SIFAT FISIKA, KIMIA DAN MEKANIK PLASTIK

PLASTIKSIFAT SIFAT PLASTIKDisusun oleh:Mutiara Istiqomah/ 090405010

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIAFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS SUMATERA UTARAMEDAN2012Untuk membuat sebuah desain plastik, perlu untuk mengetahui pasti sifat fisik, kimia dan mekanik dari material tersebut. Untuk itu perlu kita ketahui istilah istilah yang penting dalam menentukan sifat dari plastik tersebut.PLASTIKSuatu material rekayasa yang struktur molekulnya memiliki komposisi yang rumit yang dengan sengaja diatur untuk memenuhi aplikasi aplikasi spesifik yang diinginkan (Trilene, 2009).PLASTIK = POLIMER + ADITIF

Sifat Mekanik PlastikCREEPCreep adalah deformasi yang terjadi dari waktu ke waktu ketika suatu material mengalami stress yang konstan dan pada suhu yang konstan .

(sumber : Kopeliovich, 2012)

Sifat Mekanik Plastik.....(2)RELAKSASI STRESSMerupakan fenomena viskoelastik. Hal ini didefinisikan sebagai penurunan bertahap tekanan (Stress) pada suhu konstan.

PEMULIHAN Sejauh mana pengembalian plastik kebentuk aslinya setelah beban dihilangkan

SPESIFIK GRAVITYUntuk padatan dan cairan, spesifik gravity adalah rasio kepadatan material ke densitas air pada 4 0C, yang diambil sebagai 1. contohnya padatan atau cairan memiliki densitas 1,5 g/cc maka berat jenisnya adalah 1,5.4Sifat Mekanik Plastik.....(3)Berikut adalah beberapa spesifik gravity dari beberapa jenis plastik :

(sumber :IAPD, 2004)

TENSILE STRENGTH (Kekuatan tarik) adalah ukuran dari stres yang dibutuhkan untuk merusak bahan sebelum terjadi kerusakan. Berikut adalah visualisasi dari suatu properti yang diuji kekuatan tarik tanpa adanya breaking :

Kekuatan tarik memiliki satuan pound per square inch (psi). Plastik dapat menunjukkan kekuatan tarik dari 1.000 5000 psiSifat Mekanik Plastik.....(4)

(sumber :IAPD, 2004)MODULUS TARIKAdalah kemiringan garis yang mewakili bagian elastis dari grafik tegangan dan reganganELONGATION (Pemanjangan)Elongation selalu dikaitkan dengan kekuatan tarik karena peningkatan panjang aslinya pada fraktur dan dinyatakan dalam persentase. Contoh : sepotong permen gula gula dengan panjang 4 di elongation, hasilnya permen tersebut memanjang sampai 12, maka persen elongation-nya adalah :(12:4)x 100% = 300%

Sifat Mekanik Plastik.....(5)

(sumber :IAPD, 2004)COMPRESSIVE STRENGTH (Kekuatan Tekan)adalah tegangan tekan maksimum yang mampu dipertahankan oleh suatu materialSifat Mekanik Plastik.....(6)

SHEAR STRENGTH (Kekuatan Geser)adalah kekuatan dari suatu material , ketika material tersebut di beri perlakuan geser. Contohnya seperti pada alas sepatu atletik, pada ban yang dapat mempengaruhi kecepatannya

(Sumber :IAPD, 2004)Sifat Mekanik Plastik.....(7)FLEXURAL STRENGTH (Kekuatan lentur)adalah kekuatan material ketika seberkas bahan ini mengalami lentur, seperti gambar berikut:

TORSIONAL STRENGTH (Kekuatan puntir)adalah kekuatan material ketika bentuk tekan bebannya memutar, seperti gambar berikut :

(Sumber :IAPD, 2004)IMPACT STRENGTH (kekuatan bentur)Impact strength adalah kemampuan untuk menahan benturan tiba tiba. Beberapa jenis impact yang dapat digunakan saat menguji kekuatan bentur, yaitu :Sifat Mekanik Plastik.....(8)

Izod Test

Dirancang untuk mengukur efek ketangguhan ketika benda diuji, dipengaruhi oleh besarnya ayunan pemukulTensile Impact Test

Dirancang untuk mengukur ketangguhan dari spesimen kecil tanpa bentuk ketika diperlakukan kesuatu tegangan tarik mendadak

Gardner Impact Test

Menjatuhkan suatu beban yang memiliki bentuk khusus untuk menentukan energi yang dibutuhkan untuk mematahkan sampel uji tersebut

10Banyak aplikasi mengharuskan plastik mempertahankan sifat penting, seperti kekuatan, ketangguhan atau penampilan selama dan setelah terpapar kondisi lingkungan alam.Berikut adalah beberapa sifat kimia dari Plastik :Disintegrasi atau degradasiBersifat fisik karena penyerapan, permeasi, tindakan pelarut, ataupun faktor lainnya. Misalnya penyerapan sinar UV dari matahari, dapat membuat kerusakan pada plastik, pertama sinar UV menambah energi panas untuk polimer seperti dalam pemanasan, sehingga dapat menyebabkan degradasi termal, kedua, sinar UV mengganggu elektron dalam ikatan kovalen polimer dan melemahkan ikatan. Oleh karena itu plastik menjadi lebih Rapuh

Sifat Kimia PlastikOKSIDASIAdalah fenomena degradasi ketikrik a elektron dalam ikatan polimer begitu sangat tertarik oleh atom atau molekul di luar ikatan. Hasil oksidasi adalah hilangnya sifat mekanik dan fisik Embrittlement Perubahan warna , dll

KERETAKAN LINGKUNGANkeretakan dapat terjadi akibat plastik terkena kondisi lingkungan yang butruk dan tekanan mekanis yang bersamaan, namun retakan ini tidak menyebabkan degradasi polimer.

Sifat Kimia Plastik.....(2)KRASINGadalah proses retakkan pada plastik yang terjadi akibat tegangan tarik yang diterima. Krasing biasanya berbentuk kecil kecil pendek namun memiliki celah yang jauh lebih banyak dari keretkan akibat lingkungan

PERMEASIAdalah migrasi molekul melalui microvoids baik dalam polimer atau antara molekul polimer. Permeabilitas merupakan ukuran seberapa mudah gas atau cairan dapat melewati suatu material. Plastik memiliki permeabilitas yang cukup besar dibandingkan material lainnyaSifat Kimia Plastik.....(3)Suatu Bahan plastik dengan adanya perubahan suhu, pastinya cenderung akan mengalami perubahan.Adapun sifat thermal dari plastik, meliputi :COEFFICIENT OF EXPANSIONunit ini biasanya memiliki satuan in/in0F , koefisien ekspansi adalah perubahan satuan panjang atau volume dari bagian yang disebabkan oleh perubahan suhu.Sifat Thermal Plastik

Contoh: asumsi bahan Akrili, berapa banyak perubahan 10, jika perubahan suhu 40 0FJawab: Perubahan panjang = p. Asli x koef. Ekspansi x perb. Suhu= 10x 0,00006x 40 = 0,024DEFLECTION TEMPERATURE UNDER LOAD (DTUL)DTUL disebut juga dengan HDT (Heat Distorsi Load), adalah sebuah bahan dari polimer dipanaskan secara seragam dalam ruang tertutup, sementara beban 66 psi atau 264 psi diberikan ditengah bahan.

HDT ini menunjukkan berapa banyak massa dari benda harus dibangun untuk mempertahankan bentuk yang diinginkan

Sifat Thermal Plastik.....(2)

THERMAL CONDUCTIVITYadalah kemampuan bahan untuk melakukan melakukan panas, sebuah panas konstanta fisik untuk jumlah yang panas yang melewati sebuah kubus satuan material dalam satuan waktu ketika terjadi 2 perbedaan suhu pada benda tersebut adalah 1 0C.

Sifat Thermal Plastik.....(3)Penyerapan AirPenyerapan air adalah tingkat penetrasi air kedalam struktur dalam bahan air. Banyak plastik Higroskopis, dimana plastik ini dari waktu kewaktu akan menyerap air.FleksibelPermukaan plastiknya licin, contohnya : PEMudah dibentuk, dengan menggunakan proses proses tertentu seperti injection molding, dll

Sifat Fisika Plastik17TITIK LELEHTitik leleh didefinisikan sebagai temperatur dimana zat padat berubah menjadi cairan pada tekanannya satu atmosfer. Titik leleh suatu zat padat tidak mengalami perubahan yang berarti dengan adanya perubahan tekanan, melainkan akan mengalami perubahan jika mengalami perubahan temperatur. Pada umumnya titik leleh plastik berkisar 70 - 200 0C, biasanya tergantung dari jenis plastiknyaContoh : Polypropylene (PP) titik lelehnya 190 200 0C, PE (Poly Etylene) titik leleh 115C

Sifat Fisika Plastik......(2)Beberapa jenis plastik dapat didaur ulang dan tiadak dapat didaur ulang

Sifat Fisika Plastik......(3)

Lambang Recycle PlastikPETE atau PET (Polythylene Terephthalate) terdapat pada botol plastik transparan seperti : kemasan air mineralTidak dapat dipergunakan lagi (tidak dapat diisi ulang)jika diisi dengan air panas dapat mengakibatkan lapisan polimer pada botol tersebut meleleh dan mengeluarkan zat karsinogenik yang bisa memicu penyakit kanker.

Sifat Fisika Plastik......(4)

HDPE (High Density Polythylene) Simbol ini terdapat pada botol yang berwarna putih susu. Juga biasa digunakan untuk air minuman galon, kursi plastik, atau kemasan susu jika pada makanan. Botol ini juga hanya boleh untuk sekali pakai saja. Sifat Fisika Plastik......(5)

PVC (Polyvinyl Chloride)Plastik yang memiliki simbol ini, menandakan plastik yang sulit untuk didaur ulang, seperti plastik pembungkus atau pada botol-botol. Kandungan plastik ini bisa lumer dan bercampur ke dalam makanan pada suhu -15 derajat Celcius. Akibatnya berbahaya, bisa menyebabkan kerusakan hati dan ginjal.

Sifat Fisika Plastik......(6)

LDPE (Low Density Polythylene)Plastik dengan simbol ini biasanya digunakan untuk makanan, plastik kemasan, dan teksturnya terasa lembek atau lentur. Plastik pembungkus makanan atau botol dengan kode ini cukup aman digunakan. Sayangnya, plastik ini hampir tidak dapat dihancurkanSifat Fisika Plastik......(7)

PP (Polypropylene)aman dipakai membungkus makanan atau minumandigunakan untuk tempat makanan dan botol minum bayiPlastiknya berwarna transparan, bening, dan tembus pandangKalau ingin mengisi ulang botol plastik sangat tidak salah untuk mencari plastik dengan nomor 5 di tengah simbol recycle dan bertuliskan PP.Sifat Fisika Plastik......(8)

PS (Polystyrene) Kemasan plastik yang bersimbol PS ini contohnya adalah kemasan stereofoam, yang biasa dipakai untuk wadah makanan atau minuman sekali pakai. Bahan ini bisa bercampur dengan makanan, saat makanan panas diisikan ke dalam wadah ini, bahan styrine ini bisa berbahaya untuk otak dan sistem saraf. Sifat Fisika Plastik......(9)

OTHER atau biasanya Polycarbonate

Kode tujuh ini biasanya ada 4 macam. 1. SAN (styrene acrylonitrile) 2. ABS (acrylanitrile butadiene styrene) 3. PC (polycarbonate) 4. NilonSifat Fisika Plastik......(10)

Plastik ini biasa digunakan untuk tempat makanan dan minuman, alat-alat rumah tangga, komputer, dan lainnyaPlastik dengan kode 7 SAN dan ABS ini baik dan aman digunakan untuk makanan atau minumanuntuk kode PC sebaiknya tidak digunakan untuk makanan dan minuman karena bisa mengeluarkan zat yang berbahaya Sifat Fisika Plastik......(11)TERIMA KASIH