MAKALAH KIMIA POLIMER OXO-BIODEGRADABLE POLYOLEFIN EKO PRABOWO (G44080018) EGI MARIAH (G44080073) DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2011 OXO-BIODEGRADABLE POLIOLEFIN 1. PENDAHULUAN 1.1Poliolefin Polimerhidrokarbonyangtelahdikenaldengannama"PolioleIin" merupakanbahantermoplastikyangpalingbanyakberedardipasaran,karena harganyayangmurahdanpenggunaannyayangluas.Secarakimia,bahan polioleIinsebenarnyahanyaterdiridarisegolongankecilpolimerdankopolimer yangterbentukdarimonomerturunanoleIin(Etilena,PropilenadanStirena). Namunpenggunaanbahaninimencakupsegalasegikehidupan,daribarang-barang yang bersiIat keras sampai yang bersiIat lunak dan bersiIat elastis.PolioleIintermasukgolonganpolimeradisi,karenaadanyaikatanrangkap padamonomer-monomernya.DalamskalaindustripolioleIinPolipropilenadan Pokarilena diproduksi dengan proses polimerisasi radikal bebas bertekanan tinggi dalamsuatureaktorpaclasuhu150-250Cdantekanan15.000-40.000Pa. Sejumlahbesaroksigendanperoksidadigunakansebagaipemicuradikalbebas dantransIerberantai.DiantaragolonganpolileIinyangpalingpentingsecara komersial adalah polietilena dan polipropilena tetapi bahan-bahan tersebut sangat sensitiIterhadappengaruhpanasdancahaya,akibatnyaakankehilangansiIat mekanisnyapadapengolahandanselamapemakaian.Untukmencegahhal tersebutbiasanyaditambahkanpemantapsepertiantioksidasidanpenyerap cahaya ultraviolet 1.2Proses Degradasi PolimerDegradasipolimerdasarnyaberkaitandenganterjadinyaperubahansiIat karenaikatanrantaiutama(utama)makromoleklu.Padapolimerlinear,reaksi tersebutmengurangimasamolekulataupanjangrantainya.Sesuaidengan penyebabnya,kerusakanataudegradasipolimeradabeberapamacam,yaitu kerusakantermal(panas),Iotodegradasi(cahaya),radiasi,kimia,biologi (biodegradasi) dan mekanis.Pada degradasisecara termal terdapat peluang aditiI, katalis atau pengotor, turut bereaksi meskipun dari segi istilah seakan-akan tidak ada senyawa lain yang tidakterlibat.FotodegradasipolimerlazimmelibatkankromoIoryangmenyerap daerahuvdibawah400nanometer.Degradasiakibatradiasimisalnyaterjadi karena sinar X dan gamma. Faktor yang mempengaruhi degradasi berupa oksigen, aditiI,kristalin,ataupelaruttertentu.Degradasimekanisdapatterjadisaat pemrosesan maupun ketika produk digunakan oleh gaya gesek, dampak benturan,dan sebagainya.

1.3Biodegradasi PolimerOrganismehiduptakhanyasanggupmembuatbiopolimersepertiprotein, asamnukleat,polisakaridatermasukselulosa,tetapijugamampu menghancurkannya.Merekamenghasilkanenzimakhasyangdapatmenyerang polimeralamiah.Haltersebutberbedadenganpolimersintetik.Polimersintetik yang lama, memang nyaris tidak termakan mikroba. Sampah plastik produk yang lama akan tetap terus tertanam di tanah dalam jangka waktu sangat lama. Namun saat ini polimer-polimer biodegradabel telah dapat dibuat, sehingga tidak merusak lingkungan.Berbagaimikroorganismedibumi,jugadidalamtanahmampu menguraikanzat-zatmatidemipertumbuhannya.Pertumbuhantersebut dipengaruhiolehIaktorpH(keasaman),suhu,zatharamineral,kadaroksigen, dankelembaban.Banyakdiantaramikroorganismeitumenghasilkanenzim pengkatalisreaksihidrolisismisalnyapolyesteraliIalik,polieter,polimetanadan poliamida yang dapat diserang oleh mikroba.Kemampuan polimer untuk terdegradasi di alam harus sesuai dengan Iungsi daripolimertersebut,untukpolimeryangdigunakansebagaikemasanpolimer tersebutharusdapatterdegradasidialamdenganmudahagarketikadibuang dapatdenganmudahhancur,sehinggatidakmencemarilingkungan.Namun, untukpolimeryangdigunakansebagaibahanbangunanpolimertersebutharus tahan degradasi agar tidak mudah rapuh. CH2HCRCH2HCRCH2CHRH2CHC CH2RHC CH2HCR R1.4oxo-biodegradable polyolefin oxo-biodegradablepolyoleIinmerujukkepadapolyoleIinyangdapat denganmudahteroksidasidialam.PadadasarnyasemuapolyoleIinakan mengalamioksidasiakibatpengaruhtemperatur,radiasiUV,danmekanik. Namun,prosestersebutberlangsungdalamwaktuyanglamasampaiberpuluh-puluhtahun.Dilainpihak,oxo-biodegradablepolyoleIindapatteroksidasilebih cepat bahkan hanya dalam hitungan bulan tergantung kondisi lingkungan. 2. DEGRADASI POLIOLEFIN 2.1 Mekanisme degradasiSalahsatujenispolyoleIinadalahpolipropilena.TsuciadanSummiltelah menelitihasildaridekomposisitermalpolipropilenaisotaktilpadasuhu360C, 380C dan 400oc dalam ruang hampa. Kiran dan Gillham juga telah mempelajari degradasitermalpolipropilenaisotaktik.HasilyangdiperoleholehKiranclan Gillhan1 ternyata sama seperti yang diperoleh Tsucia dan Summi.KirandanGillhammenyarankanmekanismedegradasitermal Polipropilena sebagai berikut : Radikalprimerdansekunderselanjutnyaakanterpolimerisasisehingga akan menjadi monomer-monomer.Reaksi perpindahan radikal intra molekular akan menghasilkan radikal tersier.H2CHC CH2RHC CH2HCR RR H2CHC CH2RCH2HCRCH2CHRRHC CH2HCR RCH2HCRCH2CHRRHC CH2CH2R RCH2HCRCH2CHRR Radikaltersierdapatdihasilkandariperpindahanintramolekulardari, radikalprimerdansekunderyangselanjutnyaakanmengalamipemecahan untuk menghasilkan alkena dan alkana.Bilaterdapatoksigen,degradasipolipropilenapadasuhutinggiakan menghasilkanpolipropilenahidroperoksida,yangselanjutnyaakan terbiodegradasi dengan mudah. Reaksinya adalah sebagai berikut, C CH2HCR ROHC CH2HCR ROOH-C CH2HCR ROCHC CH3OH2CHCRH2CHCRH3C CR 2.2 Zat Aditif Kimia Penambahankaretdanplasticdengansejumlahkecilmaterialnonpolimer dapatmempengaruhikarakteristikpolimer.Hampirsemuapolimerkomersil mengandungaditiIberupaantiozonan,antistatic,antioksidan,antiterbakar,dan pewarnayangmembuatpolimerterlihattetapmenariksetelahlamadigunakan. PerludiingatdalampenambahanaditiIterdapatbatasan,bukanhanyakarena mahal, melainkan juga aditiI tidak berguna jika ditambahkan terlalu banyak. DalambeberapatahunterakhirIocusparapenelitipolimertertujupada metodeuntukmengaturumurdaripolimer.Ketahananpolimerterhadap degradasi diatur sesuai dengan penggunaan polimer tersebut. 3. CARA MENGATUR UMUR POLIOLEFIN 3.1Memendekkan Dalam banyak kasus produk yang terbuat dari polyoleIin dibutuhkan dalam jangkapendek.DibeberapatempattasbelanjayangterbuatdaripolyoleIin dikumpulkandandidaurulang.Namun,dibanyaktempatpolyoleIinditimbun bahkandibuangbegitusajasehinggamencemarkanlingkungan.Untuk mengatasikmasalahtersebut,pengembanganoxo-polioleIinsangatdibutuhkan sehingga dapat mengurangi pencemaran lingkungan 3.2Memanjangkan cara memanjangkan umur dari oleIin ialah dengan cara menambahkan aditiI yangdapatmeningkatkanumurdaripolyoleIin.AditiIiniakanmelindungi polyoleIindaripengaruhpemanasan,UV,mekanik,bahakankombinasiIaktor-Iaktortersebut.AditiIyangdigunakandapatberupaantioksidan,antitermal,anti UV, dan lain sebagainya. 4. APLIKASI PEMBUATAN OXO-POLIOLEFIN 4.1keton kopolimer Guguskarbonilyangterikatpadamolekulpolimerdapatmeningkatkan absorbsUVdekatdarisinarmatahari.AkibatpenyerapaninimakapolyoleIin akan lebih mudah terdegradasi sehingga polyoleIin lebih cepat terdegradasi. 4.2Scott/ Gilead Teknologi FilmpolietilenadapatdioksidasidengancepatmenggunakanadidiIgaram logampertamakalidikemukakanolehScottdanLemairetahun1994.Mereka menunjukkanbahwaoksidasiabiotikteraktalisbesidarikomersialpolietilena diikutidenganbiodegradasidaripermukaannya.Scott/Gileadteknologi menggunakangarambesiyangdapatmengubahenergyIotokimiadan mengakibatkan degradasi pada polimer. 4.3EPI teknologi Sudahlebihdari10tahunEPImengembangkanteknologiaditiIyang dikomersialisasikansecaraluassebagaioxo-biodegradablematerial.TDPA (totallydegradableplasticadditives)konsentratdicampurkandenganresin polyoleIinkonvensionaluntukmengontrolumurdaritas,plasticsampah, kemasanmakanan,keresek,danlainsebagainya.Prosesbiodegradasidihasilkan akibat aktivitas mikroorganisme. . EFEK TERHADAP LINGKUNGAN Denganadanyaoxo-polioleIinyangdapatddenganmudahteroksidasidan terdegradasidilingkunganini.Permasalahanlingkunganyangtimbulakibat penggunaan plastic dapat berkurang. plastic yang terbuat dari oxo-polioleIin ini dapat ditimbundandapatrusakhanyadalamwaktubeberapabulan,sehinggatidak mencemarilingkungan.Dengandemikian,sampahyangditimbulkanakibat penggunaan plastic dapat berkurang. . PERKEMBANGAN MASA DEPAN .1polipropilena dan Polistirena Keduajenispolimertersebutadalahpolimeryangpalingluas penggunaannyadalamkehidupan.Denganadanyaperkembanganoxo-polioleIin inidiharapkanmasalahlingkunganyangtimbulakibatpenggunaannyadapat diatasi. Dengan teknologi-teknologiyang telah berkembang plasticyang dibuang ke alam dapat dengan mudah terdegradasi. .2Lingkungan Anaerob Prosesdegradasidapatterjadijikatersedianyaoksigendanairyangcukup agardapatterjadinyaprosesokisdasiyangaknmelepaskankarbondioksida. Karbondioksidasendirimerupakangasrumahkaca.Namun,seiringdengan berjalannyawaktukemungkinanpadasaatpenimbunanmakalamakelamaan oksigendanairakanmenghilangsehinggayangterjadiadalahpembentukangas metana,sedangkanmetanasendirimerupakangasrumahkacayanglebih berpotensimemanaskanbumidibandingkankarbondioksida.Tapiapayang terjadipadaoxo-biodegradablematerialbelumdikatehuidenganjelas,apakah teroksidasinamuntidakterbioasimilasi?Jawabannyabelumdiketahuihingga ditemukan metode tes yang tepat. 7. SIMPULAN PolioleIinmerupakanpolimeryangluaspenggunaannyasebagaikemasan. Polimer ini dapat teroksidasi sehingga terdegradasi di alam namun membutuhkan waktuyanglama.Untukmengatasimasalahinidikembangkanoxo-biodegrable polyoleIinyangdapatterdegradasidalamwaktusingkat.Prosespembuatannya dapat menggunakan keton kopolimer, Scott/Gilead teknologi, dan EPI teknologi. DenganperkembanganpolyoleIinjenisinimakadiharapkanpermasalahan lingkungan akibat penggunaan polyoleIin dapat berkurang. DAFTAR PUSTAKA Allan N.S , Norma S. 1983. Degradation and Stabilisation of Polyalefins. London: Applied Science PublisherBark and Allan N.S. 1982. Analysis of Polymer System. London: Applied Science Publisher ltd.BillMeyerSr,FredW.1971.TextbookofPolymerScience,2nd edition.Sidney: Wiley Interscience. DMWiles.2005.Oxo-biodegradablepolyoleIins.BiodegrablePolymersfor Industrial Aplications. Canada: Woodhead Publishing Limited.