Jurnal Sains Kimia
Vol 8, No.2, 2004: 48-49
48
KORELASI DAERAH HARD DAN SOFT SEGMENT DAN
INDEKS IKATAN HIDROGEN (HBI) PADA STRUKTUR
POLIURETAN (PU) DARI SISTEM CAMPURAN
LIGNIN ISOLAT–POLIETILENA GLIKOL
S u p r i
Jurusan Kimia FMIPA Universitas Sumatera Utara
Jl. Bioteknologi No. 1 Kampus USU Medan 20155
Abstrak
Poliuretan (PU) suatu senyawa polimer yang disintesis dari gugus reaktif NCO/OH. PU dapat berupa elastomer dan termoset, tergantung komposisi penyusun dari materialnya. Daerah keras yang disebut (hard) dan lembut (soft) pada struktur poliuretan dibuat dengan cara menambahkan variasi lignin isolat sebagai sumber poliol. Metil difenilisosianat (MDI) yang ditambahkan setelah lignin tercampur secara baik dengan polietilena glikol dengan perbandingan NCO/OH lebih dari satu.
Kelebihan MDI tersebut diekstraksi dengan sikloheksana selama 8 jam dan diukur dengan Spektofotometer UV. Poliuretan hasil sintesis dikarakterisasi dengan spektroskopi infra merah untuk menentukan Indeks Ikatan Hidrogen (HBI). HBI ditentukan dari perbandingan absorbansi gugus karbonil terikat pada daerah panjang gelombang 1700 cm–1 dan gugus karbonil bebas pada panjang gelombang 1720 cm–1. HBI poliuretan meningkat dengan bertambahnya kandungan lignin pada sistem campuran. Akhirnya poliuretan tersebut menjadi kaku (rigid) akibat mobilitas strukturnya berkurang diakibatkan terjadinya ikatan silang.
Kata kunci:Poliuretan dan Indeks Ikatan Hidrogen
PENDAHULUAN
Komponen utama Penyusun kayu adalah selulosa, hemiselulosa dan lignin yang merupakan polimer alam yang terdiri dari molekul polifenol yang berfungsi sebagai pengikat sel kayu satu sama lain, sehingga kayu menjadi keras.
Dewasa ini penelitian tentang pemanfaatan lignin sebagai bahan penguat sifat mekanik pada bahan polimer belum banyak menarik minat peneliti. Lignin merupakan polimer alam yang mempunyai gugus hidroksil lebih dari satu dimanfaatkan sebagai sumber poliol yang akhirnya dapat berikatan secara baik dengan poliuretan yang linear (Fengel, G.D. dan Wegener, 1985). Daerah hard dan soft segment pada struktur PU akan terjadi akibat adanya ikatan secara silang
Korelasi Daerah Hard dan Soft Segment
(Supri)
49
BAHAN DAN METODA
Sintesis Poliuretan
Untuk memperoleh poliuretan, masing–masing variasi lignin 0–30% dari sistem lignin isolat–polietilena glikol direaksikan dengan MDI pada suhu ruang selama 30 menit dan disesuaikan dengan jumlah hidroksinya. Sebelum mengeras poliuretan dituang ke wadah datar.
Penentuan MDI berlebih
Sebanyak 5 g PU yang telah kering diekstraksi dengan sikloheksana selama 8 jam pada suhu 1000C secara terus menerus. Setelah ekstraksi, filtranya diukur dengan spektrofotometer UV pada panjang gelombang 286 nm.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Struktur poliuretan memiliki daerah hard dan soft segment . Daerah hard dan soft segment dibentuk oleh blok ikatan lignin isolat dan MDI. Daerah soft segment dibentuk oleh ikatan antara blok polietilena glikol (PEG). Hard segment dapat terjadi apabila dalam segment tersebut dimungkinkan terjadinya ikatan hidrogen, dimana ikatan hidrogen terjadi dalam daerah group uretan[4], karena karbonil dalam ikatan hidrogen dan alkoksi oksigen diuretan merupakan akseptor proton. Indeks Ikatan Hidrogen didasarkan pada perbandingan absorbansi gugus CO terikat pada daerah panjang gelombang sekitar 1700 cm–1 terhadap asorbansi gugus CO bebas pada panjang gelombang 1720 cm-1 pada spektrum infra merah.
Nilai Indeks Ikatan Hidrogen (HBI) meningkat dengan bertambahnya kandungan lignin dalam sistem campuran.
Meningkatnya HBI poliuretan disebabkan oleh lignin yang memiliki struktur bercabang dengan jumlah hidroksi lebih dari satu (poliol) yang membentuk blok uretan dari sistem
campuran tersebut. Sehingga memungkinkan terjadinya interaksi sesama hard segment yang ditandai oleh ikatan antara gugus NH dan CO[5]. Poliuretan yang terbentuk dengan adanya lignin sebagai sumber poliol akan menjadi kaku.
KESIMPULAN
Poliuretan yang bersifat kaku (rigid) dapat dibentuk melalui sistem campuran lignin isolat dan polietilena glikol. Daerah hard dan soft segment poliuretan diperlihatkan oleh Indeks Ikatan Hidrogen (HBI). Semakin besar kandungan lignin dari sistem campuran yang ditambahkan semakin tinggi HBI poliuretan.
DAFTAR PUSTAKA
Fengel, G.D. dan Wegener, 1985, “Kimia Ultra Struktur Reaksi”, Gajah Mada University Press, Yogyakarta.
Hamid, R., 1999, “Studi Pendahuluan Pemanfaatan Lignin Untuk Sintesis Poliuretan”, Tesis ITB, Bandung.
Hatakayama, Hyoe., 1995, “Biodegradable Polyurethanes from Plant Component”, J.M.S–Pure Appl.Chem., 4, 743–750. Shih–Liang Huang, 1997, “Structure–Tensile
Properties of Polyurethanes”, Eur.
Polym.J., 33, 1563–1567.
