Polimer smf
-
Upload
dewiindriani -
Category
Documents
-
view
6.731 -
download
13
Transcript of Polimer smf
Welcome my students
POLIMER
POLIMER ???
poly =banyak mer = bagian
Jadi…Polimer adalah suatu molekul raksasa (makromolekul) yang tersusun dari monomer-monomernya.
MONOMER(Molekul kecil)
POLIMER(Molekul Besar)
Reaksi Polimerisasi
Monomer + monomer + monomer + …..→ Polimer
Jadi reaksi polimerisasi itu apa ???....
Reaksi polimerisasi adalahreaksi pembentukan polimer dari monomer-monomer penyusunnya
Suatu polimer akan terbentuk jika seratus atau seribu unit molekul yang kecil (monomer) saling berikatan dalam suatu rantai
Jenis-jenis monomer yang berikatan membentuk suatu polimer terkadang sama atau berbeda
Penggolongan polimer
Berdasarkan asal
Berdasarkan jenis monomer
Berdasarkan sifatnya terhadap panas
Berdasarkan bentuk susunan rantai
1. Berdasarkan asalnya
Polimer alamadalah polimer yang terdapat di alam dan berasal dari makhluk hidup.
No Polimer Monomer Contoh
1 Pati/amilum
Glukosa Kentang , gandum, ubi
2 Selulosa Glukosa Kayu, kapas
3 Protein Asam amino
Telur, daging, sutera, wol
4 Karet alam
isoprena Getah pohon karet
Polimer sintetikPolimer yang dibuat di pabrik dan tidak terdapat di alam
2. Berdasarkan jenis monomernya 1.Homopolimer:Terbentuk dari
sejenis monomer.Contohnya teflon,
amilum, PVC Strukturnya adalah: ——A – A – A – A – A
——2. Kopolimer:Terbentuk lebih dari sejenis monomer. Contohnya: nilon dan dakron
Kopolimer acakjika susunan monomernya acak-A-B-B-A-B-A-A-A-B-A-B-B-A-
Kopolimer bergantian/ silang teratur/alternasijika dua jenis monomer berselang-seling secara teratur-A-B-A-B-A-B-A-B-A-
Kopolimer blokJika monomer yang satu berkelompok kemudian diselingi dengan kelompok monomer yang lain-A-A-B-B-A-A-B-B-A-A-B-B-
Kopolimer bercabang/cangkokJika polimer rantai utama (lurus) terdiri dari monomer yang sejenis dan rantai cabang polimer juga terdiri dari monomer yang sejenis
Jenis - Jenis Kopolimer
3. Berdasarkan sifatnya terhadap panas
Polimer termoplastik Polimer yang melunak jika di panaskancontoh: polietena, PVC, polipropilena
Polimer termosettingPolimer yang tidak melunak jika dipanaskancontoh: bakelit, yaitu plastik yang digunakan untuk peralatan listrik
Tabel perbedaan sifat polimer termoplastik dan polimer
termosettingPolimer
termoplastikPolimer
termosettingMudah direnggangkan
Keras dan rigid
Fleksibel Tidak fleksibel
Melunak jika dipanaskan
Mengeras jika dipanaskan
Titik leleh rendah Tidak meleleh jika dipanaskan (titik leleh tinggi)
Dapat dibentuk ulang
Tidak dapat dibentuk ulang
4. Berdasarkan bentuk susunan rantai
Polimer Linier, yaitu polimer yang tersusun dengan unit ulang (monomer) berikatan satu sama lainnya membentuk rantai polimer yang panjang.
Polimer Bercabang, yaitu polimer yang terbentuk jika beberapa unit ulang (monomer) membentuk cabang pada rantai utama.
Polimer Berikatan Silang (Cross – linking), yaitu polimer yang terbentuk karena beberapa rantai polimer saling berikatan satu sama lain pada rantai utamanya.
Polimer
Berdasarkan asal
Polimer alami
Polimer sintetik
Berdasarkan jenis monomer
Homopolimer
kopolimer
Acak
Bergantian
Blok
Bercabang
Berdasarkan sifatnya terhadap panas
Polimer termoplastik
Polimer termosetitng
Berdasarkan bentuk susunan rantai
Polimer linier
Polimer bercabang
Polimer berikatan silang
Penggolongan Polimer
Sifat-sifat Polimer
Sifat termal
Sifat kelenturan
Sifat ketahanan terhadap mikroorganisme
Sifat-sifat Polimer
Sifat termalSifat termal adalah sifat yang dimiliki polimer, apabila polimer itu dipanaskan. Ada polimer yang menjadi lunak jika dipanaskan dan ada yang menjadi keras jika dipanaskan
Sifat kelenturanKelenturan setiap polimer berbeda. Polimer sintetik umumnya dibuat lebih kuat dan lentur sesuai dengan kebutuhan.
Sifat Ketahanan terhadap mikroorganismePolimer alam tidak tahan terhadap mikroorganisme sedangkan polimer sintetik lebih tahan terhadap mikroorganisme
•Panjang rantai/jumlah monomer
•Gaya antar molekul
•Tingkat percabangan pada rantai
•Ikatan silang antar rantai
Faktor-faktor yang mempengaruhi sifat polimer
Faktor-faktor yang mempengaruhi sifat polimer
Panjang rantai/jumlah monomerkekuatan dan titik leleh polimer akan naik dengan bertambah panjangnya rantai polimer
Gaya antar molekulBila gaya antar molekul pada rantai polimer besar, maka polimer menjadi kuat dan sukar meleleh
Tingkat percabangan pada rantaiadanya banyak cabang akan membuat susunan rantai-rantai polimer menjadi tidak teratur. Hal ini akan mengurangi kerapatan dan kekerasan polimer.
Ikatan silang antar rantaiIkatan silang antar rantai menyebabkan terjadinya jaringan yang lebih kaku dan membentuk bahan yang keras.Makin banyak ikatan silang, polimer makin kaku dan mudah patah.
Penjelasan Ikatan silang antar rantai
Polimer termoplastik umumnya tidak mempunyai ikatan silang, namun hanya terdiri dari molekul-molekul rantai lurus atau bercabang, sehingga lebih mudah direnggangkan dan lebih mudah meleleh.
Sebaliknya, polimer termosetting terdiri atas ikatan silang antar rantai yang kuat, sehingga bersifat keras dan sulit meleleh.
Reaksi Pembentukan Polimer (Polimerisasi)
Polimerisasi adisi
Polimerisasi kondensasi
Polimerisasi Adisi
Polimerisasi adisi adalah reaksi pembentukan polimer dari monomer yang berikatan rangkap (ikatan tak jenuh)
Ciri-ciri polimerisasi adisi:Monomernya memiliki ikatan rangkapPolimer merupakan satu-satunya produk yang dihasilkan (tidak ada hasil samping)
Monomer + monomer + monomer + …..→ Polimer
Tata Nama PolimerNama Lazim
Nama Dagang
Nama umum
Nama IUPAC
Nama LazimUntuk Polimer Hasil Polimerisasi Adisi
Homopolimer
Kopolimer
Untuk Polimer Hasil Polimerisasi Kondensasi
Nama Lazim
Untuk Polimer Hasil Polimerisasi AdisiPenamaan didasarkan pada nama monomer penyusun polimer
1. Homopolimera. Nama monomer terdiri dari 1 kata
Penamaan: Poli + nama monomerContoh: Monomer Polimer
Etena PolietenaPropilena Polipropilena Stirena PolistirenaTetrafluoroetena
Politetrafluoroetena
b. Nama monomer terdiri lebih dari 1 kata
Penamaan: Poli (nama monomer)Contoh:
Monomer PolimerMetil metakrilat Poli(metil
metakrilat)Vinil asetat Poli(vinil asetat)Vinil klorida Poli(vinil klorida)Metil vinil keton Poli(metil vinil
keton)
2. Kopolimer
Monomer PolimerX,Y Kopolimer X-Y
atau Poli ( X-ko-Y)Akrilonitril dan Stirena
Kopolimer akrilonitril-stirena Poli(akrilonitril-ko-stirena)
Untuk Polimer Hasil Polimerisasi KondensasiPenamaan didasarkan pada nama unit ulang penyusun polimerContoh:
Nama Unit Ulang Nama PolimerEtilen tereftalat Poli(etilen tereftalat)Heksametilen adipamida
Poli(heksametilen adipamida)
Diberikan oleh pabrik/produsenJadi satu bahan polimer yang sama bisa saja mempunyai dua atau lebih nama dagang karena dihasilkan oleh pabrik yang berbeda Contoh: Poli(etilen tereftalat) mempunyai nama dagang:
Nama Dagang
Nama dagang Pabrik Dacron DupontKodel Eastman Chemical
ProductsCelanar Celanese Plastic
Nama Umum
Dikelompokkan berdasarkan kelasnya yaitu polimer yang mempunyai unit kimia karakteristik yang sama
Unit kimia karakteristik
Nama umum
Poliamida Poliester
Nama umum yang merupakan istilah khususNilon 6,6 → didasarkan pada jumlah atom C monomer
penyusun 6 atom C dari monomer 1 (asam adipat)6 atom C dari monomer 2 (heksametilendiamina)
C N
HO
C
O
O
Didasarkan pada nama struktur unit dasar atau unit ulang konstitusi (CRU= Constitusional
Structural Unit)Aturan: Pengidentifikasian unit struktural terkecil (CRU) Sub unit CRU ditetapkan prioritasnya
berdasarkan titik pengikatan dan ditulis prioritasnya menurun dari kiri ke kanan
Substituen-substituen diberi nomor dari kiri ke kanan
Penamaan: Poli(nama CRU)
Nama IUPAC
Struktur Rantai Polimer
Polimer KristalinPolimer yang susunan rantainya teratur karena adanya ikatan antar rantai yang kuatPolimer AmorfPolimer yang susunan rantainya acak karena tidak adanya ikatan antar rantai yang kuat
Pada umumnya polimer bersifat semikristalin, artinya sebagian rantai bersifat kristalin dan sebagian lagi amorf
Faktor-faktor yang mempengaruhi kekristalan polimer
1. Larutan polimerJika larutan polimer encer maka jarak antara 1 molekul dengan molekul lain dalam rantai polimer berjauhan akibatnya ruang rantai polimer tidak bersifat kristalJika polimer pekat, maka jarak antara molekulnya saling berdekatan sehingga mengakibatkan keteraturan ruang yang lebih bersifat kristal
2. Gaya antar rantai- Ikatan Hidrogen- Gaya London- Efek Induksi
Jika gaya antar rantai kuat, maka polimer bersifat kristalinJika gaya antar rantai lemah, maka polimer bersifat amorf
3. TaksisitasTaksisitas adalah keteraturan letak gugus tertentu terhadap bidang rantai utamaTaksisitas
Isotaktik
Sindiotaktik
Ataktik
IsotaktikPolimer yang gugus R nya berada pada sisi yang sama terhadap bidang rantai utama
C CH2
R
H
C CH2
R
H
C CH2
R
H
C CH2
R
H
C
R
H
Isotaktik
SindiotaktikPolimer yang gugus R nya berada pada sisi yang berselang seling terhadap bidang rantai utama
C CH2
R
H
C CH2 C CH2
R
H
C
R
CH2 C
R
H
H H
R
Sindiotaktik
Ataktik Polimer yang gugus R nya berada pada sisi yang tidak menentu terhadap bidang rantai utama
C CH2 C CH2 C CH2
R
H
C
R
CH2 C
R
H
H H
R
H
R
Ataktik
Berdasarkan modulus (kekakuan) strukturnya polimer industri dibagi menjadi:1. Serat2. Plastik3. Karet (Elastomer)Serat mempunyai modulus tertinggi, setelah itu plastik, dan karet yang paling rendah.
POLIMER-POLIMER INDUSTRI
1. PLASTIK
Polimer yang termasuk plastik memiliki sifat plastis, artinya dapat ditarik tetapi tidak kembali kebentuk semula jika dilepaskan.
Jenis Plastik Struktur Monomer
Struktur Polimer Sifat Kegunaan
Polietilena (Polietena)
Tidak tahan panas
Kantong plastik, jas hujan, ember,
Polipropilena Lebih kuat dibanding polietilena
Karung, tali, botol
Teflon (Politetrafluoroetilena=PTFE)
Tahan panas, kuat, tidak dapat terbakar, anti lengket
pelapis panci anti lengket, pelapis tangki pabrik kimia
PVC(Polivinil klorida)
Keras, kuat Pipa, pelapis lantai, selang
Polistirena Kaku, keras Stirofoam, gelas minuman ringan, kemasan makanan, pengepakan
PMMA(Polimetilmetakrilat)
Bening, keras, tapi ringan
Kaca jendela pesawat, lampu belakang mobil
CH2CH2
CH3CH2 CH2
CF2 CF2
CH2 CHCl
CH2 CHC6H5
CH2 CCH3
COCH3
CH2 CH2n
CF2 CF2n
CH2 CHn
Cl
CH2 CHn
C6H5
CH2 Cn
COCH3
CH3
CH CH2
CH3n
HDPE dan LDPE
HDPE: High Density Polietilen/ polietilen densitas tinggi
HDPE terdiri dari molekul rantai lurus sehingga tersusun lebih rapat , dengan demikian ikatan antar molekulnya lebih kuat dan sifat fisisnya menjadi lebih kaku.
Penggunaan HDPE : botol plastik, botol deterjen, dan mainan
LDPE: Low Density Polietilen/ polietilen densitas rendahLDPE mempunyai beberapa rantai cabang sehingga susunan molekulnya kurang rapat. LDPE mempunyai titik leleh lebih rendah dan lebih plastis dibanding HDPE.Penggunaan LDPE: kantong plastik, kemasan makanan
Perbedaan HDPE dan LDPEHDPE LDPE
- High density polyethylene (Polietilen densitas tinggi)
- Low density polyethylene (Polietilen densitas rendah)
- Molekul rantai lurus dan tersusun rapat
- Molekul bercabang dan kurang rapat
- Lebih kuat dan kaku - Lebih bersifat plastis- Titik leleh tinggi - Titik leleh rendah
Arti Logo Pada Kemasan Plastik
Arti Logo Pada Kemasan Plastik
Simbol Singkatan Nama lengkap dan kegunaan Keterangan
PET/PETE Polyethylene terephtalateBotol minuman dan wadah makanan
Hanya sekali pakai
HDPE High Density Polyethylenebotol susu, botol cairan pencuci (sabun cuci), galon
Hanya sekali pakai
PVC Polyvinyl Chloridebotol minuman, botol sampo, plastik wrap
Hindari penggunaan pada makanan
LDPE Low Density PolyethyleneTas jinjing, kantong plastik, dan kemasan makanan
Aman digunakan pada makanan
PP PolypropyleneTempat margarin, wadah makanan yang cocok untuk microwave, botol kosmetik
Aman digunakan pada makanan
PS PolystyreneStirofoam, kemasan makanan, komponen pelindung elektronika.
Hindari penggunaan pada makanan
Lainnya Jenis plastik lain yang tidak termasuk jenis plastik di atas, Terdiri dari PC - polycarbonate, SAN – styrene acrylonitrile, ABS - acrylonitrile butadiene styrene, dan Nylon.tempat makanan dan minuman seperti botol minum olahraga, suku cadang mobil, alat-alat rumah tangga, komputer, alat-alat elektronik, dan plastik kemasan.
PC hindari digunakan pada makanan
SAN dan ABS Sangat baik digunakan pada makanan
Bahan Tambahan (Bahan aditif) pada Pembuatan Plastik
Penstabil (Stabilizer) Pewarna (Colorant)
1. Penstabil (Stabilizer)
Stabilizer berfungsi untuk mempertahankan produk plastik dari kerusakan, baik selama proses, dalam penyimpanan maupun aplikasi produk.
Jenis bahan penstabil terbagi 3 yaitu :a. Penstabil panas (heat stabilizer)b. Penstabil terhadap sinar ultra violet (UV Stabilizer) c. Antioksidan.
UV stabilizerUV stabilizer berfungsi mencegah kerusakan barang plastik akibat pengaruh sinar matahari. Hal ini dikarenakan sinar matahari mengandung sinar ultra violet dengan panjang gelombang 3000-4000A yang mampu memecah sebagian besar senyawa kimia terutama senyawa organik.
AntioksidanAntioksidan berfungsi mencegah atau mengurangi kerusakan produk plastik karena pengaruh oksidasi yang dapat menyebabkan pemutusan rantai polimer.
Tanda-tanda yang terlihat apabila produk plastik rusak adalah :
1. Polimer menjadi rapuh2. Sifat kuat tarik polimer berkurang3. Terjadi retak-retak pada permukaan
produk4. Terjadi perubahan warna5. Kecepatan alir tidak stabil dan
cenderung menjadi lebih tinggi
2. Pewarna (Colorant)
Bahan pewarna berfungsi untuk meningkatkan penampilan dan memperbaiki sifat tertentu dari bahan plastik.
Pertimbangan yang perlu diambil dalam memilih warna yang
sesuai meliputi :
1) Aspek yang berkaitan dengan penampilan bahan plastik selama pembuatan produk warna, meliputi daya gabung, pengaruh sifat alir pada sistem dan daya tahan terhadap
panas serta bahan kimia.
2) Aspek yang berkaitan dengan produk akhir, antara lain meliputi ketahanan terhadap cuaca, bahan kimia dan solvent.
Pewarna (Colorant)
Dyes
Pigment
Klasifikasi pewarna (Colorant)1. Dyes
Bahan ini larut dalam bahan plastik sehingga menjadi satu sistem dan terdispersi secara merata setelah melalui proses pencampuran. Dyes mempunyai ketahanan panas kurang baik dan dapat mengalami migrasi (bergerak ke permukaan) sehingga mengurangi daya tarik dan kadang-kadang dapat meracuni kulit. Penggunaan dyes dalam plastik jumlahnya terbatas.
2. Pigment Bahan ini tidak larut dalam bahan plastik
tetapi hanya terdispersi diantara rantai molekul bahan plastik tersebut.
Pencampuran bahan tersebut dengan bahan plastik kadang-kadang memerlukan teknologi dan peralatan khusus.
Derajat disperse pigmen dalam bahan plastik tergantung pada suhu, waktu pencampuran dan alat pencampur serta ukuran partikel pigmen dan berat molekul bahan plastik.
Pigment
Pigment anorganik
Pigment organik
a. Pigmen Anorganik Sifat: Mempunyai molekul yang lebih besar Luas permukaanya lebih kecil Permukaannya buram karena menyebarkan
sinar. Contoh pigment anorganik:
titanium dioksida yang memberi warna putih,
besi oksida memberi warna kuning, coklat, merah dan hitam,
cadmium yang memberi warna kuning terang dan merah, dll.
b. Pigmen organik Pigmen organik ukuran partikelnya lebih kecil, warna lebih kuat, dan dispersinya lebih mudah namun harganya lebih mahal.
Penjelasan Ikatan hidrogen Gaya London Efek Induksi
BERAT MOLEKULAR DAN DISTRIBUSI BERAT MOLEKULAR POLIMER
Manfaat berat molekular rata-rata polimer
Menentukan aplikasi polimer tersebut
Sebagai indikator dalam sintesa dan proses pembuatan produk polimer
Studi kinetika reaksi polimerisasi Studi ketahanan produk polimer dan
efek cuaca terhadap kualitas produk
POLIMER-POLIMER INDUSTRI
1. Plastik
Plastik adalah polimer yang bersifat plastis artinya mudah
Contoh: polietilen, PVC,
2. Serat
Serat adalah polimer yang mempunyai gaya regang tinggi di sepanjang sumbunya. Serat merupakan polimer seperti benang yang dapat ditenun menjadi kain
Contoh: selulosa, nilon, dakron,
3. Elastomer
Elastomer adalah polimer yang bersifat lentur, yaitu mudah berubah bentuk dan mudah kembali ke bentuk asalnya.
contoh: karet alam dan karet sintetik
5. Berdasarkan aplikasinya Polimer komersial
Polimer yang disintesis dengan biaya murah dan diproduksi secara besar-besarancontoh: polietilena, PVC, polipropilena
Polimer teknikPolimer yang memiliki sifat unggul tetapi harganya mahalcontoh: polimer-polimer untuk bidang transportasi, konstruksi, alat elektronik