kuliah 5
TRANSCRIPT
REAKSI DAN TEKNIK POLIMERISASI
POLIMERISASI
Proses pembentukan rantai molekul raksasa polimer dari unit-unit molekul terkecilnya (mer atau meros) melibatkan reaksi yang kompleks
Reaksi polimerisasi tersebut yang secara umum dapat dikelompokkan menjadi dua jenis reaksi, yaitu:
1. polimerisasi adisi (Addition),
2. Polimerisasi kondensasi (Condensation)
DEFINISI REAKSI
Reaksi adisi, berlangsung secara cepat tanpa produk samping (by-product) sehingga sering disebut pula sebagai Pertumbuhan Rantai (Chain Growth).
polimerisasi kondensasi, berlangsung tahap demi tahap (Step Growth) dengan menghasilkan produk samping, misalnya molekul air yang dikondensasikan keluar
POLIMERISASI ADISI
Dalam reaksi polimerisasi adisi, umumnya melibatkan reaksi rantai
Mekanisme polimerisasi adisi dapat dibagi menjadi tiga tahap yaitu:
CONTOH POLIMERISASI DENGAN REAKSI ADISI
proses pembentukan Polyethylene (PE)
Proses pembentukan polimer berlangsung dalam 3 tahap, yaitu: (1) inisiasi, (2) adisi atau pertumbuhan rantai, dan (3) terminasi
Polimerisasi dimulai dengan terbentuknya dua kelompok inisiator (OH) dan mer
Satu dari dua kelompok OH selanjutnya akan bergabung dengan mer ethylene mengawali terbentuknya rantai molekul polimer
Selanjutnya akan terjadi pertumbuhan rantai yang berlangsung sangat cepat membentuk rantai molekul raksasa linear
Terminasi dari pertumbuhan rantai dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu (1) dengan bergabungnya OH ke ujung rantai molekul, dan (2) bergabungnya dua rantai molekul
TAHAP INISIASI
TAHAP PROPAGASI
TAHAP TERMINASI
dapat terjadi melalui reaksi antara radikal polimer yang sedang tumbuh dengan radikal mula-mula yang terbentuk dari inisiator (R’)
CH2 – CH2 + R → CH2 – CH2 – R
Atau antara radikal polimer yang sedang tumbuh dengan radikal polimer lainnya, sehingga akan membentuk polimer dengan berat molekul tinggi.
R–(CH2)n–CH2° + °CH2–(CH2)n–R’ → R–(CH2)n–CH2CH2–(CH2)n–R’
SYNTHESIS OF POLY(ETHYL ACRYLATE)
INISIASI
PROPAGASI
TERMINASI
POLIMERASI KONDENSASI
Nama kondensasi diberikan karena pada proses polimerisasi ini dikondensasikan molekul air sebagai produk sampingan (by product)-nya
Tidak seperti halnya pada polimerisasi adisi, reaksi berlangsung lebih lambat, tahap demi tahap, sehingga sering pula disebut sebagai reaksi pertumbuhan tahap demi tahap (step growth reaction)
Pada proses polimerisasi kondensasi biasanya polimer terbentuk dari 2, 3, dst monomer yang berbeda
POLIMER ALAM
Terbentuk secara enzimatik, dimana struktur polimer ditentukan oleh DNA polimer itu sendiri
Polimer alam seringkali disebut sebagai bahan baku terbaharukan (renewable resources)
Dapat terbentuk melalui tumbuh-tumbuhan dan hewan/mikroorganisme/bakteri
TEKNIK POLIMERISASI
Pada dasarnya ada dua sistem yang digunakan untuk memproduksi polimer, yaitu sistem homogen dan sistem heterogen
Sistem homogen dapat dilaksanakan secara polimerisasi massa dan larutan, sedangkan sistem heterogen dilaksanakan secara emulsi dan suspensi
SISTEM HOMOGEN
Polimerisasi massa (Bulk
Polymerization)
•Teknik polimerisasi ini bertujuan untuk pembuatan polimer kondensasi•Reaksinya sedikit eksotermis, viskositas campuran rendah, sehingga dapat diaduk, panas dapat berpindah melalui pengeluaran gelembung
Polimerisasi larutan (Solution Polymerization)
•Teknik polimerisasi ini berlangsung di dalam larutan•Pemilihan pelarut yang tepat sangat diperlukan agar tidak terjadi chain transfer
SISTEM HETEROGEN
Polimerisasi emulsi ( Emulsion Polymerization )
•Pada sistem terdiri dari dua fase larutan yang tidak saling melarut (aqueous dan non aqueous )•Fase kontinyu aqueous adalah inisiator, sedangkan fase diskontinyu non aqueous adalah monomer dan polimer
Polimerisasi suspensi
( Suspention Polymerization )
•Polimerisasi berlangsung dalam sistem aqueous dengan monomer sebagai fase terdispersi, menghasilkan polimer yang berada dalam fase padat terdispersi•Inisiator terlarut dalam fase monomer, dimana dispersi monomer menjadi tetesan dipertahankan dengan kombinasi pengadukan
SKEMA KOMPONEN DALAM PROSES POLIMERISASI
Resin, yaitu bahan baku yang diperoleh dari industri petrokimia.
Beberapa hal yang perlu diketahui mengenai resin antara lain:
Analisis
Sifat
Kelarutan
Berat Molekul
Polimerisasi
Aditif, yaitu bahan tambahan dalam teknologi polimer.
Yang termasuk aditif antara lain:
Pewarna;
Pelumas;
Fragnances;
Stabilizer;
Antioksidan;
Plastisier;
Emulsifer;
Anti UV