teknologi polimer resin biopolimer - teknik kimia fti uii · – plasticizer : untuk pvc, ditambah...

TEKNOLOGI POLIMEROleh:

RochmadiJurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik

Universitas Gadjah Mada

JURUSAN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

UNIVERSITAS ISLAM INDONESIA

KULIAH UMUM 201029 Desember 2010

PolimerPoly – meros (=bagian yang terulang)

Polimer terdiri dari monomer

Contoh: etilen CH2=CH2 menjadi polietilen‐CH2‐CH2‐‐CH2‐CH2‐‐CH2‐CH2‐‐CH2‐CH2‐

Jenis polimer:• Polimer alam: karet alam, selulose• Polimer sintetis: PE, PP, PS, epoksi

PEMAKAIAN POLIMER

Agar mendapat bahan dengan sifat yang diinginkan

1). Polimer tunggal• Bila murni, kadang kurang menguntungkan (misalnya :

PVC murni terlalu getas)• Penambahan aditif

– Filler : selulosa, tepung, TiO2, karbon, kalsit, BaSO4

– Stabilizer: terhadap panas, oksigen, UV– Plasticizer : untuk PVC, ditambah DIOP– Lubricant (pelumas → anti lengket >> silikon)– Zat warna

•

2). Polimer campuranAgar mendapatkan sifat yang diinginkan

• Kopolimerisasi : monomer A + monomer BStyrene-butadiene rubber (SBR), ABS

• Polymer blending (polyblend)Homogen: polimer A dan B saling larut,Heterogen: polimer A dan B tidak saling larut

yang umum digunakan

SOLUBILITY PARAMETERUntuk mengetahui compatibility bahan

RESIN EPOKSI

Diglycidyl ether Bisphenol A

Hardener: bereaksi dengan gugus epoksiGugus –OH atau amine -NH2

Reaksi antara gugus epoksi dengan gugus NH2

RESIN POLIESTERReaksi polikondensasi:Phtalic anhydride + maleic anhydride + di ethylene glycol

Ikatan rangkap pada rantai maleic akan bereaksi secara adisi

Poliester + styrene + initiator peroksidaContoh initiator: benzoyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide

COUPLING AGENT (compatibilizer)Untuk menjembatani 2 bahan yang incompatible

Contoh: vinyl trichlorosilane

Coupling agent Kompatibilitas antara dua jenis polimer

ANTI OKSIDAN

Mekanisme:

Antioksidan

Antioksidan

Antioksidan

UV Absorber

UV Absorber

a. Adisi

OH OH H CH2OH

+ CH2O

mono metilol fenol

b. Kondensasi

OH OH OH OH CH2OH H CH2OH -CH2- -- CH2-

+ + H2O

OH OH Bentuk lain : -CH2- -CH2- -CH2 -

– OH

CH2 OH

PHENOL FORMALDEHID

Aplikasi: PCB, kampas rem, isolator alat listrik

UREA FORMALDEHID

a. Adisi

HNH HN-CH2-OH

C=O + CH2O C=O

HNH HNH

Monometilol urea

Urea : gugus fungsional 2 NH2 potensial mengikat 4 formaldehid

b. Kondensasi

HN-CH2OH HN-CH2OH HN-CH2-N-CH2-N-

C + C C=O C=O C=O

NH2 NH2 NH2 NH2 NH2

Memungkinkan terbentuk polimer jenis jaring.

Aplikasi: lem multiplex, lamination

MELAMIN FORMALDEHID

NH2

C

N N mempunyai 6 gugus fungsional

H2N-C C-NH2

N

Adisi dari monometilol melamin sampai dengan heksa metilol melamin.

MF lebih keras dan kuat karena:•Lebih banyak rantai jaring•Ada gugus siklis di rantai utama

POLYMER RHEOLOGY• Lelehan polimer dan larutan polimer umumnya cairan Non‐

Newtonian   viskositasnya tergantung kondisi

τ = µ(dv/dx)Shear stress = viscosity x shear rate

Fluida non‐Newtonian: Pseudoplastik, dilatant

Umumnya, polimer bersifat pseudoplastik

Viskositas fungsi waktu: thixotropic, rheopectic

Fluida Bingham

Bentuk molekul polimer menentukan viskositas

Contoh: PMMA sebagai aditif pelumas

Suhu rendah cenderung menggulung, suhu tinggi cenderung terbuka/lurus 

BIOPOLIMER• Polimer yang berasal atau dihasilkan oleh proses biologi

Polyhydroxy butyrate (PHB), polylactic acid (PLA)

Harga (biaya produksi) masih mahal 

• Polimer yang dapat terdegradasi oleh proses biologi

Polyblend PE dan karbohidrat  incompatible

BiocompositeTulang sintetis: campuran Hydroxyapatite (HA) dengan polimer 

sebagai pengikatnya.

Gigi palsu: silika atau alumina sebagai filler dan Triethylene glycol dimethyl acrylate (TEGDMA) sebagai pengikatnya. UV photoinitiator.