pvc (polivinil klorida ) (makalah kelompok 5 pengetahuan bahan)

27

Click here to load reader

Upload: febri-irawan-putra-zenir

Post on 30-Jun-2015

5.015 views

Category:

Documents


26 download

TRANSCRIPT

Page 1: PVC (Polivinil Klorida ) (Makalah Kelompok 5 Pengetahuan Bahan)

MAKALAH PENGETAHUAN BAHAN

“ PVC ( POLIVINIL KLORIDA ) “

OLEH :

FEBRI IRAWAN ( 05091002006 )

MELIZA FITRIANTI ( 05091002012 )

PANGIDOAN SIMANUNGKALIT ( 05091002042 )

PUSPITA AYU INDAH SARI ( 05091002043 )

PROGRAM STUDI TEKNIK PERTANIAN

JURUSAN TEKNOLOGI PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SRIWIJAYA

INDERALAYA

2010

Page 2: PVC (Polivinil Klorida ) (Makalah Kelompok 5 Pengetahuan Bahan)

KATA PENGANTAR

Berkat rahmat Allah SWT. Penyusuna makalah presentasi pengetahuan bahan

mengenai “ PVC ( POLIVINIL KLORIDA ) “ dapat diselesaikan dengan baik. Makalah ini

merupakan hasil yang diperoleh oleh mahasiswa dalam mengikuti pembelajaran pengetahuan

bahan dan dapat juga dijadikan panduan dalam mengikuti pengetahuan bahan.

Penyusunan makalah ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak yang telah

memberikan masukan sehingga makalah ini dapat diselesaikan dengan baik. Ucapan

terimakasih diucapkan penyusun kepada orang tua, dan teman – teman yang telah

memberikan partisipasi demi kesempurnaan makalah ini.

Semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi mahasiswa dalam mengikuti pengetahuan

bahan.

Inderalaya, 22 November 2010

Penyusun

Page 3: PVC (Polivinil Klorida ) (Makalah Kelompok 5 Pengetahuan Bahan)

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL.................................................................................................... 1

KATA PENGANTAR.................................................................................................. 2

DAFTAR ISI................................................................................................................. 3

BAB I PENDAHULUAN.................................................................................... 4

A. Latar Belakang .................................................................................. 4

B. Rumusan Masalah............................................................................. 6

C. Tujuan ............................................................................................... 6

BAB II PEMBAHASAN...................................................................................... 7

BAB III PENUTUP................................................................................................ 18

A. Kesimpulan........................................................................................ 18

DAFTAR PUSTAKA................................................................................................... 19

Page 4: PVC (Polivinil Klorida ) (Makalah Kelompok 5 Pengetahuan Bahan)

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Walau pertama kali ditemukan pada tahun 1872, ketika secara tak sengaja orang

menemukan serbuk putih dalam botol berisi gas vinil klorida yang terekspos oleh sinar

Matahari, orang harus menunggu 54 tahun berikutnya hingga ditemukannya teknik

pemanfaatan polivinil klorida, serbuk putih yang biasa disebut PVC itu. Usaha

pemanfaatan PVC pada awalnya banyak menemui jalan buntu karena sifatnya yang

mudah rusak jika dipanaskan padahal pemanasan merupakan cara pengolahan yang

paling logis, mengikuti analogi pengolahan besi, gelas serta beberapa bahan polimer

organik yang ketika itu sudah ditemukan.

Pada tahun 1926, seorang peneliti pada perusahaan ban BFGoodyear dalam usaha

mencari formulasi lem untuk merekatkan karet ke logam menemukan bahan elastomer

thermoplastik pertama di dunia (bahan elastis yang dapat diubah bentuknya jika

dipanaskan) ketika memanaskan PVC dalam cairan tricresyl phosphate atau dalam

dibutyl phthalate. Yang terjadi adalah bahwa PVC dapat bercampur secara sempurna

(miscible) dengan masing-masing zat yang kemudian lazim disebut sebagai plasticizer

itu, menghasilkan bahan baru dengan sifat yang dapat direkayasa, mulai dari yang keras,

ketika hanya sedikit plasticizer dicampurkan dengan PVC, hingga yang sangat elastis,

ketika komponen terbesar dalam campuran itu adalah plasticizer. Terobosan teknis ini

merupakan awal dari revolusi penggunaan PVC sebagai commodity plastics, yang

melibatkan penggunaan plasticizer (misalnya tricresyl phosphate atau dibutyl phthalate

seperti dalam kisah diatas) guna mempermudah pemrosesannya serta memberinya sifat

elastis yang cocok untuk berbagai aplikasi seperti kulit imitasi, plastik untuk alas meja,

dan sebagainya. Terobosan teknis kedua berupa berkembangnya teknologi formulasi

PVC dengan penggunaan zat-zat yang lazim disebut stabilizer, processing aid dan

sebagainya, dan yang tak kalah penting, perkembangan teknologi mesin pemroses PVC

sehingga dimungkinkan pemrosesan PVC tanpa kandungan plasticizer (rigid application).

Kini mayoritas penggunaan PVC adalah pada aplikasi tanpa plasticizer tersebut

terutama di bidang konstruksi, seperti berbagai jenis pipa untuk air bersih maupun

untuk air limbah domestik, pembungkus (isolator) berbagai macam kabel.

Page 5: PVC (Polivinil Klorida ) (Makalah Kelompok 5 Pengetahuan Bahan)

Polivinil klorida (IUPAC: Poli(kloroetanadiol)), biasa disingkat PVC, adalah polimer

termoplastik urutan ketiga dalam hal jumlah pemakaian di dunia, setelah polietilena dan

polipropilena. Di seluruh dunia, lebih dari 50% PVC yang diproduksi dipakai dalam

konstruksi. Sebagai bahan bangunan, PVC relatif murah, tahan lama, dan mudah dirangkai.

PVC bisa dibuat lebih elastis dan fleksibel dengan menambahkan plasticizer, umumnya ftalat.

PVC yang fleksibel umumnya dipakai sebagai bahan pakaian, perpipaan, atap, dan insulasi

kabel listrik. PVC diproduksi dengan cara polimerisasi monomer vinil klorida (CH2=CHCl).

Karena 57% massanya adalah klor, PVC adalah polimer yang menggunakan bahan baku

minyak bumi terendah di antara polimer lainnya.

Proses produksi yang dipakai pada umumnya adalah polimerisasi suspensi. Pada

proses ini, monomer vinil klorida dan air diintroduksi ke reaktor polimerisasi dan inisiator

polimerisasi, bersama bahan kimia tambahan untuk menginisiasi reaksi. Kandungan pada

wadah reaksi terus-menerus dicampur untuk mempertahankan suspensi dan memastikan

keseragaman ukuran partikel resin PVC. Reaksinya adalah eksotermik, dan membutuhkan

mekanisme pendinginan untuk mempertahankan reaktor pada temperatur yang dibutuhkan.

Karena volume berkontraksi selama reaksi (PVC lebih padat dari pada monomer vinil

klorida), air secara kontinu ditambah ke campuran untuk mempertahankan suspensi. Ketika

reaksi sudah selesai, hasilnya, cairan PVC, harus dipisahkan dari kelebihan monomer vinil

klorida yang akan dipakai lagi untuk reaksi berikutnya. Lalu cairan PVC yang sudah jadi

akan disentrifugasi untuk memisahkan kelebihan air. Cairan lalu dikeringkan dengan udara

panas dan dihasilkan butiran PVC. Pada operasi normal, kelebihan monomer vinil klorida

pada PVC hanya sebesar kurang dari 1 PPM.

Proses produksi lainnya, seperti suspensi mikro dan polimerisasi emulsi,

menghasilkan PVC dengan butiran yang berukuran lebih kecil, dengan sedikit perbedaan sifat

dan juga perbedaan aplikasinya. Produk proses polimerisasi adalah PVC murni. Sebelum

PVC menjadi produk akhir, biasanya membutuhkan konversi dengan menambahkan heat

stabilizer, UV stabilizer, pelumas, plasticizer, bahan penolong proses, pengatur termal,

pengisi, bahan penahan api, biosida, bahan pengembang, dan pigmen pilihan.

Page 6: PVC (Polivinil Klorida ) (Makalah Kelompok 5 Pengetahuan Bahan)

B. Tujuan

Bagaimana mengetahui bagian – bagian dari PVC.

C. Rumusan Masalah

Dapat mengetahui bagian – bagian dari PVC.

Page 7: PVC (Polivinil Klorida ) (Makalah Kelompok 5 Pengetahuan Bahan)

BAB IIPEMBAHASAN

POLIVINIL KLORIDA (PVC)

Polimer polivinil klorida (PVC) termasuk ke dalam jenis polimer thermoplastic:

suatu substansi yang kehilangan bentuknya ketika dipanaskan dan menjadi rigid

kembali ketika didinginkan. Proses ekstrusi dan injection moulding bisa membentuk PVC

ke bentuk yang diinginkan. Karena sifatnya yang termoplastik, daur ulang secara fisik

PVC dapat dilakukan relatif mudah dimana material bisa dibentuk kembali dibawah

proses pemanasan.

Polimer polivinil klorida (PVC) yang juga dikenal dengan resin vinyl, didapatkan

dari polimerisasi senyawa vinil klorida pada suatu reaksi polimerisasi adisi radikal

bebas. Monomer vinil klorida didapatkan dari mereaksikan gas ethylene dengan

chlorine untuk membentuk 1,2–dichloroethane. 1,2–dichloroethane kemudian dipecah

untuk menghasilkan senyawa vinil klorida.

PVC memiliki struktur molekul yang mirip dengan PE. Perbedaan antara kedua

polimer tersebut adalah pada PVC salah satu atom H yang berikatan dengan atom C

digantikan oleh atom Cl. Massa atom relative (Ar) dari Cl yang lebih besar menunjukkan

Cl memenuhi 56,8% dari keseluruhan massa PVC.

Gambar Struktur Molekul PVC

Ketika diproduksi, PVC bersifat amorf, polimer polar. Sifat ini tergantung pada nilai

rata‐rata derajat polimerisasi (panjang rantai molekul polimer). Perbedaan proses produksi

polimer berkembang menjadi polimer emulsi (PVC‐E), polimer suspense (PVC‐ S), dan

Page 8: PVC (Polivinil Klorida ) (Makalah Kelompok 5 Pengetahuan Bahan)

polimer massa (PVC‐M).

SEJARAH P V C

Senyawa vinil klorida yang memiliki rumus molekul C2H3Cl merupakan salah satu

produk senyawa Petrokimia yang memiliki aplikasi secara komersil yang cukup luas di

dunia terlebih di Amerika Serikat. Jika dilihat dari sejarah penemuannya, senyawa vinil

klorida ini ditemukan oleh seorang kimiawan berkebangsaan Jerman yang bernama

Justus Von Liebig dari Universitas Giessen karena pada sekitar tahun 1835 dialah orang

pertama yang mensintesis senyawa vinil klorida ini.

Pada mulanya Justus Von Liebig mereaksikan Dikloroetana yang sering disebut

minyak oleh kimiawan Belanda dengan alkohol untuk membuat Vinyl Chlorida. Dalam

penelitiannya ia dibantu oleh muridnya yang bernama Victor Regnault yang pada

akhirnya mereka berdua mempublikasikannya pada tahun 1835. Pada tahun 1872, E.

Baumann menemukan bahwa hujan serpihan putih akan terjadi jika senyawa vinil

klorida lama disinari cahaya matahari pada tabung yang tertutup. Ketika itu E.

Baumann menemukan adanya padatan putih dari vinil klorida ketika terkena sinar

matahari. Padatan putih ini bersifat sangat kuat karena tahan terhadap senyawa KOH atau

air dan baru dapat meleleh dengan proses degradasi pada temperatur diatas 1300C.

Pada awal tahun 1926 senyawa vinil klorida mulai diproduksi secara besar‐besaran

untuk membentuk PVC yang beberapa tahun sebelumnya Fritz Klatte menemukan

proses pembuatan vinil klorida dengan mereaksikan HCl dengan Asetilena menggunakan

katalis Merkuri Klorida (HgCl) yang memperoleh hak paten pada tahun 1912. Melalui

penemuan Klatte inilah industri vinil klorida pertama kali menjadi populer hingga saat ini.

PEMBUATAN PVC

Page 9: PVC (Polivinil Klorida ) (Makalah Kelompok 5 Pengetahuan Bahan)

PVC dihasilkan dari dua jenis bahan baku utama: minyak bumi dan garam dapur

(NaCl). Minyak bumi diolah melalui proses pemecahan molekul yang disebut cracking

menjadi berbagai macam zat, termasuk etilena ( C2H4 ), sementara garam dapur diolah

melalui proses elektrolisa menjadi natrium hidroksida (NaOH) dan gas klor (Cl2). Etilena

kemudian direaksikan dengan gas klor menghasilkan etilena diklorida (CH2Cl-CH2Cl).

Proses cracking/pemecahan molekul etilena diklorida menghasilkan gas vinil klorida

(CHCl=CH2) dan asam klorida (HCl). Akhirnya, melalui proses polimerisasi

(penggabungan molekul yang disebut monomer, dalam hal ini vinil klorida) dihasilkan

molekul raksasa dengan rantai panjang (polimer): polivinil klorida (PVC), yang berupa

bubuk halus berwarna putih. Masih diperlukan satu langkah lagi untuk mengubah resin

PVC menjadi berbagai produk akhir yang bermanfaat.

Penampakan resin PVC sangat mirip dengan tepung terigu. Dan resin PVC

memang dapat dianalogikan seperti tepung terigu: keduanya tidak dapat digunakan dalam

bentuk aslinya. Seperti halnya tepung terigu yang harus diolah dengan mencampurkan

berbagai kandungan lain hingga menjadi kue tart dan berbagai jenis roti yang menarik,

resin PVC juga harus diolah dengan mencampurkan berbagai jenis zat aditif hingga dapat

menjadi berbagai jenis produk yang berguna dalam kehidupan sehari-hari.

Page 10: PVC (Polivinil Klorida ) (Makalah Kelompok 5 Pengetahuan Bahan)

Satu tahap penting lagi sebelum resin PVC bisa ditransformasikan menjadi

berbagai produk akhir adalah pembuatan compound/adonan (compounding). Compound

adalah resin PVC yang telah dicampur dengan berbagai aditif yang masing-masing

memiliki fungsi tertentu, sehingga siap untuk diproses menjadi produk jadi dengan sifat-

sifat yang diinginkan. Sifat-sifat yang dituju meliputi warna, kefleksibelan bahan,

ketahanan terhadap sinar ultra violet (bahan polimer/plastik cenderung rusak jika terpapar

oleh sinar ultra violet yang terdapat pada cahaya matahari), kekuatan mekanik

transparansi, dan lain-lain. PVC dapat direkayasa hingga bersifat keras untuk aplikasi-

aplikasi seperti pipa dan botol plastik, lentur dan tahan gesek seperti pada produk sol

sepatu, hingga bersifat fleksibel/lentur dan relatif tipis seperti aplikasi untuk wall paper

dan kulit imitasi. PVC dapat juga direkayasa sehingga tahan panas dan tahan cuaca untuk

penggunaan di alam terbuka. Dengan segala keluwesannya, PVC cocok untuk jenis

produk yang nyaris tak terbatas dan setiap compound PVC dibuat untuk memenuhi

kriteria suatu produk akhir tertentu.

KARAKTERISTIK FISIK PVC

Senyawa PVC ini dapat berwujud padatan dalam cairan dengan perbandingan 50 %

yang tersuspensi yang umumnya digunakan dalam bahan eksperimen dan penelitian, juga

seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya, wujudnya juga dapat berupa bubuk putih

atau padatan krim yang berwarna. PVC memiliki range berat molekul dari 60000

hingga 140000 gram/mol.

Jika ditinjau dari segi kestabilan, senyawa ini sangat stabil karena berbentuk

polimer sehingga fasanya berbentuk padatan yang keras sehingga hampir tidak

berpengaruh (tak bereaksi) terhadap kehadiran oksidator kuat. Dari segi safety,

senyawa ini hampir tidak berbahaya dan mengganggu lingkungan karen tidak

berpotensi mencemari udara, air maupun tanah. Selain itu, senyawa ini juga bersifat

mudah terbakar. PVC memiliki beberapa karakteristik dalam morfologi (bentuk) sebagai

sebuah polimer. Morfologi yang terbentuk selama polimerisasi akan mempengaruhi

kemampuan prosesnya (processability) dan properti fisik yang dihasilkan. Dibawah ini

disajikan tabel mengenai beberapa bentuk dari PVC:

Page 11: PVC (Polivinil Klorida ) (Makalah Kelompok 5 Pengetahuan Bahan)

Tabel Morfologi PVC

Bentuk PVC Ukuran Deskripsi

droplet 30 ‐150 μm Terjadi karena adanya pendispersian

monomer selama polimerisasi suspense

membran 0,01 – 0,02 μm

(ketebalan)

Membran pada lapisan monomer‐air dalam

suspensi PVC (biasanya pada Poly Vinyl

Alkohol)

grains 100 – 200 μm

(diameter)

Sesudah polimerisasi, free‐flowing powder

biasanya membuat droplet menjadi

teraglomerasi pada polimerisasi massa

skins 0,5 – 5 μm

(ketebalan)

Adanya shell pada grains akan membuat

PVC yang terdeposit dalam membran

selama proses polimerisasi suspensi

Page 12: PVC (Polivinil Klorida ) (Makalah Kelompok 5 Pengetahuan Bahan)

Partikel utama

(primary

particles)

1 μm (diameter) Terbentuk sebagai tempat polimerisasi

tunggal pada kedua suspensi dan polimerisasi

massa oleh presipitasi polimer dari

monomernya yang menjadikan lebih dari

milyaran jumlah molekul

Aglomerasi dari

partikel utama

3 – 10 μm

(diameter)

Terbentuk selama polimerisasi dari

penggabungan partikel utama

domains 0,1 μm

(diameter)

Terbentuk pada kondisi tertentu yaitu pada

temperatur cair yang tinggi (205 0C) dan pada

temperatur kerja mekanis yang rendah (140 –

150 0C)

microdomains 0,01 μm Spacing yang terkristalisasi

Secondary

criystallinity

0,01 μm

(spacing)

Kristalinitas yang terbentuk dari amorphous

melt dan berfungsi untuk penggabungan

menjadi gelatine

Dari uraian pada tabel diatas PVC memiliki struktur yang dibangun di atas struktur

lainnya yang akhirnya membentuk sebuah molekul raksasa yang disebut polimer.

Lapisan yang saling terbentuk akan mempengaruhi performa dan semuanya saling

berhubungan.

Kebanyakan dari PVC akan membentuk polimer yang bersifat kaku (rigid), tetapi ada

PVC yang bersifat plastis dimana secara umum keduanya memiliki sifat struktur yang

sama hanya saja perbedaanya adalah pada PVC yang plastis, plasticiser masuk pada fasa

amorphous PVC yang menjadikan molekul elastomer berbentuk seperti dasi. Selanjutnya

grains akan hancur menjadi partikel utama yang berukuran 1 μm yang menjadi unit

Page 13: PVC (Polivinil Klorida ) (Makalah Kelompok 5 Pengetahuan Bahan)

melt flow. Akhirnya melting unit tadi membentuk belitan pada batas flow unit yang

diikuti oleh proses rekristalisasi selama pendinginan yang membentuk struktur

elastomer tiga dimensi yang kuat.

KARAKTERISTIK KIMIA PVC

PVC yang pembentukannya didasari pada reaksi polimerisasi kinetik massa dan

suspensi dari PVC yang terjadi secara bersama‐sama karena sebuah droplet monomer

dalam polimerisasi suspensi bisa dianggap menjadi polimerisasi massa dalam sebuah

reaktor yang kecil. Selama proses polimerisasi, polimer akan mengendap dari

monomernya ketika ukuran rantainya mencapai 10 – 20 unit rantai.

Reaksi polimerisasi ini yang melibatkan dua fasa yaitu monomer dengan fasa cair

dan polimer dengan fasa gel, akan membentuk basis untuk deskripsi kinetik dari

polimerisasi PVC. Karena adanya laju polimerisasi yang lebih rendah pada monomer

yang berfasa cair jika dibandingkan dengan polimer berfasa gel maka akan

menghasilkan efisiensi pada tahap terminasi yang lebih besar.

Rantai transfer ke monomer merupakan reaksi utama pada polimerisasi yang

mengontrol berat molekul dan distribusinya. Pada suhu 300C rantai transfer ke

monomer terjadi sekali setiap reaksi propagasi 1600 monomer, sedangkan Pada suhu 700C

rantai transfer ke monomer terjadi sekali setiap 420 monomer adisi. Dari sini suhu dari

proses polimerisasi sangat berpengaruh pada berat molekul yang dimiliki PVC tersebut

yaitu berat molekul PVC akan semakin besar pada suhu polimerisasi yang lebih rendah.

PROSES PRODUKSI PVC

Terdapat tiga metode umum yang biasa digunakan dalam pembuatan PVC dari

VCM, yaitu polimerisasi suspensi, polimerisasi emulsi, dan polimerisasi bulk. Lebih dari

75% PVC di dunia diproduksi dengan menggunakan proses suspensi (S‐PVC). Proses

suspensi ini terjadi dari VCM yang didispersikan dengan media air. Produk yang

terbentuk bersifat porous dengan diameter butir antara 100‐150 mm. Sedangkan

sekitar 15% produksi PVC di dunia menggunakan polimerisasi emulsi dan polimerisasi

kopolimer, dimana produknya dalam bentuk dispersi lateks encer dari PVC dengan

diameter partikel 0,1‐2 mm, sedangkan yang menggunakan teknologi polimerisasi bulk

Page 14: PVC (Polivinil Klorida ) (Makalah Kelompok 5 Pengetahuan Bahan)

adalah sekitar 10% dimana produknya didapat dengan cara mengeliminasi molekul air.

Berikut beberapa metode umum polimerisasi VCM menjadi PVC:

1. Polimerisasi Suspensi

Monomer VCM didispersikan ke dalam air kemudian ditambahkan stabilizer antara lain

talc atau bentonite. Inisiator ditambahkan di dalam suspensi monomer. PVC yang

dihasilkan lebih murni, memiliki sifat isolasi listrik dan ketahanan panas yang baik serta

lebih jernih dari PVC emulsi.

2. Polimerisasi Emulsi

Monomer VCM dicampur dengan air dan ditambahkan stabilizer (sabun) dan

inisiator. Campuran dimasukkan ke dalam reaktor sehingga monomer teremulsi

masuk ke dalam soapmicelle. Inisiator akan terurai menjadi radikal bebas sehingga

berdifusi ke dalam soapmicelle untuk memulai polimerisasi PVC. Produk berbentuk

lateks yang halus. Proses ini berlangsung relatif lebih cepat pada temperatur yang lebih

rendah dibandingkan dengan metode lain. Produk yang dihasilkan memiliki daya

tahan listrik rendah sehingga tidak dapat dipakai untuk isolasi listrik.

3. Polimerisasi Bulk.

Proses ini tidak menggunakan suspending agent atau emulsifier sehingga produk

yang dihasilkan mempunyai kemurnian yang tinggi.

Berdasarkan uraian di atas, proses pembuatan PVC dari VCM mencakup tahap - tahap

berikut:

1. Tahap Persiapan

Pada tahap ini dilakukan pelarutan VCM di dalam air, kemudian

ditambahkan katalisator sehingga membantuk senyawa homogen.

2. Tahap Proses

Proses polimerisasi dilakukan dalam bejana tekan dan kondisi operasi dijaga pada

parameter yang diinginkan.

3. Tahap Penyelesaian

Page 15: PVC (Polivinil Klorida ) (Makalah Kelompok 5 Pengetahuan Bahan)

Pada proses ini telah dicapai derajat yang telah ditentukan kemudian dilakukan

pengambilan produk dengan penyemprotan dan pengeringan dengan cara koagulasi

(penambahan asam).

Tujuan dari proses polimerisasi itu sendiri adalah untuk menghasilkan resin dengan

cara aman dan efisien, sehingga dapat ditangani dan diproses dengan mudah yang kemudian

akan membentuk produk akhir dengan sifat - sifat yang diinginkan.

Sifat- sifat polimer yang harus dioptimalkan adalah:

1. Berat molekul; menentukan proses polimerisasi dan sifat - sifat produk.

2. Komposisi kimia; berhubungan dengan pembentukan kopolimer dan menentukan sifat

aliran pada saat pencairan polimer.

3. Ukuran butir dan lebarnya; menentukan cara penanganan bubuk dan prosesnya.

4. Sifat menyerap dari butir harus maksimal unutk memudahkan pemindahan reaksi

VCM.

5. Kemurnian; resin harus bebas dari kotoran.

6. Warna yang bagus dan stabilitas termal dibutuhkan untuk memungkinkan polimer tidak

terdegradasi dan untuk memaksimalkan bentuk akhir produk.

JENIS – JENIS PVC

Secara umum, plastisasi dapat dibedakan menjadi PVC fleksibel dan PVC rigid

(kaku). PVC kaku, sesuai namanya, adalah PVC murni dan memiliki kekakuan sangat

tinggi. PVC murni lebih kuat dan lebih kaku dari polipropylene (PP) dan polyethylene

(PE). PVC fleksibel diperoleh dengan menambahkan material dengan berat molekul

lebih rendah (plasticiser). PVC fleksibel dapat diformulasikan menjadi bersifat seperti

karet. Tabel berikut menampilkan perbandingan sifat kedua jenis PVC ini.

Tabel Perbandingan Sifat Mekanik PVC Rigid dan PVC Fleksibel

Sifat Mekanik PVC Rigid PVC Fleksibel

Tensile strength (MPa) 44,4 9,6

Page 16: PVC (Polivinil Klorida ) (Makalah Kelompok 5 Pengetahuan Bahan)

Tensile Modulus (Gpa) 2,75 ‐

Impact Strength (J/m) 181 293

Density (g/cm3) 1,4 1,4

Dielectric Strength (MV/m) 34 25,6

PROSES FABRIKASI PVC

Proses fabrikasi adalah proses pengolahan dari bijih plastik (pellet) ke bentuk yang

diinginkan. Ada berbagai jenis proses fabrikasi PVC yang paling umum dilakukan antara

lain:

‐ Injection molding

Proses ini bersifat siklus, dapat menghasilkan produk dengan kepresisian yang tinggi.

Contoh : PVC hasil injection molding botol.

‐ Ekstrusi

Proses ini bersifat kontinyu, massal, dan digunakan untuk produk yang tidak

memerlukan tingkat presisi yang tinggi.

Contoh : pipa, framw jendela, dll.

‐ Celendering

Proses ini menghasikan produk berupa film atau lembaran‐lembaran tipis PVC

dengan berbagai tingkat ketebalan, biasanya dipakai untuk produk alas lantai, wall paper ,

dll.

‐ Thermoforming

Proses ini mencetak produk PVC dengan memanaskan semacam lempengan PVC

kemudian ditekan ke cetakan sehingga membentuk sesuai dengan cetakan.

Contoh : cup untuk ice cream, kotak makanan, dll.

KEGUNAAN PVC

Page 17: PVC (Polivinil Klorida ) (Makalah Kelompok 5 Pengetahuan Bahan)

Produk PVC amat beragam. Namun secara garis besar dibagi menjadi dua yaitu

unplasticised PVC (uPVC atau PVC‐U) yang bersifat rigid dan plasticised PVC yang

bersifat fleksibel.

Aplikasi PVC Rigid

PVC Rigid itu keras dan kaku. Salah satu penggunaan uPVC yang paling besar

adalah untuk frame jendela (profil). Material ini mudah untuk dilas dan ditempelkan,

bahkan dengan formulasi tertentu aman untuk digunakan pada aplikasi kemasan

makanan. Aplikasi uPVC termasuk:

‐ Bangunan / Konstruksi: frame jendela, pipa air, lantai, frame pintu, lembaran atap, genteng.

‐ Electrical engineering: pipa insulasi, rumah telepon, rumah stop kontak.

‐ Mechanical engineering: pipa bertekanan, rumah thermostat, pipa sambungan, ventilasi.

‐ Packaging: casing pulpen, botol oli dan makanan, kotak cream, dll.

Aplikasi PVC Fleksibel

PVC yang diberi plasticiser lebih fleksibel. Sifat mekanik dari PVC jenis ini

bergantung pada tipe dan kuantitas plasticiser yang ditambahkan. Aplikasi PVC

fleksibel meliputi:

‐ Electrical engineering: insulasi kabel dan kawat, soket, kepala kabel.

‐ Mechanical engineering: pipa, komponen mobil dan komputer.

‐ Bangunan/kosntruksi: cover lantai, perekat jendela dan pintu.

‐ Medis: Tas penyimpan Darah

‐ Lain‐lain: selang, mainan anak‐anak, masker penyelam, sepatu boot, jas hujan, sabuk

pengaman, jok sepeda, kemasan makanan, sepatu, cover dinding,dll.

PVC dan LINGKUNGAN HIDUP

Page 18: PVC (Polivinil Klorida ) (Makalah Kelompok 5 Pengetahuan Bahan)

Telah menjadi mitos bahwa khususnya pembakaran sampah PVC memberikan

kontribusi yang besar terhadap terjadinya dioxin. Dioxin dapat dihasilkan dari

pembakaran bahan-bahan organoklorin, yang sebenarnya banyak terdapat di alam

(dedaunan, pepohonan). Suatu penelitian yang dilakukan oleh New York Energy Research

and Development Authority pada tahun 1987 menyimpulkan bahwa ada atau tidaknya

sampah PVC tidak berpengaruh terhadap banyaknya dioxin yang dihasilkan dalam proses

insinerasi/pembakaran sampah. Kontribusi terbesar bagi terjadinya dioxin adalah

kebakaran hutan, hal yang justru tidak banyak diekspos.

Kandungan klor (Cl) dalam PVC diketahui memberikan sifat-sifat yang unik bagi

bahan ini. Tidak seperti umumnya bahan plastik yang merupakan 100% turunan dari

minyak bumi, sekitar 50% berat PVC adalah dari komponen klor-nya, yang

menjadikannya sebagai bahan plastik yang paling sedikit mengkonsumsi minyak bumi

dalam proses pembuatannya. Relatif rendahnya komponen minyak bumi dalam PVC

menjadikannya secara ekonomis lebih tahan terhadap krisis minyak bumi yang akan

terjadi di masa datang serta menjadikannya sebagai salah satu bahan yang paling ramah

lingkungan.

Walaupun PVC merupakan bahan plastik dengan volume pemakaian kedua

terbesar di dunia, sampah padat di negara-negara maju yang paling banyak menggunakan

PVC-pun hanya mengandung 0,5% PVC. Hal ini dikarenakan volume pemakaian terbesar

PVC adalah untuk aplikasi-aplikasi berumur panjang, seperti pipa dan kabel. Sampah

PVC juga dapat diolah secara konvensional, seperti daur-ulang, ditanam dan dibakar

dalam insinerator (termasuk pembakaran untuk menghasilkan energi).

PVC juga dianggap menguntungkan untuk aplikasi sebagai pembungkus

(packaging). Suatu studi pada tahun 1992 tentang pengkajian daur-hidup berbagai

pembungkus/wadah dari gelas, kertas kardus, kertas serta berbagai jenis bahan plastik

termasuk PVC menyimpulkan bahwa PVC ternyata merupakan bahan yang memerlukan

energi produksi terendah, emisi karbon dioksida terendah, serta konsumsi bahan bakar

dan bahan baku terendah diantara bahan plastik lainnya. Bahkan sebuah kelompok

pecinta lingkungan Norwegia, Bellona, menyimpulkan bahwa pengurangan penggunaan

bahan PVC secara umum akan memperburuk kualitas lingkungan hidup.

PENUTUP

Page 19: PVC (Polivinil Klorida ) (Makalah Kelompok 5 Pengetahuan Bahan)

Kesimpulan

1. Polimer polivinil klorida (PVC) yang juga dikenal dengan resin vinyl, didapatkan

dari polimerisasi senyawa vinil klorida pada suatu reaksi polimerisasi adisi

radikal bebas. Monomer vinil klorida didapatkan dari mereaksikan gas

ethylene dengan chlorine untuk membentuk 1,2–dichloroethane. 1,2–

dichloroethane kemudian dipecah untuk menghasilkan senyawa vinil klorida.

2. PVC dihasilkan dari dua jenis bahan baku utama: minyak bumi dan garam dapur

(NaCl).

3. Senyawa PVC ini dapat berwujud padatan dalam cairan dengan perbandingan 50 %

yang tersuspensi yang umumnya digunakan dalam bahan eksperimen dan penelitian,

juga seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya, wujudnya juga dapat berupa

bubuk putih atau padatan krim yang berwarna. PVC memiliki range berat

molekul dari 60000 hingga 140000 gram/mol.

4. Sifat- sifat polimer yang harus dioptimalkan adalah:

1. Berat molekul.

2. Komposisi kimia.

3. Ukuran butir dan lebarnya.

4. Sifat menyerap.

5. Kemurnian.

6. Warna yang bagus dan stabilitas termal dibutuhkan untuk memungkinkan

polimer tidak terdegradasi dan untuk memaksimalkan bentuk akhir produk.

DAFATAR PUSTAKA

Page 20: PVC (Polivinil Klorida ) (Makalah Kelompok 5 Pengetahuan Bahan)

Charless A. Harper, Modern Plastics Handbook, (McGraw Hill: New York, 1999). Hlm.

1.75

Charles E Wilkes. et al, PVC Handbook (Munich: Hanser Publishers, 2005). Hlm. 7

Ibid hlm. 95

Ibid hlm. 290

Charless A. Harper, Modern Plastics Handbook, (McGraw Hill: New York, 1999). Hlm.1.76

Ibid. hlm. 1.80