L/O/G/O
Struktur Kimia dan
Sifat-sifat Polimer
RULIANI ANSAR
F1C1 12 031
Pokok Bahasan
1. Metode fabrikasi
2. Sifat Mekanik
3. Stabilitas panas
4. Daya nyala dan ketahanan nyala
5. Ketahanan kimia
6. Degradabilitas
®
Pada umumnya polimer dibentuk
dari tiga teknik dasar yaitu
pencetakan, ekstruksi atau
penuangan yang dikerjakan pada
suhu rendah dibandingkan untuk
membentuk baja, aluminium atau
kaca.
®
Konduktifitas termal dari senyawa
polimer jelek dan lambat melebur
sehingga peralatan ban berjalan
yang digunakan dipanaskan secara
merata.
a.
Cetak
kompresi
Proses pencetakan dasar
Menggunakan panas dan tekanan untuk menekan polimer cair yang dimasukkan antara permukaan-permukaan
b. Cetak injeksi
Proses pencetakan dasar
Polimer leburan dibentuk ke dalam ruang cetakan tertutup. Suatu ban berjalan digunakan untuk
Cetak injeksi reaksi
(
RIM
)
Produk akhir dibuat langsung dari prekusor polimer berat molekul rendah yang dicampur dengan cepat atau
Cetak tiup
®
Ekstruksi melibatkan penekanan
yang kompak terhadap polimer
cair untuk memberikan objek
yang diinginkan.
®
Serat (fiber) dibuat melalui
pemintalan yang mirip proses
ekstruksi.
Polimer dilewatkan ke pelat berlubang sambil ditekan. Pemintalan
dikerjakan baik dengan polimer lebur
(pemintalan lebur)
dengan larutan polimer, filamen-filamen
didinginkan dengan
cepat oleh udara dingin dalam tangki proses. Ketika dipakai larutan polimer, pelarutnya
dihilangkan dalam tangki proses oleh evaporasi
dengan panas
®
Beberapa metode fabrikasi yang
lebih khusus yaitu
penggulungan filamen (filamen
winding) untuk membuat
komposit-komposit yang
2. Sifat mekanik
Suatu polimer linier khas yang memiliki unit ulang seragam dan
gugus-gugus ujung berbeda. Pada berat molekul rendah, gugus-gugus ujung secara signifikan mempunyai kontribusi ke seluruh struktur dan hal ini dimanifestasikan
dalam sifat-sifat seperti kerapatan, indeks
refraksi, dan absorpsi spektroskopik yang
bervariasi dengan berat molekul. Ketergantungan pada berat molekul ini diperlihatkan pada
Kekuatan tarik diukur dengan rumus :
Dimana : σ = tegangan tarik
F = gaya
A = luas penampang
Sedangkan untuk perpanjangan tarik yaitu perubahan panjang sampel dibagi dengan panjang awal.
kurva tegangan perpanjangan perbedaan antara serat, plastik dan elastomer
Kurva umum tegangan tarik perpanjangan untuk plastik seperti polietilena
Awalnya modulus tinggi hingga mencapai titik berdeformasi (yield), sebelum mencapai titik tersebut perpanjangan dapat balik. Pada titik tersebut juga diperlihatkan tegangan yang cukup untuk
membuat molekul-molekul terurai dan mengaliri satu sama lain, dan perpanjangan lebih lanjut bersifat tidak dapat balik.
Jika suhu dinaikkan, modulus tersebut akan tetap tinggi hingga dipuncak suhu transisi gelas, pada titik dimana modulus turun dengan tajam.
Modulus yang sangat tinggi merupakan karakteristik dalam
keadaan gelas, tetapi akan menurun tajam saat molekul-molekul memperoleh kebebasan gerak yang besar. Sampel ini tetap dalam keadaan karet hingga suhu cukup tinggi untuk menimbulkan aliran.
Log E = skala modulus
1. Krip
(aliran dingin) merupakan ukuran dari
perubahan perpanjangan ketika suatu
sampel polimer dikenai tegangan yang
konstan.
2. Relaksasi tegangan, mengacu pada
penurunan tegangan ketika suatu sampel
diperpanjang ke suatu ke perpanjangan
yang konstan
Selain ketergantungan pada suhu, terdapat
dua sifat penting yang tergantung pada
Tabel 1. sifat-sifat mekanik dari homopolimer umum
Sifat Sifat-sifat tarik pada patah Kekuatan komprrensif
(MPa)
Kekuatan fleksur
(MPa)
Kekuatan impak (N/cm)
Polimer Kekuatan
(MPa) Polietilena, massa jenis
rendah
Polietilena, massa jenis tinggi Polipropilena
Poli(vinil klorida) Polistirena
Poli(metil metakrilat) Politetrafluoroetilena Nilon 66
Poli(etilena tereftalat) Polikarbonat
8,3-31
Jenis serat Keuletan (N/teks)
Gaya berat spesifik
Poliamida aromatik (aramid) Polibenzimidazola
Polipropilena
Polietilena (kekuatan tinggi) Anorganik
