Kimia Fisika Polimer

(1)

Dr. Edi Pramono

(2)

Kontrak Pembelajaran

•

MK : Kimia Fisika Polimer

•

SKS : 2 (pilihan)

•

Waktu : Rabu; 09.20-11.05

•

Link Spada: https://spada.uns.ac.id/course/view.php?id=2102

•

Evaluasi : Tugas, UTS, UAS, Lap. Praktikum, Presentasi Tugas

•

Reff:

– Bilmayer F.W. 1984, Text Book of Polymer Science, Jhon Wiley and Sons, Inc

– Dood, J.W. dkk. 1987. Thermal Method, Jhon Wiley and Sons, Inc – Kroschwitz, J.I.1990. Polymer Characterization and analysis. , Jhon

Wiley and Sons, Inc

– Bower, D.I., 2002, An Introduction to Polymer Physics. Cambridge University Press

(3)

Materi

• Makromolekul VS Polimer

• Fleksibilitas Rantai Polimer

• Transisi Fasa Polimer

• Larutan Polimer

• Kinetika Degradasi dan Kristalisasi

• Sifat Mekanik

• Conducting Polymers (opsi)

(4)

Makromolekul Vs Polimer

(Pengantar Kimia Polimer 2 sks)

• Makromolekul?

• Polimer?

tanin

Fenol formaldehida

PP

(5)

Makromolekul Vs Polimer

• Polimer?

• Monomer?

• Oligomer?

• Polimerisasi?

• Derajat Polimerisasi (DPn)?

• Polidispersitas?

(6)

Polimerisasi

• Polimerisasi

– Adisi?

– Kondensasi?

– Asam-Basa?

• Tahapan Polimerisasi

– Inisiasi

– Propagasi/elongasi – terminasi

BPO

Azobisisobutironitril (AIBN)

(7)

Fleksibilitas Rantai Polimer

• Energi tingkat molekul

• Vibrasi & Rotasi

• Energi kinetik pada Rantai C

“tunggal”/jenuh

• Molekul dengan adanya ikatan rangkap

Oktana

Butena

(8)

Fleksibilitas Rantai Polimer

• Rotasi pada etana

(9)

Fleksibilitas Rantai Polimer

(10)

Interaksi Intra dan Inter Molekul

• Interaksi intra molekul  interaksi pada raktai molekul yang sama

• Interaksi intra molekul  Interaksi antar

rantai polimer

(11)

Interaksi rantai polimer

(12)

Intermolecular interaction

Pada skala yang lebih besar

(13)

Adanya Ikatan Silang

Termoplastis Termoset

(14)

Dampak Struktur, Interaksi inter/intra molekul dan ikatan silang

• Rantai polimer dengan C-C tunggal dan tanpa interaksi inter/intra yg tinggi  memiliki fleksibilitas yang tinggi;

interaksi VDW masih terjadi

• Adanya C=C  rotasi pada rantai mulai terhambat

• Adanya C-C=C-C=  fleksibilitas rantai memiliki sifat hampir sama pada C=C

• Jika dilihat secara struktur maka domain ikatan rangkap (=) dapat dilihat sebagai ikatan tunggal, sehingga dalam satu rantai molekul polimer dapat berotasi bersamaan, namun pergerakannya lebih terbatas.

• Dengan adanya Benzena dalam struktur

–

Benzena sebagai rantai samping

–

Benzena dalam rantai polimer

(15)

• Adanya interaksi intra/inter molekuler secara umum mengurangi kekakuan pergerakan rantai polimer

• Contoh sederhana yang sering kita lihat adalah pada kayu; kayu tersusun atas selulosa yg merupakan polimer dari monomer glukosa. Adanya gugus hidroksi pada rantainya dapat memicu adanya ikatan hidrogen sehingga kayu terlihat kuat. Tentu saja pada kayu banyak komponen lainnya seperti lignin.

(16)

• Pada polimer dengan back bone C-C, namun ada gugus samping hidroksi (-OH)

– Memungkinkan terbentuknya ik. Hidrogen

– Perputaran pada rantai utama dapat terjadi, namun interaksi antar rantai polimer akan menghambar

perputaran tersebut

• Pada polimer dengan back bone C=C atau

mengandung aromatik/benzena, namun ada gugus samping hidroksi (-OH)

– Memiliki kekakuan lebih tinggi

(17)

• Dampak Makroskopi terhadap sifat fisika: Sifat termal dan mekanik

– Adanya ik. Hidrogen meningkatkan energi aktivasi dalam proses degradasi polimer

– Sifat termal/suhu degradasi cenderung lebih tinggi – Sifat mekanik:

• Pada polmer dengan back bone C-C polimer cenderung lebih lentur; dapat dilihat dari data mekanik dengan nilai persen elongasi yang tinggi.

• Polimer dengan adanya aromtik pada rantai utama; lebih kaku (elongasi cenderung lebih pendek)

• Adanya ik. Hidrogen; menigngkatkan kekakuan polimer; pada kondisi tertentu memberikan sifat getas (brittleness); memiliki kuat tarik yang tinggi namun kurang elastis.

(18)

Sifat mekanik pada polimer

(19)

Polisulfon

Polietilena

(20)