polimer aditif dan penguatnya

8/17/2019 Polimer Aditif Dan Penguatnya

1/20

POLIMER ADITIF DAN

PENGUATNYA


2/20

PENDAHULUAN

Kali ini kita membahas teknik untuk modifikasi sifat polimer

berdasarkan struktur modifikasi polimer selama atau pascapolimerisasi. Meskipun modifikasi struktural polimer seringmenyebabkan modifikasi properti yang signifikan, sangat sedikitpolimer yang digunakan teknologi dalam bentuk kimia murnimereka; umumnya diperlukan untuk memodifikasi perilakumereka dengan penggabungan aditif. Aditif biasanya diperlukan

untuk memberikan stabilitas terhadap efek degradatif dariberbagai macam proses penuaan dan meningkatkan kualitasproduk dan kinerja. Jadi banyak polimer komersial harusmenggabungkan termal dan cahaya stabilizer, antioksidan, danbahan anti api .Selain itu aditif yang mempengaruhi dasarnyainteraksi kimia polimer dengan lingkungan, lain ya aditifbiasanya digunakan untuk mengurangi biaya, meningkatkankualitas estetika, atau memodifikasi pengolahan, perilakumekanik, dan fisik polimer. aditif tersebut termasuk plastik,pelumas, dampak pengubah, agen antistatik, pigmen, danpewarna. Aditif ini biasanya digunakan dalam relatif kecil jumlah


3/20

Namun, pengisian yg tidak di perkuatdipekerjakan dalam jumlah besar untukmengurangi formulasi secara keseluruhan biayayang tersedia ini tidak mengakibatkanpenurunan yang signifikan atau tidak diinginkan

dalam kualitas produk atau performa. Dalambeberapa kasus, polimer tertentu mungkinmasih belum memenuhi persyaratan aplikasitertentu bahkan dengan penggabungan aditif.

Dalam kasus tersebut, tujuan yang diinginkandapat dicapai melalui pembentukan paduan ataucampuran dari dua atau lebih polimer. Dalambab ini, kita membahas upgrade dari kinerjapolimer melalui penggunaan aditif dan

Penguatnya.


4/20

PLASTICIZER

Banyak polimer komersial seperti cellulosics, akrilik, danvinyls memiliki suhu transisi gelas,Tg, Di atas suhuRuang. Karena itu mereka keras, rapuh, padatanglasslike pada suhu ruang. Untuk memperpanjangkegunaan polimer ini, biasanya diperlukan untuk

mengurangi Tg ke bawah diantisipasi Suhu penggunaakhir. Fungsi utama dari plasticizer adalah untukmengurangi Tg polimer sehingga untuk meningkatkanfleksibilitas lebih suhu diharapkan dari aplikasi.Misalnya, unplasticized PVC adalah kaku, keras padatdigunakan dalam aplikasi seperti kartu kredit, pipaplastik, dan papan rumah. Penambahan plasticizerseperti phthalate esters mengurangi modulus danmengubah polimer menjadi bahan kasar digunakandalam pembuatan pelapis, isolasi listrik, dan barangserupa.


5/20

STRUKTUR BEBERAPA PLASTICIZER PVCDITUNJUKKAN PADA TABEL.


6/20

Phthalate, tereftalat, adipat, dan ester fosfat umumnya disebut plasticizersebagai monomer. poliester linier diperoleh dari reaksi asam dwibasa sepertiadipat, sebacic, dan asam azelaic dengan poliol merupakan kelompokplasticizer polimer atau permanen. Mereka memiliki berat molekul jauh lebihtinggi daripada monomerics dan dengan demikian kurang stabil saat terkenasuhu tinggi baik selama pemrosesan atau dalam situasi pengguna akhir,

kurang rentan terhadap migrasi, dan kurang diekstraksi.Mereka menyampaikan ditingkatkan daya tahan atau permanen pada produkPVC, maka nama plasticizer permanen. Kelompok lain plasticizer dikenalsebagai plasticizer epoxy berasal dari minyak nabati. Contohnya adalahterepoksidasi kedelai. plasticizer ini memberi panas dan stabilitas cahaya padaproduk PVC, yang, bagaimanapun, biasanya memiliki sifat suhu relatif miskinrendah.

Plasticizer yang ideal harus memenuhi tiga syarat utama. Ini adalahkompatibilitas, kinerja, dan efisiensi. Selain itu, harus berbau, tidak berasa,tidak beracun, tidak mudah terbakar dan panas yang stabil. Kompaktibilitasdari plasticizer dengan polimer tuan menuntut adanya mekar bahkan denganpanjangpenggunaan bahan plasticized. Ketidakcocokan juga dapat diwujudkandengan sifat fisik yang buruk, mungkin setelah beberapa periode penggunaan


7/20

Harus ditekankan, bagaimanapun, bahwa cukup sering ada plasticizertunggal dapat memenuhi semua persyaratan di atas ataumenghasilkan semua perangkat tambahan properti yang diinginkan.Hal ini umumnya diperlukan untuk berbaur beberapa plasticizers dankompromi beberapa properti, terutama mereka yang tidak pentinguntuk aplikasi tertentu. Sebagai contoh, beberapa aplikasimengharuskan DOP plasticized PVC tetap fleksibel pada suhu rendah.Ini membutuhkan penambahan lebih lanjut dari DOP untuk formulasiuntuk mencapai fleksibilitas yang diinginkan, tetapi DOP tambahanakan mempengaruhi kekerasan dan kinerja produk pada suhu kamar.

Sebaliknya, diesters alifatik seperti DOA dan DBS (dibutil sebakat),yang lebih efektif dalam meningkatkan fleksibilitas suhu rendahdaripada DOA, yang diperlukan untuk meningkatkan kinerja suhurendah. Namun, penggunaan ester ini disertai dengan tingkat yangtidak dapat diterima volatilitas dan ekstraksi minyak. Akibatnya,dalam aplikasi seperti kombinasi phthalate dan alifatik esterdiperlukan untuk menghasilkan produk yang diinginkan meskipunbeberapa kompromi dalam kinerja produk akan terjadi.


8/20

Plasticizer, terutama untuk PVC, merupakansalah satu segmen terbesar dari pasar aditif.Beragam aplikasi PVC fleksibel tergantung padateknologi plasticizer luas yang menanamkan

fleksibilitas yang diinginkan. Sifat karakteristikdan aplikasi khas PVC plasticized ditunjukkanpada Tabel


9/20


10/20

III. PENGISI DAN PENGUATAN

(KOMPOSIT)

kebutuhan untuk memenuhi persyaratan menuntut penggunaanakhir dan pada saat yang sama mengurangi biaya adalahmerangsang luas spektrum pengembangan produk yangmelibatkan penggunaan pengisi dan Penguat untuk meng-upgrade produk kinerja daripada pengembangan resin baru dan

biasanya lebih mahal.Misalnya, karena dari berat badan mereka menguntungkanringan, kekuatan tinggi, umur kelelahan, dan ketahanan korosi,struktur com-bertolak telah berhasil digunakan danmengagumkan di pesawat dan di berbagai industri dankonsumen aplikasi di tempat bahan konvensional seperti logam.bahan serat-diperkuat telah pindah dalam waktu waktu yangsingkat dari menjadi rasa ingin tahu untuk memiliki peransentral dalam pengembangan bahan rekayasa. Polimer,termoplastik, dan termoset dapat diperkuat untuk menghasilkancukup sering sepenuhnya jenis baru bahan struktural.


11/20

Berbagai jenis pengisi bekerja di formulasi resin; yang palingumum adalah kalsium karbonat, bedak, silika, wollastonite,

tanah liat, kalsium sulfat, mika, struktur kaca, dan aluminatrihidrat. Pengisi melayani beberapa tujuan. bahan lembamseperti tepung kayu, tanah liat, dan bedak berfungsi untukmengurangi biaya resin dan, sampai batas tertentu,meningkatkan processability dan disipasi panas dalam resinthermosetting. kedua alumina trihidrat dan bedak

meningkatkan menghambat api. Mika digunakan untukmemodifikasi listrik dan panas-isolasi sifat polimer. Bagiandicetak dari komposit yang mengandung mika phlogopitesebagai penguatan menunjukkan sedikit atau tidak adamelenting di demolding atau tunduk kepada suhu tinggi.

Berbagai pengisi, misalnya, partikulat pengisi seperti karbonhitam, serpih aluminium, dan logam atau serat dilapisi logam-dapat digunakan untuk mengurangi susut cetakan sertauntuk menghasilkan polimer konduktif statis, perisaielektromagnetik gangguan interferensi frekuensi / radio(EMI / FMI).


12/20

struktur kaca, penguatan paling banyak digunakan,yang tersedia sebagai keliling, tikar, berongga ataupadat bola, gelembung, serat panjang atau pendek, dan

serat terus menerus. Bentuk ini memiliki pengaruhyang signifikan terhadap properti. Kekuatan dampakpolypropylene kaca-mat-diperkuat adalah sekitarempat sampai lima kali yang diperoleh dengan seratpendek. Bentuk yang paling penting dari filler adalahE-kaca, yang digunakan biasanya untuk memperkuattermoset poliester dan resin epoxy. E-kaca kacaboroaluminosilicate memiliki konteks alkali-logamyang rendah dan mengandung persentase kecil darikalsium (CaO) dan magnesium (MgO). Untuk aplikasikhusus seperti dalam pembuatan bahankedirgantaraan, serat boron, Kevlar, PBT, danterutama karbon umumnya lebih disukai. Sifat khasdari beberapa bala bantuan serat ditunjukkan pada

Tabel 9.3


13/20

SIFAT KHAS DARI BEBERAPAPENGUAT SERAT DITUNJUKKANPADA TABEL 9.3


14/20

SIFAT PENUH SERATTERMOPLASTIK REKAYASAKOMPOSIT

GA GS A A A


15/20

PENGARUH PENGISI MINERAL PADASIFAT DARI NYLON 6/6DITUNJUKKAN PADA TABEL 9.5


16/20

Sifat mekanik komposit partikel-diisi umumnya isotropik; yaitu,merekainvarian dengan arah yang tersedia ada dispersi baik dari pengisi.Di sisi lain, serat-diisi komposit biasanya anisotropik. Secara umum, seratbiasanya berorientasi baik uniaksial atau acak dalam pesawat. Dalam halini, komposit memiliki modulus dan kekuatan maksimum nilai ke arahorientasi serat. Untuk serat berorientasi uniaksial, modulus Young, diukur

dalam arah orientasi(Modulus longitudinal, EL) diberikan oleh Persamaan9.1

di mana Ef adalah modulus tarik serat, Em adalah modulus dari resinmatriks, dan φf adalah volume fraksi pengisi.


17/20

Kinerja komposit dipengaruhi oleh kekuatan perekatdari antarmuka filler-matrix. Keberadaan air

diserap oleh permukaan filler dan dari tegangantermal yang dihasilkan oleh diferensial yangkoefisien termal ekspansi linear antara filler danmatriks bahan mengurangi antarmuka kekuatanperekat. Polimer memiliki koefisien ekspansi linier

relatif lebih tinggi dibandingkan bahan pengisi (60sampai 80 × 10-6 per ° C untuk grafit). Oleh karenaitu, dalam prakteknya, kekuatan perekat antarmuka ditingkatkan dengan menggunakan agen

kopling, yang biasanya berat molekul rendah silaneOrganofunctional, stereates, atau titanates yangbertindak sebagai jembatan antara resin matriksdan bahan serat (Tabel 9.6)


18/20


19/20

MERINGKAS PASAR DAN APLIKASI KHASUNTUKKOMPOSIT.

Market Typical Applications

Pesawat / aerospace /

militer

baling-baling helikopter dan shell; permukaan kontrol

dan balok lantai (Boeing 767); F-16 horizontal

stabilizer, kulit, panel akses dorsal dan terdepan

fairing, dan ekor vertikal kulit sirip dan Louver fin

tepi dan kemudi terkemuka

Alat / bisnisperalatan

basis kompresor kulkas, kamar AC bagian, bagian

mesin cuci piring interior, bisnis basis mesin dan

perumahan

Construction Diperkuat bathtub plastik dan mandi perlengkapan,dimensi stabil diperkuat lineals jendela plastik dan

pintu, rambu lalu lintas, tempat penampungan

pejalan kaki, bilik telepon, dan kios lalu lintas

Consumer products Rekreasi dan olahraga barang dan peralatan rekreasikendaraan; microwave makan danperabot kantor

Peralatan Tahan korosi tangki bensin bawah tanah dan pipa plastik yangdiperkuat dan alat kelengkapan; lantai untuk pabrik

pengolahan kimia dan pabrik pulp dan kertas; tangki

lapisan untuk penyimpanan minyak mentah; pipa dan

fitting untuk kilang minyak bumi; kaustik dan sulfur

dioksida scrubber; pencampuran tank untuk solusi

pupuk asam fosfat


20/20

polimer aditif dan penguatnya

Documents