Topik III Bahan Polimer

76 | B a h a n - b a h a n P o l i m e r

TOPIKIIIBAHAN-BAHAN POLIMER

3.1 PENDAHULUANPenggunaan polimer sebagai bahan pengganti kayu, logam dan kaca

semakin diminati oleh masyarakat. Penggunaan bahan ini meluas ke berbagaibidang seperti dalam bidang industri baik makanan atau minuman, tekstil,transportasi, automotif dan konstruksi (Odian, 1991). Dalam industri pangan,polimer biasanya digunakan sebagai plastik kemasan untuk melindung makanandari interaksi yang terjadi secara langsung dengan lingkungan. Akan tetapi,pembuangan plastik kemasan menjadi masalah yang komplek terkait pengolahandan degradasi yang ditimbulkan.

Bahan-bahan biopolimer dapat diperoleh dari berbagai sumber, yangmeliputi protein (kolagen/gelatin, kedelai) polisakarida (kitosan, pati, selulosa)dan lipid (lilin, asam lemak) (Gennadios, 1997). Salah satu penelitianpemanfaatan polimer biodegradable di bidang industri pangan adalah gelatin.

Gelatin merupakan bahan alami yang diperoleh dari hidrolisis parsialkolagen. Gelatin bisa bersifat sebagai gelling agent (bahan pembuat gel) atausebagai non gelling agent. Gelatin merupakan protein konversi bersifat larut airyang diperoleh dari hidrolisis kolagen yang bersifat tidak larut air. Tulang sapi,kulit sapi, dan kulit babi adalah bahan yang biasa digunakan untuk memperolehgelatin (Sobral, 2001). Gelatin adalah protein dengan berbagai sifat fungsionaldan aplikasi, termasuk kemampuannya membentuk film. Sumber bahan bakugelatin dapat berasal dari sapi dan babi, namun ditemukan sumber lain yang lebihrelevan untuk mendapatkan gelatin, yaitu gelatin dari tulang dan kulit ikan(Gomez, 2002). Dalam produk pangan, gelatin dimanfaatkan sebagaibahanpenstabil, pembentuk gel, pengikat, pengental, pengemulsi dan lain sebagainya.


Selain itu, gelatin digunakan sebagai bahan baku pembuatan kapsul.Permintaan akan gelatin telah meningkat selama bertahun-tahun. Gelatin memilikibeberapa kelemahan diantaranya terkait sifat mekanik dan ketahanan terhadap air.Kelemahan gelatin tersebut, membatasi aplikasi penggunaannya dalam skala yanglebih luas.

Beberapa alternatif telah digunakan untuk meningkatkan kinerja fisik filmgelatin. Peningkatan ini termasuk perlakuan secara kimia maupun enzimatik

(Zhang, 2010). Selain gelatin, biopolimer yang lainnya adalah kitosan. Kitosanjuga memiliki kegunaan yang sangat luas dalam kehiupan seharihari. Kitosandapat diperoleh dari deasetilasi kitin dalam medium basa pada temperatur tinggi.Kitosan merupakan turunan kitin yang banyak terdapat di komoditas perikananseperti udang (Manskarya, 1968).

Udang merupakan salah satu komoditas perikanan indonesia yang mulaidilirik oleh pasar dunia. Hal ini, dapat kita lihat dengan meningkatnya permintaandari Negara lai terhadap komoditas udang (Sugita, 2009). Kitosan cukup terkenaldi kalangan industri karena memiliki sifat yang unik dan aplikasinya cukup luas.Kitosan mempunyai sifat yang lebih spesifik dari pada kitin yaitu adanya sifatbioaktif, biokompatibel, pengkelat, anti bakteri dan dapat terbiodegrasi (Kumar,2000).

Kitosan juga memiliki sifat seperti aktivitas antimikroba dan sifatfilmogenik (Martinez, 2010). Oleh karena sifat kitosan yang lebih spesifik makakitosan lebih banyak digunakan dari pada kitin. Contoh aplikasi kitosan adalahsebagai adsorben limbah logam berat dan zat warna, pengawet, antijamur,kosmetik, farmasi, flokulan. Selain pemanfaatan dibidang industri, kitosan jugamemiliki peran di bidang pertanian dan bidang kedokteran.

Dalam bidang pertanian, Kitosan di gunakan sebagai pencampur rasumpakan ternak, antimikroba, antijamur dan lain-lain. Sedangkan dunia kedokteranmenggunakan kitosan sebagai antikoagulan, antitumor dan antivirus. Namun,kelemahan dari kitosan adalah kelarutannya dalam air. Kitosan memiliki sifat fisik


yang rapuh dan tidak cocok digunakan dalam kondisi kering (Cheng, 2008).Berdasarkan sifat gelatin dan kitosan, perlu dilakukan suatu penelitian yang lebihintensif dalam membahas sifat fisik dan kimia dari kombinasi kedua senyawatersebut. Kombinas kedua biopolimer ini akan saling memperbaiki kelemahanserta meningkatkan sifat fisiko-kimia dari gelatin murni maupun kitosan murni(Gomes, 2011).

Dalam penelitian ini, pengamatan dan analisa lebih di tekankan pada sifattermal gravimetri dari komposit gelatin komersial (GK) yang diperoleh secarakomersial dengan kitosan (Ch) yang diekstrak dari kulit udang.

Polimer merupakan ilmu pengetahuan yang berkembang secaraaplikatif.Kertas, plastik, ban, serat -serat alamiah, merupakan produkproduk polimer.P o l i m e r , m e r u p a k a n i l m u y a n g s a n g a tm e n a r i k u n t u k d i p e l a j a r i .

P o l i m e r m eru p ak an i lm u yan g s ang a t d i n ami s . Ol ehk a r ena i t u , s an g a t d ib u t uh k an pengetahuan yang baik tentangkonsepkonsep dasar polimer, guna dapat memahami dan mengembangkanilmu polimer.P l as t ik m e ru p ak an s a l ah s a tu b ah an yan g p a l in gu mu m k i t a l i h a t dan gunakan.Bahan plastik secara bertahap mulaimenggantikan gelas, kayu dan logam. Hal ini disebabkan bahan plastikmempunyai beberapa keunggulan, yaitu: ringan, kuat dan mudah dibentuk,anti karat dan tahan terhadap bahan kimia,m emp un ya i s i f a t i s o l as il i s t r i k yan g t i n gg i , d ap a t d ib ua t b e rwa r n a m aup un transparan danbiaya proses yang lebih murah.

Namun begitu daya guna plastik juga terbatas karenakekuatannya yang rendah, tidak tahan panas mudah rusak pada suhu yangrendah. Keanekaragaman j e n i s p l a s t i k m e m b e r i k a n b a n y a kp i l i h a n d a l a m p e n g g u n a a n n y a d a n c a r a pembuatannya.Plastikadalah suatu polimer yang mempunyai sifat-sifat unik danl u a r b i as a .P o l im e r ad a l ah sua t u b ah an yan g t e r d i r i d a r i un i t mo l ek u l


yan g d i s eb u t mo nom er . J ik a m on om ern ya s e j en i s d i s ebu th om op ol i m er , d an j i k a monomernya berbeda akan menghasilkankopolimer.P o l i me r a l am yan g t e l ah k i t a k en a l a n t a r a l a i n :

s e lu l os a ,p r o t e in , k a r e t alam dan sejenisnya.

Pada mulanya manusia menggunakan polimer alam hanyauntukmembuat perkakas dan senjata, tetapi keadaan ini hanya bertahanhinggaakhir abad 19 dan selanjutnya manusia mulai memodifikasipolimer menjadi plastik. Plastik yang pertama kali dibuat secarakomersial adalah nitroselulosa.Material plastik telah berkembang pesat dansekarang mempunyai peranan yangsangat penting dibidang elektronika,pertanian, tekstil, transportasi, furniture,konstruksi, kemasan kosmetik,

mainan anak anak dan produk produk industrilainnya.

Secara garis besar, plastik dapat dikelompokkan menjadi duagolongan,yaitu : plastik thermoplast dan plastik thermoset. Plastikthermoplast adalah plastik yang dapat dicetak berulang-ulang dengan adanyapanas ( lihat tabel 2 ).

Yang termasuk plastic thermoplast antara lain : PE, PP, PS,ABS, SAN, nylon,P ET , BP T, Po l ya ce t a l (P OM ) , PC d l l .S edang k an p a l s t i k t h e rm os e t ad a l ah plastik yang apabila telahmengalami kondisitertentu tidak dapat dicetak kembalik a r en a ban gunp o l im e rn ya b e r b en t uk j a r in gan t i g a d im en s i ( l i h a t Tab e l 1) . Y a n g t e r m a s u k p l a s t i c t h e r m o s e t a d a l a h : P U ( P o l yU r e t h e n e ) , U F ( U r e a Formaldehyde), MF (Melamine Formaldehyde),polyester, epoksi dll.

Untuk membuat barang-barang plastik agar mempunyai sifat -sifat sepertiyang dikehendaki, maka dalam proses pembuatannya selainbahan baku utamadiperlukan juga bahan tambahan atau aditif.Penggunaan bahan tambahan ini beraneka ragam tergantung pada bahanbaku yang digunakan dan mutu produk yang akan dihasilkan. Berdasarkan


fungsinya , maka bahan tambahan atau bahan pembantu proses dapatdikelompokkan menjadi : bahan pelunak (plasticizer), bahan penstabil(stabilizer), bahan pelumas (lubricant), bahan pengisi (filler), pewarna(colorant), antistatic agent, blowing agent, flame retardant dsb.

3. 2 TUJUANINTRUKSIONALKHUSUS ( TIK)Adapun tujuan penulisan makalah ini yaitu :

1. Menjelaskan sejarah umum penemuan polimer2. Menjelaskan definisi polimer3. Menjelaskan ruang lingkup kimia polimer4. Menjelaskan konsep dasar kimia polimer5. Menjelaskan klasifikasi polimer6. Menjelaskan struktur polimer7. Menjeleskan proses pembentukan polimer8. Menjelaskan sifat sifat polimer9. Menjelaskan mamfaat polimer10. menjelaskan komponen komponen dari polimer dan jenis jenisnya..11. menjelaskan penggolongan polimer.12. menjelaskan proses pembentukan polimer dan sifat-sifat dari polimer.

3. 3 PRASYARATAdapun permasalahan yang akan dibahas dalam proses penyusunan

makalah ini yaitu sejarah umum penemuan polimer, pengertian bahan polimerklasifikasi polimer, sifat sifat polimer, ruang lingkup kimia polimer, konsep

dasar kimia polimer, struktur polimer, proses pembentukan polimer, dan mamfaatpolimer.

3.4 URAIAN MATERISebelum tahun 1920-an, ahli kimia meragukan keberadaan molekul yang

mempunyai berat molekul lebih besar dari beberapa ribu. Pandangan membatasiditantang oleh Hermann Staudinger,seorang kimiawan Jerman denganpengalaman dalam mempelajari senyawa alamseperti karet dan selulosa. Berbeda


dengan rasionalisasi yang berlaku zat-zat ini sebagai agregatmolekul kecil,Staudinger diusulkan mereka terdiri dari makromolekul terdiri dari 10.000ataulebih atom. Ia merumuskan struktur polimer untuk karet ,berdasarkan unit isoprena berulang(disebut monomer). Istilah polimer danmonomer berasal dari akar Yunani poli (banyak), mono(satu) sedangkan meros(bagian).Pengakuan bahwa makromolekul polimer membentuk banyak bahanalami pentingdiikuti oleh penciptaan analog sintetik memiliki berbagaisifatMemang, aplikasi dari bahantersebut sebagai serat, film fleksibel, perekat, cattahan dan padatan sulit tetapi cahaya telahmengubah masyarakat modern.Beberapa contoh penting dari zat ini dibahas dalam bagianberikut.

3.4.1 Definisi PolimerKata polimer berasal dari kata Yunani , poli-berarti "banyak";

dan - meros berarti "bagian". Istilah ini diciptakan pada tahun 1833 olehJoens Jakob Berzelius, m es k i pu n d e f i n i s i d a r i p o l i me r yan g san g a tb e r b ed a d a r i definisi modern. Mer berarti unit berulang dalam rantai polimer,Monomer adalah sebuah unit tunggal mer (n = 1). Polymer artinya banyak mer-unit di Sepanjang rantai (n = 103 atau lebih), Derajat Polimerisasi adalah jumlahrata-rata mer-unit di rantai.

Polimer adalah rantai berulang dari atom yang panjang, terbentuk daripengikat yang berupa molekul identik yang disebut monomer. Sekalipun biasanyamerupakan organik (memiliki rantai karbon), ada juga banyak polimer inorganik.Contoh terkenal dari polimer adalah plastik dan DNA.

Meskipun istilah polimer lebih populer menunjuk kepada plastik, tetapipolimer sebenarnya terdiri dari banyak kelas material alami dan sintetik dengansifat dan kegunaan yang beragam. Bahan polimer alami seperti shelac dan ambertelah digunakan selama beberapa abad. Kertas diproduksi dari selulosa, sebuahpolisakarida yang terjadi secara alami yang ditemukan dalam tumbuhan.Biopolimer seperti protein dan asam nukleat memainkan peranan penting dalamproses biologi.


Bahan polimer adalah suatu bahan rekayasa bukan logam (non-metalicmaterial) yang penting. Saat ini bahan tersebut telah banyak digunakan sebagaibahan subtitusi untuk logam terutama karena sifat-sifatnya yang ringan, tahanakan korosi dan kimia dan murah, khusunya untuk aplikasi pada temperaturemurah. Hal lain yang menjadi pertimbangan adalah mempunyai daya hantar listrikdan panas yang rendah, kemampuan meredam kebisingan , warna dan tingkattransparan yang bervariasi, kesesuaian desain dan manufaktur.

Istilah polimer untuk menggambarkan bentuk molekul raksasa atau rantaiyang sangat panjang yang terdiri dari unit kecil yang berulang-ulang.Monomer memiliki ikatan kovalen tak jenuh (ikatan ganda) sedangkan pada merikatan tersebut menjadi aktif atau ikatan kovalen terbuka dengan elektron takberpasangan. Bahan organic alam yang mulai dikenal sejak tahun 1866, yaitudengan digunakannya polimer cellulose. Bahn organic buatan mulai dikenal tahun1906 dengan ditemukannya polimer Phenol Formaldehide atau Bakelite, hinggasaat ini masih digunakan untuk berbagai keperluan. Menggunakan bakelit untukmemegang (mounting) specimen metalografi dari sampel logam yang akan dilihanstruktur mikronya di bawah mikroskop optik reflektif.

Plastik oleh masyarakat awam sebagian besar disebut bahan polimer.Istilah tersebut berasal dari kata Plastikos yang berarti mudah dibentuk dandicetak. Teknologi modern plastic dimulai tahun 1920 an, yaitu dimulai dengandigunakannya polimer yang berasal dari produk derivative minyak bumi, sepertiPlyethylene. Salah satu jenis plastic yang sering kita jumpai adalah LDPE ( LowDensity Poly Ethylene) yang banyak digunakan sebagai pembungkus yang lunakdan sangat mudah dibentuk. Di samping pembagian di atas, yaitu natural polymeryang berasal dari alam (misalnya cellulose) dan synthetic polymer yangmerupakan hasil rekayasa manusia (misalnya bakelite dan plyethylene), polimerumumnya dikelompokkan berdasarkan perilaku mekanik dan struktur rantai ataumolekulnya.


Polimer thermoplastik, misalnya polyethylene, adalah jenis polimer yangmemiliki sifat-sifat thermoplastik yang disebabkan oleh struktur rantainya yanglinear (linear), bercabang (branched) atau sedikit bersambung (crosslinked).Polimer dari jenis ini akan bersifat lunak dan viskos (viscous) pada saatdipanasikan dan menjadi keras dan kaku (rigid) pada saat didinginkan secaraberulang-ulang. Sementara itu, polimer thermoset (termosetting), misalnyabakelite, hanya melebur pada saat pertama kali dipanaskan dan selanjutnyamengeras secara permanen pada saat didinginkan. Polimer jenis ini bersifat lebihkeras dan kaku (rigid) karena strukturnya olemkulnya yang membentuk jejaringtiga dimensi yang saling berhubungan (network). Polimer jenis elastomer,misalnya karet alam, memiliki daerah elastis non linear yang sangat besar yangdisebabkan oleh adanya sambungan-sambungan antar rantai (cross links) yangberfungsi sebagai pengingat bentuk (shapememory) sehingga karet dapatkembali ke bentuknya semula, pada saat beban eksternal dihilangkan.

Sifat sifat Polimer:

- Ringan; maksudnya rasio bobot/volumnya kecil.- Mudah diolah untuk berbagai macam produk pada suhu rendah

dengan biaya murah.- Tahan korosi dan kerusakan terhadap lingkungan yang agresif.- Bersifat isolator yang baik terhadap panas dan listrik.- Berguna untuk bahan komponen khusus karena sifatnya yang elastic

dan plastis.- Berat molekulnya besar sehingga kestabilan dimensinya tinggi- Densitas yang rendah, dibandingkan dengan logam dan keramik.- R as io k ek u a t an t e rh ad ap b e r a t ( s t r eng t h t o w e ig h t ) yan g

b a ik u n tu k beberapa jenis polimer.

Polymer Sebuah y a n g m o l e k u l ( m a k r o m o l e k u l ) y a n gt e r d i r i d a r i mengulang unit stuktural biasanya dihubungkan dengankovalenikatan kimia.


Sementara penggunaan polimer dalam populer menunjukkan plastikistilah ini sebenarnya mengacu pada kelas besar alam dan bahansintetis dengan berbagai propertiKarena berbagai properti luar biasa diaksesdalam bahan polimer mereka datanguntuk memainkan peran penting danmana-mana dalam kehidupan sehari-hari dari plastik dan elastomer di satusisi biopolymers alam seperti DNA dan protein yan g p en t ing b ag ik eh i du p an d i s i s i l a i n . S eb u ah co n to h s ed e r han a ad a l ah polietilenyan g b e r u l ang be r d a sa r k an u n i t ethilen(IUPAC nama etenamonomer.P a l i n g u m u m , s e p e r t i d a l a m c o n t o h i n i , y a n gt e r u s m e n e r u s dihubungkan tulang punggung suatu polimer yangdigunakan untuk persiapan plastik terutama terdiri dari atom karbon.

Namun, memang ada struktur lain,misalnya, unsur-unsur sepertisilicon bentuk bahan akrab seperti silicon contoh- contoh yang konyol dempuldan tahan air ledeng sealant. Tulang punggung DNA pada kenyataannyadidasarkan pada ikatan fosfodiester dan mengulang unit polisakarida (misalnyaselulosa)yang bergabung bersama-sama oleh ikatan glikosidik melalui atomoksigenBahan polimer alami seperti lak,kuning,dan alam karet telah digunakanselama berabad-abad.Biopolymers seperti protein dan asam nukleat memainkanperan p en t in g d a l am p ro s es b i o l og i . B e rb ag a i ad a p o l ime r a l aml a i nn ya , s ep er t i selulosa,yang merupakan unsur utama kayu dankertas.

Yang daftar polimer yang sintetik termasuk sintetis, bakelit, neoperene,nilon, dan plastik pelietilen, polipropilen, polyacrolietilen, PVB, silicon d a nb a n y a k l a g i . Polimer yang dipelajari dalam bidangkimiapolimer,polimer fisika dan dan ilmu polimer. B an yak p o l im e r p en t i ngs eca r a k om ers i a l d i s i n t e s i s o l eh mod i f ik a s i k imi a polimer yangterjadi secara alami. Contoh menonjol meliputi reaksi asam nitratdan selulosauntuk membentuk introselulosa dan pembentukan dilvukanisir karet denganmemanaskan karet alam di hadapan belerang.


Rekayasa polimer meliputi bahan alami seperti karet dan bahansintetis seperti plastik dan elastomer. Polimer merupakan bahan yangsangat berguna karenastruktur mereka dapat diubah dan disesuaikan untukmenghasilkan bahan :1) dengan berbagai sifat mekanik 2) dalam spektrum yangluas dari warna dan3) dengan sifat-sifat transparan yang berbeda polimer terdiridari molekul sederhana banyak yang mengulang unit struktural yan gd i s ebu t m on om er . S ebu ah mol eku l p o l im e r t u ng g a l d ap a tt e rd i r i d a r i ratusan hingga satu juta monomer dan mungkin memiliki, linierbercabang, ataus t r uk tu r j a r in g an . Ik a t an k o va l en m em eg an g a tomd a l am m ol ek u l p o l im e r b e rs am a d an o b l i g as i s ek un d er l a l ut ah an k e lo mp ok r an t a i po l im e r b e r sam a untuk membentuk bahanpolimer. Kopolimer merupakan polimer yang terdiridari dua atau lebihjenis monomer.

3.4.2 Ruang Lingkup Kimia PolimerRuang lingkup kimia polimer ada 4 yaitu:

a. Resin, yaitu bahan baku yang diperoleh dari industri petrokimia.Beberapa hal yang perlu diketahui mengenai resin antara lain:- Analisis Sifat- Kelarutan

- Berat Molekul

- Polimerisasi.

b. Aditif, yaitu bahan tambahan dalam teknologi polimer.Yang termasuk aditif antara lain:

- Pewarna;

- Pelumas;

- Fragnances;

- Stabilizer;- Antioksidan;-Plastisier;

- Emulsifer;


- Anti UV

c. Sains dan teknologi polimer.Dukungan ilmu pengetahuan dan teknologi, sangat menentukan dalam

menghasilkan produk produk polimer yang baik. Menghasilkan inovasi - inovasiuntuk memodifikasi berbagai bahan menjadi material - material baru, yangmemiliki keunggulan - keunggulan kualitas. Hal ini dilakukan denganmengandalkan kemajuan teknologi, guna menghasilkan mesin - mesin yang dapatmembuat produk polimer yang dibutuhkan oleh masyarakat.

d. Komoditi/Produk.Industri polimer, menghasilkan produk atau komoditi dari hasil sekian

banyak proses produksi polimer. Komoditi yang dihasilkan, merupakan tuangandari semua inovasi dan Polimer: Ilmu Material keunggulan teknologi. Komoditiyang unggul, menarik, murah dan memiliki berbagai keunggulan, adalah komoditiyang sangat diharapkan oleh segenap konsumen polimer. Bahan baku Aditif yaitu; Analisis, Sifat. Kelarutan, Berat Molekul, Polimerisasi, Pewarna Pelumas,Fragnances, Stabilizer, Antioksidan, Plastisier, Emulsifier, Anti-UV, TeknologiPolimer.

3.4.3 Konsep Dasar Kimia PolimerSecara kimia, polimer didefinisikan sebagai senyawa berbobot molekul

besar yang terbentuk dari penggabungan berulang secara kovalen (polimerisasi)molekul sederhana (monomer). Satuan struktur berulang di dalam rantaipolimerbiasanya setara atau hampir setara dengan struktur monomer (M).Jumlah satuan struktur berulang dalam rantai polimer (n) dikenal dengan derajatpolimerisasi (DP). Berdasarkan jumlah satuan berulangnya, hasil polimerisasimonomer dapat disebut dimmer, trimer, tetramer, , dan seterusnya, bilamasing-masing n = 2,3,4, , dan seterusnya. DP ialah jumlah total unit

unit struktur, termasuk gugus ujung. Sehingga, Bobot molekul = DP x beratmolekul. Contoh CH2 = CH2 - CH3CH3-. Jika DP = 100, maka BM = 100 x 28 =

2800. Polimer dengan derajat polimerisasi besar (bobot molekul > 104) disebutpolimer tinggi, sedang polimer dengan bobot molekul rendah (< 104) disebut


oligomer. Sebagian besar polimer tinggi yang termasuk dalam jenis plastik, karetdan serat mempunyai bobot molekul antara 104 106.

Meskipun istilah polimer lebih populer menunjuk kepada plastik, tetapipolimer sebenarnya terdiri dari banyak kelas material alami dan sintetik dengansifat dan kegunaan yang beragam. Bahan polimer alami seperti shellac dan ambertelah digunakan selama beberapa abad. Kertas diproduksi dari selulosa, sebuahpolisakarida yang terjadi secara alami yang ditemukan dalam tumbuhan.Biopolimer seperti protein dan asam nukleat memainkan peranan penting dalamproses biologi.

Bahan polimer adalah suatu bahan rekayasa bukan logam (non-metalicmaterial) yang penting. Saat ini bahan tersebut telah banyak digunakan sebagaibahan subtitusi untuk logam terutama karena sifat-sifatnya yang ringan, tahanakan korosi dan kimia dan murah, khusunya untuk aplikasi pada temperaturemurah. Hal lain yang menjadi pertimbangan adalah mempunyai daya hantar listrikdan panas yang rendah, kemampuan meredam kebisingan , warna dan tingkattransparan yang bervariasi, kesesuaian desain dan manufaktur.

Istilah polimer untuk menggambarkan bentuk molekul raksasa atau rantaiyang sangat panjang yang terdiri dari unit kecil yang berulang-ulang.Monomer memiliki ikatan kovalen tak jenuh (ikatan ganda) sedangkan pada merikatan tersebut menjadi aktif atau ikatan kovalen terbuka dengan elektron takberpasangan. Bahan organic alam yang mulai dikenal sejak tahun 1866, yaitudengan digunakannya polimer cellulose.Bahn organic buatan mulai dikenal tahun 1906 dengan ditemukannya polimerPhenol Formaldehide atau Bakelite, hingga saat ini masih digunakan untukberbagai keperluan. Menggunakan bakelit untuk memegang (mounting) specimenmetalografi dari sampel logam yang akan dilihan struktur mikronya di bawahmikroskop optik reflektif.


Plastik oleh masyarakat awam sebagian besar disebut bahan polimer.Istilah tersebut berasal dari kata Plastikos yang berarti mudah dibentuk dandicetak. Teknologi modern plastic dimulai tahun 1920 an, yaitu dimulai dengandigunakannya polimer yang berasal dari produk derivative minyak bumi, sepertiPlyethylene. Salah satu jenis plastic yang sering kita jumpai adalah LDPE ( LowDensity Poly Ethylene) yang banyak digunakan sebagai pembungkus yang lunakdan sangat mudah dibentuk. Di samping pembagian di atas, yaitu natural polymeryang berasal dari alam (misalnya cellulose) dan synthetic polymer yangmerupakan hasil rekayasa manusia (misalnya bakelite dan plyethylene), polimerumumnya dikelompokkan berdasarkan perilaku mekanik dan struktur rantai ataumolekulnya.

Polimer thermoplastik, misalnya polyethylene, adalah jenis polimer yangmemiliki sifat-sifat thermoplastik yang disebabkan oleh struktur rantainya yanglinear (linear), bercabang (branched) atau sedikit bersambung (crosslinked).Polimer dari jenis ini akan bersifat lunak dan viskos (viscous) pada saatdipanasikan dan menjadi keras dan kaku (rigid) pada saat didinginkan secaraberulang-ulang. Sementara itu, polimer thermoset (termosetting), misalnyabakelite, hanya melebur pada saat pertama kali dipanaskan dan selanjutnyamengeras secara permanen pada saat didinginkan. Polimer jenis ini bersifat lebihkeras dan kaku (rigid) karena strukturnya olemkulnya yang membentuk jejaringtiga dimensi yang saling berhubungan (network). Polimer jenis elastomer,misalnya karet alam, memiliki daerah elastis non linear yang sangat besar yangdisebabkan oleh adanya sambungan-sambungan antar rantai (cross links) yangberfungsi sebagai pengingat bentuk (shapememory) sehingga karet dapatkembali ke bentuknya semula, pada saat beban eksternal dihilangkan.


3.4.4 Klasifikasi PolimerPolimer dapat diklasifikasikan sebagai berikut:

1. Berdasarkan SumberBerdasarkan sumbernya polimer dapat dikelompokkan dalam 3 kelompok, yaitu:

1) Polimer Alam, yaitu polimer yang terjadi secara alami.Contoh: karet alam,karbohidrat, protein, selulosa,wol,kayu, kulit binatang, kapas, karetalam,dan rambut2 .

2) Polimer Semi Sintetik, yaitu polimer yang diperoleh dari hasil modifikasipolimer alam dan bahan kimia.Contoh: selulosa nitrat (yang dikenal lewatmisnomer nitroselulosa) yang dipasarkan dibawah nama - namaCelluloid danguncotton.

3) Polimer sintesis, yakni polimer yang dibuat melalui polimerisasi darimonomer - monomer polimer. Polimer sintesis sesungguhnya yang

pertama kali digunakan dalam skala komersial adalah dammar Fenolformaldehida. Dikembangkan pada permulaan tahun 1900-an olehkimiawan kelahiran Belgia Leo Baekeland (yang telah memperolehbanyak sukses dengan penemuanya mengenai kertas foto sensitif cahaya),dan dikenal secara komersial sebagai bakelit. Sampai dekade 1920-anbakelit merupakan salah satu jenis dari produk - produk konsumsi yangdipakai luas, dan penemuannya meraih visibilitas yang paling mewah,yakni dimunculkan di kulit muka majalah Time. P o l i m e rs i n t e t i s :

a. Tidak terdapat secara alami: nylon, poliester,polipropilen, polistiren

b. Terdapat di alam tetapi dibuat oleh proses buatan: karetsintetis

c. P o l i m e r a l a m i y a n g d i m o d i f i k a s i :s e l u l o i d , c e l l o p h a n e ( b a h a n dasarnya dariselulosa tetapi telah mengalami modifikasi


2. Berdasarkan jumlah rantai karbonnya1) 1 ~ 4 G a s ( L P G , L N G )2) 5 ~ 1 1 C a i r ( b e n s i n )3) 9 ~ 16 Cairan dengan viskositas rendah4) 16 ~ 25 Cairan dengan viskositas tinggi (oli, gemuk)5) 2 5 ~ 3 0 P a d a t ( p a r a f i n , l i l i n )6) 1000 ~ 3000 plastik(polistiren, polietilen, dll) Susunan pada

kopolimer Monomer

7) Monomer dalam copolymer dapat diatur sepanjang tulangpunggung dalam berbagai cara.

8) B o l ak ko po l im e r m em i l i k i r e s i du m on om er bo l ak -b a l ik seca r a t e r a tu r Periodik kopolimer memiliki jenis residumonomer diatur dalam urutan yang berulang.

9) Statistik kopolimer memiliki residu monomer yang diaturmenurut aturanstatistik yang diketahui. Copolymer statistik di manaMorfologi Polimer. Morfologi Polymer umumnya

menggambarkan susunan rantai dalamruang dan mikroskopispemesanan dari banyak rantai polimer. BentukmolekulMolekuler dan cara tersebut diatur dalam sebuah solidmerupakan faktor pentingdalam menentukan sifat-sifat polimer. Daripolimer yang runtuh untuk sentuhandengan yang digunakan di rompianti peluru, struktur konformasi, molekul danorientasi dari polimerdapat memiliki pengaruh besar pada sifatmakroskopik material. Konsep umum perakitan diri masuk kedalam organisasi molekul padas k a l a m i k r o d a nm a k r o s k o p i s s a a t m e r e k a a g r e g a t k e d a l a ms t r u k t u r m emer in t ahk an l eb i h . K r i s t a l i s as i , d ib ahasd i b awah in i , ad a l ah con t oh d a r i p r os es s e l f - a s s em bl ys ep e r t i o r g an i s as i o r i en t a t io n a l k r i s t a l c a i r yan g

ak an dibahas nanti.Katahanan kimia atau karakteristik10) Morfologi merupakan suatu variable penting dalam ketahanan kimia.


11) P o l im e r po l im e r K r i s t a l p ad a p r i ns ip n ya l e b ih t ahand a r i p ad a po l im e r polimer amorhfus.DegradabilitasSebagianbesar polimer mempunyai sifat yang tahan lama; sesungguhnyasifatini merupakan sifat yang memungkinkannya berkompetisidengan bahan- b a h a n a w e t l a i n n y a s e p e r t i g e l a sd a n l o g a m . A k a n t e t a p i , k e a w e t a nb i s a menghasilkan masalah-masalah, sebagai akibatnya,perhatian telah bergeser keujung berlainan dari spectrumdurabilitas; ke sintesis polimer-polimer yang dapatdiurai (degrabel)oleh efek-efek lingkungan sinar matahari dan mikroorganismetanah.

12) DelokalisasiSuatu system terkonjugasi yang diperluasbiasanya perlu untuk eksisnyak o n d i t i v i t a s r an gkap o l im e r , ak an t e t ap i mu a t an b i s a d i t r ans f e rd a l am beberapa kasus.

13) Doping Dopan- dopan bisa berupa akseptor- akseptor electronseperti pentafluoridaarsenat atau halogen, atau donor- donorelectron seperti logam alkali.

14) Morfologi Konduksi listrik dipengaruhi oleh factor- factorkonfigurasi dan konformasi.

3. Berdasarkan Bentuk Susunan RantainyaDibagi atas 3 kelompok yaitu:

1. Polimer Linier, yaitu polimer yang tersusun dengan unit ulang berikatansatu sama lainnya membentuk rantai polimer yang panjang

2. Polimer Bercabang, yaitu polimer yang terbentuk jika beberapa unit ulangmembentuk cabang pada rantai utama.

3. Polimer Berikatan Silang (Cross linking), yaitu polimer yang terbentukkarena beberapa rantai polimer saling berikatan satu sama lain pada rantaiutamanya.

4. Jika sambungan silang terjadi ke berbagai arah maka akan terbentuksambung silang tiga dimensi yang sering disebut polimer jaringan.


Adakalanya pembentukan sambungan silang dilakukan dengan sengajamelaluli proses industri untuk mengubah sifat polimer, sebagaimanaterjadi pada proses vulkanisasi karet.

Banyak sistim polimer sifatnya sangat ditentukan oleh pembentukanjaringan tiga dimensi, seperti misalnya bakelit yang merupakan dammar mengeras bahang fenol metanal. Dalam sistim polimer seperti itu pembentukansambungan silang tiga dimensi terjadi pada tahap akhir produksi. Proses inimemberikan sifat kaku dan keras kepada polimer. Jika tahap akhir produksimelibatkan penggunaan panas, polimer tergolong mengeras bahang dan polimerdisebut dimatangkan. Akan tetapi, beberapa sistim polimer dapat dimatangkanpada keadaan dingin dan karena itu tergolong polimer mengeras dingin. Polimerlurus (hanya mengandung sedikit sekali sambungan silang, atau bahkan tidak adasama sekali) dapat dilunakkan dan dibentuk melalui pemanasan. Polimer sepertiitu disebut polimer lentur bahang.

4. Berdasarkan Reaksi PolimerisasiDibagi 2 yaitu:

1) Poliadisi, yaitu polimer yang terjadi karena reaksi adisi. Reaksi adisi ataureaksi rantai adalah reaksi penambahan (satu sama lain) molekul-molekulmonomer berikatan rangkap atau siklis biasanya dengan adanya suatupemicu berupa radikal bebas atau ion.Contohnya dapat dilihat pada reaksiberikut:

a) Etilena CH2 = CH2 [CH2CH2],b) Tertrafluoro- CF2 = CF2 [CF2CF2],c) Metilena, CH2 = CH2 CH2CH2,d) Stirena,e) MetilmetakrilatCH3 CH3CH2 = C CO2CH3 CH2C-CO2CH2f) Butadiena CH2 = CH CH = CH2 [CH2CH = CHCH2]

2) Polikondensasi, yaitu polimer yang terjadi karena reaksi kondensasi/reaksibertahap. Mekanisme reaksi polimer kondensasi identik dengan reaksi


kondensasi senyawa bobot molekul rendah yaitu: reaksi dua gugus aktifdari 2 molekul monomer yang berbeda berinteraksi dengan melepaskanmolekul kecil. Contohnya H2O. Bila hasil polimer dan pereaksi(monomer) berbeda fase, reaksi akan terus berlangsung sampai salah satupereaksi habis. Contoh terkenal dari polimerisasi kondensasi ini adalahpembentukan protein dari asam amino. Contoh lainnya dapat dilihat padareaksi berikut:

a) Etilena glikol HOCH2CH2OH (-H2O) [OCH2CH2]b) Asam 4-hidroksi- HOCH2 CO2H (-H2O)c) Metilbenzoat OOCH2 CO.

5. Berdasarkan Jenis MonomerDibagi atas dua kelompok:

1) Homopolimer, yakni polimer yang terbentuk dari penggabungan monomersejenis dengan unit berulang yang sama.

2) Kopolimer, yakni polimer yang terbentuk dari beberapa jenis monomeryang berbeda. Kopolimer ini dibagi lagi atas empat kelompok yaitu:

a) Kopolimer acak. Dalam kopolimer acak, sejumlah kesatuanberulang yang berbeda tersusun secara acak dalam rantai polimer.

b) Kopolimer silang teratur. Dalam kopolimer silang teratur kesatuanberulang yang berbeda berselang - seling secara teratur dalam rantaipolimer.

c) Kopolimer blok. Dalam kopolimer blok kelompok suatu kesatuanberulang berselang - seling dengan kelompok kesatuan berulanglainnya dalam rantai polimer.

d) Kopolimer cabang/Graft Copolimer. Yaitu kopolimer dengan rantaiutama terdiri dari satuan berulang yang sejenis dan rantai cabangmonomer yang sejenis.


6. Berdasarkan kegunaannya polimerDapat dibagi atas 3 yaitu :

1) Polimer komersial (commodity polymers). Polimer ini dihasilkan dinegara berkembang, harganya murah dan banyak dipakai dalamkehidupansehari hari. Contoh : Polietilen (PE), polipropilen (PP), polistirena (PS),polivinilklorida (PVC), melamin formaldehid.

2) Polimer teknik (engineering polymers). Polimer ini sebagian dihasilkan dinegara berkembang dan sebagian lagi di negaramaju. Polimer ini cukupmahal dan canggih dengan sifat mekanik yang unggul dandaya tahan yanglebih baik. Polimer ini banyak dipakai dalam barang-barang listrikdanelektronik (mesin bisnis, komputer), mesin-mesin industri dan barang-barangkonsumsiContoh : Nylon, polikarbonat, polisulfon, polyester.

3) Polimer fungsional (functional polymers). Polimer ini dihasilkan dandikembangkan di negara maju dan dibuat untuk tujuankhusus denganproduksinya dalam skala kecilContoh : kevlar, nomex, textura, polimerpenghantar arus dan foton, polimer pekacahaya, membran, biopolymer.

7. Berdasarkan Sifat TermalDibagi 2 yaitu:

1) Termoplastik, yaitu polimer yang bisa mencair dan melunak. Hal inidisebabkan karena polimer - polimer tersebut tidak berikatan silang (linieratau bercabang) biasanya bisa larut dalam beberapa pelarut.

2) Termoset, yaitu polimer yang tidak mau mencair atau meleleh jikadipanaskan. Polimer - polimer termoset tidak bisa dibentuk dan tidak dapatlarut karena pengikatan silang, menyebabkan kenaikan berat molekul yangbesar.

Contohnya Fenol-formaldehida PF Alat listrik dan elektronik, bagianmobil, perekat plywood, utensil handle. Urea-formaldehida UF Sama sepertipolimer PF, juga bahan pelapis, Poliester tak jenuh. konstruksi, bagian-bagianmobil, lambung kapal, asesoris kapal, saluran anti korosi, pipa, tangki dan lain-


lain, peralatan bisnis. Epoksi bahan pelapis protektif, perekat, aplikasi - aplikasilistrik dan elektronik, bahan lantai industri, bahan pengaspal jalan raya, bahanpaduan (komposit). Melamin-formaldehida MF Sama seperti polimer UF, bingkaidekoratif, tutup meja, perkakas makan.Diantara plastik - plastik ini, hanyabeberapa jenis epoksi yang dikualifikasi sebagai plastik - plastik teknik. Polimer polimer fenol formaldehida dan urea formaldehida dan poliester poliester takjenuh menduduki sekitar 90% dari seluruh produksi. Perbandingan produksi antartermoplastik dan plastik termoset kira - kira 6 : 1.

Perbedaan sifat plastik termoplas dan plastik termoset

Plastik termoplas Plastik termoset

Mudah diregangkanFleksibelMelunak jika dipanaskanTitik leleh rendahDapat dibentuk ulang

Keras dan rigidTidak flrksibelMengeras jika dipanaskanTidak meleleh jika dipanaskanTidak dapat dibemtuk ulang

Polimer adalah bahan organik dan tulang punggung setiap bahan organikadalahr a n t a i a t o m k a r b o n . A t o m k a r b o n m e m i l i k ie m p a t e l e k t r o n d i k u l i t terluar. Masing-masing elektronvalensi dapat membentuk ikatan kovalen atoml a in k a r bo n a t au a t omas in g . K un c i s t r uk tu r p o l im e r ad a l ah bah w a du a a to m karbon dapatmemiliki hingga tiga obligasi umum dan masih ikatan dengan atoml a in .U n su r -u ns u r yan g p a l in g b an yak d i t em uk an p ad a p o l i me r d ann om o r valensi mereka: H, F, Cl, Bf, dan aku dengan 1 elektron valensi, O dan Sdengan2 elektron valensi, n dengan 3 elektron valensi dan C dan Sidengan 4 elektronvalensi. Kemampuan untuk membentuk rantaimolekul panjang adalah pentinguntuk memproduksi polimer. Pertimbangkanbahan polietilen, yang terbuat darigas etana, C2H6.


Etana gas memiliki dua atom karbon dalam rantai tersebut danmasing-masing dari berbagi dua atom karbon dua elektron valensi dengan yangl a i n .J ik a d u a m ol ek u l e t an a d ib aw a b e rs ama s am a , s a l ah s a t u i k a t ank a r bo n dalam molekul masing-masing bisa pecah dan dua molekuldapat bergabungdengan karbon untuk ikatan karbon. Setelah dua merbergabung, masih ada duaelektron valensi gratis di setiap akhir dari rantaiuntuk bergabung mer lain ataur an t a i po l im e r .P r os e s i n i d apa td i l an ju tk an l eb ih m en yu k a i m e r d an po l im e r b e rs ama - s am as amp ai d i h en t ik an d eng an p en am b ah an b ah an k imi aan th e r (terminator a), yang mengisi ikatan yang tersedia di setiap akhir molekul.Hal inid i sebu t p o l im e r l i n ea r d an m em b an gu n b lo k u n t ukp o l im e r t e rm op l as t i k .R an t a i p o l i m er yan g s e r i ng d i t amp i l kand a l am d u a d i m en s i , t e t ap i pe r lu dicatat bahwa mereka memiliki strukturtiga dimensi. Setiap obligasi pada 109 ke depan dan, oleh karena itu,karbon tulang punggung meluas melalui ruangseperti rantai bengkokTinkerToys. Ketika stres diterapkan, ini peregangan rantaid an p e rp an jan ganp o l im e r d ap a t r i bu an k a l i l eb ih b es a r d a r ip ada d is t ru k tu r kristal.

Percabangan rantai polimer mempengaruhi kemampuan rantaiuntuk meluncur melewati satu sama lain dengan mengubah gayaantarmolekul, padagilirannya mempengaruhi sifat-sifat polimer fisik massal.Cabang rantai panjang p o l im e r d ap a t m en in gk a tk an keku a t an ,


k e t an gg uh an , d an su h u t r ans i s i k acaak i b a t p en in gk a tan jum lahk e t e r b e l i t an p e r r an t a i .

E f ek d ar i r an t a i p an j ang seperti cabang pada ukuran daripolimer dalam larutan dicirikan oleh indek percabangan.A c a k a t a k t i kp a n j a n g d a n r a n t a i p e n d e k , d i s i s i l a i n , d a p a t m en gu r ang ik eku a tan po l im e r k a r en a g an gg uan o r g an i s as i d an d ap a tj ug a mengurangi kristalinitas dari polimer.Sebuah contoh yang baik dari efek iniberkaitan dengan berbagai atribut fisik polietilen. High-densitypolyethylene (HDPE) memiliki tingkat yang sangatrendah percabangan,sangat kaku, dan digunakan pada aplikasi seperti kendisusu. Low -density polyethylene (LDPE) d i s i s i l a i n , m e m i l i k ij u m l a h signifikan, baik cabang panjang dan pendek, cukup fleksibel,dan digunakan pada aplikasi seperti film plastic. Rantai panjang.S i f a t f i s ikp o l im e r yan g s ang a t b e r gan t un g p ad a u ku r an a t au pan j angr an t a i polimer.. Misalnya, seperti panjang rantai meningkat, mencair danmeningkatkans u hu m en d i d i h cep a t .

D amp ak r e s i s t ens i j u g a cen d er u ng m en in gk a td eng an rantai panjang, seperti halnya viskositas atau resistensi terhadapaliran, dari p o l im e r d a l am kead aan m el e l eh R an t a i pan j angb e r k a i t an d eng an k i r a - k i r a sebagai viskositas meleleh 1:10sehinggapeningkatan sepuluh kali lipat panjang rantai polimermenyebabkanv i s ko s i t a s m en i ng k a t l eb ih da r i 1 00 0k a l i . Peningkatan panjangrantai selanjutnya cenderung menurun rantaimobilitas, meningkatkan kekuatandan ketangguhan, dan meningkatkan suhutransisi gelas (T g).Iniadalah hasil dari peningkatan interaksi rantaiseperti Van der Waals atraksi danketerbelitan yang datang dengan panjangrantai meningkat.Interaksi jni cenderung untuk memperbaiki rantaiindividu dalam posisi lebih kuat danmenolak matriks deformasi danperpecahan, baik pada tekanan tinggi dan suhuyang lebih tinggi Panjangrantai polimer sangat penting.


Karena jumlah atom karbon dalam rantai meningkat menjadimelebihi beberapa ratus, bahan akan melewati keadaancair dan menjadi bendapadat berlilin. Ketika jumlah atom karbon dalam rantai i n i l eb ih d a r i1 . 00 0 , yan g p o l ye t h yl en e b ah an p ad a t , den g ank a r ak t e r i s t i k k eku a t an , f l eks i b i l i t a s d an k e t an gg u han ,d ip e ro l eh . P e r ub ah an s t a t e t e r j ad ik a r ena seb ag a i pan j angm enin gk a t mol eku l , k ek ua t an m en g i ka t t o t a l an t a r a molekul jugameningkat. Juga harus dicatat bahwa molekul umumnya tidak lurustetapi massakusut.

Bahan Thermoplastic, seperti polietilen, dapatdigambarkansebagai massa cacing terjalin secara acak dilemparkan ke dalamember. Pasukan m en g ik a t ad a l ah h as i l da r i g aya v an d e r W aal san t a r a m ol eku l d an b e l i t an mekanik antara rantai. Ketikatermoplastik dipanaskan, ada gerakan molekul l eb i h d an i k a t anan t a r a m ol ek u l d ap a t d e n g an m ud ah p a t ah . In i l ahs eb ab n ya mengapa bahan termoplastik dapat remelted.Ada lagi kelompokpolimer di mana sebuah jaringan besar tunggal, bukan b an yakm ol ek u l t e rb en tu k s e l am a po l im e r i s a s i .

K a r en a p o l im e r i s as i p ada a w a l n y a d i l a k u k a n d e n g a nm e m a n a s k a n b a h a n b a k u d a n b r i n i n g m e r e k a bersama-sama,kelompok ini disebut thermosetting polimer atau plastik. Untuk jenisstruktur jaringan untuk membentuk, yang mer harus mempunyai lebih darid u at e m p a t u n t u k b o n i n g t e r j a d i , j i k a t i d a k , h a n y a s t r u k t u rl i n i e r a d a l a h mungkin. Rantai ini membentuk struktur jointed dancincin, dan mungkin lipat bolak-balik untuk mengambil sebagian strukturkristal.Karena bahan dasarnya terdiri dari satu molekul raksasa, tidak adagerakanantara molekul sekali massa telah ditetapkan. polimer Thermosetting lebihkakudan umumnya memiliki kekuatan lebih tinggi dari polimer termoplastik.Juga,karena tidak ada kesempatan bagi gerakan antara molekul dalampolimer termoset, mereka tidak akan menjadi plastik bila dipanaskan.


Suatu polimer adalah rantai berulang dari atomyang panjang, terbentukdari pengikat yang berupa molekul identik yang disebutmonomer.Sekalipun biasanya merupakan organik (memiliki rantai karbon), adajuga banyak polimer inorganik.Contoh terkenal dari polimer adalah plastic danDNA.

8. Berdasarkan AplikasinyaDibagi 3 kelompok yaitu:1) Polimer komersial, yaitu polimer yang disintesis dengan biaya murah dan

diproduksi secara besar - besaran. Polimer komersial pada prinsipnyaterdiri dari 4 jenis polimer utama yaitu: Polietilena, Polipropilena, Poli(vinil klorida), dan Polisterena. Polietilena dibagi menjadi produk massajenis rendah (< 0,94 g/cm3), dan produk massa jenis tinggi (> 0,94 g/cm3).Perbedaan dalam massa jenis ini timbul dari strukturnya yakni: polietilenamassa jenis tinggi secara esensial merupakan polimer linier dan polietilenamassa jenis rendah bercabang.

Plastik - plastik komoditi mewakili sekitar 90% dari seluruhproduksi termoplastik dan sisanya terbagi diantara kopolimer stirena butadiena, kopolimer akrilonitril butadiena stirena (ABS), poliamidadan poliester. Contoh plastik - plastik komoditi dan penggunaannya dapatdilihat pada tabel 1-3.


Tabel 1.3. Contoh plastik-plastik komoditi dan penggunaannya

Tipe Singkatan Kegunaan Utama

LDPE lapisan pengamas,isolasi kawat dan kabel, barangmainan, botol fleksibel, perabotan, bhan pelapis

HDPE Botol, drum, pipa, saluran, lembaran,film, isolasi, kawat dan kabel.Polipropilena PP Bagian-bagian mobil danperkakas, tali,

anyaman, karpet, film.

Poli (vinil klorida)PVC

Bahan bangunan, pipa, tegar, bahanuntuk lantai, isolasi kawat dan kabel,film dan lembaran.Polistirena PS Bahan pengemas (busa dan film),isolasi busa, perkakas, perabotanrumah, barang mainan

2) Polimer teknik, yaitu polimer yang memiliki sifat unggul tetapi harganyamahal. Konsumsi plastik teknik kimia hingga akhir tahun 1980-anmencapai kira - kira 1,5 x 109 kg/tahun diantaranya poliamida,polikarbonat, asetal, poli(fenilena oksida) dan poliester mewakili sekitar99% dari pemasaran. Yang tidak diperhatikan adalah bahan - bahanberkualitas teknik dari kopolimer akrilonitril butadiena stirena,berbagai polimer terfluorinasi dan sejumlah kopolimer serta bahan paduanpolimer yang meningkat jumlahnya. Ada banyak kesamaan dalam pasaranplastik - plastik teknik tetapi plastik - plastik ini dipakai terutama dalambidang transportasi seperti (mobil, truk, pesawat udara), konstruksi(perumahan, instalasi pipa ledeng, perangkat keras), barang-barang listrikdan elektronik (mesin bisnis, komputer), mesin-mesin industri dan barang-


barang konsumsi.Selain polimer-polimer yang telah diperlihatkan,kopolimer dan paduan polimer teristimewa yang disesuaikan untukmemperbaiki sifat (mutu) semakin bertambah jumlahnya. Pemasaranplastik - plastik teknik tumbuh dengan cepat dengan proyeksi pemakaianyang meningkat hingga 10% per tahun. Contoh Polimer teknik yang utamadapat dilihat pada Tabel berikut ini.

Tipe Singkatan

Asetal POM

Poli (amidaimida) PAIPolikarbonat PC

Polietereterketon PEEK

Polietermida PEI

Poliimida PI

Poli (fenilena oksida) PPOPolietereterketon Poli (fenilena sulfide) PPS

3) Polimer dengan tujuan khusus, yaitu polimer yang memiliki sifat spesifikyang unggul dan dibuat untuk keperluan khusus. Contoh: alat-alatkesehatan seperti termometer/timbang

3.4.5 Struktur PolimerPolymer Sebuah y a n g b e s a r molekul (makromolekul) y a n g

t e r d i r i d a r i mengulang unit struktural biasanya dihubungkan dengankovalen ikatan kimia. Sementara penggunaan polimer dalam populermenunjukkan plastik, istilah ini sebenarnya mengacu pada kelas besaralam dan bahan sintetis dengan berbagai property. Karena berbagai propertiluar biasa diakses dalam bahan polimer mereka datang untuk memainkanperan penting dan dimana-mana dalam kehidupan sehari-haridari plastik dan elastomer di satu sisi biopolymers alam seperti DNA danprotein yan g p en t in g b ag i k eh i du p an d i s i s i l a i n .


S ebu ah con to h s ed e r h an a ad a l ah polietilen,yan g b e ru l angb e r d as a rk an un i t ethylene (IUPAC nama setena) monomer. P a l i n gu m u m , s e p e r t i d a l a m c o n t o h i n i , y a n g t e r u s m e n e r u sdihubungkan tulang punggung suatu polimer yang digunakan untukpersiapan plastik terutama terdiri dari atom karbon. Namun, memangada struktur lain,misalnya, unsur-unsur seperti silikon bentuk bahan akrabseperti Silikon, contoh- contoh yang konyol dempul dan tahan air ledengsealant. Tulang punggung DNA pada kenyataannya didasarkan padaikatan fosfodiester, dan mengulang unit polisakarida (misalnya selulosa) yangbergabung bersama-sama oleh ikatan glikosidik melalui atom oksigen.

Bahan polimer alami seperti, kuning, dan alam karet telah digunakanselama berabad-abad. Biopoymers seperti protein dan asam nukleat memainkanperan p en t i ng d a l am p ro s es b i o l og i .

B e rb ag a i ad a po l im e r a l am l a i nn ya , s ep e r t i selulosa, yangmerupakan unsur utama kayu dan kertas. Yang daftar polimer sintetiktermasuk k a r e t , s i n t e t i s , Bakelite, neoprene,nilon, PVC, plastik, polipropilen, polyacrylonitri, PVB, silikon d a n b a n y a k l a g i .

Polimer yang dipelajari dalam bidang kimia polimer, polimerfisika,dan ilmu polimer . B an yak p o l im e r p en t i ng s eca r a kom ers i a ld i s i n t e s i s o l eh m od i f ik a s i k imi a polimer yang terjadi secara alami.Contoh menonjol meliputi reaksi asam nitrat dan selulosa untuk membentuknitroselulosa dan pembentukan divulkanisir karet dengan memanaskan karet alamdi hadapan belerang.

Rekayasa polimer meliputi bahan alami seperti karet dan bahansintetis seperti plastik dan elastomer. Polimer merupakan bahan yangsangat berguna karena struktur mereka dapat diubah dan disesuaikan untukmenghasilkan bahan :

1) dengan berbagai sifat mekanik,2) dalam spektrum yang luas dari warna dan


3) dengan sifat-sifat transparan yang berbeda.Polimer terdiri dari molekul sederhana banyak yang mengulang

unit structural yan g d i s ebu t mo no m er . S ebu ah mo l ek u l po l im e rt un gg a l d ap a t t e r d i r i d a r i ratusan hingga satu juta monomer dan mungkinmemiliki, linier bercabang, atau s t r uk tu r j a r in g an . Ik a t an ko v a l enm em eg an g a tom d a l am m ol eku l p o l ime r b e rs am a d an o b l ig as is eku nd e r l a lu t ah an k e lom po k r an t a i p o l im e r b e r s am a untukmembentuk bahan polimer. Kopolimer merupakan polimer yang terdiridari dua atau lebih jenis monomer.

3.4.6 Proses Pembentukan PolimerProses pembentukan rantai molekul yang raksasa polimer melibatkan

reaksi yang kompleks. Proses Polimerisasi dikelompokkan menjadi dua jenisreaksi, yaitu :

1. Polimerisasi aditif, reaksi ini berlangsung secara cepat tanpa produksamping (by- product) sehingga sering disebut pertumbuhan rantai (ChainGrowth).

2. Polimerisasi kondensasi (condensation), reaksi ini berlangsung sepertipembentukan bakelit dari dua buah mer berbeda, berlangsung tahap demitahap (Step Growth) dengan menghasilkan produk samping, misalnyamolekul air dikondensasikan keluar.Proses pembentukan polimer berlangsung 3 tahap, yaitu (1) inisiasi, (2)

adisi atau pertumbuhan rantai, dan (3) terminasi. Untuk memulai proses ethylene,ditambahkan H2o2 sehingga terjadi pemutusan ikatan kovalen antar oksigendalammolekul hydrogen Peroksida dan ikatan kovalen antar karbon dalam molekulethylene.


3.4.7 Sifat Sifat Bahan PolimerBerikut ini adalah sifat dari bahan polimer, yaitu ;a. Mampu dicetak dengan baikb. Produk yang ringan dan kuat dapat dibentukc. Banyak diantara polimer bersifat isolasi listrik yang baikd. Baik sekali dalam ketahanan air dan ketahanan zat kimiae. Produk yang sifatnya berbeda dapat dibuat tegantung cara pembuatannyaf. Umumnya polimer lebih murahg. Kurang tahan terhadap panash. Kekerasan permukaan yang sangat kurang

i. Kurang tahan terhada[ pelarutj. Mudah termuati listrik secara elektro satatick. Beberapa bahan tahan abrasi atau punya koefisien gesek kecil.l. Ringan; maksudnya rasio bobot/volumnya kecil.sm. Mudah diolah untuk berbagai macam produk pada suhu rendah

dengan biaya murah.n. Tahan korosi dan kerusakan terhadap lingkungan yang agresif.o. Bersifat isolator yang baik terhadap panas dan listrik.p. Berguna untuk bahan komponen khusus karena sifatnya yang elastic

dan plastis.q. Berat molekulnya besar sehingga kestabilan dimensinya tinggir. Densitas yang rendah, dibandingkan dengan logam dan keramik.s. R as io keku a tan t e r h ad ap b e r a t ( s t r en g t h to w eig h t ) yan g

b a ik .

3.4.8 Manfaat PolimerKita hidup dalam era polimer, plastik, serat, elastomer, karet, protein,

selulosa semuanya ini merupakan istilah umum yang merupakan bagian daripolimer. Dari contoh-contoh di atas dapat kita bayangkan bahwa polimermempunyai manfaat yang besar dalam semua bidang kehidupan. Adapun manfaatdari polimer ini antara lain sebagai berikut:


1) Dalam bidang kedokteran: banyak diciptakan alat-alat kesehatan. seperti:termometer, botol infus, selang infus, jantung buatan dan alat transfusidarah.

2) Dalam bidang pertanian: dengan adanya mekanisasi pertanian.3) Dalam bidang teknik: diciptakan alat-alat ringan seperti peralatan pesawat.4) Dalam bidang otomotif: dibuat alat-alat pelengkap mobil.

3.5 RANGKUMANBahan polimer adalah suatu bahan rekayasa bukan logam (non-metalic

material) yang penting. Proses Polimerisasi dikelompokkan menjadi dua jenisreaksi, yaitu polimerisasi aditif yang berlangsung secara cepat tanpa produksamping (by- product) dan polimerisasi kondensasi (condensation), reaksi iniberlangsung seperti pembentukan bakelit dari dua buah mer berbeda, berlangsungtahap demi tahap (Step Growth) dengan menghasilkan produk samping, misalnyamolekul air dikondensasikan keluar.

Proses pembentukan polimer berlangsung tiga tahap, yaitu tahap inisiasi,adisi atau pertumbuhan rantai, dan terminasi. Bahan-bahan biopolimer dapatdiperoleh dari berbagai sumber, yang meliputi protein (kolagen/gelatin, kedelai)polisakarida (kitosan, pati, selulosa) dan lipid (lilin, asam lemak) , Tulang sapi,kulit sapi, dan kulit babi adalah bahan yang biasa digunakan untuk memperolehgelatin (Sobral, 2001).

Gelatin adalah protein dengan berbagai sifat fungsional dan aplikasi,termasuk kemampuannya membentuk film. polimer adalah rantai berulang dariatom yang panjang, terbentuk dari pengikat yang berupa molekul identik yangdisebut monomer. Sekalipun biasanya merupakan organik (memiliki rantaikarbon), ada juga banyak polimer inorganik. Contoh terkenal dari polimer adalahplastik dan DNA.


3.6 PERTANYAAN1. Coba anda jelaskan polimer DNA dan contoh polimer DNA ?2. Apa yang dimaksud dengan mer ?3. Sebutkan contoh polimer organik dan anorganik ?4. Coba anda jelaskan pengertian polimer kondensasi serta berikan contohnya ?

3.7 MODEL JAWABAN1. Polimer DNA yaitu substansi yang terdiri dari molekul molekul yang

menyertakan rangkaian satu atau lebih dari satu unit monomer.Contohnya: Karet

2. Mer merupakan pemisahan dari kata polimer yang berarti unit. Sedangkanpoli berarti banyak.Mer adalah molekul tunggal penyusun polimer yangdikenal sebagai istilah monomer, Atau suatu jenis bahan polimer denganrantai linier sangat panjang yang tersusun atas unit-unit kecil

3. Contoh polimer organik adalah kertas,yaitu yang di kenal sebagaipemamfaatan bubur kayu yang digunakan untuk bahan dasar kertas.contoh polimer anorganik yaitu plastic.

4. Polimer kondensasi adalah penggabungan monomer monomer yangmonomer tersebut berikatan terjadi reduksi pada gugus fungsional disertaipelepasan molekul molekul kecil.

Contohnya: Bakelit, fenol, dan pembentukan nilon.

Topik III Bahan Polimer

Documents

Transcript of Topik III Bahan Polimer