teknologi polimer resin biopolimer - teknik kimia fti uii · – plasticizer : untuk pvc, ditambah...
TRANSCRIPT
TEKNOLOGI POLIMEROleh:
RochmadiJurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik
Universitas Gadjah Mada
JURUSAN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS ISLAM INDONESIA
KULIAH UMUM 201029 Desember 2010
PolimerPoly – meros (=bagian yang terulang)
Polimer terdiri dari monomer
Contoh: etilen CH2=CH2 menjadi polietilen‐CH2‐CH2‐‐CH2‐CH2‐‐CH2‐CH2‐‐CH2‐CH2‐
Jenis polimer:• Polimer alam: karet alam, selulose• Polimer sintetis: PE, PP, PS, epoksi
PEMAKAIAN POLIMER
Agar mendapat bahan dengan sifat yang diinginkan
1). Polimer tunggal• Bila murni, kadang kurang menguntungkan (misalnya :
PVC murni terlalu getas)• Penambahan aditif
– Filler : selulosa, tepung, TiO2, karbon, kalsit, BaSO4
– Stabilizer: terhadap panas, oksigen, UV– Plasticizer : untuk PVC, ditambah DIOP– Lubricant (pelumas → anti lengket >> silikon)– Zat warna
•
2). Polimer campuranAgar mendapatkan sifat yang diinginkan
• Kopolimerisasi : monomer A + monomer BStyrene-butadiene rubber (SBR), ABS
• Polymer blending (polyblend)Homogen: polimer A dan B saling larut,Heterogen: polimer A dan B tidak saling larut
yang umum digunakan
SOLUBILITY PARAMETERUntuk mengetahui compatibility bahan
RESIN EPOKSI
Diglycidyl ether Bisphenol A
Hardener: bereaksi dengan gugus epoksiGugus –OH atau amine -NH2
Reaksi antara gugus epoksi dengan gugus NH2
RESIN POLIESTERReaksi polikondensasi:Phtalic anhydride + maleic anhydride + di ethylene glycol
Ikatan rangkap pada rantai maleic akan bereaksi secara adisi
Poliester + styrene + initiator peroksidaContoh initiator: benzoyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide
COUPLING AGENT (compatibilizer)Untuk menjembatani 2 bahan yang incompatible
Contoh: vinyl trichlorosilane
Coupling agent Kompatibilitas antara dua jenis polimer
ANTI OKSIDAN
Mekanisme:
Antioksidan
Antioksidan
Antioksidan
UV Absorber
UV Absorber
a. Adisi
OH OH H CH2OH
+ CH2O
mono metilol fenol
b. Kondensasi
OH OH OH OH CH2OH H CH2OH -CH2- -- CH2-
+ + H2O
OH OH Bentuk lain : -CH2- -CH2- -CH2 -
– OH
CH2 OH
PHENOL FORMALDEHID
Aplikasi: PCB, kampas rem, isolator alat listrik
UREA FORMALDEHID
a. Adisi
HNH HN-CH2-OH
C=O + CH2O C=O
HNH HNH
Monometilol urea
Urea : gugus fungsional 2 NH2 potensial mengikat 4 formaldehid
b. Kondensasi
HN-CH2OH HN-CH2OH HN-CH2-N-CH2-N-
C + C C=O C=O C=O
NH2 NH2 NH2 NH2 NH2
Memungkinkan terbentuk polimer jenis jaring.
Aplikasi: lem multiplex, lamination
MELAMIN FORMALDEHID
NH2
C
N N mempunyai 6 gugus fungsional
H2N-C C-NH2
N
Adisi dari monometilol melamin sampai dengan heksa metilol melamin.
MF lebih keras dan kuat karena:•Lebih banyak rantai jaring•Ada gugus siklis di rantai utama
POLYMER RHEOLOGY• Lelehan polimer dan larutan polimer umumnya cairan Non‐
Newtonian viskositasnya tergantung kondisi
τ = µ(dv/dx)Shear stress = viscosity x shear rate
Fluida non‐Newtonian: Pseudoplastik, dilatant
Umumnya, polimer bersifat pseudoplastik
Viskositas fungsi waktu: thixotropic, rheopectic
Fluida Bingham
Bentuk molekul polimer menentukan viskositas
Contoh: PMMA sebagai aditif pelumas
Suhu rendah cenderung menggulung, suhu tinggi cenderung terbuka/lurus
BIOPOLIMER• Polimer yang berasal atau dihasilkan oleh proses biologi
Polyhydroxy butyrate (PHB), polylactic acid (PLA)
Harga (biaya produksi) masih mahal
• Polimer yang dapat terdegradasi oleh proses biologi
Polyblend PE dan karbohidrat incompatible
BiocompositeTulang sintetis: campuran Hydroxyapatite (HA) dengan polimer
sebagai pengikatnya.
Gigi palsu: silika atau alumina sebagai filler dan Triethylene glycol dimethyl acrylate (TEGDMA) sebagai pengikatnya. UV photoinitiator.