57593278 Makalah Resin Melamin Formaldehid Dan Resin Fenol Formaldehid

Download 57593278 Makalah Resin Melamin Formaldehid Dan Resin Fenol Formaldehid

Post on 09-Oct-2015

66 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Resin

TRANSCRIPT

<p>RESIN MELAMIN FORMALDEHID DAN RESIN FENOL FORMALDEHID</p> <p>Disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Pengetahuan Bahan</p> <p>Pembimbing : Ir. Retno ,MscPenyusun : Allensius Karelsta Harefa (091411003) Yudi Sam Pratama (091411031)Kelas:2-AJurusan:Teknik KimiaKelompok : 11</p> <p>POLITEKNIK NEGERI BANDUNGJURUSAN TEKNIK KIMIAD3 TEKNIK KIMIA2011</p> <p>ISI</p> <p>PENDAHULUAN Polimer Molekul besar (makromolekul) yang terbangun oleh susunan unit ulangan kimia yang kecil, sederhana dan terikat oleh ikatan kovalen. Unit ulangan ini biasanya setara atau hampir setara dengan monomer yaitu bahan awal dari polimer. Monomer Sebarang zat yang dapat dikonversi menjadi suatu polimer. Untuk contoh, etilena adalah monomer yang dapat dipolimerisasi menjadi polietilena (lihat reaksi berikut). Asam amino termasuk monomer juga, yang dapat dipolimerisasi menjadi polipeptida dengan pelepasan air.</p> <p>Sumber polimer dibagi dua yaitu alami contohnya Pati, Selulosa, Protein, Lipid, Asam Nukleat, dsb dan Sintetik contohnya Polietilena, Polivinil Klorida, dsb.Cara Pembuatan dibagi menjadi dua proses yaitu Polimer Adisi dan Polimer Kondensasi. Polimerisasi Adisi, Monomer mengadisi monomer lain sehingga produk polimer mengandung semua atom yang ada pada monomer awal. Polimerisasi Kondensasi, Sebagian dari molekul monomer tidak termasuk dalam polimer akhir.Polimer memiliki 2 Reaksi terhadap Kalor yaitu Polimer Termoplastik Bila dipanaskan melunak dan dapat dibentuk dengan bantuan tekanan dan Polimer Termoset Dapat dilebur dalam pembuatannya tapi menjadi keras selamanya tidak melunak dan tidak dapat dicetak ulang.Contoh polimer termoset ialah :a. Resi Phenol Resin phenol, merupakan resin sintetik yang dibuat dengan mereaksikan phenol dengan formaldehida, wujud nya keras, kuat, awet dan dapat dicetak pada berbegai kondisi.Bahan ini mempunyai daya tahan panas dan air yang baik dan dapat diberi macam-macam warna, sering digunakan sebagai bahan pelapis dan laminating, pengikat batu gerinda, pengikat logam atau gelas, dapat dicetak menjadi kotak, isolator listrik, tutup botol dan tangkai pisau.b. Resin Amino Ada 2 jenis resin amino terpenting, yakni: formaldehida urea dan formaldehida melamin. Resin ini banyak di pasar kan dalam bentuk serbuk, untuk kemudian di cetak, sedangkan bila bentuk cair (larutan), untuk digunakan sebagai perekat.Untuk meningkatkan sifat mekanik dan listrik, maka pada melamin ditambahkan bahan pengisi, sehingga dapat juga digunakan untuk membuat sendok-garpu, bagian busi, tombol-tombol dan alat cukur. Sedangkan resin urea, dapat dicetak tekan, memiliki permukaan yang keras dan mempunyai nilai dielektrik yang tinggi dan dapat diberi berbagai warna. Produk yang dihasilkan dari resin urea adalah: peralatan listrik, kancing, dll. Kedua jenis resin ini banyak juga digunakan untuk mencegah berkerut dan kusut nya kain katun dan untuk mencegah menyusut nya kayu.c. Resin Furan Resin ini berasal dari hasil pengolahan limbah pertanian, seperti: tongkol jagung dan biji kapas. Warna produk nya agak tua, tahan air dan mempunyai sifat-sifat listrik yang baik. d. Resin Epoksida Resin jenis ini banyak dipakai untuk keperluan: pengecoran, pelapisan, protektor alat-alat listrik, campuran cat dan sebagai adhesif (perekat/lem). Karena alasan resin ini tahan terhadap aus dan beban kejut, maka sering juga digunakan untuk membuat cetakan tekan (metalurgi serbuk), panel sirkuit listrik, tangki dan jig.e. Resin Silikon Polimer dengan silikon sebagai bahan dasar, mempunyai sifat yang sangat berbeda dengan bahan dasar plastik (atom karbon) lain nya. Sifat-sifat spesifik nya adalah: stabilitas (tahan terhadap suhu tinggi), kedap air, oleh karena itu sering digunakan untuk membuat: minyak gemuk (fat), resin, perekat dan karet sintetis. Contoh polimer termoplastik ialaha. Selulosa Selulosa dibuat dari serat kapas dan kayu, namun sangat kuat dan ulet serta dapat diberi ber- bagai warna.b. Polisteren Bahan ini diciptakan khusus untuk keperluan cetak injeksi dan ekstrusi, berat jenis nya cukup rendah, yaitu 1,07 kg/m3, daya tahan terhadap air, panas dan zat-zat kimia cukup baik serta dimensinya yang stabil.c. Polietilen Produk nya mempunyai fleksibilitas pada suhu ruang maupun rendah, kedap air, tidak ber- reaksi dengan zat kimia, dapat disambung dengan cara dipanaskan dan dapat diberi warna.d. Polipropilen Polipropilen dibentuk dengan berbagai tekni termoplastik, memiliki sifat-sifat listrik yang baik, tahan terhadap impak, kekuatan nya tinggi dan tahan terhadap suhu tinggi serta zat-zat kimia. e. Polisulfona Bahan ini tahan terhadap panas dan mempunyai sifat fisis yang unggul, yang dibuat dengan cara cetak-injeksi, pembentukan termal dan cetak-tiup.f. Plastik ABS Bahan ini merupakan campuran antara: akrilonitril, butadien dan stirena, diamana hasil nya cukup keras, fleksibel (supel) dan ulet serta mampu bertahan sampai suhu 105 C.g. Poli-imida Di pasaran, poli-imida ini dapat ditemukan dalam bentuk padat (primer SP), film (Kapton) atau larutan dan bahan ini tahan sampai suhu hingga 400 C. Karakteristik yang lain dari plastik ini adalah: koefisien gesk nya yang rendah, tahan terhadap radiasi dan sifat listrik yang baik.h. Nilon Kata lain dari nilon adalah poliamida, digunakan sebagai serat tekstil atau filamen dan biasanya dibuat melalui pencetakan atau ekstrusi. i. Resin Akrilik Resin ini mempunyai daya tembus cahaya yang baik dan tahan terhadap kelembaban. j. Resin Vinil Di pasaran, jenis resin ini dapat ditemukan sebagai: polivinil klorida, polivinil butirat dan poliviniliden klorida, yang melalui proses cetak-tekan atau cetak-injeksi atau ekstrusi atau cetak-tiup, dapat menghasilkan lembaran untuk pelapis permukaan yang kaku maupun fleksibel. k. Karet Sintetis Karet sintetis yang banyak dikenal adalah: GR-S, nitril, Thiokol, neopren, Butil dan karet silikon. Namun yang paling banyak di produksi adalah dari jenis GR-S, sebab sangat sesuai untuk membuat ban kendaraan, bahan ini merupakan suatu polimer dari butadiena dan stirena yang dapat ditingkatkan kekerasan nya dengan menambahkan black carbon, bila untuk ban kendaraan, ditambah kan lagi karet alami. </p> <p>Dalam makalah ini akan difokuskan pada resin melamin formaldehid dan reson fenol formaldehid yang merupakan jenis dari resin termostat.</p> <p>Resin Secara Umum</p> <p>Resin atau damar adalah suatu campuran yang kompleks dari ekstret tumbuh-tumbuhan dan insekta, biasanya berbentuk padat dan amorf dan merupakan hasil terakhir dari metabolisme dan di bentuk diruang-ruang skizogen dan skizolisigen. Banyak penyelidik percaya bahwa resin adalah hasil oksidasi dari terpen-terpen.Secara fisis resin (damar) ini biasanya keras, transparan plastis dan pada pemanasan menjadi lembek atau leleh. Secara kimiawi resin adalah campuran yang kompleks dari asam-asam resinat, alkoholiresinat, resinotannol, ester-ester dan resene-resene. Bebas dari zat lemas dan mengandung sedikir oksigen. Karena mengandung zat karbon dalam kadar tinggi, maka kalau dibakar menghasilkan hangus. Juga ada yang menganggap bahwa resin terdiri dari zat-zat terpenoid, yang dengan jalan adisi dengan air menjadi damar dan fitosterin. Sifat larut dalam air, sebagian larut dalam alkohol, larut dalam eter, aseton, petroleum eter, kloroform, minyak terpenting dan lain-lain minyak. Apabila resin-resin di pisahkan dan di murnikan, biasanya dibentuk zat padat bis terbakar. Resin ini juga tidak larut dalam air,tetapi larut dalam alkohol dan lain-lain pelarut organik yang membentuk larutan yang apabila di uapkan meninggalkan sisa yang berupa lapisan tipis seperti vernis (Nadjeeb, 2009).</p> <p> Beberapa sifat resin secara umum antara lain:=&gt; Secara fisika:1. Keras2. Transparan3. Plastis4. Lembek/ leleh=&gt; Secara kimia, campuran dari:1. Asam-asam resinat2. Alkohol rersinat3. Resino tannol4. Ester-ester5. Resen-resen6. Bebas Zat lemak7. Sedikit mengandung oksigen dan banyak mengandung karbon ( Anonim, 2010g).</p> <p>Mengenai isi dari resin pada umumnya adalah sebagai berikut :1.Asam-asam resinat, terdiri dari asam-asam oksi yang banyak jenisnya, biasanya mempunyai sifat gabungan dari asam-asam karboksilat dan fenol-fenol. Asam-asam ini terdapat baik dalam keadaan bebas maupun terikat sebagai ester-ester. Pada umumnya asam-asam ini larut di dalam larutan alkai membentuk larutan seperti sabun ataupun suspensi koloidal. Garam-garam logamnya di kenal sebagai resinat, beberapa di antaranya banyak di gunakan untuk membuat sabun yang murah dan vernis. Sebagai contoh biasanya asam abietat di dalam colophonium, asam kopaivat dan oksikopoivant di dalam Balsamum Copaive asam guiakonat didalam Guajac, asam pimarat(pimarinat) di dalam Burgundy Pitch (Picea excelsa) dan asam komnifora di dalam myrrha. 2.Alkohol-alkohol resinat, terdiri dari alkohol-alkohol kompleks yang mempunyai berat nolekul yang tinggi yang di sebut resinotannol sebagai hasil polimerisasi dari alkohol damar resinol, yang dengan garam-garam ferri memberikan reaksi seperti tannin. Alkohol-alkohol resinat terdapat dalam keadaan bebas maupun terikat sebagai ester dengan asan-asam aromatis, asam benzoat, asam salisilat, asam sinnamat, asam umbellate. Beberapa resinol misalnya : Benzorsinol dari benzoin Steresinol dari styrax Guaiaresinol dari gurjun balsem (depterocarpus) Guaiaresinol dari guaiac resin3.Resene-resene. Resene adalah zat-zat yang kompleks yang tidak mempunyai sifat-sifat kimiawi yang khas. Resene ini tidak membentuk garam atau ester, tidak larut di dalam larutan alkali dan tidak terhidrolisa dengan alkali. Sebagai contoh adalah alban dan fluavil dari gutta percha, kopalresene dari copal, dammarresene dari dammar, drakoresene dari sanguis draconis, olibanoresene dari olibanum (Anonim, 2010g).</p> <p>RESIN MELAMIN-FORMALDEHIDA</p> <p>PENDAHULUANResin melamin-formaldehida diperkenalkan di Jerman oleh Henkel pada tahun 1935. Resin ini termasuk dalam golongan resin amino yang diproduksi melalui reaksi polikondensasi antara melamin dan formaldehida. Dibanding resin amino lainnya, seperti resin urea-formaldehida, mempunyai kelebihan yakni transparan; kekerasan(hardeness) yang lebih baik; stabilitas termal yang tinggi; tahan terhadap air, bahan kimia, dan goresan; dan bersifat sebagai flame retardant. Dari kelebihan ini, penggunaan resin ini sangat luas, seperti pada industri perekat, tekstil, laminasi, kertas, pelapisaan permukaan ( surface coatings), moulding dan sebagainya.Amerika saerikat, Eropa dan Asia Tenggara adalah pasar terbesar dari melamin. Permintaan akan material ini di Amerika Serikat dan Eropa Barat tumbuh sekitar 3% pertahun dalam kurung waktu 2001 2006 dan secara global diprediksi tumbuh sekitar 4,5% pertahun. Laju pertumbuhan akan permintaan di Asia Tenggara diharapkan akan lebih cepat karena peningkatan produksi laminat untuk keperluan domestic dan ekspor. </p> <p>ASPEK KIMIAWI</p> <p>Reaksi pembentukan resin melamin-formaldehida merupakan reaksi polikondensasi yang sampai pada tahap akhir penggunaannya terdiri dari tiga tahap. Tahap pertama adalah reaksi metilolasi dengan formaldehida membentuk melamin termetilolasi (gambar 1). </p> <p>Molekul melamin mengandung tiga gugus amina primer dan setiap gugus tersebut mempunyai potensi untuk bereaksi dengan dua mol formaldehida hingga dapat membentuk produk heksametilolmelamin, jika rasio formaldehida/melamin cukup tinggi. Dalam medium alkali (pH &gt;9) maka produk yang dihasilkan secara esensial adalah trimetilolmelamin dan heksametilolmelamin</p> <p>Tahap kedua adalah tahap kondensasi membentuk jembatan eter dan melepaskan air atau pembentukan jembatan metilen dengan melepaskan formaldehida, bergantung pada pH. Sebagai contoh kondensasi dari molekul monometilolmelamin</p> <p>Tahap akhir adalah tahap kondensasi lanjut yang pada akhirnya membentuk produk polimer terikatsilang dengan struktur jejaring tiga dimensi. Parameter yang sangat penting dalam pembentukan resin melamin-formaldehida adalah: rasio molar atau rasio massa dari bahan baku (melamin dan formaldehida) kemurnian bahan baku pH waktu dan temperature</p> <p>PROSES PRODUKSI</p> <p>Resin melamin-formaldehida biasanya dipreparasi secara batch (5 20 m3). Proses kontinu juga dapat dilakukan, terutama untuk produksi resin perekat (lem).</p> <p>a. Produksi BatchwiseProsedur batchwise adalah metode yang paling banyak digunakan untuk produksi resin melamin-formaldehida secara industrial. Walaupun kapasitas produksi relative kecil, proses ini dapat dilakukan perluasan varitas produk dan setiap saat dapat dilakukan perubahan produk. Gambar 1 menyajikan diagram pabrik untuk produksi resin dalam bentuk larutan berair (aqueous solutions).</p> <p>Gambar 1. Diagram pabrik untuk produksi larutan berair resin melamin-formaldehida.a) Reaktor, b) masukan/umpan starting materials, c) kondensor refluks, d) kontener/wadah temporer, e) pompa, f) alat penguap (vaporizer), g) wadah produk final, h) kondensor, i) pompa vakum, k) wadah uap terkondensasi (kondensat), l) pendingin.</p> <p>Reaksi dilakukan dengan dua atau lebih tahapan dalam reaktor (stainless steel, No. St. 1.4541 atau St. 1.4571) berpengaduk (berbentuk piringan atau jangkar). Reaktor ini juga dilengkapi dengan alat pemanas dan pendingin,serta alat ukur pH dan temperatur. Pada tahap pertama (reaksi hidroksimetilasi atau metilolasi) dilakukan pada pH, temperatur dan waktu tertentu, bergantung pada sifat produk yang diinginkan. Tahap berikutnya adalah reaksi kondensasi dengan pengadukan dan pemanasan secara refluks. pH larutan dipertahankan pada nilai tertentu dan lamanya refluks bergantung dari sifat produk yang diinginkan.Setelah kondensasi selesai, produk dievaporasi dengan tekanan tereduksi untuk memproteksi resin terhadap oksidasi/deteorisasi. Evaporasi dilakukan hingga diperoleh larutan dengan konsentrasi tertentu. Kualitas resin yang dihasilkan kemudian dibandingkan dengan spesifikasinya dan selanjutnya dimasukkan kedalam tangki penyimpan (wadah produk final).Sebagai contoh, pembuatan resin untuk impragnasi kertas yang digunakan dalam memproduksi bahan laminasi dekoratif. 126 bagian (berbasis massa) melamin dimasukkan ke dalam larutan yang diaduk berisi 120 bagian formaldehida 40% dan 70 bagian air pada temperature ruang. Campuran reaksi dibawa ke pH 9 dengan penambahan larutan natrium hidroksida dan dipanaskan secara cepat (20 30 menit) sampai temperature 100oC. Setelah melamin terlarut, proses berlangsung secara eksotermal, penambahan larutan natrium hidroksida dilakukan secara kontinu, untuk memelihara pH 8,5 8,8 sampai sepanjang proses kondensasi. Kondensasi dilakukan dengan cara refluk dan pengadukan secara kuat. Indikator bahwa kondensasi selesai yakni dengan mengambil sampel, kemudian diuji kompatibilitasnya dengan air. Jika pada rasio 1 : 1,5 masih kompatibel, dicirikan dengan sedikit kekeruhan ketika air yang ditambahkan seba...</p>