aplikasi

APLIKASI

STRUKTUR INDUSTRI POLIMERA. PEMBUAT MATERIAL POLIMER

Pembuat polimer memproses bahan dasar monomer menjadi polimer

B. PEMBUAT CHEMICAL, ADDITIVE, DAN MODIFIER• Polimer/pewarna: untuk memberi warna.

• Plasticizers: untuk membuat polimer menjadi lebih fleksibel.

• Stabilizer: untuk membuat polimer menjadi lebih tahan panas dan sinar.

• Fiber reinforcement: untuk membuat polimer menjadi lebih kuat dan tahan benturan.

C. COMPOUNDING/FORMULATING

• Berbagai macam modifiers chemical, dan additive digabung/di-compound dengan material resin/polimer sebelum diproses.

• Compounding biasanya dilakukan oleh pembuat material polimer, akan tetapi ada juga yang dilakukan oleh perusahaan lain.

• Perusahaan tersebut membeli resin dasar, kemudian meng-compound dengan berbagai bahan, kemudian menjualnya kepada perusahaan pemroses.

D. THE PROCESSORInti dari industri polimer adalah Processor, yang bertanggung-jawab untuk mengubah bahan polimer menjadi produk sekunder, seperti film, sheet, dan pipa, atau produk akhir.

E. THE FABRICATOR

Fabricator bertanggungjawab untuk mengubah produk sekunder menjadi produk akhir. Dengan mesin konvensional dan teknik sederhana, fabricator membuat produk akhir seperti perhiasan, furniture, tirai kamar mandi, jas hujan dll.

F. THE FINISHERProses finishing terhadap polimer meliputi penambahan dekorasi atau functional surface effect pada produk polimer.

BAHAN BAKU INDUSTRI POLIMER

PRODUK AKHIR POLIMER

RESIN ADDITIVE

MINYAK BUMI

GAS ALAM

BATU-BARA

Building block

POLYETHYLENE

Polimerisasi terhadap ethylene dengan berbagai macam proses akan menghasilkan jenis polyethylene yang berbeda.

Polyethylene yang penting secara komersial adalah:• Low-density polyethylene (LDPE); • High-density polyethylene (HDPE); • Linear low-density polyethylene (LLDPE)• Ultra-highdensity polyethylene (UHDPE).

Property LDPE HDPESpecific gravity 0.912 – 0.94 0.941 – 0.965Cristallinity (%) 50 – 70 80 – 95 Melting temperature (C) 98 – 120 127 – 135 Tensile strength (MPa) 15.2 – 78.6 17.9 – 33.1 Tensile modulus (MPa) 55.1 – 172 413 – 1034 Elongation at break (%) 150 – 600 20 – 130 Impact strength (ft-lb/in) 716 0.8 – 14 Heat deflection temperature (C at 66 psi)

38 – 49 60 – 88

SIFAT-SIFAT POLYETHYLENE

Sifat fisik LDPE tergantung pada 3 faktor struktural:

1. degree of crystallinity (density),

2. molecular weight (MW), and

3. molecular weight distribution (MWD).

1. Degree of crystallinity dan juga density polyethylene terutama ditentukan oleh jumlah cabang rantai pendek; semakin banyak cabang semakin kecil density.

2. Opacity, rigidity (stiffness), tensile strength, tear strength, dan resistensi terhadap bahan kimia, bertambah dengan naiknya density.

3. Permeabilitas terhadap cairan dan gas naik dan tough-ness turun dengan naiknya crystallinity.

Sifat fisik LDPE

4. Berat molekul LDPE berkisar antara 6.000 – 40.000.

5. MI (Melting Index)menyatakan berat (gram) polimer yang di-extrude melalui pipa kapiler standar pada 190C dalam waktu 10 menit (ASTM D 1238). MI berbanding terbalik dengan berat molekul. MI untuk LDPE berkisar antara 0,1 – 109.

6. Jika berat molekul semakin besar, maka tensile dan tear strength, softening temperatures, dan stress cracking dan chemical resistance bertambah, sementara processibility semakin sulit.

• Polyethylene dan copolymer-nya banyak digunakan dalam industri sebagai packaging, peralatan rumah tangga, transportasi, komunikasi, alat listrik, pertanian, dan konstruksi.

• LDPE paling banyak digunakan sebagai film/pelapis tipis untuk packaging.

• Penggunaan lain meliputi insulasi untuk kabel, pelapis, dan untuk produk-produk yang dibuat dengan injection molding.

Aplikasi LDPE

APLIKASI POLYETHYLENE

POLYPROPYLENE

• Polypropylene memiliki sifat listrik dan isolasi yang baik, inert terhadap bahan kimia, dan tahan air.

• Crystallinity tinggi tensile strength, stiffness, dan kekerasan tinggi.

• Polypropylene kurang stabil daripada polyethylene terhadap panas, cahaya, dan degradasi oksidative degradation.

Sifat fisik Polypropylene

1. Polypropylene diaplikasikan untuk produk-produk yang dibuat dengan injection- dan blow-molding, fiber dan filamen, film, dan coatings.

2. Fiber polypropylene digunakan dalam produk seperti benang untuk karpet, kain rajut, dan upholstery fabrics.

3. Nonwoven polypropylene fabrics digunakan untuk bagian belakang karpet, pelapis diaper, pakaian rumah sakit sekali pakai, reusable towels, dan penutup furniture.

4. Filamen dari Polypropylene dipakai untuk tali.

Aplikasi Polypropylene

Aplikasi Polypropylene

POLYSTYRENE

Jenis Polystyrene

1. GP-PS (General Purpose Polystyrene)

2. HI-PS (High Impact Polystyrene)

3. Expanded Grade Polystyrene

Sifat-sifat Polystyrene

(styrene-acryconitrile)

Aplikasi Polystyrene

POLY(VINYL CHLORIDE) (PVC)

• PVC banyak diproduksi

• PVC bersifat inert terhadap bahan kimia.

• PVC diproduksi dalam 2 jenis — rigid dan flexible.

Property Rigid FlexibleSpecific gravity 1.30 – 158 1.16 – 135Cristallinity (%) – – Melting temperature (C) – – Tensile strength (MPa) 41.4 – 51.7 10.3 – 24.1 Tensile modulus (MPa) 2413 – 4136 – Elongation at break (%) 40 – 80 200 – 450 Impact strength (ft-lb/in) 0.4 – 20 – Heat deflection temperature (C at 66 psi)

57 – 82 –

SIFAT-SIFAT PVC

Aplikasi PVC

POLY(VINYL ACETATE) (PVAC)

• Poly(vinyl acetate) latex digunakan untuk bahan water-based emulsion paints, adesive, dan textile dan paper treatments.

• Cat emulsi bersifat stabil, cepat kering, dan murah.

• PVAC emulsion adhesives digunakan untuk labeling dan packaging, dan lem putih.

• Copolymer dengan dibutyl fumarate, vinyl stearate, 2-ethylhexyl acrylate, atau ethyl acrylate digunakn untuk membuat emulsi yang lebih lembut.

• Penggunaan utama poly(vinyl acetate) adalah untuk pembuatan poly(vinyl alcohol), yang juga merupakan bahan baku untuk poly(vinyl butyral) and poly(vinyl formal).

POLY(VINYL ALCOHOL) (PVAL)

Vinyl alcohol bersifat tak stabil dan merupakan isomer dari acetaldehyde.

Poly(vinyl alcohol) dibuat dengan alkoholisis terhadap poly(vinyl acetate) dengan metanol atau etanol.

Reaksi dilakukan dengan adanya katalis asam/basa; katalis basa biasanya lebih cepat.

1. Untuk treatment terhadap tekstil dan kertas, dan wet-strength adhesives.

2. Sebagai bahan pembantu polimerisasi, seperti bahan pengental dan penstabil dalam polimerisasi emulsi bahan kosmetik.

3. Dengan kemampuan absorpsi air yang besar dan terasa seperti kapas, formaldehyde-modified poly(vinyl alcohol) fibers, fiber vinal atau vinylon, digunakan sebagai pengganti kapas.

4. Fiber PVAL ini memiliki stabilitas dimensi yang baik, tahan abrasi, mudah dicuci dan mudah kering.

Aplikasi

POLY(METHYL METHACRYLATE) (PMMA)

• PMMA bersifat keras, transparan, tak berwarna.

• Diproduksi dalam bentuk pellet, sirup, lembaran, batang, dan tube.

Aplikasi PMMA

POLYACRYLATE

• Polyacrylates : untuk pressure-sensitive adhesives. • Poly(methyl acrylate) : untuk modifikasi terhadap fiber• Poly(ethyl acrylate) : untuk modifikasi terhadap fiber dan

coating• Poly(butyl acrylate) dan poly(2-ethylhexyl acrylate) : untuk

bahan cat dan lem.

Aplikasi

Functional Comonomers Used with Acrylates

POLYACRYLONITRILE (PAN) — ACRYLIC FIBERS

• Polyacrylonitrile hanya sedikit melunak pada kondisi di bawah temperatur dekomposisinya.

• Oleh karena itu PAN tidak dapat digunakan sendirian sebagai bahan termoplastik.

• Pada kondisi pemrosesan, PAN mengalami siklisisasi:

• acrylonitrile yang di-copolimerisasi dengan monomer lain banyak digunakan sebagai bahan termoplastik dan elastomer.

• Contoh: styrene–acrylonitrile (SAN), acrylonitrile–butadiene–styrene terpolymer (ABS), dan nitrile–butadiene rubber (NBR).

• Keberadaan gugus nitrile (–CN) yang sangat polar menyebab-kan adanya ikatan hidrogen yang kuat, sehingga acrylic fiber sangat kuat.

• Acryclic fiber lebih awet daripada katun, dan dapat digunakan sebagai pengganti wool.

• Contoh aplikasi acrylic fiber meliputi kain untuk pesawat/ kapal/mobil, bulu sintetis, baju, selimut, gorden, karpet, dan permadani.