1. Makalah Jenis Polimer, Pembuatan, & Penggunaan_Muhammad Taufiqi_Dianita Wardani

7/24/2019 1. Makalah Jenis Polimer, Pembuatan, & Penggunaan_Muhammad Taufiqi_Dianita Wardani

1/30

Tugas Makalah Fisika Polimer

Beberapa Jenis Polimer Sintetis, Proses Pembuatan, danKegunaannya

MUHAMMAD TAUFIQI

NRP. 1110100016

DIANITA WARDANI

NRP. 1110100008

Dosen Pengampu:

Dr. Mashuri

JURUSAN FISIKA

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Surabaya

2013


2/30

ii

DAFTAR ISI

Halaman Judul . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . i

Daftar Isi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ii

Bab I Pendahuluan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1

1.1 Latar Belakang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1

1.2 Tujuan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

1.3 Rumusan Masalah . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Bab II Jenis Polimer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

2.1 Pengelompokan Polimer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

2.2 Polimer Buatan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

2.3 Keguanaan Polimer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10

Bab III Polimerisasi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

3.1 Polimerisasi Adisi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12

3.2 Polimerisasi Kondensasi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14

BAB IV Beberapa Polimer Sintetis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15

BAB V Penutup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27

Daftar Pustaka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28


3/30

1

BAB I

Pendahuluan

1.1

Latar Belakang

Polimer merupakan molekul besar yang terbentuk dari unit-unit berulang

sederhana. Nama ini diturunkan dari bahasa yunani Poly, yang berarti banyak, dan mer,

yang berarti bagian. Jika hanya ada beberapa unit monomer yang bergabung bersama,

polimer dengan berat molekul rendah yang terjadi, disebut oligomer (bahasa yunani oligos

beberapa). Makromolekul merupakan istilah yang sinonim dengan polimer. Polimer

sintetis dari moleku-molekul sederhana yang disebut monomer (bagian tunggal).

Kata polimer pertama kali digunakan oleh kimiawan Swedia, Berzelius pada

tahun 1833. Sepanjang abad 19 para kimiawan bekerja dengan makromolekul tanpa

memiliki suatu pengertian yang jelas mengenai strukturnya. Sebenarnya beberapa polimer

alam yang termodifikasi telah dikomersialkan. Sebagai contoh, solulosa nitrat dipasarkan

di bawah nama-nama celluloid dan guncotton. Sepanjang tahun 1839 dilaporkan

mengenai polimerisasi stirena, dan selama 1860-an dipublikasikan sintesis poli (etilena

glikol) dan poli (etilena suksinat) bahkan dengan struktur-struktur yang tepat.

Kira-kira pada waktu yang sama, isoprena diperoleh sebagai produk degradasi dari

karet, meskipun fakta bahwa isoprene tergabung dalam polimer tersebut saat ini belum

diketahui. Banyak contoh lain dari kimia makromolekul biasa ditemukan dalam literatur-

literatur kimia abad ke-19.

Manusia sejak dulu telah berusaha untuk mengembangkan bahan-bahan buatan

(sintetik) yang diharapkan dapat memberikan sifat-sifat unggul yang tidak didapatkan dari

bahan-bahan alami yang ada disekitarnya. Bahan plastik buatan pertama kali

dikembangkan pada abad ke-19, dan saat ini di awal abad ke-21 jenis bahan ini telah adadisekeliling kita dalam bentuk dan kegunaan yang sangat beragam. Cellulose nitrate

merupakan salah satu jenis bahan plastic yang pertama-tama dikembangkan. Bahan ini

ditemukan oleh Alexander Parkes dipertengahan abad ke-19 dan pertama kali dipamerkan

pada suatu Pameran Akbar di London tahun 1862 dalam bentuk sol sepatu dan bola-bola

billiard. Pada tahun 1869 John Wesley Hyatt mengembangkan bahan Cellulose nitrate ini

lebih lanjut dengan cara mencampurkannya dengan camphor menjadi bahan baru yang

kemudian diberi nama Celluloid. Bahan ini menjadi sangat popular digunakan pada

produk-produk sisir rambut, kancing pakaian dan gagang pisau.


4/30

2

Pada era awal ini, bahan-bahan polimer baru dikembangkan melalui proses

modifikasi kimiawi dari bahan polimer alami, dimana bahan rayon (di kenal juga sebagai

sutera buatan) merupakan contoh yang paling terkenal. Bahan rayon yang tergolong

sebagai bahan semi-sintetik ini dibuat dari bahan dasar selulosa yang dimodifikasi secara

kimiawi dan hingga saat ini masih digunakan pada produk-produk karpet, pakaian dan

dapat pula diproses menjadi lembaran yang tansparan (cellophane).Salah satu bahan

sintetik yang pertama kali dikembangkan adalah Bakelite, yang ditemukan pada tahun

1909 oleh kimiawan kelahiran Belgia Leo Baekeland (yang telah memperoleh banyak

sukses dengan penemuannya mengenai kertas foto sennsitif cahaya), dan dikenal komersial

sebagai bakelit. Sampai dekade 1920-an bakelit merupakan salah satu jenis dari produk-

produk konsumsi yang dipakai luas, dan penemuannya meraih visibilitas yang paling

mewah. Bakelite adalah bahan yang saat ini popular dengan nama Phenol formaldehyde,

dibuat dari phenol dan formaldehyde yang menghasilkan bahan polimer dengan sifat-sifat

keras, ringan, kuat, tahan panas, dapat dicetak dan merupakan isolator listrik yang sangat

baik, dan karenanya bahan ini banyak dipakai dalam berbagai aplikasi di industri listrik.

Bahan plastik terus mengalami perkembangan sepanjang tahun 1920-an dan 1930-an.

Saat ini manusia sudah memasuki Era Plastik, dimana pada 50 tahun terakhir

volume produksi plastik dunia telah meningkat secara luar biasa, sementara itu tingkat

konsumsi bahan plastik telah meningkat dari sekitar satu juta ton pada tahun 1939 menjadi

lebih dari 120 juta ton pada tahun 1994. Dewasa ini bahan plastic telah banyak

menggantikan bahan-bahan tradisional seperti kayu, logam, gelas, kulit, kertas dan karet

karena bahan plastic bias lebih ringan, lebih kuat, lebih tahan karat, lebih tahan terhadap

iklim dan merupakan isolator listrik yang sangat baik. Bahan plastik sangat mudah

dibentuk menjadi berbagai produk dengan menggunakan mesin cetak dan mesin ekstrusi.

Sifat-sifatnya yang unggul dan kemudahan pemrosesannya seringkali menjadikan plastik

sebagai bahan yang paling ekonomis untuk digunakan dalam berbagai keperluan. Kini

bahan plastik digunakan dalam berbagai industri dan bisnis. Bahan ini telah memenuhi

rumah-rumah kita, sekolah-sekolah, rumah sakit dan bahkan bahan ini ada dalam pakaian

yang kita kenakan sehari-hari. Banyak dari nama-nama bahan plastik telah menjadi istilah-

istilah yang familiar dalam kehidupan sehari-hari: nylon, polyester, dan PVC, misalnya.

1.2Tujuan

Tujuan dari pembuatan makalah ini adalah untuk mengetahui lebih dalam tentang

proses sintesa dari polimer.


5/30

3

1.3Rumusan Masalah

Rumusan masalah dari makalah ini adalah bagaimanakah sintesa dari beberapa

polimer, dan apa sajakah kegunaan polimer hasil sintesa tersebut.


6/30

4

BAB II

Jenis Polimer

2.1Pengelompokan Polimer

Dari berbagai jenis polimer yang banyak kita jumpai, polimer dapat digolongkan

berdasarkan asalnya, pembuatannya, jenis monomer, sifatnya terhadap panas dan reaksi

pembentukannya.

2.1.1 Penggolongan polimer berdasarkan asalnya

Berdasarkan asalnya, polimer dapat dibedakan atas polimer alam dan polimer

sintetis.

Polimer Alam

Polimer alam adalah polimer yang terdapat di alam dan berasal dari makhluk

hidup. Contoh polimer alam dapat dilihat pada table di bawah ini

No Polimer Monomer Polimerisasi Contoh

1. Pati/amilum Glukosa Kondensasi Biji-bijian, akar umbi

2. Selulosa Glukosa Kondensasi Sayur, Kayu, Kapas

3. Protein Asam amino Kondensasi Susu, daging, telur, wol, sutera

4. Asam nukleat Nukleotida Kondensasi Molekul DNA dan RNA (sel)

5. Karet alam Isoprena Adisi Getah pohon karet

Sifat-sifat polimer alam kurang menguntungkan. Contohnya, karet alam kadang-

kadang cepat rusak, tidak elastis, dan berombak. Hal tersebut dapat terjadi karena karet

alamtidak tahan terhadap minyak bensin atau minyak tanah serta lama terbuka di udara.

Contoh lain, sutera dan wol merupakan senyawa protein bahan makanan bakteri, sehingga

wol dan sutera cepat rusak. Umumnya polimer alam mempunyai sifat hidrofilik (suka air),

sukar dilebur dan sukar dicetak, sehingga sangat sukar mengembangkan fungsi polimer

alam untuk tujuan-tujuan yang lebih luas dalam kehidupan masyarakat sehari-hari.


7/30

5

Polimer sintetis

Polimer sintetis atau polimer buatan adalah polimer yang tidak terdapat di alam dan

harus dibuat oleh manusia. Sampai saat ini, para ahli kimia polimer telah melakukan

penelitian struktur molekul alam guna mengembangkan polimer sintetisnya. Dari hasil

penelitian tersebut dihasilkan polimer sintetis yang dapat dirancang sifat-sifatnya, seperti

tinggi rendahnya titik lebur, kelenturan dan kekerasannya, serta ketahanannya terhadap zat

kimia. Tujuannya, agar diperoleh polimer sintetis yang penggunaannya sesuai yang

diharapkan. Polimer sintetis yang telah dikembangkan guna kepentingan komersil,

misalnya pembentukan serat untuk benang kain dan produksi ban yang elastisterhadap

jalan raya. Ahli kimia saat ini sudah berhasil mengembangkan beratus-ratus jenis polimer

sintetis untuk tujuan yang lebih luas. Contoh polimer sintetis dapat dilihat pada tabel di

bawah ini :

No Polimer Monomer Terdapat pada

1. Polietena Etena Kantung, kabel plastik

2. Polipropena Propena Tali, karung, botol

plastik

3. PVC Vinil klorida Pipa paralon, pelapis

lantai

4. Polivinil

alcohol

Vinil alcohol Bak air

5. Teflon Tetrafluoroetena Wajan atau panci anti

lengket

6. Dakron Metil tereftalat dan etilena glikol Pipa rekam magnetik,

kain atau tekstil (wol

sintetis)

7. Nilon Asam adipat dan heksametilena

diamin

Tekstil

8. Polibutadiena Butadiena Ban motor

9. Poliester Ester dan etilena glikol Ban mobil

10. Melamin Fenol formaldehida Piring dan gelas

melamin

11. Epoksi resin Metoksi benzena dan alcohol Penyalut cat (cat epoksi)


8/30

6

sekunder

2.1.2 Penggolongan Polimer Berdasarkan Proses PembentukannyaReaksi pembentukan polimer dinamakan polimerisasi, jadi reaksi polimerisasi

adalah reaksi penggabungan molekul-molekul kecil (monomer) membentuk molekul yang

besar (polimer). Ada dua jenis polimerisasi, yaitu polimerisasi adisi dan polimerisasi

kondensasi.

2.1.3 Penggolongan polimer berdasarkan jenis monomernya

Berdasarkan jenis monomernya, polimer dapat terdiri atas homopolimer dan

kopolimer.

Homopolimer

Homopolimer adalah polimer yang monomernya sejenis. Contohnya, selulosa dan

protein.

(-P-P-P-P-P-P-P-P-)n

Pada polimer adisi homopolimer, ikatan rangkapnya terbuka lalu berikatan

membentuk polimer yang berikatan tunggal.

Kopolimer

Kopolimer atau disebut juga heteropolimer adalah polimer yang monomernya tidak

sejenis. Contoh dakron, nilon-66, melamin (fenol formaldehida). Proses pembentukan

polimer berlangsung dengan suhu dan tekanan tinggi atau dibantu dengan katalis, namun

tanpa katalis strukyur molekul yang terbentuk tidak beraturan. Jadi, fungsi katalis adalah

untuk mengendalikan proses pembentukan striktur molekul polimer agar lebih teratur

sehingga sifat-sifat polimer yang diperoleh sesuai dengan yang diharapkan. Contoh

struktur rantai molekul polimer tidak beraturan 9produk polimerisasi tanpa katalis) adalah

sebagai berikut :

(-P-S-S-P-P-S-S-S-P-S-P-)n


9/30

7

Kopolimer tidak beraturan

Pada proses pembentukan polimer yang digunakan katalis, struktur molekul yang

terbentuk akan beraturan. Contoh struktur rantai molekul polimer teratur (produk

polimerisasi dengan katalis) adalah sebagai berikut :

Sistem blok :

(-P-P-P-S-S-S-P-P-P-S-S-S-)n

Kopolimer blok

Sistem berseling :

(-P-S-P-S-P-S-P-S-P-S-P-S-P-)n

Kopolimer berseling

2.1.4 Penggolongan polimer berdasarkan sifatnya terhadap panas

Berdasarkan sifatnya terhadap panas, polimer dapat dibedakan atas polimer

termoplas (tidak tahan panas, seperti plastik) dan polimer termosting (tahan panas,

seperti melamin).

Polimer termoplas

Polimer termoplas adalah polimer yang tidak tahan panas. Polimer tersebut apabila

dipanaskan akan meleleh (melunak), dan dapat dilebur untuk dicetak kembali (didaur

ulang). Contohnya polietilene, polipropilena, dan PVC.

Polimer termosting

Polimer termosting adalah polimer yang tahan panas. Polimer tersebut apabila

dipanaskan tidak akan meleleh (sukar melunak), dan sukar didaur ulang. Contohnya

melamin dan bakelit.

2.2 Polimer Buatan

Dalam kehidupan sehari-hari, kita pasti banyak menggunakan polimer buatan.

Berikut ini beberapa contoh polimer buatan di sekitar kita :


10/30

8

Karet Sintetis

Dengan semakin meningkatnya kebutuhan akan ban mobil dan motor, ahli-ahli

kimia organic telah mengembangkan pembuatan karet sintetis untuk mempercepat

perolehan kebutuhan tersebut.

Karet-karet sintetis tersebut dibuat dengan menggunakan bahan dasar monomer,

seperti butadiene dan stirena denganm cara kopolimerisasi.

Polibutadiena-stirena disebut juga dengan Buna atau nama dagangnya SBR

(stirena-butadiena rubber). Ada dua jenis Buna, yaitu Buna-N dan Buna-S. tidak seperti

polimer lain yang monomernya 1:1, pada Buna-N perbandingan antara 1,3-butadiena dan

stirena adalah 3:1, sedangkan Buna-S perbandingan antara 1,3-butadiena dan stirena

adalah 7:3. polimer tersebutb merupakan karet sintetis yang kuat hamper menyamai karet

alam karena resisten oksidasi dan abrasi dibandingkan karet alam. SBR mengandung

ikatan rangkap dan dapat di cross-linkedkan dengan sulfur dengan proses vulkanisasi. Saat

ini Buna banyak digunakan sebagai ban mobil.

Jika karet yang divulkanisasi ini diregangkan, jembatan belerang menahan rantai-

rantai polimer sehingga tidak mudah putus, kemudian karet tersebut akan kembali pada

bentuk semula setelah meregang. Karet sintetis lain adalah neoprene yang berasal dari

monomer kloropropena, polibutadiena, dan Thiokol.

Serat Sintetis

Kapas merupakan serat alam yang merupakan polimer dari karbohidrat (selulosa),

dan polimer dari protein (wol dan sutera). Seperti halnya karet, serat memiliki polimer

sintetis, yaitu nilon dan poliester (dakron).

Dakron atau tetoron merupakan polyester. Polimer ini yang sangat kuat, sangat

lentur dan transparan. Polimer ini juga digunakan untuk membuat sintetis dan membuat

lembaran film tipis yang dalam perdagangan disebut mylar. Mylar banyak digunakan

untuk pita rekam magnetic dan untuk membuat gelembung balon yang dimanfaatkan

dalam penelitian cuaca di atmosfer.

Nilon-66 merupakan serat polimer yang titik leburnya tinggi. Disebut nilon-66

karena polimernya tersususn dari enam atom C dari 1,6-heksametilena diamina dan enam

atom C dari molekul asam 1,6 heksanadioat. Nilon-66 digunakan untuk serat kain.

Orlon


11/30

9

Orlon merupakan polimer adisi dari monomer akrilonitril. Polimer ini merupakan

serat sintetis, seperti wol digunakan dalam tekstil sebagai campuran wol, karpet, dan kaus

kaki.

Plastik

Plastik merupakan polimer sintetis yang paling populer karena banyak digunakan

dalam kehidupan sehari-hari.

Berdasarkan jenis monomernya, ada beberapa jenis plastik yaitu sebagai berikut :

a) Polietena (Polietilena)

Polietilena merupakan polimer plastik yang sifatnya ulet (liat), massa

jenis rendah, lentur, sukar rusak apabila lama dalam keadaan terbuka di udara

maupun apabila terkena tanah Lumpur, tetapi tidak tahan panas. Polietena adalah

plastik yang banyak diproduksi, dicetak lembaran untuk kantong plastik,

pembungkus halaman, ember, dsb.

b) Polipropena (Polipropilena)

Polipropena mempunyai sifat yang sama dengan polietena. Oleh karena

plastik ini juga banyak diproduksi, hanya kekuatannya lebih besar dari polietena

dan lebih tahan panas serta tahan terhadap reaksi asam dan basa. Plastik ini juga

digunakan untuk membuat botol plastik, karung, bak air, tali, dan kanel listrik

(insulator).

c) PVC (Polivinil Klorida)

PVC mempunyai sifat keras dan kaku digunakan untuk membuat pipa plastik, pipa

paralon, pipa kabel listrik, kulit sintetis, dan ubin plastik.

d) Teflon (Tetrafluoroetena)

Teflon merupakan lapisan tipis yang sangat tahan panas dan tahan terhadap

bahan kimia. Teflon digunakan untuk pelapis wajan (panic anti lengket), pelapis

tangki di pabrik kimia, pipa anti patah, dan kabel listrik.

e) Bakelit (Fenol Formaldehida)

Bakelit adalah suatu jenis polimer yang dibuat dari dua jenis monomer,

yaitu fenol dan formaldehida. Polimer ini sangat keras, titik leburnya sangat tinggi


12/30

10

dantahan api. Bakelit digunakan untuk instalasi listrik dan alat-alat yang tahan suhu

tinggi, misalnya asbak dan fiting lampu listrik.

f) Flexiglass (Polimetil Metakrilat)

Polimetil Metakrilat disingkat PMMA mempunyai nama dagang flexiglass.

Polimetil metakrilat merupakan polimerisasi adisi dari monomer metil metakrilat

(H2C = CH-COOH3). PMMA merupakan plastik yang kuat dan transparan. Polimer

ini digunakan untuk jendela pesawat terbang dan lampu belakang mobil.

2.3 Kegunaan Polimer

Kegunaan polimer dalam kehidupan sehari-hari adalah sebagai berikut :

Plastik Polietilentereftalat (PET)

Plastik PET merupakan serat sintetik poliester (dakron) yang transparan dengan

daya tahan kuat, tahan terhadap asam, kedap udara, fleksibel, dan tidak rapuh. Dalam hal

penggunaannya, plastik PET menempati urutan pertama. Penggunannya sekitar 72 %

sebagai kemasan minuman dengan kualitas yang baik. Plastik PET merupakan poliester

yang dapat dicampur dengan polimer alam seperti : sutera, wol dan katun untuk

menghasilkan bahan pakaian yang bersifat tahan lama dan mudah perawatannya.

Plastik Polietena/Polietilena (PE)

Terdapat dua jenis plastik PE, yaitu Low Density Polyethylene (LDPE) dan High

Density Polyethylene (HDPE). Plastik LDPE banyak digunakan sebagai kantung plastik

serta pembungkus makanan dan barang.

Plastik HDPE banyak digunakan sebagai bahan dasar membuat mainan anak-anak,

pipa yang kuat, tangki korek api gas, badan radio dan televisi, serta piringan hitam.

Polivinil Klorida (PVC)

Plastik PVC bersifat termoplastik dengan daya tahan kuat. Plastik ini juga bersifat

tahan serta kedap terhadap minyak dan bahan organik. Ada dua tipe plastik PVC yaitu

bentuk kaku dan bentuk fleksibel.

Plastik bentuk kaku digunakan untuk membuat konstruksi bangunan, mainan anak-

anak, pipa PVC (paralon), meja, lemari, piringan hitam, dan beberapa komponen mobil.


13/30

11

Adapun plastik bentuk fleksibel, jenis ini digunakan untuk membuat selang plastik dan

isolasi listrik.

Dalam hal penggunaannya, plastic PVC menempati urutan ketiga dan sekitar 68 %

digunakan untuk konstruksi bangunan (pipa saluran air).

Plastik Nilon

Plastik nilon merupakan polimer poliamida (proses pembentukannya seperti

pembentukan protein). Plastik Nilon ditemukan pada tahun 1934 oleh Wallace Carothers

dari Du Pont Company. Ketika itu, Carothers mereaksikan asam adipat dan

heksametilendiamin. Plastik yang bersifat sangat Kuat (tidak cepat rusak) dan halus ini

banyak digunakan untuk pakaian, peralatan kemah dan panjat tebing, peralatan rumah

tangga serta peralatan laboratorium.

Karet Sintetik

Karet Sintetik yang terkenal adalah Styrene Butadiene Rubber (SBR), suatu

polimer yang terbentuk dari reaksi polemerisasi antara stirena dan 1,3-butadiena. Karet

sintetik ini banyak digunakan untuk membuat ban kendaraan karena memiliki kekuatan

yang baik dan tidak mengembang apabila terkena minyak atau bensin.

Wol

Wol adalah serat alami dari protein hewani (keratin) yang tidak larut. Struktur

protein wol yang lentur menghasilkan kain dengan mutu yang baik, namun kadang-kadang

menimbulkan masalah karena dapat mengerut dalam pencucian. Oleh karena itu, wol

dicampur dengan PET untuk menghasilkan kain yang bermutu baik dan tidak mengerut

pada saat pencucian.

Kapas

Kapas merupakan serat alami dari bahan nabati (selulosa) yang paling banyak

digunakan (hamper 50 % pemakaian serat alami berasal dari kapas). Kain katun dibuat dari

serat kapas dengan perlakuan kimia sehingga menghasilkan kain yang kuat, enak dipakai,

dan mudah perawatannya.


14/30

12

BAB III

Polimerisasi

3.1 Polimerisasi Adisi

Seperti yang telah kita ketahui, bahwa reaksi adisi adalah reaksi pemecahan ikatan

rangkap menjadi ikatan tunggal sehingga ada atom yang bertambah di dalam senyawa

yang terbentuk. Jadi, polimerisasi adisi adalah reaksi pembentukan polimer dari monomer-

monomer yang berikatan rangkap (ikatan tak jenuh). Pada reaksi ini monomer membuka

ikatan rangkapnya lalu berikatan dengan monomer lain sehingga menghasilkan polimer

yang berikatan tunggal (ikatan jenuh). Artinya, monomer pembentuk polimer adisi adalah

senyawa yang ikatan karbon berikatan rangkap seperti alkena, sterina, dan haloalkena.

Polimer adisi ini biasanya identik dengan plastik, karena hampir semua plastik dibuat

dengan polimerisasi adisi. Misalnya polietena, polipropena, polivinil klorida, teflon dan

poliisoprena.

Berikut beberapa contoh pembentukannya :

a. Pembentukan polietena (polietilena) dari etena (etilena)

O2

nCH2 = CH2 - (CH2 - CH2)n -

etena tegangan tinggi polietena

b.

Pembentuka teflon dari tetrafluoro etena

nCF2 = CF2 - (CF2 - CF2)n

tetrafluoroetena politetraetilena (teflon)

c. Pembentukan polivinil dari isoprena (2-metil-1,3-butadiena)

nCH2 = CH2 - (CH2 - CH)n

Cl Cl

d. Pembentukan polisoprena dari isoprena (2-metil-1,3-butadiena)

CH3 CH3


15/30

13

nH2C = CCH = CH2 - (HC = C - CH = CH)n -

Pada pembentukan poliisoprena, mula-mula kedua ikatan rangkap dari nomor 1 dan

C nomor 3 terbuka, kemudian ikatan tunggal dari C nomor 2 dan C nomor 3 membentuk

ikatan rangkap. Dari contoh-contoh reaksi di atas, dapat disimpulkan bahwa pada

polimerisasi adisi tidak terbentuk hasil samping dan monomernya harus mengandung

ikatan rangkap.

3.1.1 Jenis-jenis Polimerisasi Adisi

Berdasarkan jenis intermediet, polimerisasi adisi dapat dikategorikan menjadi tiga

jenis, yaitu:

Polimerisasi adisi radikal bebas

Ketika polimerisasi diinisiasi (dipicu) oleh peroksida, radikal bebas akan terbentuk sebagai

intermediet. Banyaknya senyawa tak jenuh seperti alkena dan alkadiena membuat

polimerisasi adisi dapat dilangsungkan dengan adanya peroksida seperti benzoil peroksida

atau asetil peroksida dengan suhu dan tekanan tinggi.

Sebagai contoh, polimerisasi etena membentuk polietena diikuti oleh polimerisasi

radikal bebas. Reaksi dapat berlangsung pada suhu 350-370 K dan tekanan 1000-2000 atm

dengan adanya benzoil peroksida sebagai inisiator.

Peroksida menghasilkan radikal bebas yang bereaksi dengan etena membentuk

radikal yang lain, yang mana berperan dalam tahap propagasi membentuk rantai polimer.

Kombinasi rantai polimer melalui radikal diakhiri saat pereaksi habis.

Polimerisasi adisi kationik

Polimerisasi adisi kationik terinisiasi oleh asam yang ditambahkan pada senyawa berikatan

rangkap dua membentuk suatu kation. Kation ini akan berperan pada tahap propagasi

untuk membentuk rantai polimer. Contoh polimerisasi adisi kationik adalah pembentukan

karet poliisobutilen dari bahan isobutilena. Asam yang digunakan biasanya adalah asam

fosfat dan asam sulfat, yang berperan sebagai inisitor.

Polimerisasi adisi anionik


16/30

14

Anion dapat berperan sebagai agen inisitor dalam reaksi polimerisasi. Umumnya, senyawa

vinil dapat menjadi anion yang terstabilkan oleh delokalisasi. Contoh senyawa yang dapat

mengalami polimerisasi adisi anionik adalah stirena, diena, metakrilat, vinil piridin,

aldehida, epoksida, siloksana siklis, dan lakton. Hal ini dikarenakan senyawa-senyawa

tersebut dapat mengalami delokalisasi dengan adanya anion. Inisiator yang digunakan

untuk polimerisasi adisi anionik adalah logam ionik maupun kovalen seperti amida,

alkoksida, hidroksida, sianida, fosfina, amina, dam senyawa organometalik.

3.2 Polimerisasi Kondensasi

Polimerisasi kondensasi adalah proses pembentukan polimer melalui

penggabungan molekul-molekul kecil melalui reaksi yang melibatkan gugus fungsi,

dengan atau tanpa diikuti lepasnya molekul kecil. Dengan kata lain, polimerisasi

kondensasi hanya dilangsungkan oleh monomer yang mempunyai gugus fungsional.

Molekul kecil yang dilepaskan biasanya adalah air. Selain itu, metanol juga sering

dihasilkan sebagai efek samping polimerisasi kondensasi.

Untuk mempermudah ilustrasi dari reaksi polimerisasi kondensasi dapat kita amati pada

persamaan reaksi dibawah ini :

Dari contoh reaksi di atas dapat disimpulkan bahwa polimerisasi kondensasi akan

menghasilkan molekul kecil air dan monomernya mempunyai gugus fungsi pada kedua

ujung rantainya. Apabila dirumuskan, secara umum reaksinya adalah sebagai berikut :

n monomer 1 polimer + (n - 1) H2O


17/30

15

BAB IV

Beberapa Polimer sintetis

Berikut beberapa polimer hasil sintesis, proses secara ringkas, dan kegunaannya :

(1). Polietilen

Polietilen dibuat dengan jalan polimerisasi gas etilen, yang dapat diperoleh dengan

memberi hydrogen gan petroleum pada pemecahan minyak (nafta), gas alam atau

asetilaen. Polimerisasi etilen ditunjukkan pada reaksi di bawah.

Reaksi:

Berdasarkan tekanan pada polimerisasinya, polietielen dibagi menjadi :

a. Polietilen massa jenis rendah (LDPE) , massa jenis 0,910-0,926

b. Polietilen massa jenis medium (MDPE), massa jenis 0,926-0,940

c. Polietien massa jenis medium (HDPE), massa jenis 0,941-0,965.

Polietielen dengan berat molekulnya rendah, 1.000-12.000 dan polietilen dengan

berat molekul sangat tinggi (1-4 juta) demikian pula polietilen yang kopolimerkan dan

pada berbagai jenis rantai.

Secara kimia polietilen merupakan paraffin yang mempunyai berat molekul tinggi.

Karena sifat-sifatnya serupa dengan paraffin, terbakar kalau dinyalakan dan menjadi cair,

menjadi rata kalau dijatuhkan di atas air.

Polietilen untuk keperluan khusus dapat dibedakan atas:

a). Polietilen berberat molekul rendah ( 1.000-12.000)Dapat diperoleh berbagai mutu mulai dari pelumas dan bahan dengan titik cair

100oC tergantung dari massa jenis dan berat molekulnya. Dipakai untuk memperbaiki

mampu cetak dengan mencampur atau dipakai untuk membuat kertas tahan air dan kain

tanpa tenunan, pelapis dll.

b). Polietilen Berberat molekul tinggi (1-4 juta)

Bahan ini sukar diolah karena kecairannnya yang buruk, walaupun agak lunak

dengan meningkatnya temperatur. Tetapi juga memiliki ketahanan impak yang baik, abrasi


18/30

16

yang sangat baik, sifat mekanik yang sangat baik, pemelaran yang kecil pada temperatur

sekitar 100oC.

c). Polietilen berikatan silang

Jika antar molekul diikat silangkan melalui penyinaran radioaktif energi tinggi

seperti; sinar beta atau sinar gamma dll, maka kekuatan tarik, ketahanan retak tegangan

menjadi lebih baik dan titik lunaknya meningkat.

d). Polietilen busa

Kalau polietilen diikat silangkan dan dibusakan, maka bahan ini dapat

dipergunakan untuk isolasi. Jika sebagai bahan busa rendah dapat dipakai sebagai

pengganti bahan kayu.

Penggunaan :

Pada temperature rendah bersifat fleksibel tahan impak dann tahan bahan kimia.

Karena itu dipakai untuk keperluan berbagai alat dapaur, isolator kabel listrik, serat, dan

kantong tempat sampah.

(2). Polipropilen

Bahan baku polipropilen diperoleh dengan menguraikan petroleum (nafta) dengan

metode yang sama dengan etilen.

Reaksi :

Sifat-sifat:

Sifat-sifat polipropilen serupa dengan sifat-sifat polietilen. Massa jenisnya

rendah(0,9-0,92), dan termsuk jenis yang paling ringan diantara bahan polimer. Dapat

terbakar, dan jika dibandingkan dengan polietilen yang bermassa jenis tinggi, polimer ini

memiliki titik lunak, kekuatan tarik, kekuatan lentur dan kekakuannya lebih tinggi, tetapi

ketahanan impaknya rendah terutama pada suhu rendah.

Sifat tembus cahaya polipropilen jauh lebih baik daripada polietilen, sehingga

digunakan sebagai bahan pembuatan film.

Penggunaan :


19/30

17

Polipropilen banyak dipakai sebagai bahan dalam produksi peralatan rumah tangga,

peralatan listrik, dan komponen mobil. Hal ini disebabkan karena sifat polimer ini yang

mengkilap, permukaan yang licin, mampu cetak yang baik dan tembus cahaya.

(3) Polistiren

Reaksi :

Monomer stiren dibuat dari benzen dan etilen dipolimerisasikan oleh panas, cahaya

dan katalis

Sifat-sifat :

Polistiren tidak bewarna dan merupakan resin transparan yang dapat diwarnai

secara bening. Memiliki sifat listrik yang baik terutama pada frekuensi tinggi. Polistiren

dapat larut dalam keton, ester dan pelarut hidrokarbon aromatic.

Jenis-jenis

a. Polistiren keperluan umum (GP)

b. Polistiren dengan ketahanan impak tinggi

c. Polistiren tahan cahaya

d. Polistiren busa

Penggunaan:

Polistiren busa dapat dipakai sebagai bahan isolasi panas dan bahan pengepakan.

(4) Polimetil Metaklirat

Reaksi :


20/30

18

Sifat-sifat :

Resin ini memiliki sifat tembus cahaya yang sangat baik, kekuatan impak 10 kali

lebih baik dari gelas dan tahan terhadap cuaca.

Penggunaan :

Polistiren dengan kekerasan permukaan yang dimodifikasikan dapat menggantikan

gelas sebagai lensa optic. Bahan ini mudah dibentuk menjadi permukaan yang melengkung

yang dapat dipakai untuk kaca pelindung pada pesawat terbang atau sepeda motor.

(5). Polivinil Klorida

Reaksi :

Sifat-sifat :

Dalam bentuk serbuk atau tepung putih memiliki daya tahan yang baik terhadap

air,asam, alkali, tidak beracun, tidak menyala, isolator yang baik dan tidak mudah larut

pada beberapa larutan.

Penggunaan:

Lapisan kabel listrik, boneka, sarung tangan tahan air, dll.


21/30

19

(6). Klorida Poliviniliden

Reaksi :

Sifat-sifat:Klorida poliviniliden sangat stabil terhadap bahan kimia, tidak dapat menyala dan

tidak mudah larut.

Penggunaan :

a. Kopolimer vinil klorida sebagai jaring ikan, penutup jok mobil, dan kasa serangga.

b. Lateks sebagai bahan cat, bahan tahan air dan lembab.

(7). Polivinil Asetat (PVAC), Polivinil AlkoholPolivinil Asetat

Reaksi :

Sifat-sifat:

Polivinil asetat mempunyai gugus asetat yang besar dalam rantai samping dan tidak

pernah mengkristal.Resin vinil asetat memiliki kekuatan mekanik rendah, ketahanan panas

yang rendah, lebih mahal dari resin vinil klorida, dan ketahanan kimianya rendah.

Penggunaan :

Digunakan untuk perekat dan bahan dasar permen karet., dll.

Polivinil Alkohol (PVA)

Dibuat dengan penyabunan polivinil asetat

Reaksi:


22/30

20

Sifat-sifat:

Sifat kelarutannya dalam air dingin dan air panas tergantung pada derajat

penyabunannya.

Penggunaan :

Bahan ini dipergunakan untuk membuat serat tiruan. Saat ini dipakai pada benang

ban mobil, ban mesin dan bahan industri lainnya.

Polimer Asetal

Bahan ini diperoleh dengan proses kondensasi (asetalasi ) dari polivinil alcohol danaldehida.

Reaksi:

Sifat-sifat

Kalau formaldehid (formalasi) dan butyl aldehid (butiralasasi) dipakai, polivinil

formaldehid (PVF) dan polivinil butiral (PVB) masing-masing terbentuk. Sifat-sifat dari

PVB dan PVF dapat berubah tergantung dari derajat polimerisasi, jenis bahan aldehid,

derajat asetalasi dan jumlah kelompok sisa. PVB larut baik dalam alcohol , keton, ester danlarutan organic lainnya. Kelebihan dari PVB adalah dapat dicampur dengan resin lain,

seperti; dapat bercampur baik dengan resin fenol, resin melamin, resin urea dll.

Penggunaan :

PVF dapat sebagai isolasi listrik yang baik dan perekat untuk logam-logam. Selain

itu dapat dibuat spon untuk keperluan kosmetik, saringan untuk makanan dsb.

PVB dipakai untuk lapisan antara kaca mobil, perekat kaca mobil, kaca pesawat terbang

dan kaca tahan peluru. Sebagai perekat dapat diaplikasikan untuk berbagai bahan.


23/30

21

(8). Resin kopolimer

a. Resin EVA (Etilen- Vinil Asetat kopolimer)

Kopolimer dari etilen dan vinil asetat. Sifat-sifatnya berubah tergantung pada kadar

dan berat molekul dari vinil asetat. Resin ini bersifat elastis sehingga mudah dibengkokkan

seperti kaert. Bahan ini mudah dicetak, tahan cuaca, tahan retak karena tegangan.

b. Resin ABS

Resin ini adalah jenis termoplastik dengan harga impak tinggi yang terdiri dari

akrilonitril, butadiena dan stiren. Disebut resin ABS karena singkatan dari ketiga penyusun

resin ini.

Sifat dari resin ini dapat berubah-ubah berdasarkan cara produksi, komponen resin,

berat molekul, jenis dan komponen karet, ukuran partikel, derajat ikatan silang,

perbandingan cangkokan, dan perbandingan resin dan karet.

(9). Turunan Selulosa

Selulosa memiliki kelarutan yang jelek, dan jenis pelarut yang dapat digunakan

terbatas. Namun demikian, dengan mengesterifikasi atau mengesterifikasi gugus hidroksil

dari alkoholnya, bahan tersebut dapat dilebur dan dapat larut.

Nitroselulosa (seluloid)

Nitroselulosa adalah resin yang telah lama dikenal dengan mencampurkan

nitroselulosa, kamper, alcohol dan zat pewarna, dan menghilangkan pelarut. Bahan ini

kuat, dan daya serap airnya rendah, baik dalam ketelitian dimensi dan kemampuan

pemprosesan secara mekanik, melunak pada suhu air panas dan mudah dicetak. Namun

demikian memiliki sifat yang kurang menguntungkan yaitu; sangat mudah terbakar dan

berbahaya dalam penggunaannya.

Gambar 7.3 Rumus struktur dari plastic selulosa

Selain nitroselulosa ada juga turunan selulosa yang lain seperti; asetil selulosa,

selulosa asetat butirat, etil selulosa, dll.


24/30

22

Berikut adalah beberapa jenil plastik hasil industri (sintesis),

1). Poliamid (Nylon)

Poliamid adalah resin dengan ikatan amida NH-CO-, dan dari strukturnya dapat

dibagi menjadi (-NH-R-NHCO-R-CO-)n dan (-NH-R-CO-)n.

Tabel 7.1 Jenis Poliamid

Penggunaan poliamid kebanyakan dalam bentuk serat industri untuk pembuatan

tambang , benang ban mobil, jaring ikan dll.

2) Poliasetal

Bahan ini adalah resin termoplastik yang kristalin dengan struktur polieter yang

terdiri dari rantai molekuler gugus metilen (CH2)__

dan oksigen (O)_

yang berulang.

Formaldehid dipolimerisasikan dengan berbagai katalis menjadi homopolimer molecular

yang tinggi (Delrin).


25/30

23

Penggunaan bahan ini secara luas karena memiliki keunggulan dari kekuatan,

ketahanan lelah, ketahanan melar dan ketahanan abrasi. Sehingga banyak dipakai untuk

roda gigi, bantalan, roda ban, sekrup , penguat dan komponen-komponen mesin.

3). Polikarbonat Aromatik

Ini adalah resin termoplastik dengan ikatan polikarbonat aromatic

Rantai molekul mempunyai gugus aromatic, adalah kaku lebih kristalin dan terikat

kuat . Karena terikat dengan ikatan ester, maka ketahanan alkalinya lemah. Bahan ini tidak

berwarna, tembus cahaya dengan massa jenis 1,2 dan dan dapat padam sendiri bila

terbakar. Dalam pemanfaatannya, polkarbonat dipergunakan luas untuk komponen

elektronik dan listrik.

4). Resin polyester termoplastik jenuh

Resin ini berantai lurus dengan ikatan ester -O-C- dalam rantai utama.. Polietilen

tereftalat (PET) adalah yang paling umum. O


26/30

24

Selain itu dikenal pula polibutilen tereftalat (PBT) sebagai resin untuk penggunaan

umum.

PET memiliki permukaan yang halus mengkilat, titik leleh relative tinggi,

kekakuan tinggi, kekuatan mekanik yang unggul seperti; ketahanan impak, ketahanan

abrasi, koefisien gesek, ketahanan melar, ketahanan retak tegangan, dan ketahanan cuaca

juga baik. Sifat-sifat tersebut tampaknya seimbang dengan baik.

Penggunaan bahan ini, kebanyakan untuk serat , film maupun botol

5). Polisulfon

Bahan ini diperoleh secara polikondensasi dan disebut polisulfon karena

O

mengandung gugus - S

O

Penggunaan untuk komponen listrik, komponen mekanik dan komponen mobil,

karena sangat cocok pada kondisi termal yang sangat berat. Sebagai plastic teknik, bahan

ini memiliki sifat-sifat mekanik , listrik dan kimia yang unggul, bahan digunakan secar

luas.

6). Polifenilen oksida (PPO)


27/30

25

PPO unggul dalam kekuatan, ketahanan panas, bahan kimia, air dan sifat listrik,

tapi tak begitu baik dalam kemampuan cetaknya. Bahan memiliki massa jenis rendah

sekitar 1,06, bersifat dapat padam sendiri, tak tembus cahaya, dan temperature cetak 290-

350oC

Dan beberapa polimer lain, yaitu

1). Floropolimer

a). Politetrafluoroetilen (PTFE)

Ketahanan listrik baik sekali, unggul dalam ketahanan panas, ketahanan dingin, dan

ketahanan kimia, maka bahan ini digunakan untuk gasket, pembungkus, selang, pipa

bahkan sebagai material vital sepert; pembuluh darah buatan.

b). Kopolimer fluoroplastik

Zat ini memiliki sifat yang sama dengan PTFE dalam ketahanan mekanik, tetapi

jelek dalam ketahanan panas dan sifat listriknya. Disamping itu zat ini relative tahan

terhadap bahan kimia baik organik maupun anorganik.

c). Poliklorotrifluoroetilen (PCTFE)

Bahan ini memiliki sifat mekaniknya sama dari FTPE tetapi lebih baik dalam halsifat tembus cahaya.dan isolasi listrik.


28/30

26

d). Poliviniliden Fluorida (PVDF)

n. CH2= CF2 (CH2CF2)n

Bahan ini umumnya transparan dan unggul terhadap ketahanan cuaca, tahan

terhadap penyinaran dan mudah diproses menjadi film.

2). Resin Silikon

Bahan ini merupakan polimer organic yang didasarkan pada ikatan silicon

Bergantung dengan banyaknya, gugus OH, maka dapat dibuat polimer berantai

lurus dengan struktur jaringan yang memiliki berbagai sifat yang menyerupai resin,

menyerupai minyak dan menyerupai karet. Silikon mempunyai kestabilan termal yang

sangat baik dan tak dapat dicapai oleh bahan organik lain baik sebagai cairan, padatan

kenyal atau padatan resin.


29/30

27

BAB V

Penutup

Polimer tinggi (makromolekul) adalah molekul besar yang dibangun oleh

pengulangan kesatuan kimia yang kecil dan sederhana atau disebut monomer. Polimer

tinggi terdapat di alam yaitu; pada benda hidup, baik binatang maupun tumbuhan,

mengandung sejumlah besar bahan polimer) dan dapat juga disintesis (proses kimia).

Polimer alam seperti; selulosa, pati dan protein telah lama dikenal dan digunakan untuk

keperluan hidup manusia. Sedangkan polimer sintetis dari proses polimerisasinya dapat

dibedakan menjadi polimer adisi dan polimer kondensasi.


30/30

Daftar Pustaka

Brandrup, J., Immergut, E.H., and McDowel, W., 1975, Polymer Handbook, John Wiley

and Sons, USA.

http://www.ilmukimia.org/2013/04/polimer-buatan-sintetis.html

http://jumhirmaeng.files.wordpress.com/2012/02/olimerisasi-kondensasi-dan

penggolongan-polimer.doc

http://lecturer.poliupg.ac.id/manga/PBT/Bab%20VII%20Polimer%20termoplastik.doc

http://damawisnu.files.wordpress.com/2009/10/polimer-kegunaannya.doc

http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-kesehatan/makromolekul/polimerisasi-

kondensasi/

http://www.ilmukimia.org/2013/03/polimerisasi-kondensasi.html

1. Makalah Jenis Polimer, Pembuatan, & Penggunaan_Muhammad Taufiqi_Dianita Wardani

Documents