TUGAS TEKNOLOGI POLIMERProduk Lembaran Acrylic

Disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Teknologi Polimer

OLEH :

KELOMPOK 10

1. FATIKHATUL K. IKA S.NIM. 210301111200012. GILAS GIGIH PRASETYONIM .21030111120003

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS DIPONEGOROSEMARANG2014

BAB IPENDAHULUAN

BAB IIISI

2.1 Polimetil Metakrilat (Resin Akrilik)Polimetil metakrilat (Polymethyl methacrylate) atau poli (metil 2-metilpropenoat) adalah polimer sintetis dari metil metakrilat. Bahan yang bersifat thermoplastis (mencair bila dipanasi) dan transparan ini dijual dengan merek dagang Plexiglas, Vitroflex, Perspex, Limacryl, Acrylite, Acrylplast, Altuglas, dan Lucite serta pada umumnya disebut dengan 'kaca akrilik' atau sekedar 'akrilik'. Bahan ini dikembangkan pada tahun 1928 di berbagai laboratorium dan dibawa ke pasaran oleh Rohm and Haas Company pada tahun 1933. PMMA (polimetil metakrilat) adalah istilah kimia yang diberikan kepada resin yang dihasilkan dari MMA (metil metakrilat Monomer). MMA adalah cairan berwarna dan transparan substansi, transparansi yang tinggi merupakan salah satu karakteristik utama dari PMMA. PMMA memiliki tahan cuaca yang sangat tinggi sinar matahari tidak mudah mengubahnya kuning atau membuatnya hancur. Resin akrilik adalah suatu polimer yang berbentuk bubuk dan monomer yang berbentuk cair. Nama acrylic berasal dari bahasa latin yaitu acrolain yang berarti bau tajam. Bahan ini berasal dari asam acrolain atau gliserin aldehida. Secara kimia dinamakan polymetil metakrilat yang terbuat dari minyak bumi, gas bumi atau arang batu.

Karakteristik Polimetil metakrilat PMMA adalah polimer yang kuat dan ringan. . Beberapa sifat fisik dari Acrylic (PMMA) adalah memiliki densitas sekitar 1,17 1,20g / cm3, atau kira kira kurang dari separuh daripada kaca konvensional, hardness 96 HRC dan tensile strength696 Kg/cm. Meskipun begitu, kekuatan yang dimiliki PMMA lebih kuat daripada kaca konvensional, meskipun tidak sekuat polimer buatan seperti polikarbonart dan lain lain.Sifat-sifat Polimetil Metakrilat Berat Molekul Powder : 500.000-1.000.000 BM Monomer : 100 BM Polimer yang telah kiur, hingga 1.200.000 PMMA adalah bahan yang transparan namun keras dengan ketahanan yang sangat baik terhadap radiasi ultraviolet dan pelapukan. Bahan ini dapat dicetak, diwarnai, dipotong, dan dibentuk sesuai keinginan. Sifat-sifat tersebut membuatnya ideal untuk berbagai aplikasi termasuk untuk aplikasi di luar ruangan.PMMA memiliki temperature transisi gelas (Tg) pada105oC, sehingga PMMA harus dipanaskan di atas 105oCagar dapat dibentuk/ dicetak menjadi bentuk/ produk yang diinginkan.2.2 Monomer Metil Metakrilat

Sifat FisikTekanan uap (25,5 ): 5.33kPa/25 Titik nyala: 10 (cawan terbuka)Titik Lebur: -48 Titik Didih: 100-101 24 (4.3kPa)Kepadatan Relatif: 0,9440 (20/4 )Indeks bias: 1,4142Penampilan: tak berwarna, cairan yang mudah menguap, dan memiliki kuat pedas, mudah terbakar. Kelarutan: larut dalam alkohol, eter, aseton dan pelarut organik lainnya, sedikit larut dalam etilena glikol dan air

Sifat kimiaRumus: C5H8O2 Berat: 100.12 Mudah terbakar, stabilitas, stabil, cahaya, panas, radiasi pengion dan katalis polimerisasi mudah.Bercampur dengan udara dapat meledak, dalam kasus kebakaran, suhu tinggi, oksidan yang mudah terbakar, asappembakaran iritasi, oksidan, asam bereaksi secara kimia, penyimpanan tidak lama untuk mencegah polimerisasi. Metil 2-metilpropenoat (metal metakrilat) dibuat dari propanon melalui jalur yang diperlihatkan pada gambar 22. Sebagaimana dapat dilihat monomer ini merupakan ester metal dari asam 2-metil propenoat (asam metakrilat).Reaksi pembuatan metil-metakrilat :

2.3 Proses PolimerisasiPolymetilmetakrilat(PMMA) merupakan senyawa homopolimer yang dibentuk dari reaksi polimerisasi adisi senyawa metil metakrilat. Resin menjadi padat bila berpolimerasi (philis, 2003). Polimerasi terjadi melalui serangkaian reaksi kimia, dimana molekul mikro atau polimer dibentuk dari sejumlah molekul-molekul yang dikenal sebagai monomer (philips, 2003).Perbandingan polimer dan monomer yang tepat sangat penting, bila terlalu banyak polimer dan tidak semua polimer terbasahi oleh monmer, maka, akan terjadi butiran-butiran serbuk resin akriik. Sedangkan bila terlalu banyak monomer mempunyai peranan yang penting pada struktur resin. Umumnya perbandingan volume polimer dan monomer adalah 3:1 atau perbandingan berat adalah 2,5:1 (philips, 2003).Sifat fisik suatu polimer dipengaruhi oleh perubahan dalam temperatur dan lingkungan serta komposisi, struktur dan berat molekul suatu polimer. Umumnya semakin tinggi temperatur polimer maka, keadannya akan semakin lunak.Polymetyl metacrylate (PMMA) disebut juga resin Akrilik. Polimetil metakrilat (polymethyl methacrylate) atau poli (metil 2-metilpropenoat) atau PMMA merupakan senyawa homopolimer yang dibentuk dari reaksi polimerisasi adisi senyawa metil metakrilat dimana melibatkan reaksi rantai. Bahan terdiri dari cairan (monomer) metil metakrilat dengan campuran dari bubuk (polimer). Monomer ini adalah bahan plastis dan polimer ini dicampur untuk mendapatkan konsistensi yang lebih mudaMetakrilat hanya mempunyai monomer tunggal atau homopolimer yaitu metil metakrilat. Turunan etilen yang mengandung gugus vinil dalam rumus strukturnya. Polymetyl metacrylate murni tidak berwarna, transparan, dan padat. Polimerisasi dalam resin akrilik lebih mengarah pada polimerisasi tambahan. Hal ini terlihat dari tahap-tahap yang terdapat pada polimerisasi resin akrilik, yaitu: a. Induksi ( Aktivasi ) b. Pemicuan ( Inisiasi ) c. Penyebaran ( Propagasi ) d. Pengakhiran (Terminasi)

a. Induksi (Aktivasi) Digunakan benzoil peroksida sebagai inisiator radikal bebas. Radikal bebas diperoleh dengan pemanasan benzoil peroksida. Radikal bebas diperoleh dengan pemanasan sampai suhu suhu 80C benzoil peroksida. Selama pemanasan molekul benzoil peroksida pecah menjadi 2 radikal bebas yang kemudian mengawali atau memicu polimerisasi monomer metal metakrilat. Inisiator ini akan terurai menghasilkan radikal benzoiloksi. Radikal ini dapat mengawali (menginisiasi) rantai atau dapat kehilangan karbondioksida menghasilkan radikal fenil yang juga dapat mengawali rantai.Pembentukan Radikal bebas Benzoil Peroksida

b. Inisiasi Inisiasi merupakan tahap penggerak awal dari proses polimerisasi yang membutuhkan radikal bebas. Radikal bebas di atas kemudian bereaksi dengan metil metaakrilat (Metil 2-metilpropenoat) yang membentuk radikal bebas juga sehingga dapat bergabung dengan metil metaakrilat yang lain sehingga menimbulkan radikal bebas lagi. Reaksi ini akan berjalan terus menerus sampai monomer habis kecuali bila ada inhibitor atau penghambat yang dapat menghambat lajunya polimerisasi. Reaksinya adalah sebgai berikut :

Proses Inisiasi Polimerisasi Polimerisasi Metil Metaakrilat

c. Propagasi Tahap ini terjadi reaksi antara monomer dengan radikal bebas sebagai awal dari terbentuknya rantai polimer. Monomer yang teraktivasi mengaktifkan monomer lainnya agar dapat membentuk rantai polimer secara terus menerus. Reaksi ini akan berjalan terus menerus sampai monomer habis kecuali bila ada inhibitor atau penghambat yang dapat menghambat lajunya polimerisasi.

Reaksi Propagasi Metil Metaakrilat

d. Terminasi Tahap ini tercapai bilamana dua radikal bebas bereaksi membentuk molekul yang stabil. Perubahan dari rantai polimer satu ke yang lain, yang dalam beberapa situasi terdiri atas monomer-monomer dan beberapa oligomer.

Polimerisasi adisi ini dipengaruhi oleh : 1. Reaksi kimia 2. Adanya inhibitor/pemicu 3. Terjadinya tingkat polimerisasi aktivasi, inisiasi, propagasi, dan terminasi 4. Cahaya 5. Panas (pemanasan)

2.4 Proses Pembentukan Produk

Acrylic adalah istilah yang digunakan untuk produk-produk yang mengandung zat yang berasal dari asam acrylic atau senyawa terkait. Paling sering, istilah inidigunakan untuk menggambarkan kaca seperti plastik yang dikenal sebagai poli (metil) metakrilat (PMMA). PMMA, juga disebut kaca acrylic, memiliki sifat yang membuatnya menjadi pilihan yang lebih baik untuk banyak produk yang mungkin akan terbuat dari kaca.Dalam pembuatan lembaran Acrylic, semua proses molding dapat digunakan, termasuk injeksion molding, compression molding dan ekstrusi. Kualitas tertinggi lembaran Acrylic diproduksi dengan cara sel pengecoran (cell casting).Terdapat dua jenis dasar akrilik: ekstrusi dan cetakan.1. Akrilik ekstrusiDibuat dari granulat (bijiplastik) yang kemudian digerus dan dicairkan dalam mesin extruder. Lalu plastik cair didorong melewati roller, yang kemudian akan menekan plastik tersebut menjadi lembaran saat dilakukan pendinginan. Proses ini relatif murah, tapilembaran yang dihasilkan lebih lembut daripada akrilik cetakan, lebih mudah tergores, dan mungkin mengandung kotoran. Tetapi, banyak akrilik ekstrusi bermutu sangat baik, dan akrilik yang bermutu sangat baik ini merupakan mayoritas akrilik ekstrusi yang terdapat di pasaran. Akrilik ekstrusi merupakan pilihan yang baik untuk membuat plang, display, dan kegunaan lainnya.2. Akrilik cetaksel (cell cast)cenderung memiliki mutu yang lebih baik daripada jenis ekstrusi, tapi juga lebih mahal karena dalam pencetakan menggunakan dies/cetakan kaca yang mahal. Dalam pencetakan sel, lembar-lembar akrilik tunggal dibuat dengan cara menekan plastik cair diantara dua potong pencetak tekan ( mold) , biasanya terbuat dari kaca, yang kemudian dibawa melewati proses pemanasan bertahap. Lembar yang dihasilkan lebih kuat daripada akrilik ekstrusi. Jenis ini seringkali dipergunakan untuk akuarium dan produk-produk lain yang membutuhkan pembentukan atau penghalusan mesin dari produk finalnya.

Karena perbedaan proses pembuatannya ini maka sifat properties lembaran acrylic yang diproses secara extrusi cukup berbeda dengan lembaran acrylic yang diproses secara casting. Perbedaan yang mendasar, acrylic proses casting tegangan antar molekulnya lebih rendah dibanding acrylic proses extruded. Sel acrylic ekstrusi tidak sekuat casting , dan cenderung retak ketika sedangdikerjakan, sehingga mutu produk yang paling tinggi terbuat dari acrylic casting. Strukturnya juga dapat dibuat tanpa sambungan, sebagaimana pengelasan kimiapada tingkat molekuler benar-benar "melebur" sambungan menjadi satu bagian dari bahan padat. Sambungan yang dilas dan dipoles dengan benar tidak terlihat.

Perbedaan Casting acrylic dengan extruded acrylic1.Casting acrylic lebih kuat, lebih tahan terhadap impak dibanding extruded2.Casting acrylic lebih jernih glossy (mengkilap) dibanding extruded 3.Casting acrylic lebih tahan pressure / tekanan ataupun vacuum dibanding extruded4.Casting acrylic lebih mudah diproses/ dimachining dibanding extruded5.Casting acrylic lebih tahan terhadap temperature dan kimia disbanding extruded6.Casting acrylic daya serap air lebih tinggi dibanding extruded acrylic7.Casting acrylic hasil polesan lebih baik; dibanding acrylic extruded 8.Casting acrylic thermoforming proses lebih mudah karena range temperature thermoforming yang lebih lebar dibanding acrylic extruded.9.Casting acrylic sedikit kurang presisi dibanding extruded acrylic

2.5 ProdukPMMA berupa plastik bening, keras dan kuat, namun ringan dan fleksibel. Dalam kehidupan sehari-hari polymetil metakrilat biasa digunakan untuk kaca atap, dudukan lampu, bahan pengupam, bagian-bagian otomotif, molding papan dekorasi, tanda perasa dan gigi palsu. Penggunaan acrylic sheet antara lain: akuarium, peralatan rumah tangga, perlengkapan kantor, furniture, interior gedung, kanopi/roofing, noise barrier, dll. Penggunaan material acrylic sheet untuk pembuatan cabinet/case sangat dominan di industri manufacture. Pemanfaatannya sebagai bahan pencampur gelas dan pencampur logam, dan yang paling mudah kita amati adalah digunakan untuk lampu belakangmobilataupun kaca jendela pesawat terbang. Gambar Acrylic Sheet

Aplikasi ProdukBerbagai produk yang menunjukkan penggunaan lembaran acrylic pada berbagai bidang antara lain : Tempat Brosur- Aquarium Acrylic Display- PlakatAcrylic Rack Acrylic- Neon Box Signboard- Gantungan Kunci Digital Print- Sablon Acrylic

FramePlakat Tempat Brosur

Furniture Sign Board Aquarium

2.6 Kelebihan AcrylicBerbagai produk terbuat dari acrylic, termasuk pintu kamar mandi, sekat kamar mandi, jendela, dan atap kaca. Acrylic berkali-kali lebih kuat dari kaca biasa,sehingga jauh lebih tahan dan lebih aman. Kaca biasa yang sangat tebal akan memiliki warna hijau, sedangkan acrylic tetapbening. Acrylic juga lebih tahan terhadap cuaca, tetap bening selama bertahun-tahun tanpa menjadi kuning atau retak saat terkena sinar matahari dalam jangkawaktu yang panjang.Keuntungan lain dari acrylic adalah beratnya yang hanya setengah dari berat kaca biasa. Hal ini membuat bahan ini lebih mudah untuk digunakan dalampekerjaan, dan menjadi pilihan yang lebih baik untuk proyek-proyek di mana berat bahan menjadi masalah penting. Acrylic juga dapat digergaji, sedangkan kacabiasa harus dicetak. Akrilik seringkali dipilih sebagai material pengganti kaca untuk akuarium. Akrilik sangat bening, memungkinkan 92% cahaya bisa menembusya. Kaca sekalipun hanya melewatkan 80-90% cahaya, tergantung jenis kaca dan produsennya. Akrilik tidak terlalu padat. Kepadatan akrilik berkisar antara 1150-1190 kg/ m3. Ini adalah kurang dari setengah kepadatan kaca, yang berkisar antara 2400 hingga 2800 kg/ m3. Oleh karena itu, transportasi dan pemasangan bahan bangunan akrilik lebih mudah dan murah. Akrilik memiliki kekuatan tumbuk yang lebih besar daripada kaca dan tidak akan pecah. Sifat tahan pecah ini menjadikan akrilik material yang ideal untuk dipergunakan pada aplikasi di tempat-tempat dimana pecahnya material akan berakibat fatal, seperti pada jendela kapal selam.2.7 Kekurangan Acrylic dan Kesalahpahaman Tentang Acrylic

Ada beberapa kesalahpahaman tentang acrylic, yaitu bahwa acrylic itu kuning, rapuh, dan akan retak dalam jangka waktu tertentu. Meskipun ini mungkin benaruntuk plastik yang murah, tapi tidak begitu dengan acrylic. Jika diurus, bahan ini dapat tetap baru selama beberapa dekade, tanpa memandang usia atau intensitassinar matahari. Beberapa orang khawatir bahwa terlalu mudah terjadi goresan, tapi tidak seperti kaca biasa, goresan pada acrylic dapat hilang dengan digosok.Dari segala kelebihannya, ada dua kekurangan dari acrylic: acrylic lebih mahal dari kaca biasa, dan jika terkena api langsung, acrylic akan meleleh dan akhirnyaterbakar. Pembakarannya menghasilkan asap beracun, sehingga tindakan pencegahan keselamatan harus selalu diambil ketika sedang dipotong dengan alat-alatlistrik atau dibengkokkan menggunakan pemanasan. Bila tidak dirawat dengan baik, atau ketika menggunakan acrylic bermutu rendah, maka bisa terjadi goresan, dan lipatan yang tidak sesuai bisa sangat terlihat.

BAB IIIPENUTUP

KESIMPULAN Polimetil metakrilat atau PMMA merupakan senyawa homopolimer yang dibentuk dari reaksi polimerisasi adisi senyawa metil metakrilat dimana melibatkan reaksi rantai. Metil metakrilat adalah cairan berwarna dengan transparansi yang tinggi merupakan salah satu karakteristik utama dari PMMA. Polimetil metakrilat adalah bahan yang transparan namun keras dengan ketahanan yang sangat baik terhadap radiasi ultraviolet dan pelapukan. Proses polimerisasi PMMA dapat dilakukan dengan bahan Metil Metakrilat dengan inisiator Benzoil Peroksida melalui empat tahapan yaitu Induksi ( Aktivasi ), Pemicuan ( Inisiasi ), Penyebaran (Propagasi ), Pengakhiran (Terminasi). Dalam pembuatan lembaran Acrylic, semua proses molding dapat digunakan, termasuk injeksion molding, compression molding dan ekstrusi. Terdapat dua jenis dasar akrilik yaitu ekstrusi dan cetakan. Kualitas tertinggi lembaran Acrylic diproduksi dengan cara sel pengecoran (cell casting). Penggunaan acrylic sheet antara lain: akuarium, peralatan rumah tangga, perlengkapan kantor, furniture, interior gedung, kanopi/roofing, noise barrier, dll.