TUGAS KIMIA POLIMER POLIMERISASI EMULSI DAN SUSPENSI

MUHAMMAD ISA 1110096000020

FAKULTAS SAINS dan TEKNOLOGI PROGRAM STUDI KIMIA UIN SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA

POLIMERISASI EMULSIProses pembuatan polimer emulsi pertama kali dilakukan pada saat Perang Dunia Ke2.Terancamnya pasokan karet alam dari negara-negara ketiga mengakibatkan beberapa Negara seperti Amerika dan sekutunya serta Jepang berlomba-lomba untuk membuat karet alam sintetik.Polimer emulsi yang pertama kali disintesis adalah poli (1.3 butadiene co styrene). Bentuk dari polimer sintesis tersebut mirip dengan getah karet (latex) sehingga produk polimer-polimer emulsi sering juga dikenal dengan sebutan latex. Proses pembuatan polimer emulsi adalah dengan polimerisasi radikal bebas. Komponen-komponen yang terlibat dalam polimerisasi emulsi (emulsion polymerization) adalah monomer,inisiator, air, surfaktan, dan aditif. Dewasa ini produk-produk dari polimer emulsi banyak digunakan sebagai lem (adhesive), cat (coating), dan untuk aplikasi tekstil. Fungsi utama dari polimer emulsi adalah sebagai binder (pengikat).Partikel-partikel tanah pada dasarnya tidak terikat dengan kuat antara satu dan lainnya. Akar daritanaman akan meningkatkan ikatan dari partikel-partikel tersebut. Hilangnya pohon dan tanamanakibat penebangan liar atau sebab yang lain mengakibatkan partikel-partikel tanah menjadisangat rentan dan mudah untuk dipisahkan. Apalagi jika tanah yang rentan tersebut dikenai oleh beban yang sangat besar, misalnya aliran sungai yang deras atau hujan yang sangat lebat. Aliranair akan dengan sangat mudah merusak dan menghancurkan ikatan partikelpartikel tanah.Akibatnya, akan terjadi tanah longsor atau erosi Polimer emulsi, terutama dari jenis poly (vinyl acetate co acrylic) atau poly (vinil acetate coveova), dapat berfungsi sebagai soil stabilizer. Polimer jenis ini akan meningkatkan ikatan partikelpartikel tanah sehingga akan mencegah pergerakan dari partikel-partikel tersebut sertaakan mencegah terdispersinya partikel-partikel tanah oleh air dan udara.Perlu terlebih dahulu diketahui materialmaterial lain yang juga dapat berfungsi sebagai soilstabilizer dan kelemahan dari setiap materialmaterial tersebut. Material-material yang dapatdigunakan sebagai soil stabilizer selain polimer emulsi adalah chlorine based salts, organic resinemulsion, organic oil emulsion, petroleum resin emulsion, liqnin sulfonate, dan enzymes.Kelemahan dari material-material tersebut di antaranya adalah sifat korosif terhadap logam,tanah menjadi licin jika basah, ikatan antarpartikel tidak kuat, menjadikan tanah dan air tanahmenjadi hangat, lapisan menjadi mudah patah (britle) jika kering, lapisan memiliki bau yang menyengat, mudah terlarut, dan proses aplikasinya yang sulit. Keunggulan dari polimer emulsi dibandingkan dengan material yang lain adalah menciptakan l apisan yang flexible, aman terhadap lingkungan, tidak korosif, tidak mudah terlarut, tanah tidak licin jika

basah, tahan air (waterproof), nonflammable, tidak menimbulkan bau, mengikat partikel tanah dengan kuat, aplikasinya yang singkat dan mudah, tahan terhadap sinar matahari(sinar uv) dan alkali, dan yang lebih penting adalah biayanya yang murah.Metode penggunaannyaPolimer emulsi jenis poly (vinyl acetate co acrylic) atau poly (vinil acetate co veova) sebagai soilstabilizer untuk mencegah erosi sudah dilakukan di negara-negara Eropa dan Amerika Serikat, belum lama juga diujicobakan di Malaysia dan Thailand, dan menunjukkan hasil yangmenggembirakan.Polimer emulsi berbentuk cairan berwarna putih susu (milky white) memiliki pH yang sesuaidengan pH tanah dan memiliki viskositas yang rendah.Metode penggunaannya adalah dengan menyemprotkan cairan polimer pada tanah-tanah yangrentan terhadap erosi seperti pinggir sungai, tanah-tanah gundul, daerah pertambangan, dan lainlain. Metode penyemprotannya dapat melalui selang, truk, atau helikopter.Polimer emulsi yang telah disemprotkan akan berdifusi ke dalam tanah sampai kedalaman duacm dan akan mengikat setiap partikel tanah dengan kuat. Polimer ini akan membentuk film dalam waktu antara 2 hingga 16 jam tergantung dari jenis tanahnya. Setelah kering danmembentuk lapisan film, maka tanah akan menjadi terlindung dari erosi dan longsor, terutamaerosi yang disebabkan hujan deras dan banjir.Lapisan film dari polimer ini tidak akan merusak bibit-bibit (seeds) tanaman, bahkan akanmencegah terlarutnya atau hilangnya pupuk dari tanah. Kedalaman film yang hanya dua cm dari permukaan tanah tidak akan mengganggu unsur-unsur hara di dalam tanah dan air tanah (groundwater). Struktur polimer yang mempunyai gugus fungsi yang hidrofob akan mengakibatkantanah tahan terhadap air sehingga tidak menjadi licin jika basah.Aplikasi lainSelain digunakan sebagai material pencegah erosi atau longsor, polimer emulsi jenis poly (vinylacetate co acrylic) atau poly (vinil acetate co veova) dapat pula digunakan sebagai dust palliative. Environmental Protection Agency (EPA) menyatakan, bahkan debu (dust)mengandung 108 bahan berbahaya, di antaranya dapat menyebabkan penyakit asma, kanker,alergi, dan penyakit karena virus.EPA memperkirakan setiap tahun terjadi emisi debu (dust emmision) sebanyak 25 m ton. Polimer emulsi yang disemprotkan pada tanah akan mencegah terjadinya polusi yang disebabkanoleh debu (dust pollution) karena polimer emulsi akan mencegah terdispersinya partikel-partikeltanah oleh udara. Dengan demikian, selain dapat diaplikasikan di pinggir-pinggir sungai sebagaimaterial pencegah erosi, polimer emulsi juga dapat diaplikasikan pada daerah perkotaan sepertitaman kota, tanah lapang, daerah pertambangan, daerah pertanian, pinggir jalan raya, landasan pesawat terbang dan helikopter, tempat parkir, dan lain-lain.Dengan menggunakan polimer emulsi, selain terhindar dari bahaya longsor dan erosi, kita jugaakan terhindar dari berbagai jenis penyakit.

TEKNIK POLIMERISASI EMULSI Dalam polimerisasi emulsi dikenal empat macam teknik yaitu : Teknik Batch Pada teknik batch, semua komponen yaitu air, monomer, emulsifier, surfaktan, dan koloid pelindung dimasukkan pada awal reaksi. Keuntungan dari proses ini yaitu berat molekul yang dihasilkan tinggi, dan eksperimennya yang sederhana. Kekurangan dari proses ini yaitu kesulitan mengontrol suhu,dan polimer yang dihasilkan memiliki ukuran yang tidak seragam (polidispers). Teknik Seeding Pada polimerisasi emulsi dengan teknik seeding, sebagian air, monomer dan surfaktan dimasukkan ke dalam reaktor kemudian dilakukan penambahan inisiator secara langsung (shot). Setelah semua inisiator selesai ditambahkan, dilakukan feeding sisa air, monomer dan surfaktan.Keunggulan dari polimerisasi cara ini adalah dapat menghasilkan ukuran partikel yang relatif besar. Teknik Kontinu Pada polimerisasi kontinu, reaktor diaduk secara kontinu, dengan feeding komponen secara kontinu, produk yang terbentuk langsung dapat diisolasi. Kelebihan dari proses ini yaitu teknis yang sederhana, diperoleh jumlah produk yang tinggi per satuan ruang dan waktu, komposisi kopolimer yang seragam. Kekurangan proses ini yaitu hanya cocok untuk dispersi yang stabil terhadap tegangan, viskositas dispersi rendah, dan berat molekul yang rendah.

Teknik Semikontinu

Pada teknik semikontinu, sebagian air dan surfaktan dicampurkan dan kemudian dimasukkan ke dalam reaktor. Selanjutnya ke dalam campuran yang disebut initial charge ini dimasukkan pre-emulsi monomer dan larutan inisiator secara terus-menerus sampai habis. Jika dalam polimerisasinya digunakan inisiator yang terdiri dari dua senyawa (misalnya H2O2 asam askorbat) maka salah satunya dimasukkan ke dalam rekator bersama initial charge sedangkan yang satu lagi dimasukkan sesudahnya bersama pre emulsi monomer.

POLIMERISASI SUSPENSIPolimerisasi suspensi terjadi dalam monomer droplet (>1m). Dalam polimerisasi suspensi ini, digunakan inisiator, monomer dan polimer yang tidak larut dalam pelarut yang biasanya adalah air. Jika proses ini dikontrol dengan baik, maka akan diperoleh polimer dalam bentuk butiran. Pemisahan polimer ini biasanya dengan filtrasi. Kelebihan utamanya adalah transfer panasnya sangat efisien. Dimana Teknis Polimerisasi nya : Polimerisasi berlangsung dalam sistem aqueous dengan monomer sebagai fase terdispersi, menghasilkan polimer yang berada pada fase solid terdispersi. Inisiator terlarut dalam fase monomer Dispersi monomer menjadi tetesan dipertahankan dengan kombinasi pengadukan dan penggunaan stabilisator yang larut dalam air (misalnya metil selulosa, gelatin, sodium poliakrilat). Polimer dibebaskan dari stabilisator dengan pencucian dan dilanjutkan dengan pengeringan Metode polimerisasi ini digunakan secara komersil untuk menghasilkan polimer vinil yang keras dan glassy, seperti polistirena, polimetil metakrilat, polivinil klorida, dan poliakrilonitril. Contoh polimerisasi suspensi adalah pembuatan PMMA.