Bahan Tambahan (Additive) Polimer

Pada dasarnya, setiap polimer komersial mengandung bahan-bahan tambahan, baik satu maupun kombinasi. Tujuan pemberian additive ini adalah:

1. untuk mengubah sifat-sifat polimer contoh; pigmen dan deodoran untuk meningkatkan nilai estetis dan bahan pemlastis untuk memperbaiki sifat-sifat mekanik

2. untuk meningkatkan kemampuan prosesnya. contoh; pelumas untuk mencegah lengket dan senyawa kimia untuk mengefektifkan ikatan silang polimer

NO TIPE FUNGSI1 Modifikator sifat mekanik

Pemlastis Meningkatkan fleksibilitasBahan pengisi penguat Menaikkan sifat kekuatanNukleator Memperbaiki morfologi kristal

2 Modifikator sifat permukaanPelumas Mencegah perekatan dalam mesinBahan antikabut Mendispersi butiran lembab di atas film

3 Modifikator sifat kimiaAntioksidan Mencegah degradasi oksidatifBiosida Mencegah jamur

4 Modifikator sifat estetisPencelup dan pigmen Memberi warnaOdoran Menambah bau harumDeodoran Mencegah berkembangnya bau busuk

5 Modifikator pemrosesan Bahan pengental Meningkatkan viskositas larutan atau

dispersi polimerBahan anti busa Mengurangi pembusaan

Bahan peniup Membuat busa-busa yang stabilPengemulsi Menstabilkan emulsi polimer

Polimer-Polimer Industri

1.Serat

2. Karet

3. plastik

SERAT polimer yang perbandingan panjang terhadap diameter

molekulnya kira-kira 100:1

Serat dicirikan oleh modulus dan kekuatannya yang tinggi, elongasi (daya rentang) yang baik, stabilitas panas yang baik (sebagai contoh, cukup untuk menahan panas setrika), spinabilitas (kemampuan untuk diubah menjadi filamen-filamen serta sifat lain tergantung tujuan penggunaan (misal daya celup, resistensi kekusutan dan resistensi bahan kimia).

Sifat serat ini ditentukan oleh struktur makromolekul dan teknik produksinya

Suatu polimer dapat dibuat menjadi serat jika memenuhi persyaratan sebagai berikut:a) Polimer harus linier dan mempunyai berat molekul lebih dari 10.000, tetapi

tidak boleh terlalu besar karena sukar untuk dilelehkan atau dilarutkan.

b) Molekul harus simetris dan dapat mempunyai gugus-gugus samping yang besar yang dapat mencegah terjadinya susunan yang rapat

c) Polimer harus memberi kemungkinan untuk mendapatkan derajat orientasi yang tinggi, yang dengan cara penarikan mempunyai kekuatan serat yang tinggi dan kurang elastik

d)Polimer harus mempunyai gugus polar yang letaknya teratur untuk mendapatkan kohesi antar molekul yang kuat dan titik leleh yang tinggi

e) Mudah diberi zat warna, apabila serat diberi zat warna maka sifat fisika serat tidak boleh mengalami perubahan yang mencolok dan warna bahan makanan jadinya harus tetap tahan terhadap cahaya dan pencucian.

Jenis Serat

Serat alam yang utama adalah kapas dan wol

Serat kapas merupakan serat alam yang banyak dipakai dalam pembuatan pakaian.

Serat sintetik

1. Orlon sebagai hasil polimerisasi dari asam akrilat (asam 2 propenoat) atau ‐ turunannya. serat akrilat ini menyerupai wol

2. Serat sintetik nylon 66 dan nylon 6 Polimer ini merupakan poliamida, cocok untuk tekstil halus pengganti sutra

3. Dakron dan tetoron merupakan poliseter, sebagaipolimer

sintetik pengganti bahan pakaian yang berasal dari kapas.

sifat fisika serat kapas yang dijadikan acuan untuk mengembangkan serat sintetik

Warna Warna kapas tidak betul-betul putih, biasanya sedikit krem. Warna kapas akan main tua setelah penyimpanan selama 2 – 5 tahun. Karena pengaruh cuaca yang lama, debu dan kotoran, akan menyebabkan warna menjadi keabu-abuan

Kekuatan Kekuatan serat kapas terutama dipengaruh oleh kadar selulosa dalam serat, panjang rantai dan orientasinya. Kekuatan serat kapas per bundel rata-rata adalah 96.700 pound per inci2 dengan minimum 70.000 dan maksimum 116.000 pound per inci2. Kekuatan serat bukan kapas pada umumnya menurut pada keadaan basah, tetapi sebaliknya kekuatan serat kapas dalam keadaan basah makin tinggi.

Elongasi (daya rentang)Daya rentang ,saat putus, serat kapas termasuk tinggi diantara serat-serat selulosa alam, kira-kira dua kali mulur rami. Diantara serat-serat alam hanya sutera dan wol yang mempunyai daya rentang lebih tinggi dari kapas. Elongasi serat kapas berkisar antara 4 – 13 % bergantung pada jenisnya dengan elongasi rata-rata 7 %.

Kekakuan (stiffness)Kekakuan dapat didefinisikan sebagai daya tahan terdapat perubahan bentuk, dan untuk tekstil biasanya dinyatakan sebagai perbandingan antara kekuataan saat putus dengan mulur seat putus. Kekuatan dipengaruhi oleh berat molekul, kekuatan rantai selulosa, derajat kristalinitas dan terutama derajat orientasi rantai selulosa.

Moisture regain Serat kapas mempunyai afinitas yang besar terhadap air, dan air mempunyai pengaruh yang nyata pada sifat-sifat serat. Serat kapas yang sangat kering bersifat kasar, rapuh dan kekuatannya rendah. Moisture regain serat bervariasi dengan perubahan kelembaban relatif atmosfir sekelilingnya. Moisture regain serat kapas pada kondisi standar berkisar antara 7 – 8,5 %.

ELASTOMER

Karet atau elastomer adalah salah satu jenis polimer yang memiliki perilaku khas yaitu memiliki daerah elastis non-linear yag sangat besar.

Ikatan silang pada karet berfungsi sebagai ‘pengingat bentuk’ (shape memory) sehingga karet dapat kembali ke bentuk dan dimensi asalnya pada saat mengalami deformasi dalam jumlah yang sangat besar.

Karet alam (natural rubber) memiliki mer atau unit penyusun terkecil cis polyisoprene.

Proses pembuatan karet pada umumnya diikuti dengan proses vulkanisasi, yaitu penambahan Sulfur dengan tujuan untuk memperbaiki sifat- sifat mekanisnya

Karet sintetik yang utama merupakan kopolimer yang terbentuk dari dua monomer yaitu stirena dan 1,3 butadiena disingkat dengan SBR

Karet Sintetik

Rantai polimer senyawa ini dapat berikatan membentuk ikatan silang dengan atom belerang (sulfida) melalui proses vulkanisasi, sehingga karet sintetik memiliki sifat keras dan kuat. Karet ini cocok untuk ban mobil.

PLASTIK

Plastik merupakan salah satu bentuk polimer; rantai-panjang atom mengikat satu sama lain. Rantai ini membentuk banyak unit molekul berulang, atau "monomer".

Plastik yang umum terdiri dari polimer karbon saja atau dengan oksigen, nitrogen, klorin atau belerang di tulang belakang.

Plastik adalah bahan yang mempunyai derajat kekristalan lebih rendah daripada serat, dan dapat dilunakkan atau dicetak pada suhu tinggi (suhu peralihan kacanya diatas suhu ruang), jika tidak banyak bersambung silang

Sifat plastik pada dasarnya adalah antara serat dan elastomer

Plastik mempunyai berbagai sifat yang menguntungkan

a. Umumnya kuat namun ringan.b. Secara kimia stabil (tidak bereaksi dengan udara, air, asam, alkali dan berbagai zat kimia lain).c. Merupakan isolator listrik yang baik.d. Mudah dibentuk, khusunya dipanaskan.e. Biasanya transparan dan jernih.f. Dapat diwarnai.g. Fleksibel/plastish. Dapat dijahit.i. Harganya relatif murah.

Berdasarkan pertimbangan ekonomis dan kegunaannya, plastik dibedakan menjadi 2 yaitu plastik komoditi dan plastik teknik

PLASTIK KOMODITI

PLASTIK TEKNIK

harga murah dan produksinya melimpah, pada umumnya digunakan sebagai barang yang bersifat pakai-buang (disposable)

aplikasinya lebih ditujukan untuk menggantikan peran baja dan aluminium dalam industri logam.

lebih mahal dan produksinya lebih rendah, memiliki sifat mekanik dan daya tahan yang lebih baik

aplikasinya lebih ditujukan untuk menggantikan peran logam, keramik dan gelas

asetal (POM), poliamida, polikarbonat (PC), poliarilat,

poliimida (PI), poli(fenil oksida) (PO), poliester dan

polisulfon.

PLASTIK KOMODITI plastik komoditi pada prinsipnya terdiri atas empat jenis polimer utama, yaitu; polietilena, polipropilena, poli(vinil klorida) dan polistirena

Polietilen

bahan termoplastik yang kuat dan dapat dibuat dari yang lunak sampai yang kaku.

Ada tiga jenis polietilen

polietilen densitas rendah (low-density polyethylene / LDPE)

polietilen densitas tinggi (high-density polyethylene / HDPE)

Polietilen densitas rendah relatif lemas dan kuat

Polietilen densitas tinggi sifatnya lebih keras, kurang transparan dan tahan panas sampai suhu 1000C

PETE atau PET (polyethylene terephthalate)

PETE atau PET (polyethylene terephthalate)Monomer dari PET adalah etil terephtalat

Sifat plastik ini adalah keras, tahan terhadap pelarut dan titik lelehnya pada 85ºC.

Plastik dengan kode 1 ini biasanya digunakan untuk botol minuman berkarbonasi, botol juice buah, tas bantal dan peralatan tidur serta fiber tekstile.

Produk-produk dengan bahan ini direkomendasikan hanya untuk sekali pakai, membuang botol yang sudah lama atau terlihat baret-baret. Selain itu, tidak boleh dipakai untuk air hangat apalagi panas. Hal ini dapat mengakibatkan lapisan polimer pada botol tersebut meleleh dan mengeluarkan zat karsinogenik yang dapat memicu penyakit kanker.

HDPE (high density polyethylene)

HDPE dengan kode 2 memiliki sifat bahan yang lebih kuat, keras, buram dan lebih tahan terhadap suhu tinggi (sampai 100oC).

Terdapat pada botol yang berwarna putih, biasanya digunakan sebagai bahan kursi atau kemasan botol susu yang berwarna putih susu, galon air minum, untuk pewangi pakaian, juga botol lotion.

Produk dengan bahan ini juga direkomendasikan hanya untuk sekali pemakaian, karena pelepasan senyawa antimoni trioksida terus meningkat seiring berjalannya waktu.

Monomer dari HDPE dan LDPE adalah etena/etilena (CH2 = CH2)

LDPE (low density polyethylene)

Barang-barang dengan bahan ini dapat di daur ulang dan baik untuk barang-barang yang memerlukan fleksibilitas tetapi kuat.

Bahan ini cukup aman digunakan untuk tempat makanan, hanya saja sulit dihancurkan Sifat mekanis jenis

plastik LDPE adalah

teksturnya lembek dan lentur, kuat, agak tembus cahaya, fleksibel dan permukaan agak berlemak. pada suhu di bawah 60oC sangat resisten terhadap senyawa kimia, daya proteksi terhadap uap air tergolong baik, akan tetapi kurang baik bagi gas-gas yang lain seperti oksigen

Polivinil klorida (PVC)

Monomer dari plastik ini adalah vinil klorida

Plastik jenis ini mempunyai sifat keras, kuat, tahan terhadap bahan kimia, dan dapat diperoleh dalam berbagai warna. Jenis plastik ini dapat dibuat dari yang keras sampai yang kaku keras dan mempunyai titik leleh 70 – 140ºC

Penggunaan PVC terutama untuk membuat jas hujan, kantong kemas, pipa, isolator kabel listrik, ubin lantai, piringan hitam, fiber, kulit imitasi untuk dompet, dan pembalut kabel.

Plastik dengan kode 3 ini merupakan jenis plastik yang paling sulit di daur ulang.

PVC berpotensi berbahaya untuk ginjal, hati dan berat badan adanya kandungan DEHA [di-(2-etilheksil) adipat] yang terdapat pada plastik pembungkus (cling wrap) dan botol-botol yang dapat lumer dan masuk ke makanan berminyak bila dipanaskan atau pada suhu -15oC.

Pembakaran PVC akan mengeluarkan DEHA yang dapat mengganggu keseimbangan hormon estrogen manusia, mengakibatkan kerusakan kromosom dan menyebabkan bayi-bayi lahir dalam kondisi cacat.

Polipropilen Monomer dari jenis plastik ini adalah propena(CH3–CH=CH2).

Polipropilen dengan titik leleh 165oC mempunyai sifat sangat kaku; berat jenis rendah; dan tidak mudah retak

Kemasannya bening dan transparan. Polipropilen lebih kuat dan ringan dengan daya tembus uap yang

rendah. Ketahanan yang baik terhadap lemak, stabil terhadap suhu tinggi

dan cukup dan mengkilap

Jenis plastik ini biasa digunakan untuk tempat margarin, botol kosmetik, untuk membuat alat-alat rumah sakit dan wadah makanan yang cocok untuk microwave.

Plastik dengan kode 5 ini merupakan pilihan terbaik untuk bahan plastik terutama untuk yang berhubungan dengan makanan dan minuman seperti wadah makanan, botol minum dan terpenting botol minum untuk bayi.

Polistirena

Monomer dari PS adalah stirena

Polistirena dengan titik leleh 95oC adalah jenis plastik termoplast yang termurah dan paling berguna serta bersifat jernih, keras, halus, mengkilap, dapat diperoleh dalam berbagai warna, dan secara kimia tidak reaktif

Plasitk PS ditemukan tahun 1839, oleh Eduard Simon, seorang apoteker dari Jerman, secara tidak sengaja.

PS biasa dipakai sebagai bahan tempat makan styrofoam, tempat minum sekali pakai, peralatan medis, mainan, alat olah raga, sikat gigi. Busa polistirena digunakan untuk membuat gelas dan kotak tempat makanan.

Polistirena merupakan polimer aromatik yang dapat mengeluarkan bahan stirena ke dalam makanan ketika makanan tersebut bersentuhan.

Bahan ini harus dihindari, karena selain berbahaya untuk kesehatan otak, mengganggu hormon estrogen pada wanita yang berakibat pada masalah reproduksi, juga adanya gangguan pertumbuhan dan sistem syaraf.

Plastik ini juga sulit untuk didaur ulang dan memerlukan waktu yang panjang.

Bahan ini dapat dikenali dengan kode angka 6, namun bila tidak tertera kode angka tersebut pada kemasan plastik, bahan ini dapat dikenali dengan cara dibakar (cara terakhir dan sebaiknya dihindari). Ketika dibakar, bahan ini akan mengeluarkan api berwarna kuning-jingga, dan meninggalkan jelaga.

Polimetilmetakrilat (PMMA)

PMMA merupakan senyawa homopolimer yang dibentuk dari reaksi polimerisasi adisi senyawa metil metakrilat.

Senyawa ini juga dikenal dengan nama dagang flexiglass (gelas yang fleksibel).

PMMA berupa plastik bening, keras dan kuat, namun ringan dan fleksibel.

Pemanfaatannya sebagai bahan pencampur gelas dan pencampur logam, dan yang paling mudah kita amati adalah digunakan untuk lampu belakang mobil ataupun kaca jendela pesawat terbang.