STRUKTUR POLIMER
STRUKTUR POLIMER
Solehudin Hikmatiar Solehudin Hikmatiar Jurusan Fisika Fakultas Sains dan T
Jurusan Fisika Fakultas Sains dan T eknologieknologi Universitas Islam Negeri Sunan Gunung Djati Bandung Universitas Islam Negeri Sunan Gunung Djati Bandung
Solehudin_hikmatiar@yahoo.com Solehudin_hikmatiar@yahoo.com
Abstrak Abstrak
Istilah polimer digunakan untuk menggambarkan bentuk molekul raksasa atau rantai Istilah polimer digunakan untuk menggambarkan bentuk molekul raksasa atau rantai yang sangat panjang yang terdiri atas unit-unit terkecil yang ulang yang berasal dari yang sangat panjang yang terdiri atas unit-unit terkecil yang ulang yang berasal dari monomer molekul ethylene. Perhatikan bahwa monomer memiliki ikatan kovalen tak monomer molekul ethylene. Perhatikan bahwa monomer memiliki ikatan kovalen tak jenuh
jenuh (ikatan (ikatan ganda) ganda) sedangkan sedangkan pada pada mer mer ikatan ikatan tersebut tersebut menjadi menjadi aktif aktif atau atau ikatanikatan kovale
kovalen terbn terbuka dengauka dengan elektrn elektron tak beon tak berpasarpasangan. berngan. berulanguulangulang atalang atauu mermer atauatau merosmeros sebagai blok-blok penyusunnya. Molekul-molekul (tunggal) penyusun polimer sebagai blok-blok penyusunnya. Molekul-molekul (tunggal) penyusun polimer dikenal dengan
dikenal dengan istilahistilah monomer. Polimer monomer. Polimer Polyethylene, misalnyPolyethylene, misalnya, adalah salah a, adalah salah satusatu jenis
jenis bahan bahan polimer dpolimer dengan engan rantai rantai linear linear sangat sangat panjang panjang yang yang tersusun tersusun atas atas unit-unitunit-unit terkecil (mer)
terkecil (mer) yang berulang-yang berulang- ulang yang berasal ulang yang berasal dari monomer dari monomer molekul ethylene.molekul ethylene. Perha
Perhatikan batikan bahwa monomer mhwa monomer memiliemilikiki ikataikatan kovalen tan kovalen tak jenuh (ikatk jenuh (ikatan ganda)an ganda) sedangkan pada mer ikatan tersebut menjadi aktif atau ikatan kovalen terbuka dengan sedangkan pada mer ikatan tersebut menjadi aktif atau ikatan kovalen terbuka dengan elektron tak berpasangan.
elektron tak berpasangan.
Kata kunci
Kata kunci:: PolPolimeimer,r, MerMer,, MerMeros, Polios, Polimer Polymer Polyethethyleylen.n. A
A.. PPEENNDDAAHHUULLUAUANN Polimer
Polimer adalah salah adalah salah satu bahansatu bahan rekayasa bukan lrekayasa bukan logam (non-metallic ogam (non-metallic material)material) yang penting. Saat ini bahan polimer telah banyak digunakan sebagai bahan yang penting. Saat ini bahan polimer telah banyak digunakan sebagai bahan substitusi untuk logam terutama karena sifat-sifatnya yang ringan, tahan korosi substitusi untuk logam terutama karena sifat-sifatnya yang ringan, tahan korosi dan kimia, dan murah, khususnya untuk aplikasi-aplikasi pada temperatur dan kimia, dan murah, khususnya untuk aplikasi-aplikasi pada temperatur rendah. Hal lain yang banyak menjadi pertimbangan adalah daya hantar listrik rendah. Hal lain yang banyak menjadi pertimbangan adalah daya hantar listrik dan panas yang rendah, kemampuan untuk meredam kebisingan, warna dan dan panas yang rendah, kemampuan untuk meredam kebisingan, warna dan tingkat transparansi yang bervariasi, kesesuaian desain dan manufaktur.
tingkat transparansi yang bervariasi, kesesuaian desain dan manufaktur. BahanBahan organik alam mulai dikenal
organik alam mulai dikenal dan digunakan sejak tahun 1866, yaitu dengandan digunakan sejak tahun 1866, yaitu dengan digunakannya polimer
digunakannya polimer cellulosecellulose. Bahan organik buatan mulai dikenal tahun 1906. Bahan organik buatan mulai dikenal tahun 1906 dengan ditemukannya polimer
dengan ditemukannya polimer Phenol FormaldehidePhenol Formaldehide atauatau BakeliteBakelite,, mengabadikan nama penemunya
mengabadikan nama penemunya L.H. Baekeland. Bakelite, L.H. Baekeland. Bakelite, hinggahingga saat ini saat ini masihmasih digunakan untuk berbagai keperluan. Para mahasiswa metalurgi atau digunakan untuk berbagai keperluan. Para mahasiswa metalurgi atau metallographist profesional misalnya menggunakan bakelit untuk memegang metallographist profesional misalnya menggunakan bakelit untuk memegang (mounting) spesimen metalografi dari sampel logam yang akan dilihat struktur (mounting) spesimen metalografi dari sampel logam yang akan dilihat struktur mikronya di bawah mikroskop optik reflektif.
mikronya di bawah mikroskop optik reflektif.
Ikatan-ikatan dalam polimer dapat dikelompokkan menjadi dua kelompok, Ikatan-ikatan dalam polimer dapat dikelompokkan menjadi dua kelompok, yaituyaitu ikatan primer dan
ikatan primer dan ikatan sekunder. Ikatan primer darikatan sekunder. Ikatan primer dari suatu polimer i suatu polimer adalahadalah ikatanikatan kovalen, yaitu
kovalen, yaitu ikatan antar ikatan antar atom dengan atom dengan cara memakai elektcara memakai elektron secararon secara bersama- bersama-sama, sebag
sama, sebagaimanaimana diilustra diilustrasikaasikan dalam gambar. Ikatan-ikn dalam gambar. Ikatan-ikatanatan sekunder yangsekunder yang penti
penting di dalang di dalam polimm polimer misaer misalnya adallnya adalah ikatah ikatan Van der Wan Van der Waals,aals, ikataikatann Hidrogen, dan
yang sangat kuat, jauh lebih kuat jika dibandingkan dengan ikatan-ikatan yang sangat kuat, jauh lebih kuat jika dibandingkan dengan ikatan-ikatan sekunder, 10 hingga 100 kalinya. Kekuatan ikatan primer ganda antar atom sekunder, 10 hingga 100 kalinya. Kekuatan ikatan primer ganda antar atom karbon di dalam ethylene (C=C), misalnya besarnya adalah 721 kJ/(g.mol) karbon di dalam ethylene (C=C), misalnya besarnya adalah 721 kJ/(g.mol) sedangkan ikatan antar atom karbon dan hidrogen (C-H) adalah 436 kJ/(g.mol). sedangkan ikatan antar atom karbon dan hidrogen (C-H) adalah 436 kJ/(g.mol). Arsitektur
Arsitektur polimer sangat berpengaruh polimer sangat berpengaruh terhadap sifat-sifat terhadap sifat-sifat dan perilakunyadan perilakunya secarasecara umum. S
umum. Secara ecara umum, poumum, polimer limer dapat ddapat dikelompikelompokkan mokkan menjadi enjadi empatempat jenisjenis berdasarkan st
berdasarkan struktur molekulnya, yruktur molekulnya, yaitu: (1) aitu: (1) polimer linear polimer linear (linear(linear polymer), (2)polymer), (2) pol
polimeimer ber bercarcabangbang (br(brancanched hed polypolymermer), (), (3) po3) polimlimer ber berkerkaitait (cr(crossoss-li-linkenkedd polymer), dan (4) polimer berjejaring (network
polymer), dan (4) polimer berjejaring (network polymer).polymer).
Polyethylene adalah contoh dari jenis polimer dengan struktur rantai linear dan Polyethylene adalah contoh dari jenis polimer dengan struktur rantai linear dan bercabang. Struktur rantai tersebut menyebabkan polyethylene berperilaku bercabang. Struktur rantai tersebut menyebabkan polyethylene berperilaku termoplastik, yaitu dapat dibentuk menjadi suatu bentuk tertentu dan termoplastik, yaitu dapat dibentuk menjadi suatu bentuk tertentu dan dikembalikan ke bentuk semula. Struktur rantai molekul berkait adalah struktur dikembalikan ke bentuk semula. Struktur rantai molekul berkait adalah struktur rantai yang khas dari karet yang memiliki daerah elastis non-linear yang sangat rantai yang khas dari karet yang memiliki daerah elastis non-linear yang sangat besar. Cross-link atau kaitan antar rantai dalam hal ini berfungsi sebagai besar. Cross-link atau kaitan antar rantai dalam hal ini berfungsi sebagai ‘pengingat bentuk’ (shape memory) dari karet. Bakelite salah satu contoh ‘pengingat bentuk’ (shape memory) dari karet. Bakelite salah satu contoh polimer yang telah kita bahas sebelumnya memiliki struktur rantai molekul polimer yang telah kita bahas sebelumnya memiliki struktur rantai molekul berjejaring 3 dimensi yang kompleks. Struktur rantai ini sangat rigid sehingga berjejaring 3 dimensi yang kompleks. Struktur rantai ini sangat rigid sehingga polimer dengan str
polimer dengan struktur rantai ini uktur rantai ini akan berperilaku termoset, akan berperilaku termoset, yaitu menjadiyaitu menjadi rigidrigid secara permanen pada saat pertama kali didinginkan.
secara permanen pada saat pertama kali didinginkan.
B.
B. TITINJNJAUAUAAN PN PUSUSTATAKAKA
Struktur Kimia Polimer Struktur Kimia Polimer
1.1. Identitas Monomer (Monomer
1.1. Identitas Monomer (Monomer Identity)Identity)
Identitas polimer yang terdiri dari monomer-monomer adalah sifat utama danyang Identitas polimer yang terdiri dari monomer-monomer adalah sifat utama danyang penting dari polimer. Tatanama polimer biasanya berdasarkan pada tipe monomer penting dari polimer. Tatanama polimer biasanya berdasarkan pada tipe monomer yang menyusun polimer. Polimer yang terdiri dari hanya satu jenis monomer disebut yang menyusun polimer. Polimer yang terdiri dari hanya satu jenis monomer disebut homopolimer, contohnya yaitu Poly(styrene) yang terdiri dari monomer-monomer homopolimer, contohnya yaitu Poly(styrene) yang terdiri dari monomer-monomer styrene. Sedangkan polimer yang terdiri dari campuran beberapa monomerdisebut styrene. Sedangkan polimer yang terdiri dari campuran beberapa monomerdisebut kopoli
kopolimer, contmer, contohnya yaitu Etohnya yaitu Etilen Viniilen Vinil Asetat yal Asetat yang terdirng terdiri atas lebihi atas lebih dari satdari satuu macam monomer. Molekul polimer yang mengandung sub-unit yang dapat diionisasi macam monomer. Molekul polimer yang mengandung sub-unit yang dapat diionisasi disebut sebagai polyelectrolyte. Polyelectrolyte yang mengandung subunit yang disebut sebagai polyelectrolyte. Polyelectrolyte yang mengandung subunit yang fraksi ionisasinya rendah disebut ionomer.
fraksi ionisasinya rendah disebut ionomer.
1.2. Chain Linearity 1.2. Chain Linearity
Bentuk paling sederhana dari molekul polimer adalah rantai lurus atau disebut juga Bentuk paling sederhana dari molekul polimer adalah rantai lurus atau disebut juga sebagai polimer linear yang terdiri dari satu rantai utama. Fleksibilitas dari rantai sebagai polimer linear yang terdiri dari satu rantai utama. Fleksibilitas dari rantai
polimer yang tidak bercabang di pengaruhi oleh persistence length (sifat dasar polimer yang tidak bercabang di pengaruhi oleh persistence length (sifat dasar mekanis yang mengukur kekakuan dari polimer panjang). Molekul polimer bercabang mekanis yang mengukur kekakuan dari polimer panjang). Molekul polimer bercabang disusun dari rantai utama dengan satu atau lebih cabang. Beberapa tipe khusus dari disusun dari rantai utama dengan satu atau lebih cabang. Beberapa tipe khusus dari polimer bercabang adalah star polymers, comb polymers, dan brush polymers. Jika polimer bercabang adalah star polymers, comb polymers, dan brush polymers. Jika polimer mengandung rantai cabang yang komposisinya berbeda dengan rantai utama polimer mengandung rantai cabang yang komposisinya berbeda dengan rantai utama maka dia disebut grafted polymer. Cross-link menunjukkan dimana titik percabangan maka dia disebut grafted polymer. Cross-link menunjukkan dimana titik percabangan dimulai.
dimulai.
a. Linear Polymer a. Linear Polymer
Polimer linear tersusun atas satu rantai panjang yang kontinu, tanpa adanya Polimer linear tersusun atas satu rantai panjang yang kontinu, tanpa adanya percabangan dari rantai tersebut.
percabangan dari rantai tersebut. b. Branched Polymer
b. Branched Polymer
Branched polymer terdiri atas
Branched polymer terdiri atas satu rantai utama yang msatu rantai utama yang mempunyai rantai molekul lebihempunyai rantai molekul lebih kecil sebagai cabang. Sebuah struktur rantai bercabang cendrung menurunkan tingkat kecil sebagai cabang. Sebuah struktur rantai bercabang cendrung menurunkan tingkat kristanilitas ( cristanility ) dan kepadatan ( density ) polymer tersebut. Susunan kristanilitas ( cristanility ) dan kepadatan ( density ) polymer tersebut. Susunan geomet
geometrik dari ikatan bukan merurik dari ikatan bukan merupakan penyebabpakan penyebab bervarbervariasinyiasinya stuktur polymea stuktur polymer.r. Branched polymer terbentuk ketika terdapat rantai cabang yang menempel pada Branched polymer terbentuk ketika terdapat rantai cabang yang menempel pada rantai utama.contoh sederhana dari branched polymer seperti terlihat pada gambar di rantai utama.contoh sederhana dari branched polymer seperti terlihat pada gambar di bawah.
bawah.
Terdapat berbagai jenis branched polymer yang dapat terbentuk. Salah satunya yang Terdapat berbagai jenis branched polymer yang dapat terbentuk. Salah satunya yang dinamakan dengan star-branching. Star-branching terbentuk ketika polimerisasi dinamakan dengan star-branching. Star-branching terbentuk ketika polimerisasi dimulai dengan single monomer dan mempunyai cabang radial keluar. Polymer dimulai dengan single monomer dan mempunyai cabang radial keluar. Polymer dengan tingkat kecabangan y
dengan tingkat kecabangan yang tinggi diseang tinggi disebut dendrimers. but dendrimers. Sering kaliSering kali pada molekulpada molekul ini, tiap cabangnya mempunyai cabang lagi. Ini menyebabkan keseluruhan ini, tiap cabangnya mempunyai cabang lagi. Ini menyebabkan keseluruhan molekulnya mempunyai bentuk spherical.
molekulnya mempunyai bentuk spherical.
c. Cross-Linking c. Cross-Linking
Cross-linking dalam polymer terjadi ketika ikatan valensi primer terbentuk antara Cross-linking dalam polymer terjadi ketika ikatan valensi primer terbentuk antara moleku-molekul rantai polymer yang terpisah. Selain ikatan dimana monomer moleku-molekul rantai polymer yang terpisah. Selain ikatan dimana monomer membentuk rantai polymer, ikatan polymer yang lain terbentuk diantara polymer membentuk rantai polymer, ikatan polymer yang lain terbentuk diantara polymer tetangganya. Ikatan ini dapat terbentuk secara langsung diantara rantai tetangganya, tetangganya. Ikatan ini dapat terbentuk secara langsung diantara rantai tetangganya, atau dua rantai dapat terikat menjadi rantai yang lain. Walupun tidak sekuat ikatan atau dua rantai dapat terikat menjadi rantai yang lain. Walupun tidak sekuat ikatan pada rantai, cross-links mempunyai peran yang sangat pentin pada polymer. Polymer pada rantai, cross-links mempunyai peran yang sangat pentin pada polymer. Polymer mempunyai ikatan
cross-mempunyai ikatan cross-links yang banyak mempunyai “memory.” Ketika polymerlinks yang banyak mempunyai “memory.” Ketika polymer diregangkan, ikatan cross-links mencegah rantai untuk berpisah. Ikatan ini diregangkan, ikatan cross-links mencegah rantai untuk berpisah. Ikatan ini memperkuat, namun ketika tegangan dihilangkan maka struktur akan kembali ke memperkuat, namun ketika tegangan dihilangkan maka struktur akan kembali ke bentuk semula dan objek pun demikian.
1.3. Ukuran Rantai (Chain Size) 1.3. Ukuran Rantai (Chain Size)
Sifat jenuh polimer sangat bergantung pada ukuran dari rantai polimer. Seperti Sifat jenuh polimer sangat bergantung pada ukuran dari rantai polimer. Seperti kebanya
kebanyakan molekukan molekul,l, ukuraukuran molekul poln molekul polimer dapimer dapat digamat digambarkan mebarkan melalui berlalui beratat molekul Pada polimer, berat molekul dapat digambarkan oleh derajat polimerisasi, molekul Pada polimer, berat molekul dapat digambarkan oleh derajat polimerisasi, yaitu jumlah monomer yang membentuk polimer. Untuk polimer sintetik, berat yaitu jumlah monomer yang membentuk polimer. Untuk polimer sintetik, berat molekul digambarkan dengan statistik untuk menjelaskan distribusi berat molekul molekul digambarkan dengan statistik untuk menjelaskan distribusi berat molekul pada sampel. Hal ini karena hampir semua proses industri memproduksi distribusi pada sampel. Hal ini karena hampir semua proses industri memproduksi distribusi ukuran rantai polimer. Contoh dari perhitungan statistic adalah number average ukuran rantai polimer. Contoh dari perhitungan statistic adalah number average molecular weight dan weight average molecular weight. Perbandingan dari kedua molecular weight dan weight average molecular weight. Perbandingan dari kedua nilai tersebut disebut polydispersity index, biasanya digunakan untuk nilai tersebut disebut polydispersity index, biasanya digunakan untuk menggambarkan “ketebalan” dari berat molekul. Ruang yang ditempati oleh molekul menggambarkan “ketebalan” dari berat molekul. Ruang yang ditempati oleh molekul polimer secara umum digambarkan oleh radius of g
polimer secara umum digambarkan oleh radius of g yration.yration. 1. 4 Susunan
1. 4 Susunan Monomer dalamMonomer dalam Kopolimer (Monomer ArKopolimer (Monomer Arrangement in Copolymers)rangement in Copolymers) 1.
1. AltAlternernatiating copng copolyolymermerss
monomer yang berbeda tersusun berurutan monomer yang berbeda tersusun berurutan 2.
2. RaRandndom om cocopopolylymemersrs
monomer yang berbeda tersusun acak monomer yang berbeda tersusun acak 3.
3. BlBlocock k cocopopolylymemersrs
monomer yang sama membentuk grup dan 2 grup yang berbeda tersusun monomer yang sama membentuk grup dan 2 grup yang berbeda tersusun berurutan.
berurutan. 4.
4. d. Gd. Graraft Cft Copopololyymemersrs
Rantai-rantai cabang terdiri dari monomer yang berbeda den
Rantai-rantai cabang terdiri dari monomer yang berbeda den gan rantaigan rantai utama.
utama. 1.
1. 5 Ste5 Stereoreokimkimia Poia Polimlimerer aa.. AArrcchhiitteeccttuurree
Polimer yang berbeda arsitekturnya mewakili isomer konstitusional dimana Polimer yang berbeda arsitekturnya mewakili isomer konstitusional dimana hubungan dari atom-atomnya berbeda. Polimer semacam ini di dapat dari hubungan dari atom-atomnya berbeda. Polimer semacam ini di dapat dari polimerisasi monomer
polimerisasi monomer dari sifat dari sifat kimia yang berbeda tetkimia yang berbeda tetapi memilikiapi memiliki komposisikomposisi atom yang yang sam
atom yang yang sama.a. Rumus molRumus molekul dari unekul dari unit monomeit monomer untuk semur untuk semua tipea tipe pol
polimeimerr C2HC2H4O.4O. b
b.. OOrriieennttaattiioonn
Perbedaan dimana
Perbedaan dimana atom dalamatom dalam polimer dapat polimer dapat dihubungkan, muncul dari dihubungkan, muncul dari duadua cara penambahan dari
cara penambahan dari monomer yang monomer yang sama untuksama untuk pertumbuhan rantaipertumbuhan rantai polimer.6
polimer.6 c.
c. GeGeomometetriric isoc isomemerirismsm
Sebagai contoh, polimerisasi dari 1,3-diena mempunyai dua
Sebagai contoh, polimerisasi dari 1,3-diena mempunyai dua ikatan rangkapikatan rangkap yang berbeda yang
Istilah plastik, yang sering digunakan oleh masyarakat awam untuk menyebut Istilah plastik, yang sering digunakan oleh masyarakat awam untuk menyebut sebagian besar bahan polimer, mulai digunakan pada tahun 1909. Istilah tersebut sebagian besar bahan polimer, mulai digunakan pada tahun 1909. Istilah tersebut berasal dari kata Plastikos yang berarti mudah dibentuk dan dicetak. Teknologi berasal dari kata Plastikos yang berarti mudah dibentuk dan dicetak. Teknologi modern plastik baru dimulai tahun 1920-an, yaitu dengan mulai digunakannya modern plastik baru dimulai tahun 1920-an, yaitu dengan mulai digunakannya polimer yang berasal dari produk derivatif minyak bumi, seperti misalnya polimer yang berasal dari produk derivatif minyak bumi, seperti misalnya Polyethylene
Polyethylene. Salah satu jenis plastik yang sering kita jumpai adalah LDPE. Salah satu jenis plastik yang sering kita jumpai adalah LDPE (Low Density Poly Ethylene) yang banyak digunakan sebagai plastik (Low Density Poly Ethylene) yang banyak digunakan sebagai plastik pembungkus yang lunak dan sangat mudah dibentuk. Di samping pembagian di pembungkus yang lunak dan sangat mudah dibentuk. Di samping pembagian di atas, yaitu natural polymer yang berasal dari alam (misalnya cellulose) dan atas, yaitu natural polymer yang berasal dari alam (misalnya cellulose) dan synthetic polymer yang merupakan hasil rekayasa manusia (misalnya bakelite synthetic polymer yang merupakan hasil rekayasa manusia (misalnya bakelite dan plyethylene), polimer umumnya dikelompokkan berdasarkan perilaku dan plyethylene), polimer umumnya dikelompokkan berdasarkan perilaku mekanik dan struktur rantai atau molekulnya. Polimer
mekanik dan struktur rantai atau molekulnya. Polimer thermoplastikthermoplastik, misalnya, misalnya polyethylene, adalah jenis polimer yang memiliki sifat-sifat thermoplastik yang polyethylene, adalah jenis polimer yang memiliki sifat-sifat thermoplastik yang disebabkan oleh struktur rantainya yang
disebabkan oleh struktur rantainya yang linearlinear (linear(linear), berc), bercabang (babang (branched)ranched) atau
atau sedikisedikit bert bersambung sambung (cross(cross linked)linked). Polimer dari jenis ini akan bersifat. Polimer dari jenis ini akan bersifat lunak dan viskos
lunak dan viskos (viscous)(viscous) pada saat dipanasikan dan menjadi keras dan kakupada saat dipanasikan dan menjadi keras dan kaku (rigid)
1.
1. BeBerdrdasasararkakan Sun Summbeberr Berdas
Berdasarkanarkan sumbersumbernya polinya polimer damer dapat dipat dikelomkelompokkan pokkan dalam dalam 33 kelompkelompok,ok, yaitu:
yaitu: 1.
1. PolimPolimer Aler Alam, yaam, yaitu pitu polimer olimer yang tyang terjadi erjadi secarsecara alama alami.i. Contoh: karet alam, karbohidrat, protein, selulosa dan wol. Contoh: karet alam, karbohidrat, protein, selulosa dan wol. 2.
2. PolimPolimer er Semi Semi SintSintetik, etik, yaityaitu pou polimer limer yang yang diperoldiperoleh deh dari ari hasilhasil modifikasi polimer alam dan bahan kimia.
modifikasi polimer alam dan bahan kimia.
Contoh: selulosa nitrat (yang dikenal lewat misnomer nitro Contoh: selulosa nitrat (yang dikenal lewat misnomer nitro selul
selulosa) yang diposa) yang dipasarkaasarkan dibawah naman dibawah nama --nama nama “Celluloid” “Celluloid” dandan “guncotton”.
“guncotton”. 3.
3. PolPolimeimer sinr sintestesis, yis, yaknakni polii polimer ymer yang diang dibuat mbuat melaelalui polui polimlimerierisassasii dardarii mon
monomeomerr -- monmonomeomer polr polimeimer.r. Polimer
Polimer sintesis sintesis sesungguhnya sesungguhnya yang yang pertama pertama kali kali digunakan digunakan dalam dalam skalaskala kom
komerersisial adal adalalah daah dammammar Fer Fenonol forl formamaldldehehidida. Dia. Dikekembmbangangkakann papadada permul
permulaan aan tahun tahun 1900-an 1900-an oleh oleh kimiawkimiawan kan kelahirelahiran Ban Belgiaelgia Leo BLeo Baekelaaekelandnd (yang te
(yang telah memperlah memperoleh banyoleh banyak sukseak sukses dengans dengan penemuapenemuanya mengennya mengenai kertasai kertas foto se
foto sensitinsitif cahayf cahaya), dan dia), dan dikenalkenal secara secara komersikomersial sebagal sebagai bakelai bakelit. Sait. Sampaimpai deka
dekade de 19201920-an -an bakebakelitlit mermerupaupakan kan salsalah ah satsatu ju jenieniss dardari pi prodroduk uk –– produk produk konsumsi.
konsumsi. 2.
2. BerdBerdasarasarkan strkan struktuukturnyrnya polia polimer dimer dibedabedakan atakan atass
1.
1. PoPollimimer ler linineaearr
Padat pada temperatur normal. Polimer ini terdapat sebagai elastomer, bahan Padat pada temperatur normal. Polimer ini terdapat sebagai elastomer, bahan yang fleksibel (lentur) atau termoplastik seperti
yang fleksibel (lentur) atau termoplastik seperti gelas).gelas). Contoh :
Contoh :
Polietilena, poli(vinil klorida) atau PVC, poli(metil metakrilat) (juga diken Polietilena, poli(vinil klorida) atau PVC, poli(metil metakrilat) (juga diken alal sebagai PMMA, Lucite, Plexiglas, atau perspex), poliakrilonitril (orlon atau sebagai PMMA, Lucite, Plexiglas, atau perspex), poliakrilonitril (orlon atau creslan) dan nylon 66.
creslan) dan nylon 66. 2.
2. PoPolilimemer br berercacababangng Polim
Polimer beer bercabang rcabang dapat ddapat divisuivisualisaalisasi sesi sebagaibagai polimpolimer lier linear near dengandengan percabangan pada struktur dasar yang sama sebagai rantai utama. Struktur percabangan pada struktur dasar yang sama sebagai rantai utama. Struktur polimer bercabang diilustrasikan sebagai berikut Rantai utama (terdiri dari polimer bercabang diilustrasikan sebagai berikut Rantai utama (terdiri dari atom-atom skeletal)
atom-atom skeletal) 3.
3. PolimPolimer jarer jaringan ingan tiga dtiga dimensimensi (threi (three-dimense-dimension neion network)twork) Polim
Polimerer jarijaringan tingan tiga dimensga dimensi adalai adalah polimeh polimer dengar dengan ikatan kn ikatan kimianyimianyaa terdapat antara rantai, seperti digambarkan pada gambar berikut. Bahan ini terdapat antara rantai, seperti digambarkan pada gambar berikut. Bahan ini biasanya di”swell” (digembungkan) oleh pelarut tetapi tidak sampai larut. biasanya di”swell” (digembungkan) oleh pelarut tetapi tidak sampai larut. Ketaklarutan ini dapat digunakan sebagai kri
Ketaklarutan ini dapat digunakan sebagai kriteria dari struktur jaringan. Makinteria dari struktur jaringan. Makin besar persen sambung-silang (cross-links) makin kecil jumlah besar persen sambung-silang (cross-links) makin kecil jumlah pengge
polimer dapat menjadi kaku, titik leleh tinggi, padat yang tak dapat polimer dapat menjadi kaku, titik leleh tinggi, padat yang tak dapat digembungkan, misalnya intan (diamond).
digembungkan, misalnya intan (diamond).
C.
C. PEPEMBMBAHAHASASAN MAN MASASALALAHAH Pertanyaan :
Pertanyaan : 1.
1. PePengngararuh uh bebentntukuk rarantntaiai momolelekukul l ?? Jawab :
Jawab :
Sebaga
Sebagai coi contoh ntoh diatadiatas ins ini mei merupakarupakan benn bentuk rtuk rantai antai molekmolekul,ul, PolimPolimer ber bentukentuk rantarantaii ini
ini dipengaruhi oleh dipengaruhi oleh posisi atom posisi atom karbon, pada contoh karbon, pada contoh ini yaitu ini yaitu polimer yang polimer yang biasabiasa diguna
digunakan adalah jekan adalah jenis polimnis polimerer biasa dibiasa digunakan polgunakan polimer anoimer anorganikrganik, bisa dilha, bisa dilhatt pe
pengngerertitian an bbahahwawa SeSenynyawawa a ororgaganinikk adadalalah ah ggololonongagan n bebesasarr sesenynyawawaa kim
kimiaia yayangng molmolekulekulnyanya menmengangandungdung karkarbonbon, kec, kecualualii karkarbidbida,a, karbkarbonaonat, dat, dan okn oksidsidaa karbon. Studi
karbon. Studi mengenai senyawaan organik mengenai senyawaan organik disebutdisebut kimia organik. kimia organik. Banyak di antaraBanyak di antara senyaw
senyawaan orgaaan organik, senik, sepertiperti proteiprotein,n, lemak, lemak, dandan karbokarbohidrathidrat, merup, merupakan kompakan komponenonen pen
pentinting dalg dalamam biobiokimkimia.ia. Di anDi antartara bebea beberaprapa gola golongaongan senyn senyawaaawaan organ organik nik adalah
adalah senyawsenyawa a alifatialifatik, k, rantarantai i karbon karbon yyang ang dapat dapat diubahdiubah gugusgugus fungsinya;
fungsinya; hidrokarbon aromatik, hidrokarbon aromatik, senyawaan yang mengandung paling senyawaan yang mengandung paling tidak tidak satuc
satucincin benzenaincin benzena;; senyawsenyawa heterosia heterosiklikklik yang mencakuyang mencakup atom-atom nonkap atom-atom nonkarbonrbon dalam struktur
dalam struktur cincinnya; dancincinnya; dan polimer, molekul polimer, molekul rantai panjang gugus rantai panjang gugus berulang.berulang. Pembed
Pembeda antara kimia antara kimia organik dana organik dan anorgaanorganiknik adalah adaadalah ada/tida/tidaknya ikatan karknya ikatan karbon- bon-hidrog
hidrogen. Seen. Sehinggahingga,, asam asam karbokarbonatnat termtermasuk aasuk anorgannorganik, sik, sedangkaedangkann asamasam for
2.
2. JelJelaskaskan pean pembambagiagian Poln Polimeimer Sir Sintentetiktik?? Jawab :
Jawab : a.
a. Polimerisasi adisiPolimerisasi adisi adalah polimerisasi yang disertai dengan pemutusan ikatanadalah polimerisasi yang disertai dengan pemutusan ikatan rangkap diikuti oleh adisi monomer.
rangkap diikuti oleh adisi monomer. Contoh :
Contoh :
Yang termasuk ke dalam polimer adisi adalah polistirena (karet ban), Yang termasuk ke dalam polimer adisi adalah polistirena (karet ban), polietena (plastik), poliisoprena (karet alam), politetraflouroetena polietena (plastik), poliisoprena (karet alam), politetraflouroetena (teflon), PVC, dan poliprepilena (plastik).
(teflon), PVC, dan poliprepilena (plastik).
b.
b. Polimerisasi kondensasiPolimerisasi kondensasi adalahadalah polimerisasi polimerisasi yang disertai yang disertai dengandengan pembentukan molekul
pembentukan molekul kecil.kecil. Polimerisasi kondensasPolimerisasi kondensasi: polimer yani: polimer yangg terbentuk karena monomer-monomer saling berikatan dengan melepaskan terbentuk karena monomer-monomer saling berikatan dengan melepaskan
molekul kecil. molekul kecil.
Contoh: pembentukan plastik stirofoam tersusun dari dua monomer Contoh: pembentukan plastik stirofoam tersusun dari dua monomer berbe
berbedada yaityaitu urea dan mu urea dan metanaletanal. Dua mol. Dua molekul metekul metanal beanal bergabungrgabung dengan satu molekul urea menjadi suatu molekul disebut dimer. dengan satu molekul urea menjadi suatu molekul disebut dimer. Dimer-dimer ini selanjutnya berpolimerisasi.
Dimer-dimer ini selanjutnya berpolimerisasi.
Yang termasuk ke dalam polimer kondensasi adalah bakelit, Yang termasuk ke dalam polimer kondensasi adalah bakelit, poliur
poliuretan, petan, poliamoliamida, (ida, (melamimelamin),n), poliespoliester (ter (nilon)nilon), teter, teteron, danon, dan protein.
protein.
Perbedaan antara polimerisasi adisi dan kondensasi adalah bahwa pada Perbedaan antara polimerisasi adisi dan kondensasi adalah bahwa pada polimerisasi kondensasi terjadi pelepasan molekul kecil seperti H2O polimerisasi kondensasi terjadi pelepasan molekul kecil seperti H2O dan NH3, sedangkan pada polimerisasi adisi tidak terjadi pelepasan dan NH3, sedangkan pada polimerisasi adisi tidak terjadi pelepasan molekul.
molekul. c.
c. Contoh Contoh bahan bahan komposkomposit dit dan han hubungan ubungan polimepolimer dr dan koan kompositmposit?? Jawab :
Jawab :
Material komposit adalah pencampuran/pengabungan sekurangnya dua Material komposit adalah pencampuran/pengabungan sekurangnya dua material yang berbeda fasa
material yang berbeda fasa dan strktur mikroskopiknya.dan strktur mikroskopiknya. Contoh material komposit adalah kuningan. Kuningan me
Contoh material komposit adalah kuningan. Kuningan me rupakanrupakan pencampuran/pengabungan antara loga sang dengan logam
Sebab polimer dan komposit kenapa
Sebab polimer dan komposit kenapa menggunakan bahan komposit?menggunakan bahan komposit? Jawab:
Jawab:
1.
1. cacarara pepempmprorosesesasan PMn PMC muC mudadah,h, KeKekukuatatan daan dan kekn kekakakuauann bahan polimer
bahan polimer tidaktidak memperbaiki sifmemperbaiki sifat-sifat at-sifat polimerpolimer 2.
2. AlAlat dat danan didipeperlrlukaukann susuhu dahu dan ten tekakananan yann yang tig tingnggigi 3.
3. PerPeralaalatan tan leblebih ih mudamudah & h & murmurahah 4.
4. mencukmencukupi upi untuk untuk tujuan tujuan strustruktur, ktur, dengan dengan penambapenambahanhan bahan
bahan
Derajat Kekristalan Polimer
Derajat Kekristalan Polimer
Tidak seperti halnya logam, polimer pada umumnya bersifat amorphous, tidak Tidak seperti halnya logam, polimer pada umumnya bersifat amorphous, tidak bersi
bersifat kfat kristristalin atalin atau memiau memilikiliki keterketeraturaaturan dalam n dalam rentarentang cukung cukup panjap panjang.ng. Namun,Namun, polimer dapat
polimer dapat direkayasa sehingga direkayasa sehingga strukturnya strukturnya memiliki daerahmemiliki daerah kristalin, kristalin, baik padabaik pada proses sintesis maupun deformasi. Besarnya daerah kristalin dalam polimer proses sintesis maupun deformasi. Besarnya daerah kristalin dalam polimer
dinyatakan sebagai deraj
dinyatakan sebagai derajat kekristalan at kekristalan polimer. Derajatpolimer. Derajat kekristalan polimer kekristalan polimer misalnyamisalnya dapat di
dapat direkayrekayasa dengan measa dengan mengendalngendalikan lajuikan laju solidsolidifikaifikasi dan stsi dan strukturuktur rantr rantai,ai, walaup
walaupun sangat sulit untuun sangat sulit untuk mendapatkk mendapatkanan derajat kekrderajat kekristalistalan 100% sebagaimaan 100% sebagaimanana halnya pada logam. Poli
halnya pada logam. Polimer denganmer dengan struktur rantai struktur rantai bercabang misalnya akan memilikibercabang misalnya akan memiliki derajat kekristalan y
derajat kekristalan yang lebihang lebih rendah jika dibandingkan rendah jika dibandingkan dengan struktur tanpa dengan struktur tanpa cabang.cabang. Struktur Rantai Molekul PE Menunjukkan Daerah Kristalin (hijau)
Struktur Rantai Molekul PE Menunjukkan Daerah Kristalin (hijau) dan Daerah Amorphous (biru)
Sifat-sifat mekanik dan fisik dari polimer sangat dipengaruhi oleh derajat Sifat-sifat mekanik dan fisik dari polimer sangat dipengaruhi oleh derajat kekristalannya. Sifat-sifat mekanik yang dipengaruhi oleh derajat kekristalan kekristalannya. Sifat-sifat mekanik yang dipengaruhi oleh derajat kekristalan misalnya adalah
misalnya adalah kekakuan (stiffness)kekakuan (stiffness), kekerasan (hardnes, kekerasan (hardness), dan s), dan keuletankeuletan (ductility).(ductility). Sedangkan sif
Sedangkan sifat-sifat at-sifat fisik fisik yang yang berhubungan dengan berhubungan dengan derajatderajat kekristalan kekristalan misalnyamisalnya adalah
sifat-adalah sifat-sifat optik sifat optik dan kerapatan (dan kerapatan (density) daridensity) dari polimer.polimer. D
D.. KKEESSIMIMPPUULLAANN
Istilah polimer lebih populer menunjuk kepada plastik, tetapi polimer sebenarnya Istilah polimer lebih populer menunjuk kepada plastik, tetapi polimer sebenarnya terdiri dari banyak kelas material alami dan sintetik dengan sifat dan kegunaan terdiri dari banyak kelas material alami dan sintetik dengan sifat dan kegunaan yang beragam.
yang beragam. Bahan polimer Bahan polimer alami seperti alami seperti shellac dan amber shellac dan amber telah digunakantelah digunakan selama beberapa abad. Kertas diproduksi dari selulosa, sebuah polisakarida yang selama beberapa abad. Kertas diproduksi dari selulosa, sebuah polisakarida yang terjadi secara alami yang ditemukan dalam tumbuhan.
terjadi secara alami yang ditemukan dalam tumbuhan. DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR PUSTAKA
1.
1. CallisterCallister, Jr, Will, Jr, William D. (2009) iam D. (2009) MaterialsMaterialsScience and. Engineering Science and. Engineering AnAn
Intr
Introductioductionon eighteightEditioEdition, John n, John Wiley Wiley and Sand Sons, Ions, Inc, Uninc, Unitedtedstatestate
2.
2. StatesStateshttp://id.wikipedia.org/wiki/Senyawa_organik http://id.wikipedia.org/wiki/Senyawa_organik 3.
3. http:/http://kim/kimiadahsiadahsyat.byat.blogspologspot.com/t.com/2009/02009/07/per7/perbedaan-pbedaan-polimerolimerisasisasi- i-kondensasi-dan.html kondensasi-dan.html 4. 4. http://blog.ub.ac.id/mochamat/2012/02/21/material-komposit/ http://blog.ub.ac.id/mochamat/2012/02/21/material-komposit/ 5. 5. http://usupress.usu.ac.id/files/Polimer;%20Ilmu%20Material_Normal_bab%2http://usupress.usu.ac.id/files/Polimer;%20Ilmu%20Material_Normal_bab%2 01.pdf 01.pdf 6. 6. http://wartawarga.gunadarma.ac.id/2010/01/tugas-material-teknik-tentang- http://wartawarga.gunadarma.ac.id/2010/01/tugas-material-teknik-tentang-polimer/ polimer/
