Kimia Fisika Polimer
“Larutan Polimer
Dr. Pramono
Prodi Kimia FMIPA UNS
Larutan Polimer
• Larutan: satu fasa
• Secara energi; energi bebas gibs pencampuran lebih kecil dari total energi gibbs
komponennya. (ΔG<0)
• Mekanisme : solvasi – swelling – larut/tidak larut
• Swelling tak terhingga polimer larut
• Kemampuan pelarut dalam proses solvasi
• Faktor kepolaran polimer dan pelarut
Larutan Polimer
• Parameter kelarutan (solubility parameter δ):
– Setiap polimer dan pelarut memiliki nilai masing- masing
• Termodinamika: hubungan pelarut dan energi bebas – Pelarut yang cocok menurunkan energi bebas sistem
Untuk menghasilkan larutan yg baik, nilai kedua parameter kelarutan harus berdekatan
Larutan Polimer
• Faktor Kelarutan:
– Sifat alami polimer dan pelarut – Fleksibilitas rantai polimer
– Massa molekul – Komposisi
– Sturktur kristal : amorf/kristalin – Adanya ikatan silang
– temperatur
07/04/2020 Kimia Fisika Polimer 6
Perubahan Kelarutan Polimer terhadap waktu
• Beberapa faktor yang mempengaruhi perubahan kelarutan polimer
– Termal – Kelemban
– Reaksi polimerisasi ber-lanjut – Stabilizer
– pH
• Contoh kasus: polimerisasi lanjut pada UF, Fenol Formal dehid, shellac
Swelling pada Polimer
• Polimer mengembang sebelum terjadinya pelarutan
• Pengembangan polimer mengikuti kinetika tertentu
• Orde satu:
Swelling pada gelatin
Orde dua
~ persamaan pada orde dua adsorbsi
Ilustrasi Pelarutan polimer
Skema Larutan pada konsentrasi yang
berbeda
Larutan Polimer
• PSA 43000 g/mol
• PSB 89000 g/mol
• PSC 250000 g/mol
• PSD 1200000 g/mol
*) kelarutan Polistirena dalam sikloheksana
Pencampuran dua polimer atau lebih dalam sistem larutan
• Penggabungan dua polimer sering dilakukan dalam pembuatan blend/campuran
• Keberhasilan pembuatan blend sangat ditentukan pada tahap pelarutan komponennya
• Blend vs komposit
– Blend secara mikroskopi tidak dapat dibedakan antar komponen
– Komposit masih bisa dibedakan antar komponen
• Perbedaan sifat antar polimer mengakibatkan sifat kelarutan yg berbeda pada sejenis pelarut
• Menghasilkan batasan/limitasi dalam pelarutan
Pelarutan 2 komponen polimer
• Penentuan pelarut tetap mengikuti
rambu-rambu
parameter kelarutan
• Seringkali terjadi pemisahan fasa
• Daya pencampuran yang berbeda
Sistem terner
• Contoh kasus polidimetil peniloksida (PPO) dengan orto dan para-cloro stirena (PO)
Metode analisis
• Larutan satu fasa
• Analisis dengan spektroskopi
– Adanya substrat yg tidak larut dapat menurunkan intensitas yg diterima oleh detektor
– Larutan ‘turbid’
• Analisis pada produk blending
– Mikroskop elektron – DSC
– FTIR – XRD
– Sifat mekanik
