Presentasi tentang Material Teknik Bahan Polimer Klasifikasi Aplikasi Reaksi Proses

2. PENDAHULUAN
Polimer didefinisikan sebagai suatu makromolekul yang tersusun atas banyak bagian-bagian
kecil. Bagian kecil yang menyusun polimer disebut dengan monomer. Manusia sudah berabad-abad
menggunakan polimer dalam bentuk minyak, aspal, damar, dan permen karet. Tapi industri polimer modern
baru mulai berkembang pada masa revolusi industri. Di akhir 1830-an, Charles Goodyear berhasil
memproduksi sebentuk karet alami yang berguna melalui proses yang dikenal sebagai “vulkanisasi”.
Sekitar 40 tahun kemudian, Celluloid (sebentuk plastik keras dari nitrocellulose) berhasil
dikomersialisasikan serta diperkenalkannya vinyl, neoprene, polystyrene, dan nilon pada tahun 1930-an
yang memulai “ledakan”.
Dalam penelitian polimer yang masih berlangsung sampai sekarang. Suatu polimer adalah rantai
berulang dari atom yang panjang, terbentuk dari pengikat yang berupa molekul identik yang disebut
monomer. Sekalipun biasanya merupakan organik (memiliki rantai karbon), ada juga banyak polimer
inorganik. Contoh terkenal dari polimer adalah plastik dan DNA.

3. KLASIFIKASI
Berdasarkan sumber polimer
 Polimer Alam yang terjadi secara alami seperti karet alam, karbohidrat, protein, selulosa, dan wol.
 Polimer Semi Sintetik yang diperoleh dari hasil modifikasi polimer alam dan bahan kimia seperti serat
rayon dan selulosa nitrat.
 Polimer Sintesis, yaitu polimer yang dibuat melalui polimerisasi dari monomer-monomer polimer,
seperti formaldehida.
Berdasarkan penggunaan polimer
 Serat: polimer yang dimanfaatkan sebagai serat. Misalnya: untuk kain dan benang. Contoh: poliester,
nilon, dan dakron.
 Plastik: polimer yang dimanfaatkan untuk plastik. Contoh: bakelit, polietilena, PVC, polisterina, dan
polipropilena.

4. KLASIFIKASI
Berdasarkan jenis monomer
 Homopolimer : terbentuk dari monomer-monomer sejenis. Contoh: polisterina, polipropilena, selulosa,
PVC, teflon.
 Kopolimer : terbentuk dari monomer-monomer yang tak sejenis. Contoh: nilon 66, tetoron, dakron,
protein (dari berbagai macam asam amino), DNA (dari pentosa, basa nitrogen, dan asam fosfat), bakelit
(dari fenol dan formaldehida), melamin (dari urea dan formaldehida).
Berdasarkan sifatnya terhadap panas
 Polimer termoplas/termoplastis : polimer yang melunak ketika dipanaskan dan dapat kembali ke
bentuk semula. Contoh: PVC, polietilena, polipropilena
 Polimer termosetting : polimer yang tidak melunak ketika dipanaskan dan tidak dapat kembali ke
bentuk semula. Contoh: melamin, selulosa

5. POLIMER TERMOPLASTIK
Polimer termoplastik adalah polimer yang mempunyai sifat tidak tahan
terhadap panas. Jika polimer jenis ini dipanaskan, maka akan menjadi lunak dan
didinginkan akan mengeras. Proses tersebut dapat terjadi berulang kali, sehingga
dapat dibentuk ulang dalam berbagai bentuk melalui cetakan yang berbeda
untuk mendapatkan produk polimer yang baru.
Polimer yang termasuk polimer termoplastik adalah jenis polimer plastik.
Jenis plastik ini tidak memiliki ikatan silang antar rantai polimernya, melainkan
dengan struktur molekul linear atau bercabang.

6. POLIMER TERMOPLASTIK
Sifat – sifat polimer termoplastik
 Berat molekul kecil
 Tidak tahan terhadap panas.
 Jika dipanaskan akan melunak.
 Jika didinginkan akan mengeras.
 Mudah untuk diregangkan.
 Fleksibel.
 Titik leleh rendah.
 Dapat dibentuk ulang (daur ulang).
 Mudah larut dalam pelarut yang sesuai.
 Memiliki struktur molekul linear/bercabang.

7. POLIMER TERMOPLASTIK
Contoh polimer termoplastik
 Polietilena (PE) = Botol plastik, mainan, bahan cetakan, ember, drum, pipa
saluran, isolasi kawat dan kabel, kantong plastik dan jas hujan.
 Polivinilklorida (PVC) = pipa air, pipa plastik, pipa kabel listrik, kulit
sintetis, ubin plastik, piringan hitam, bungkus makanan, sol sepatu, sarung
tangan dan botol detergen.
 Polipropena (PP) = karung, tali, botol minuman, serat, bak air, insulator,
kursi plastik, alat-alat rumah sakit, komponen mesin cuci, pembungkus
tekstil, dan permadani.
 Polistirena = Insulator, sol sepatu, penggaris, gantungan baju.

8. POLIMER TERMOSETING
Polimer termoseting adalah polimer yang mempunyai sifat tahan
terhadap panas. Jika polimer ini dipanaskan, maka tidak dapat meleleh. Sehingga
tidak dapat dibentuk ulang kembali. Susunan polimer ini bersifat permanen pada
bentuk cetak pertama kali (pada saat pembuatan).
Polimer termoseting memiliki ikatan – ikatan silang yang mudah
dibentuk pada waktu dipanaskan. Hal ini membuat polimer menjadi kaku dan
keras. Semakin banyak ikatan silang pada polimer ini, maka semakin kaku dan
mudah patah. Bila polimer ini dipanaskan untuk kedua kalinya, maka akan
menyebabkan rusak atau lepasnya ikatan silang antar rantai polimer

9. POLIMER TERMOSETING
Sifat polimer termoseting
Keras dan kaku (tidak fleksibel)
Jika dipanaskan akan mengeras.
Tidak dapat dibentuk ulang (sukar didaur ulang).
Tidak dapat larut dalam pelarut apapun.
Jika dipanaskan akan meleleh.
Tahan terhadap asam basa.
Mempunyai ikatan silang antarrantai molekul.
Contoh plastik termoseting
 Bakelit = asbak, fitting lampu listrik, steker listrik, peralatan fotografi,
radio, perekat plywood.

10. APLIKASI
 POLIETILENA
Polietilena merupakan polimer adisi yang terdiri atas monomer etilena. Polimer ini tidak berbau,
tidak berwarna dan tidak beracun. Polimer jenis ini banyak digunakan untuk membuat kantong plastik, jas
hujan, botol plastik, dan pembungkus makanan. Polietilena merupakan plastik yang paling banyak
digunakan.
 POLIPROPILENA
Polipropilena merupakan polimer adisi yang terdiri atas monomer propilena yang mirip dengan
polietilena, tetapi lebih kuat. Polimer jenis ini banyak digunakan untuk membuat benang untuk karpet,
seprai, dan baju.
 POLI VINILKLORIDA (PVC)
Poli vinilklorida merupakan polimer adisi yang terdiri atas monomer vinil klorida. Polimer jenis
ini paling banyak diproduksi kedua setelah polietilena. PVC sering digunakan untuk membuat pipa, pelapis
lantai, jalan kereta api (sliding), kantong sampah dan kaset.

11. APLIKASI
 POLIAKRILONITRIL
Poliakrilonitril merupakan polimer adisi yang terdiri atas monomer akrilonitril. Polimer ini juga
disebut orion yang banyak digunakan untuk membuat baju, kaus kaki, dan karpet.
Akrilonitril merupakan senyawa turunan asam akrilat (2-propenoat), CH2=CH-COOH. Ada banyak
polimer yang dibuat dengan bahan dasar asam akrilat. Sebagai contoh adalah poli (metil akrilat) (PMMA)
yang dikenal dengan nama dagang flexiglass, yaitu plastik bening, keras, dan ringan yang banyak dipasang
untuk kaca jendela pesawat terbang dan lampu belakang mobil. PMMA merupakan polimer adisi dengan
monomer metil akrilat.
 TEFLON (POLITETRAFLUOROETILENA)
Teflon merupakan nama dagang dari politetrafluoroetilena yang memiliki sifat tahan panas dan
tidak lengket. Polimer ini banyak digunakan untuk alat – alat masak, keranjang dan pelapis tangki di pabrik
bahan kimia.

12. APLIKASI
 POLISTIRENA
Polistirena merupakan polimer adisi yang banyak digunakan untuk membuat tangkai sikat gigi
dan karet busa.
 BAKELIT
Bakelit merupakan polimer kondensasi dari metanal dan fenol. Polimer ini bersifat tahan panas
dan banyak digunakan untuk membungkus alat – alat listrik.
 POLIESTER
Poliseter adalah polimer yang monomernya berupa ester. Contoh poliester adalah dakron yang
digunakan untuk serat tekstil.
 NILON
Nilon merupakan polimer kondensasi yang melibatkan gugus amina dan gugus karboksilat.
Ikatan yang terjadi antarmolekul nilon adalah ikatan amida sehingga nilon disebut juga poliamida. Nilon
merupakan polimer yang kuat, ringan dan tidak retak jika ditarik. Bahan ini banyak digunakan untuk
membuat tali, jala, jas hujan, dan tenda.

13. REAKSI PEMBENTUKAN POLIMER
POLIMERISASI ADISI
Polimerisasi adisi adalah perkaitan langsung antarmonomer
berdasarkan reaksi adisi. Polimerisasi adisi terjadi pada monomer yang
mempunyai ikatan rangkap, di mana dengan bantuan suatu katalisator
(misalnya peroksida), maka ikatan rangkapnya terbuka dan monomer-monomer
dapat langsung berkaitan. Yang termasuk ke dalam polimer adisi adalah
polistirena (karet ban), polietena (plastik), poliisoprena (karet alam),
politetraflouroetena (teflon), PVC, dan poliprepilena (plastik). Contohnya
pembentukan polietilena (polietena):

14. REAKSI PEMBENTUKAN POLIMER
POLIMERISASI KONDENSASI
Pada polimerisasi kondensasi, monomer-monomer saling berkaitan dengan
melepas molekul kecil, seperti H2O dan metanol. Polimerisasi ini terjadi pada monomer
yang mempunyai gugus fungsi pada kedua ujung rantainya. Yang termasuk ke dalam
polimer kondensasi adalah bakelit, poliuretan, poliamida, (melamin), poliester (nilon),
teteron, dan protein. Contoh: pembentukan plastik stirofoam tersusun dari dua monomer
berbeda yaitu urea dan metanal. Dua molekul metanal bergabung dengan satu molekul
urea menjadi suatu molekul disebut dimer. Dimer-dimer ini selanjutnya berpolimerisasi.
Perbedaan antara polimerisasi adisi dan kondensasi adalah bahwa pada
polimerisasi kondensasi terjadi pelepasan molekul kecil seperti H2O dan NH3, sedangkan
pada polimerisasi adisi tidak terjadi pelepasan molekul.

15. CONTOH POLIMERISASI KONDENSASI

16. PROSES INJECTION MOLDING
Polimer dalam bentuk butiran atau bubuk ditampung dalam sebuah hopper
kemudian turun ke dalam barrel secara otomatis (karena gaya gravitasi) dimana ia
dilelehkan oleh pemanas yang terdapat di dinding barrel dan oleh gesekan akibat
perputaran sekrup injeksi.
Plastik yang sudah meleleh diinjeksikan oleh sekrup injeksi (yang juga
berfungsi sebagai plunger) melalui nozzle ke dalam cetakan yang didinginkan oleh
air. Produk yang sudah dingin dan mengeras dikeluarkan dari cetakan oleh
pendorong hidraulik yang tertanam dalam cetakan selanjutnya diambil.
Pada saat proses pendinginan produk secara bersamaan di dalam barrel
terjadi proses pelelehan plastik sehingga begitu produk dikeluarkan dari cetakan
dan cetakan menutup, plastik leleh bisa langsung diinjeksikan.

17. PROSES INJECTION MOLDING

18. PROSES EKSTRUSI
Ekstrusi adalah proses untuk membuat benda dengan penampang tetap.
Keuntungan dari proses ekstrusi adalah bisa membuat benda dengan
penampang yang rumit, bisa memproses bahan yang rapuh karena pada proses
ekstrusi hanya bekerja tegangan tekan, sedangkan tegangan tarik tidak ada
sama sekali. Contoh barang dari baja yang dibuat dengan proses ekstrusi adalah
rel kereta api. Untuk ekstrusi plastik proses pemanasan dan pelunakan bahan
baku terjadi di dalam barrel akibat adaya pemanas dan gesekan antar material
akibat putaran screw.

19. PROSES THERMOFORMING
Thermoforming adalah proses pembentukan lembaran plastik
termoset dengan cara pemanasan kemudian diikuti pembentukan
dengan cara pengisapan atau penekanan ke rongga mold. Contoh
produk yang diproses secara thermoforming adalah nampan /
tempat makanan.

20. PROSES BLOW MOLDING
Blow molding adalah proses
manufaktur plastik untuk membuat
produk-produk berongga (botol)
dimana parison yang dihasilkan dari
proses ekstrusi dikembangkan
dalam cetakan oleh tekanan gas.
Pada dasarnya blow molding adalah
pengembangan dari proses ekstrusi
pipa dengan penambahan
mekanisme cetakan dan peniupan.

21. SEKIAN DAN TERIMA KASIH