFilm vinil dipergunakan dalam pertanian, lapisan kabel listrik ( sering dipakai karena ketahanan penuaan dan sebagai isolasi yang baik dan murah ), produk dan resin pasta seperti boneka, mainan, sarung tangan tahan air, kulit berbusa dan lain- lain dan pipa kaku. Lembaran tipis yang dibuat tanpa bahan pemlastis, lebih murah, lebih tahan lama, dan dapat diwarnai, dipakai sangat banyak dan luas.4.3.4 Polimaid ( Nylon )Poliamid ( nylon ) adalah resin dengan ikatan amida ( -NH-CO) dan daro strukutrnya dapat dibagi menjadi [-NH-R-NHCO-R-CO-]n dan [-NH-R-CO]n yang pertama adalah polikondensat dari amin dan asam dikarboksilat yang disebut nylon m.n dengan m yang menyatakan jumlah karbon dalam diamin dan n dalam asam dikarboksilat. Yang terakhir didapat dari polikondensasi asam aminokarboksilat atau karena polimerisasi cincin dari laktam, dan disebut nylon m, dengan m sebagai jumlah karbon dalam asam amino karboksilat atau laktam. Jadi banyak jenis yang terdapat dalam poliamid ( nylon ).Nylon sangat terkenal akrena karateristiknya yaitu tahan panas, kekuatan dan modulusnya tinggi, maka bahan ini banyak digunakan untuk bahan komposit dan bahan isolasi listrik.Sifat khas dari nylon yang dipakai sebagai resin industri adalah kuat dan unggul dalam pelumasan, ketahanan abrasi dan ketahanan kimia tetapi akibat sifat serap airnya, maka kestabilan dimensinya dan sifat listriknya jelek, bahan bahan tersebut agak berubah mikro strukturnya ( struktur kristalinitas). Struktur kristalin dapat berubah oleh kedudukan dan jumlah ikatan hidrogen. Kristalinitas dan ukuran sperulit memberikan efek tertentu terhdap sifat mekanik. Kristalinitas tinggi menghsilkan sifat tidak tembus cahaya, kekakuan tinggi, ketahanan abrasi dan pelumasan lebih baik, maupun koofisien termal dan kapasitas absobrsi air yang lebih kecil.4.3.5. PolisulfonBahan ini didapat secara polikondensasi diklorofinil sulfon dari biofenol A, dan disebut polisulfon karena mengandung gugus S-.1. Sifat- sifatBahan ini sukar dioksidasi karena adanya gugus sulfon, sukar dibentuk dan hampir- hampir tak terurai oleh panas. Cincin aromatik dan ikatan eter ( -C-O-C-) dalam rantai utama memberikan kekuatan. Temperratur deformasi termal adalah 174 0 C. Bahan ini dapat digunakan sampai 150 0 C. Tg adalah 190 0 C, temperatur kerapuhan 100 0 C. Ketahanan kimia, tak diserang oleh asam mineral, alkali dan garam, tetapi disrrang oleh keton , hidrokarbon terklorinasi dan plearut polar lainnya, maupun oleh hidrokarbon aromatik. Sifat listrik tak berubah banyak mulai dari temperatur biasa sampai 174 0 C. Meskipun berada pada temperatur tinggi ( kira- kira 150 0 C ) untuk waktu yang lama ( kira- kira setahun ), modulus tarik tak menunjukan perubahan banyak, kira- kira 85% dari sifat listrik dan 80% dan kekuatan impak dapat dipertahankan.2. Kemampuan cetakBahan harus dikeringkan secukupnya sebelum percetakan karena suhu pelelehan dan viskositas secara nyata lebih tinggi dari pada resin lain, maka pada percetakan perlu diperhatikan temperatur tinggi sekitar 345- 400 0 C .3. PenggunaanBahan digunakan untuk komponen listik, konmponenn mekanik dan komponen mobil, karena penggunaanya yang paling cocok pada kondisi termal yang sangat berat. Sebagai plastik teknik dengsn sifat- sifat mekanik, listrik dan kimia yang unggul, bahan ini digunakan secara luas.

4.3.6 Resin SilikonBahan ini merupakan polimer silikon organik yang di dasarkan atas ikatan silikon. Bergantung pada banyaknya gugus OH ( dengan menggunakan rantai cabang yang berlainan ), maka dapat dibuat polimer berantai lurus dengan struktur jaringan yang memiliki berbagai sifat menyerupai resin, mempunyai minyak dan menyerupai karet. Silikon mempunyai kestabilan termal yang sangat baik yang tak dapat dicapai oleh bahan organik lain baik sebagai cairan, padatan kenyal dan padatan resin.Sifat mekaniknya kurang beurbah- ubah dengan perubahan temperatur dan khususnya menguntungkan dalam keadaan minyak. Sifat antar muka silikon adalah khas karena baik terhadap sifat tolak air, antibusa, karakteristik pelepas cetaka dan mampu memperbesar sudut kontak dengan iar sampai 90- 110 0 C. Tambahan lagi, bahan ini mampu unggul dalam sifat isolasi listrik dan kurang bergantung pada temperatur . bahan ini terdegradasi atau terurai oleh beberapa asam kuat dan alkali kuat . juga terurai oleh panas yang mengandung asam dan alkali asam. Karet dan resin mempunyai kekurangan, yaitu mudah mengembang atau retak dalam pelarut hidrokarbon.

4.3.7 Polimer lain1. Politetrafluoroetilen (PTFE)Ketahanan listik ( khusunya sifat khas frekuensi tinggi ) baik sekali, unggul dalam ketahanan panas dann ketahanan dingin. Indeks ketahanan abrasi rendah sekali yang berarti bahwa bahan tak saling melekat dengan zat lain. Resin ini secara kimia stabil dengan kristalinitas sangat tinggi. Warnanya putih sep[erti lilin, lebih keruh dari pada polietilen.bahan ini merupakan resin terberat di antara resin yang dipergunakan dalam praktek, masa jenisnya 2,1- 2,3.Sifat mekaniknya hampir sama seperti polietilen bermassa jenis tinggi. Temperatur deformasi termal pada 4,6 kgf/cm2 adalah 120 0 C. Ketahanan panasnya sekitar 288 0 C. Kristalinitasnya hilang bila melewati 300 0 C, dan kekuatannya tariknya berkurang sangat cepat. Perubahan volume karena suhu dapat diamati. Mengenai sifat kimianya, zat ini hanya diserang secara bertahap oleh logam alkali dan oleh gas fluor yang tinggi konsentrasinya, tteapi tak pernah diserang oleh aqua regia, asam nitrat panas, asam sulfat panas, dan soda kaustik panas berkonsentrasi tinggi, karena merupakan resin terkuat. Karena tak larut dalam pelarut maka kemampuan pemrosesannya jelek . ketahanan melar dan ketahanan abrasi tak selalu menguntungkan.Mengenai sifat listriknya, bahan ini unggul dalam isolasi listrik dan kurang dipengaruhi oleh temperatur dan kelembapan. Dengan menggunakan ketahanan kimia yang baik, bahan ini secara luas digunakan untuk gasket, pembungkus, selang dan pipa. Umurnya dapat dikatakan semi permanen. Dengan memanfaatkan ketahanan geseknya yang rendah, bahan ini banyak digunakan untuk dudukan katup, bantalan, cincin torak, dan sebagainya. Banyak digunakan untuk penggorengan yang tak lengket, setrika, dan alat rumah tangga lainnya. Secara luas dipergunakan sebagai komponen listrik yang tak terdegradasi dan juga digunakan untuk pembuluh darah nuatan dan material lain yang vital.(2) Kopolimer FluoroplastikDalam usaha untuk mendapatkan plastik yang sama seperti PTFE dengan kemampuan pemrosesan yang lebih baik, suatu kopolimer etilen fluorida dan polipropilen fluorida telah dikembangkan.Zat ini mempunyai sifat yang sama seperti PTFE, tetapi jelek dalam ketahanan panas dan sifat- sifat listriknya. Kemampuan cetak tak menguntungkan, tetapi percetakan ekstruksi dan injeksi lebih memungkinkan. Penampilannya seperti PFTE degan sifat tembus cahaya yang agak baik. Sifat listriknya tangensial tinggi, tetapi sifat frekuensinya kurang baik. Zat ini secara relatif tahan terhadap bahan kimia organik dan an organik. Dengan memanfaatkan kemampuan cetaknya, bahan ini banyak digunakan dalam bidang yang sama seperti PTFE. Bahan ini dapat ditekan menjadi film.(3) Poliklorotrifluoroetilen (PCTFE)Bahan ini mempunyai sifat tembus cahaya yang lebih baik daripada PTFE. Sifat mekaniknya sama seperti PTFE. Sangat baik dalam isolasi listrik, tetapi jelek sifat frekuensi tingginya. Suhu yang digunakan terletak antara -500C sampai -1800C. Ketahanan kimianya kurang dari PTFE, dan mengembang dalam pelarut halide. Kemampuan cetaknya baik.(4) Polivinilden Fluorida (PVDF)Bahan ini umumnya transparan dan unggul terhadap ketahanan cuaca, baik untuk penggunaan di luar maupun tahan terhadap penyinaran. Bahan mudah diproses dan dibentuk menjadi film, tetapi sifat listriknya pada frekuensi tinggi kurang baik.4.4 Polimer TermosettingPolimer thermosetting 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 disambug atau diperbaiki lagi.Polimer thermosetting 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. Bentuk struktur ikatan silang sebagai berikut.

Sifat polimer thermosetting sebagai berikut. Keras dan kaku (tidak fleksibel) Jika dipanaskan akan mengeras Tidak dapat dibentuk ulang (sukar di daur ulang) Tidak dapat larut dalam pelarut apapun Jika dipanaskan akan meleleh Tahan terhadap asam basa Mempunyai ikatan silang antar rantai molekulContoh plastic thermosetting adalah Bakelit atau asbak, fitting lampu listrik, steker listrik, peralatan fotografi, radio, dan perekat plywood.4.3.1 Jenis-Jenis Bahan Plastik Termosettinga. Fenol FormaldehidBahan-bahan thermosetting digunakan secara umum karena adanya polimer dasar dari fenol dan formaldehid. Penggabungan dua polimerisasi dengan sejumlah reaksi kondensasi. Hasil polimer murni berwarna putih susu dan lama kelamaan menjadi gelap. Butiran fenolik untuk dicetak lalu dicampur dengan bahan perwarna untuk mendapatkan warna gelap yang konstan. Salah satu nama untuk fenolik adalah Bakelit.Kadang-kadang butiran fenol diberi pengisi (bahan tambahan) yang berkisar antara 50-80% dari berat seluruhnya untuk meningkatkan kekuatan tumbuk.Penggunaan fenol formaldehid untuk peralatan listrik, pegangan pintu, dan sebagainya. Pemakaian sebagai laminasi paling banyak untuk isolasi listrik. Beberapa fenolik resin adalah cold setting, yaitu lem atau perekat untuk pembuatan plywood dan hardboard.b. Urea FormaldehidUrea resin lebih murah dari pada fenolik, warna lebih terang dan macam warna tak terbatas, di samping itu tidak berbau, tidak ada rasa dan tahan air. Selain sebagai lem yang tahan basah juga digunakan untuk tutup botol, peralatan makanan, dan sebagainya.c. Melamin FormaldehidBahan ini dihasilkan dengan metode yang sama dan mempunyai sifat yang serupa dengan fenol formaldehid atau urea formaldehid. Sifat-sifat melamin formaldehid yaitu tidak berbau, tidak ada rasa, dan macam warna tak terbatas, lebih tahan air, tahan alkali dan tahan panas. Jenis pemakaiannya yaitu untuk alat-alat makan, peralatan rumah tangga, untuk bagian larutan, dan sebagainya.4.5 Bahan Tambahan (Aditif)4.5.1 Penstabil (Stabilizer)Stabilizer berfungsi untuk mempertahankan produk plastic dari kerusakan, baik selama proses, dalam penyimpanan maupun aplikasi produk. Ada 3 jenis bahan penstabil yaitu penstabil panas (heat stabilizer) penstabil terhadap sinar ultra violet (UV Stabilizer) dan antioksidan. UV StabilizerUV Stabilizer berfungsi mencegah kerusakan barang plastic akibat pengaruh sinar matahari. Hal ini dikarenakan sinar matahari mengandung sinar ultra violet dengan panjang gelombang 3000-4000 A yang mampu memevah sebagian besar senyawa kimia terutama senyawa organic. AntioksidanAntioksidan berfungsi mencegah atau mengurangi kerusakan produk plastic karena pengaruh oksidasi yang dapat menyebabkan pemutusan rantai polimer. Tanda-tanda yang terlihat apabila produk plastic rusak adalah: Polimer menjadi rapuh Kecepatan alir polimer tidak stabil dan cenderung menjadi lebih tinggi Sifat kuat tariknya berkurang Terjadi retak-retak pada permukaan produk Terjadi perubahan warna4.5.2 Pewarna (colorant)Bahan pewarna berfungsi untuk meningkatkan penampilan dan memperbaiki sifat tertentu dari bahan plastic. Petimbangan yang perlu diambil dalam memilih warna yang sesuai meliputi: Aspek yang berkaitan dengan penampilan bahan plastic selama pembuatan produk Warna, meliputi daya gabung, pengaruh sifat alir pada system dan daya tahan terhadap panas serta bahan kimia Aspek yang berkitan dengan produk akhir, antara lain meliputi ketahan terhadap cuaca, bahan kimia dan solvent.Colorant dapat diklasifikasikan dalam 2 jenis, yaitu:1) DyesBahan ini larut dalam bahan plastic sehingga menjadi satu system dan terdispersi secara merata setelah melalui proses pencampuran. Dyes mempunyai light fastness dan ketahan panas kurang baik dan dapat mengalami migrasi (bergerak ke permukaan) sehingga mengurangi daya tarik dan kadang-kadang dapat meracuni kulit. Penggunaan dyes dalam plastic jumlahnya terbatas.2) PigmenBahan ini tidak larut dalam bahan plastic tetapi hanya terdispersi di antara rantai molekul bahan plastic tersebut. Pencampuran bahan tersebut dengan bahan plastic kadang-kadang memerlukan teknologi dan peralatan khusus. Derajat disperse pigemen dalam bahan plastic tergantung pada suhu, waktu pencampuran dan alat pencampur serta ukuran partikel pigmen dan berat molekul bahan plastic.Pigmen dapat dikelompokkan menjadi 2 tipe yaitu pigmen anorganik dan pigmen organi. Pigmen anorganik mempunyai molekul yang lebih besar dan luas permukaannya lebih kecil, permukaannya buram karena menyebarkan sinar. Contoh pigmen anorganik, titanium dioksida yang memberi warna putih, besi oksida member warna kuning, coklat, merah danhitam, cadmium yang member warna kuning terang dan merah, dan lain-lain. Pigmen organic ukuran partikelnya lebih kecil, warna lebih kuat, dan dispersinya lebih mudah namun harganya lebih mahal.