TUGAS RESUME TEKNOLOGI KARET

OLEH:

VIODITA RIZKI

1407122581

KELAS C

JURUSAN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS RIAU

PEKANBARU

2015

1. Polimer

1.1 Pengertian Definisi PolimerKata polimer berasal dari bahasa Yunani yang terdiri dari dua kata yaitu

Poly dan meros.Poly artinya banyak sedangkan Meros berarti unit atau bagian. Polimer merupakan senyawa yang besar yang terbentuk dari hasil penggabungan sejumlah (banyak) unit-unit molekul yang kecil. Unit molekul kecil pembentuk senyawa ini disebut monomer.Ini artinya senyawa polimer terdiri dari banyak monomer.

Polimer bisa tersusun dari beribu-ribu atau bahkan dari jutaan monomer, sehingga dapat disebut sebagai senyawa makromolekul. Contoh senyawa yang termasuk polimer adalah karbohidrat, protein, lemak, karet alam, dan sejumlah plastik seperti polietilene (PE), Plastik polipropilena PP, plastik polietilen tereftalat PET, plastik polivinil chloride PVC, plastik polistirena  PS, teflon, dan nilon.

1.2 Sifat-Sifat Polimer.Karakteristik atau sifat polimer didasarkan pada empat hal-hal berikut:

1) Panjang Rantai, 2) Gaya Antarmolekul, 3) Percabangan dan 4) Ikatan silang antarrantai polimer.

Semakin panjang rantai polimer, maka kekuatan dan titik leleh senyawanya semakin tinggi. Semakin besar gaya antarmolekul pada rantai polimernya, maka senyawa polimer akan semakin kuat dan semakin sulit leleh. Rantai polimer yang memiliki cabang banyak akan memiliki daya regang rendah yang disertai mudahnya meleleh. Ikatan silang antarmolekul menyebabkan jaringan menjadi kaku, sehingga bahan polimer menjadi keras dan rapuh. Semakin banyak ikatan silang yang dimiliki oleh polimer, maka polimer akan semakin mudah patah.

Polimer yang mempunyai ikatan silang akan bersifat termosetting, sedangkan polimer yang tidak mempunyai ikatan silang akan besifat termoplastik.

a) Termosetting merupakan jenis polimer yang tetap keras dan tidak bisa lunak ketika dikenai panas. Polimer ini hanya dapat dipanaskan satu kali yaitu pada saat pembuatannya. Jadi apabila setelah pecah tidak dapat disambung kembali. Contoh polimer jenis ini adalah bakelit.

b) Termoplastik merupakan jenis polimer yang dapat melunak ketika dikenai panas dan mengeras kembali setelah didinginkan. Artinya polimer jenis ini dapat dipanaskan berulang-ulang.Contoh polimer yang masuk jenis ini adalah jenis plastik seperti polietilena PE, plastik poliproilena PP, plastik polietilen tereftalat, dan plastik polivinil chloride PVC.

1.3 Penggolongan Polimer Berdasarkan AsalnyaBerdasarkan asalnya, polimer dapat dibedakan atas polimer alam dan

polimer sintesis.

1) Polimer AlamPolimer alam adalah polimer yang terdapat di alam dan berasal dari makhluk hidup. Sifat-sifat polimer alam kurang menguntungkan.Contohnya, karet alam kadang-kadang cepat rusak, tidak elastis, dan berombak.Hal tersebut dapat terjadi karena karet alamtidak tahan terhadap minyak bensin atau minyak tanah serta lama terbuka di udara.

2) Polimer SintesisPolimer sintesis atau polimer buatan adalah polimer yang tidak terdapat di alam dan harus dibuat oleh manusia. Polimer sintesis yang telah dikembangkan guna kepentingan komersil, misalnya pembentukan serat untuk benang kain dan produksi ban yang elastis terhadap jalan raya.

1.4 Penggolongan Polimer Berdasarkan Proses PembentukannyaReaksi pembentukan polimer dinamakan polimerisasi, jadi reaksi

polimerisasi adalah reaksi penggabungan molekul-molekul kecil (monomer) membentuk molekul yang besar (polimer). Ada dua jenis polimerisasi, yaitu polimerisasi adisi dan polimerisasi kondensasi.

1) Polimer adisi Seperti yang telah kita ketahui, bahwa reaksi adisi adalah reaksi

pemecahan ikatan rangkap menjadi ikatan tunggal sehingga ada atom yang bertambah di dalam senyawa yang terbentuk.Jadi, polimerisasi adisi adalah reaksi pembentukan polimer dari monomer-monomer yang berikatan rangkap (ikatan tak jenuh). Pada reaksi ini monomer membuka ikatan rangkapnya lalu berikatan dengan monomer lain sehingga menghasilkan polimer yang berikatan tunggal (ikatan jenuh). Polimer adisi ini biasanya identik dengan plastik, karena hampir semua plastik dibuat dengan polimerisasi adisi. Misalnya polietena, polipropena, polivinil klorida, teflon dan poliisoprena.

2) Polimer KondensasiKondensasi merupakan reaksi penggabungan gugus-gugus fungsi antara

kedua monomernya.Artinya, polimerisasi kondensasi adalah reaksi pembentukan polimer dari monomer-monomer yang mempunyai dua gugus fungsi.Misalnya, senyawa polipeptida atau protein dan polisakarida merupakan senyawa biomolekul yang dibentuk oleh reaksi polimerisasi kondensasi.

1.5 Penggolongan Polimer Berdasarkan Jenis MonomernyaBerdasarkan jenis monomernya, polimer dapat terdiri atas homopolimer

dan kopolimer.

3) HomopolimerHomopolimer adalah polimer yang monomernya sejenis.Contohnya,

selulosa dan protein.(-P-P-P-P-P-P-P-P-)n

Pada polimer adisi homopolimer, ikatan rangkapnya terbuka lalu berikatan membentuk polimer yang berikatan tunggal.

4) KopolimerKopolimer atau disebut juga heteropolimer adalah polimer yang

monomernya tidak sejenis. Contoh dakron, nilon-66, melamin (fenol formaldehida). Proses pembentukan polimer berlangsung dengan suhu dan tekanan tinggi atau dibantu dengan katalis, namun tanpa katalis strukyur molekul yang terbentuk tidak beraturan. Contoh struktur rantai molekul polimer tidak beraturan (produk polimerisasi tanpa katalis) adalah sebagai berikut :

(-P-S-S-P-P-S-S-S-P-S-P-)n

Kopolimer tidak beraturan

Pada proses pembentukan polimer yang digunakan katalis, struktur molekul yang terbentuk akan beraturan. Contoh struktur rantai molekul polimer teratur (produk polimerisasi dengan katalis) adalah sebagai berikut :

Sistem blok :(-P-P-P-S-S-S-P-P-P-S-S-S-)n

Kopolimer blokSistem berseling :

(-P-S-P-S-P-S-P-S-P-S-P-S-P-)n

Kopolimer berseling

1.6 Penggolongan PolimerBerdasarkan Sifatnya Terhadap PanasBerdasarkan sifatnya terhadap panas, polimer dapat dibedakan atas polimer

termoplas (tidak tahan panas, seperti plastik) dan polimer termosting (tahan panas, seperti melamin).

5) Polimer termoplasPolimer termoplas adalah polimer yang tidak tahan panas. Polimer

tersebut apabila dipanaskan akan meleleh (melunak), dan dapat dilebur untuk dicetak kembali (didaur ulang). Contohnya polietilene, polipropilena, dan PVC.

6) Polimer termostingPolimer termosting adalah polimer yang tahan panas. Polimer tersebut

apabila dipanaskan tidak akan meleleh (sukar melunak), dan sukar didaur ulang. Contohnya melamin dan bakelit.

1.7 Polimer BuatanDalam kehidupan sehari-hari, kita pasti banyak menggunakan polimer

buatan. Berikut ini beberapa contoh polimer buatan di sekitar kita:

7) Karet SintetisDengan semakin meningkatnya kebutuhan akan ban mobil dan motor,

ahli-ahli kimia organic telah mengembangkan pembuatan karet sintetis untuk mempercepat perolehan kebutuhan tersebut.Karet-karet sintetis tersebut dibuat dengan menggunakan bahan dasar monomer, seperti butadiene dan stirena dengancara kopolimerisasi.

2 1 Serat SintetisKapas merupakan serat alam yang merupakan polimer dari karbohidrat

(selulosa), dan polimer dari protein (wol dan sutera). Seperti halnya karet, serat memiliki polimer sintetis, yaitu nilon dan poliester (dakron).Dakron atau tetoron merupakan polyester.Polimer ini yang sangat kuat, sangat lentur dan transparan.

8) PlastikPlastik merupakan polimer sintetis yang paling populer karena banyak

digunakan dalam kehidupan sehari-hari.Berdasarkan jenis monomernya, ada beberapa jenis plastik yaitu sebagai berikut :

a) Polietena (Polietilena)Polietilena merupakan polimer plastik yang sifatnya ulet (liat), massa

jenis rendah, lentur, sukar rusak apabila lama dalam keadaan terbuka di udara maupun apabila terkena tanah Lumpur, tetapi tidak tahan panas. Polietena adalah plastik yang banyak diproduksi, dicetak lembaran untuk kantong plastik, pembungkus halaman, ember, dsb.

b) Polipropena (Polipropilena)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.Plastik ini juga digunakan untuk membuat botol plastik, karung, bak air, tali, dan kanel listrik (insulator).

c) PVC (Polivinil Klorida)PVC mempunyai sifat keras dan kaku digunakan untuk membuat pipa

plastik, pipa paralon, pipa kabel listrik, kulit sintetis, dan ubin plastik.

d) Teflon (Tetrafluoroetena)Teflon merupakan lapisan tipis yang sangat tahan panas dan tahan

terhadap bahan kimia.Teflon digunakan untuk pelapis wajan (panic anti lengket), pelapis tangki di pabrik kimia, pipa anti patah, dan kabel listrik.

1.8 Kegunaan PolimerKegunaan polimer dalam kehidupan sehari-hari adalah sebagai berikut :

a) Plastik Polietena/Polietilena (PE)Terdapat dua jenis plastik PE, yaitu Low Density Polyethylene

(LDPE) dan High Density Polyethylene (HDPE).Plastik LDPE banyak digunakan sebagai kantung plastik serta pembungkus makanan dan barang.Plastik HDPE banyak digunakan sebagai bahan dasar membuat mainan anak-anak, pipa yang kuat, tangki korek api gas, badan radio dan televisi, serta piringan hitam.

b) Polivinil Klorida (PVC)Plastik PVC bersifat termoplastik 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).

c) Plastik NilonPlastik nilon merupakan polimer poliamida (proses pembentukannya

seperti pembentukan protein). Plastik Nilon ditemukan pada tahun 1934 oleh Wallace Carothers dari Du Pont Company.Ketika itu, Carothers mereaksikan asam adipat dan heksametilendiamin.Plastik yang bersifat sangat Kuat (tidak cepat rusak) dan halus ini banyak digunakan untuk pakaian, peralatan kemah dan panjat tebing, peralatan rumah tangga serta peralatan laboratorium.

d) Karet SintetikKaret Sintetik yang terkenal adalah Styrene Butadiene Rubber (SBR),

suatu polimer yang terbentuk dari reaksi polemerisasi antara stirena dan 1,3-butadiena. Karet sintetik ini banyak digunakan untuk membuat ban kendaraan karena memiliki kekuatan yang baik dan tidak mengembang apabila terkena minyak atau bensin.

e) WolWol adalah serat alami dari protein hewani (keratin) yang tidak

larut.Struktur protein wol yang lentur menghasilkan kain dengan mutu

yang baik, namun kadang-kadang menimbulkan masalah karena dapat mengerut dalam pencucian. Oleh karena itu, wol dicampur dengan PET untuk menghasilkan kain yang bermutu baik dan tidak mengerut pada saat pencucian.

2 2 Karet

2.1 Jenis Jenis KaretKaret AlamKaret alam ialah jenis karet pertama yang ditemukan oleh manusia. setelah

penemuan proses vulkanisasi yang membuat sifat karet menjadi tidak terpengaruh suhu, maka karet mulai degemari untuk digunakan, seperti sol sepatu, telapak ban, dll.

salah satu sifat karet alam yang sampai saat ini sulit disaingi oleh sintetik ialah kepegasan pantul yang baik sekali, sehingga heat build up yang dihasilkan juga rendah, dan sifat ini sangat diperlukan untuk barang jadi karet (vulkanisat) yang kerjanya mengalami hentakan berulang-ulang, contok aplikasinya ialah ban truk dan ban pesawat terbang.

Tetapi karet alam mempunyai kelemahan yang mengakibatkan mulai digemarinnya penggunaan keret sintetik, yaitu kurang tahan terhadap panas dan minyak.

Karet SintetikDimulai dari berakhirnya perang dunia kedua, karet sintetis berkembang

lebih pesat dengan lebih banyak jenis-jenisnya. saat ini telah ada belasan jenis karet sintetik dengan berbagai karakteristiknya, dan terus bertambah.

Sebelum perang dunia kedua, hanya karet alam yang tersedia. sehingga boleh dikata bahwa untuk keperluan teknik (engineering) tidak ada pilihan lain selain menggunakan karet alam. Sejalan dengan digunakannya karet alam untuk berbagai keperluan, maka mulai ditemukan kelemahan2 karet alam yang menyebabkan para ilmuwan berusaha keras untuk menciptakan jenis-jenis karet sintetik tertentu untuk menggantikan karet alam, antara lain

1. SBR dengan berbagai variasinya2. IR dengan berbagai variasinya3. NBR dengan berbagai variasinya4. EPDM dengan berbagai variasinya5. Neoprene dengan berbagai variasinya6. Butyl dengan berbagai variasinya7. Hypalon dengan berbagai variasinya8. Silicone dengan berbagai variasinya9. Urethane dengan berbagai variasinya10.Fluorocarbon (viton) dengan berbagai variasinya, dan masih banyak jenis

karet lainnya yang terus bermunculan.

Karet adalah polimer hidrokarbon yang terbentuk dari emulsi kesusuan (dikenal sebagai latex) yang diperoleh dari getah beberapa jenis tumbuhan karet tetapi dapat juga diproduksi secara sintetis .Sumber utama dari latex yang digunakan untuk menciptakan karet adalah pohon karet Hevea brasiliensis

Karet Alam merupakan senyawa hidrokarbon yang mengandung atom karbon (C) dan atom hidrogen (H) dan merupakan senyawa polimer denganisoprena sebagai monomernya. Rumus empiris karet alam adalah (C5 H 8)n.Dengan perbandingan atom-atom karbon dan hidrogen adalah 5 : 8 dan n menunjukkan banyaknya monomer dalam rantai polimer,yang berat molekul rata-ratanya tersebar antara 10.000 – 400.000.

2.2 Perbedaan Karet Alam Dengan SintesisKelebihan karet alam:

Daya elastis/lenting lebih baik Plastisitas lebih baik sehingga pengolahannya lebih mudah Daya tahan terhadap aus lebih tinggi Tidak mudah panas (low heat build up) Daya tahan terhadap keretakan (groove cracking resistance)

Kelebihan karet sintetik: Lebih tahan terhadap berbagai bahan kimia Harganya relatif stabil Suplainya relatif stabil

Kedua jenis karet sebenarnya tidak saling mematikan atau bersaing penuh, namun mempunyai sifat yang saling melengkapi. Seperti pada pembuatan ban, meskipun porsi karet alam lebih besar namun karet sintetik tetap digunakan.

2.3 Sifat -Sifat Karet Alam.Sifat-sifat mekanik yang baik dari karet alam menyebabkannya dapat

digunakan untuk berbagai keperluan umum seperti sol sepatu dan telapak ban kendaraan. Pada suhu kamar, karet tidak berbentuk kristal padat dan juga tidak berbentuk cairan. Perbedaan karet dengan benda-benda lain, tampak nyata pada sifat karet yang lembut,fleksibel dan elastik. Sifat-sifat ini memberi kesan bahwa karet alam adalah suatu bahan semi cairan alamiah atau suatu cairan dengan kekentalan yang sangat tinggi namun begitu, sifat-sifat mekaniknya menyerupai kulit binatang sehingga harus dimastikasi untuk memutus rantai molekulnya agar menjadi lebih pendek.

Proses mastikasi ini mengurangi keliatan atau viskositas karet alam sehingga akan memudahkan proses selanjutnya saat bahan-bahan lain ditambahkan. Banyak sifat-sifat karet alam ini yang dapat memberikan keuntungan atau kemudahan dalam proses pengerjaan dan pemakaiannya, baik

dalam bentuk karet atau kompon maupun dalam bentuk vulkanisat. Sifat fisik karet mentah dapat dihubungkan dengan dua komponen yaitu viskositas dan elastisitas yang bekerja secara serentak. Viskositas diperlukan untuk mengukur ketahanan terhadap aliran (deformasi). Terjadinya aliran pada karet yang disebabkan oleh adanya tekanan/ gaya.

2.11 Sifat yang Perlu Diperhatikan dalam Memilih Karet

Heat Aging ResistanceSeberapa lama karet dapat digunakan pada suhu tertentu karena

semakin tinggi suhu dapat mempercepat degradasinya

Chemical Resistance Vs Consentration Seberapa tahan karet terhadap bahan kimia pada konsentrasi tertentu.

Contoh: NR relatif tahan terhadap larutan H2SO4 encer, tetapi akan dengan cepat rusak pada konsentrasi tinggi

Chemical Resistance Vs TemperatureSeberapa tahan karet dalam larutan kimia tertentu terhadap suhu

tertentu. Contoh: Karet Fluorocarbon dapat digunakan secara kontinyu pada suhu 200 C dan juga dalam larutan NaOH encer pada suhu 20 C, namun akan rusak jika berada dalam larutan NaOH pada suhu 121 C.

Mechanical Properties Vs TemperatureBeberapa sifat mekanik berubah dengan cepat dengan kenaikan suhu.

Pengaruh Kwalitas (Grade) Karet Sifat-sifat karet juga dipengaruhi oleh grade karet tersebut. Contoh:

nitrile rubber mempunyai sifat tahan terhadap minyak, namun ketahanan tersebut mempunyai kisaran sedang sampai dengan sangat baik, tergantung pada grade dari nitrile rubber itu sendiri

Pengaruh Bahan Tambahan Biasanya penambahan komponen lain dalam suatu karet akan

mengubah sifat-sifat dasar dari karet tersebut. Contoh: penambahan carbon black dapat menghasilkan karet dengan tingkat ketahanan terhadap sinar UV yang sangat baik.

2.4 Karet Alam (Natural Rubber, Nr)

cis-1,4-polyisoprene

Sifat:

Berat molekul tinggi Amorphous (Tg = -70oC) Elastisitas tinggi Elongasi tinggi Tidak tahan terhadap ozon, minyak dan suhu tinggi

Grade-nya tergantung pada kadar “dirt” (karena produk alam) dan metode produksinya

Grade yang umum dikenal: Ribbed smoke sheet (RSS): RSS1,…., RSS5 Karet teknis, seperti: Malaysian Standard Rubber (SMR) dan

Standard Indonesian Rubber (SIR5, SIR10, SIR20, SIR50) semakin besar angka, makin tinggi kadar “dirt”

Spesifikasi karet teknis juga berdasarkan ASTM D2227

2.5 Proses Produksi Karet (Hulu)Beberapa Produk: Crumb Rubber (SIR) Ribbed Smoke Sheet (RSS) Lateks

2.6 Proses Produksi Crumb Rubber1. Bahan baku

Kompo, Merupakan karet yang sudah membeku dan bentuknya seperti mangkok/cetakan saat pertama kali karet di ambil.

2. PencacahanKompo tersebut dicacah/dipotong-potong dengan menggunakan mesin

pemotong (sambil dicuci dengan air), agar kotoran yang ada pada bahan baku hilang.

3. Blending Tank 1Untuk pencucian dan pencampuran bahan baku supaya lebih homogen.

4. Hammer MillMemecah lebih kecil lagi (simultan dengan proses pencucian)

5. MaseratorTujuan : Membuat potongan lebih kecil Homogenitas bahan baku Pencucian lanjutan

6. CreeperUnit ini berfungsi untuk pembuatan lembaran karet

7. MaturasiBerfungsi untuk menurunkan kadar air secara alami (biasanya 10 hari).

Dalam proses ini setiap gulungan dari lembaran karet diberi tanggalan supaya dapat diketahui waktu maturasinya

8. SheredderBertujuan untuk proses penghilangan kotoran lanjutan, dengan cara:

lembaran dicacah dan dibersihkan lagi dengan air

9. PengeringanBiasanya dilakukan selama 3,5 – 4 jam untuk sekali proses pengeringan

10. Proses Pengepresan

11. Produk Crumb RubberSIR 10 lebih elastis dan warnanya lebih menarik dibanding SIR 20

12. Packing

2.7 Proses Produksi Ribbed Smoke Sheet (RSS)1. Lateks kemudian dibekukan dengan menambahkan sedikit asam, dan

dicetak pada wadah berbentuk kotak. Setelah membeku, hasil cetakan kemudian dilepas (disebut koagulum).

2. Koagulum kemudian dipres menggunakan roller mill untuk membuang air yang terkandung di dalamnya, dan membentuk koagulum menjadi lembaran-lembaran karet basah yang disebut ribbed sheet.

3. Ribbed sheet kemudian dipotong-potong dengan ukuran tertentu agar mudah digantung pada rak-rak pengasapan. Kemudian dimasukkan ke dalam rumah pengasapan untuk menjalani proses pengasapan selama beberapa jam.

4. Ketika dikeluakan dari rumah pengasapan, warna lembaran karet telah berubah menjadi coklat keemasan dan disebut dengan nama ribbed smoked sheet.Kualitas RSS ini kemudian diperiksa secara manual dengan membentangkannya di depan sinar (matahari atau lampu) dan dilakukan pemutuan sesuai dengan standar yang berlaku.

5. Kemungkinan lainnya adalah lateks yang terkumpul dimsukkan ke dalam tangki pengumpulan besar (dengan volume 45 galon) untuk langsung dijual, atau dikenakan beberapa perlakuan terlebih sebelum diproses lebih lanjut atau dijual dalam bentuk lateks cair.

6. Pada pabrik pengolahan besar, lateks dibekukan pada bak besar yag diberi sekat-sekat sehingga koagulum tercetak sesuai dengan ukuran yang diinginkan.

7. Kemudian koagulum dipres menggunakan roller mill dengan kapasitas yang lebih besar. Proses selanjutnya adalah sama, menggunakan peralatan yang sama dengan kapasitas yang lebih besar.

8. Bila sewaktu pengpresan koagulum ditambahkan minyak kastor, maka sheet akan pecah dan crumb rubber akan terbentuk.

9. Crumb rubber yang terbentuk kemudian dikeringkan dalam ruang pengering yang besar, kemudian ditimbang dan dikemas.

10. Jika lateks dibiarkan pada mangkuk pengumpul selama satu malam, lateks akan menggumpal dengan sendirinya. Demikian juga dengan bekas lateks pada mangkuk pengumpul yang telah mengering, dapat dibersihkan dan digunakan sebagai bahan pembuat ban mobil

11. Lateks kering dan sisa-sisa lateks kering pada mangkuk pengumpul kemudian dicuci menggunakan mesin pencuci. Hasilnya merupakan crumb rubber dengan warna yang agak gelap.

12. Crumbr rubber dimasukkan ke dalam wadah berbentuk kotak.

13. Kemudian dikeringkan.

14. Dan ditimbang untuk memperoleh berat yang seragam Lalu dipres menggunakan mesin pres bertekanan tinggi untuk menghasilkan bentuk yang kompak

15. Setelah itu dibungkus dengan plastik

16. Akhirnya dikemas dalam pallet berukuran 1.2 ton, siap untuk dipasarkan.   Produk karet ini disebut technically specified rubers (TSR)

2.8 Proses Pembuatan Produk dari Karet (Hilir)

2 10 Vulkanisasi KaretKaret merupakan hasil bumi yang bila diolah dapat menghasilkan berbagai

macam produk yang amat dibutuhkan dalam kehidupan. Teknologi karet sendiri semakin berkembang dan akan terus berkembang seiring berjalannya waktu dan akan semakin banyak produk yang dihasilkan dari industri ini. Ada dua jenis karet yang biasa digunakan dalam industri yaitu karet alam dan karet sintesis. Karet alam (natural rubber) merupakan air getah dari tumbuhan Hevea brasiliensis, yang merupakan polimer alam dengan monomer isoprena, sedangkan karet sintetis sebagian besar dibuat dengan mengandalkan bahan baku minyak bumi.

Saat ini jumlah produksi dan konsumsi karet alam jauh di bawah karet sintetis. Kedua jenis karet ini memiliki kelebihan dan kekurangannya masing-masing. Karet alam memiliki daya elastis atau daya lenting yang sempurna, memiliki plastisitas yang baik, tidak mudah panas dan memiliki daya tahan yang tinggi terhadap keretakan. Karet sintetis lebih tahan terhadap berbagai bahan kimia dan harganya relatif stabil. Contoh karet sintetis yang banyak digunakan yaitu styrene butadiene rubber (SBR)

Untuk mengubah sifat fisik dari karet dilakukan proses vulkanisasi. Vulkanisasi adalah proses pembentukan ikatan silang kimia dari rantai molekul yang berdiri sendiri, meningkatkan elastisitas dan menurunkan plastisitas. Suhu adalah faktor yang cukup penting dalam proses vulkanisasi, namun tanpa adanya panas pun karet tetap dapat divulkanisasi.

Proses Vulkanisasi

Sejak Goodyear melakukan percobaan memanaskan karet dengan sejumlah kecil sulfur, proses ini menjadi metode terbaik dan paling praktis untuk merubah sifat fisik dari karet. Proses ini disebut vulkanisasi. Fenomena ini tidak hanya terjadi pada karet alam, namun juga pada karet sintetis. Telah diketahui pula bahwa baik panas maupun sulfur tidak menjadi faktor utama dari proses vulkanisasi. Karet dapat divulkanisasi atau mengalami proses curing tanpa adanya panas. Contohnya dengan bantuan sulfur klorida. Banyak pula bahan yang tidak mengandung sulfur tapi dapat memvulkanisasi karet. Bahan ini terbagi dua yaitu oxidizing agents seperti selenium, telurium dan peroksida organik. Serta sumber radikal bebas seperti akselerator, senyawa azo dan peroksida organik.

Banyak reaksi kimia yang berhubungan dengan vulkanisasi divariasikan, tetapi hanya melibatkan sedikit atom dari setiap molekul polimer. Definisi dari vulkanisasi dalam kaitannya dengan sifat fisik karet adalah setiap perlakuan yang menurunkan laju alir elastomer, meningkatkan tensile strength dan modulus serta preserve its extensibility. Meskipun vulkanisasi terjadi dengan adanya panas dan sulfur, proses itu tetap berlangsung secara lambat. Reaksi ini dapat dipercepat dengan penambahan sejumlah kecil bahan organik atau anorganik yang disebut akselerator. Untuk mengoptimalkan kerjanya, akselerator membutuhkan bahan kimia lain yang dikenal sebagai aktivator, yang dapat berfungsi sebagai aktivator adalah oksida-oksida logam seperti ZnO.

Vulkanisasi dapat dibagi menjadi dua kategori, vulkanisasi nonsulfur dengan peroksida, senyawa nitro, kuinon atau senyawa azo sebagai curing agents; dan vulkanisasi dengan sulfur, selenium atau telurium.

Bahan-bahan tambahan

Akselerator : Hingga tahun 1900-an, vulkanisasi karet masih merupakan proses yang lambat, sehingga lebih banyak sulfur yang digunakan daripada jumlah optimumnya. Waktu curing beberapa jam, oleh karena itu dibutuhkan bahan yang mampu mempercepat proses vulkanisasi. Kalsium, magnesium atau seng oksida (akselerator anorganik) dapat mempercepat proses vulkanisasi. Industri karet mengalami perubahan besar ketika diperkenalkan akselerator organik untuk vulkanisasi. Diantaranya ialah senyawa-senyawa yang mengandung sulfur seperti tiourea, tiofenol, merkaptan, ditiokarbamat, tiuram disulfida ditambah akselerator nonsulfur seperti urea. Selain dengan cara mengawali pembentukan radikal bebas atau dengan mengikat proton, beberapa akselerator dapat bekerja dengan bantuan panas. Beberapa akselerator memerlukan aktivator dalam kerjanya.

Aktivator : Keberadaan oksida logam atau garam dari kalsium, seng atau magnesium diperlukan untuk mencapai efek penuh dari hampir semua jenis akselerator. Kelarutan dari bahan sangat penting. Oleh karena itu, oksida-oksida

logam banyak digunakan bersama asam organik seperti asam stearat atau sabun dari logam yang digunakan (stearat, laurat). Disamping kebutuhan akan aktivator, dengan akselerator seperti merkaptobenzotiazol, adanya oksida logam menjadi sangat penting dalam menentukan jenis reaksi ikatan silang yang terjadi. Ikatan yang terbentuk adalah jembatan ion yang kuat yang terbentuk ketika vulkanisasi.

Bahan Pengisi (filler) : Vulkanisat dengan komposisi karet, sulfur, akselerator, aktivator dan asam organik relatif bersifat lembut. Nilainya dalam industri modern pun relatif rendah. Untuk memperbaiki nilai di industri perlu ditambahkan bahan pengisi. Penambahan ini meningkatkan sifat-sifat mekanik seperti tensile strength, stiffness, tear resistance, dan abrasion resistance. Bahan yang ditambahkan disebut reinforcing fillers dan perbaikan yang ditimbulkan disebut reinforcement. Hanya sedikit bahan pengisi yang bersifat memperbaiki satu atau dua sifat karet alam. Sementara yang lainnya melemahkan vulkanisat pada satu atau dua sifat. Bahan tersebut dikenal sebagai inert fillers. Kemampuan filler untuk memperbaiki sifat vulkanisat dipengaruhi oleh sifat alami filler, tipe elastomer dan jumlah filler yang digunakan. Komposisi kimia dari filler menentukan kemampuan kerja dari filler. Karbon hitam adalah filler yang paling efisien meskipun ukuran partikel, kondisi permukaan dan sifat lain dapat dikombinasikan secara luas. Sifat elastomer juga turut menentukan daya kerja dari filler. Bahan yang baik untuk memperbaiki sifat karet tertentu, belum tentu bekerja sama baiknya untuk jenis karet lain. Peningkatan jumlah filler menyebabkan perbaikan sifat vulkanisat. Karbon hitam adalah satu-satunya bahan murah yang dapat memperbaiki ketiga sifat penting vulkanisat yaitu tensile strength, tear resistance dan abrasion resistance.

2.11 Setelah Natural Rubber Di Vulkanisasi Mechanical strength menjadi tinggi dan mempunyai elastisitas yang sangat

baik Ketahanan abrasi menjadi sangat baik (cocok untuk impeller dan lapisan

tangki) Sifat-sifat mekanikal dinamik sangat baik (cocok untuk ban, pegas karet

dan vibration mount) Ketahanan terhadap suhu rendah sangat baik (sampai -57 C) Tahan terhadap penggunaan terus-menerus pada suhu tinggi (sekitar 75 C) Penambahan carbon black meningkatkan ketahanan terhadap sinar UV dan

ozon Sangat baik untuk isolasi listrik Tahan terhadap larutan asam dan basa encer Tidak tahan terhadap minyak bumi, namun agak tahan terhadap alkohol

dan keton

2.12 Aplikasi Karet Alam

Lateks:

Sarung tangan (glove) Kondom Dot bayi Benang karet, dll

Crumb rubber: Ban (> 50%) Conveyor belt Dock fender Rubber dump, dll

2.13 Sistem Vulkanisasi Lain Peroksida

Dapat digunakan pada semua jenis karet, baik yang mempunyai rantai tak jenuh (spt CR) maupun rantai jenuh (terutama silicon rubber, polyurethane, floroelastomer, dll) tanpa memerlukan aditif lain (spt: zinc oxide, dll)

Sistem tidak boleh mengandung komponen yang dapat bereaksi dengan peroksida (spt: anti-oksidan, oksigen, dll) karena akan mempengaruhi hasil curing

Dapat meningkatkan heat aging resistance, compression set; namun menurunkan tensile strength, tear strength, dan fatigue life dari produk vulcanizate

Cross-link density dapat ditingkatkan dengan menambahkan co-agent (spt: methacrylate)

Electron Beam Curing

Vulkanisasi juga dapat terjadi dengan suatu sinar elektron, terutama untuk tujuan vulkanisasi secara parsial (spt: cross-linking komponen-komponen dalam ban secara parsial, dll)

Sistem lainnya

Karet/elastomer yang mengandung halogen dapat juga divulkanisasi dengan metal oxide (spt: CR dengan campuran magnesium oxide dan zinc oxide, CIIR dengan zinc oxide, Floroelastomer dan Polyacrylate dengan amine atau bisfenol, dll)

2.14 Modifikasi Karet Alam

Epoxydized Natural Rubber (ENR) Liquid Natural Rubber (LNR) Grafting (seperti MA-g-NR) Thermoplastic Vulcanizate (TPV) Pengembangan Aditif

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2015. Vulkanisasi Karet. http://www.nayabana.com/news.php?tampil=4. Diakses 25 Oktober 2015.

Ahmad, Usman. 2014. Pengolahan Karet. http://web.ipb.ac.id/~usmanahmad/

Pengolahankaret.htm. Diakses 25 Oktober 2015.

Marsely, Susi. 2014. Polimer. https://www.scribd.com/. Diakses 25 Oktober 2015.

Victor. 2015. Jenis Karet. http://sumantry.com/artikel/64-jenis-karet. Diakses 25 Oktober 2015.