PENGETAHUAN BAHAN POLIMER

PENGETAHUAN BAHAN

POLIMER

OLEH :

FEBRI IRAWAN

05091002006

PROGRAM STUDI TEKNIK PERTANIAN

JURUSAN TEKNOLOGI PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SRIWIJAYA

INDERALAYA

2010

KATA PENGANTAR

Berkat rahmat Allah SWT. Penyusunan materi mengenai “ POLIMER “ dapat

diselesaikan dengan baik. Materi ini merupakan hasil yang diperoleh oleh mahasiswa dalam

mengikuti pembelajaran pengetahuan bahan dan dapat juga dijadikan panduan dalam mengikuti

pembelajaran pengetahuan bahan.

Penyusunan materi ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak yang telah memberikan

masukan sehingga materi ini dapat diselesaikan dengan baik. Ucapan terimakasih diucapkan

penyusun kepada orang tua, dan teman – teman yang telah memberikan partisipasi demi

kesempurnaan materi ini.

Semoga materi ini dapat bermanfaat bagi mahasiswa dalam mengikuti pembelajaran

pengetahuan bahan.

Inderalaya, 22 Oktober 2010

Penyusun

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL.................................................................................................... 1

KATA PENGANTAR.................................................................................................. 2

DAFTAR ISI................................................................................................................. 3

BAB I PENDAHULUAN.................................................................................... 4

A. Latar Belakang .................................................................................. 4

B. Rumusan Masalah............................................................................. 4

C. Tujuan ............................................................................................... 4

BAB II PEMBAHASAN...................................................................................... 5

BAB III PENUTUP................................................................................................ 33

A. Kesimpulan........................................................................................ 33

DAFTAR PUSTAKA................................................................................................... 34

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Sebelum tahun 1920-an, ahli kimia meragukan keberadaan molekul yang mempunyai

berat molekul lebih besar dari beberapa ribu. Pandangan membatasi ditantang oleh Hermann

Staudinger , seorang kimiawan Jerman dengan pengalaman dalam mempelajari senyawa alam

seperti karet dan selulosa. Berbeda dengan rasionalisasi yang berlaku zat-zat ini sebagai agregat

molekul kecil, Staudinger diusulkan mereka terdiri dari makromolekul terdiri dari 10.000 atau

lebih atom. Ia merumuskan struktur polimer untuk karet , berdasarkan unit isoprena berulang

(disebut monomer). Istilah polimer dan monomer berasal dari akar Yunani poli (banyak), mono

(satu) sedangkan meros (bagian).

Pengakuan bahwa makromolekul polimer membentuk banyak bahan alami penting

diikuti oleh penciptaan analog sintetik memiliki berbagai sifatMemang, aplikasi dari bahan

tersebut sebagai serat, film fleksibel, perekat, cat tahan dan padatan sulit tetapi cahaya telah

mengubah masyarakat modern. Beberapa contoh penting dari zat ini dibahas dalam bagian

berikut.

B. Rumusan Masalah

Bagaimana mengetahui komponen – komponen dari suatu polimer dan jenis - jenisnya.

C. Tujuan

Dapat mengetahui komponen – komponen dari suatu polimer dan jenis - jenisnya.

BAB II

PEMBAHASAN

KONSEP DASAR ILMU POLIMER

Makromolekul adalah molekul raksasa (giant) dimana paling sedikit seribu atom terikat

bersama oleh ikatan kovalen. Makromolekul ini mungkin rantai linear, bercabang, atau jaringan

tiga dimensi.

Makromolekul dibagi atas dua material yaitu

1. Material biologis (makromolekul alam)

Contoh : karet alam, wool, selulosa, sutera dan asbes

2. Material non biologis (makromolekul sintetik)

Contoh : plastik, serat sintetik, elastomer sintetik

Material biologis dapat menunjang tersediaanya pangan dan dibahas dalam biokimia sedang

material non biologis mencakup bahan sintetik. Banyak makromolekul sintetik memiliki struktur

yang relatif sederhana, karena mereka terdiri dari unit ulangan yang identik (unit struktural).

Inilah sebabnya mereka disebut polimer. Polimer sangat penting karena dapat menunjang

tersedianya pangan, sandang, transportasi dan komunikasi (serat optik).

1. Menulis Rumus untuk makromolekul polimer

Unit struktural berulang polimer sederhana yang paling tidak hanya mencerminkan monomer (s)

dari mana polimer dibangun, tetapi juga menyediakan ringkas sarana untuk menggambar struktur

untuk mewakili makromolekul tersebut. Untuk polietilen, arguably polimer yang paling

sederhana, hal ini ditunjukkan oleh persamaan berikut. Berikut etilena (etena) adalah monomer,

dan polimer linier yang sesuai disebut high-density polyethylene (HDPEHDPE terdiri dari

makromolekul yang berkisar n dari 10.000 sampai 100.000 (berat molekul 2 * 5-3 Oktober * 10 6).

Jika Y dan Z merupakan mol monomer dan polimer masing, Z adalah sekitar 10 -5 Y. Polimer ini

disebut polyethylene daripada polymethylene, (-CH 2 -) n, karena etilena adalah senyawa stabil

(methylene tidak), dan juga berfungsi sebagai prekursor polimer sintetis. Dua obligasi terbuka

yang tersisa di ujung rantai karbon panjang (berwarna magenta) biasanya tidak ditentukan,

karena atom atau kelompok-kelompok ditemukan di sana tergantung pada proses kimia yang

digunakan untuk polimerisasi. Metode sintetis digunakan untuk menyiapkan ini dan polimer

lainnya akan dijelaskan kemudian dalam bab ini. Tidak seperti senyawa murni sederhana,

polimer yang paling tidak terdiri dari molekul identik. Molekul HDPE, misalnya, semua rantai

karbon yang panjang, namun panjang dapat bervariasi oleh ribuan unit monomer. Karena itu,

berat molekul polimer biasanya diberikan sebagai rata-rata. Dua ditentukan nilai eksperimental

yang umum: M n, jumlah rata-rata berat molekul, dihitung dari distribusi fraksi mol molekul

berukuran berbeda dalam sampel, dan M w, berat molekul rata-rata berat badan, dihitung dari

distribusi fraksi berat yang berbeda ukuran molekul. Ini didefinisikan di bawah ini. Karena

molekul yang lebih besar dalam sampel lebih dari berat molekul yang lebih kecil, berat rata-rata

M w adalah selalu miring ke nilai yang lebih tinggi, dan selalu lebih besar dari n M. Sebagai

dispersi berat molekul dalam sampel menyempit, w M pendekatan n M, dan dalam hal tidak

mungkin bahwa semua polimer memiliki berat molekul identik (contoh mono-membubarkan

murni), rasio w M / n M menjadi kesatuan.

Banyak bahan polimer memiliki struktur rantai seperti mirip dengan polietilen diketahui. Polimer

yang dibentuk oleh bersama langsung menghubungkan unit monomer, tanpa kehilangan atau

keuntungan material, disebut penambahan atau polimer-polimer rantai pertumbuhan. Sebuah

daftar dari beberapa polimer prekursor tambahan penting dan monomer mereka disajikan dalam

tabel berikut.

Polimer Penambahan Umum

Nama (s) Rumus Monomer Properties Menggunakan

Polyethylene densitas

rendah (LDPE)

–(CH 2 -

CH 2 ) n

etilen

CH 2 =CH 2 lembut, lilin padat

film bungkus,

kantong plastik

Polyethylene densitas

tinggi (HDPE)

–(CH 2 -

CH 2 ) n

ethylene etilen

CH 2 =CH 2

CH 2 = CH 2

kaku, tembus padat

insulasi

listrik ,botol,

mainan

Polypropylene (PP)

kelas yang berbeda

–[CH 2 -

CH(CH

3 )] n –

propylene

CH 2 =CHCH3

ataktik: lembut, elastis

padat

isotaktik: keras, kuat dan

solid

mirip dengan

LDPE

karpet, kain

pelapis

Poli (vinil klorida)

(PVC)

–(CH 2 -

CHCl) n –

vinil klorida

CH 2 =CHCl kuat kaku padat

pipa, dinding,

lantai

Poli (klorida

vinilidena)

(Saran A)

–(CH 2 -

CCl 2 ) n –

vinilidena

klorida

CH 2 =CCl2

padat, tinggi mencair

padat sarung jok, film

Polystyrene (PS)

–[CH 2 -

CH(C 6 H 5

)] n –

stirena

CH 2 =CHC 6

H5

keras, kaku, jelas padat

larut dalam pelarut

organik

mainan, lemari

kemasan

(berbusa)

Poliakrilonitril

(PAN, Orlon, Acrilan)

–(CH 2 -

CHCN) n –

akrilonitril

CH 2 =CHCN

tinggi mencair padat

larut dalam pelarut

organik

karpet, selimut

pakaian

Politetrafluoroetilen

(PTFE, Teflon)

–(CF 2 -CF

2 ) n –

tetrafluoroetile

na

CF 2 =CF 2

tahan, mulus padat permukaan

insulasi listrik

Poli (metil

metakrilat)

(PMMA, Lucite, kaca)

–[CH 2 -

C(CH

3 )CO 2 CH

3 ] n –

metil

metakrilat

CH 2 =C(CH

3 )CO 2 CH 3

keras, transparan padat

pencahayaan

meliputi, tanda-

tanda

skylight

Poli (vinil asetat)

(PVAc)

–(CH 2 -

CHOCOC

H 3 ) n –

vinil asetat

CH 2

=CHOCOCH 3

lembut, lengket padat lateks cat,

perekat

cis-Polyisoprene

karet alam

–[CH 2 -

CH=C(CH

3 )-CH 2 ] n

–

isoprena

CH 2 =CH-

C(CH 3 )=CH 2

lembut, lengket padat

membutuhkan

vulkanisasi

untuk

penggunaan

praktis

Polikloropren (cis +

trans)

(Neoprene)

–[CH 2 -

CH=CCl-

CH 2 ] n –

chloroprene

CH 2 =CH-

CCl=CH 2

tangguh, kenyal padat karet sintetis

tahan minyak

2. Sifat-sifat makromolekul

Sebuah perbandingan sifat-sifat polietilen (baik LDPE & HDPE) dengan polimer karet alam dan

selulosa instruktif. Seperti disebutkan di atas, HDPE makromolekul sintetik mempunyai massa

yang berkisar dari 10 Mei - 10 Juni Amu (LDPE molekul lebih dari seratus kali lebih kecil). Karet

dan molekul selulosa memiliki rentang massa yang sama, namun unit monomer lebih sedikit

karena ukuran monomer yang lebih besar. Sifat fisik dari ketiga zat polimer berbeda satu sama

lain, dan tentu saja dari monomer mereka.

• HDPE adalah kaku tembus padat yang melembutkan pada pemanasan diatas 100 º C,

dan bisa ketinggalan zaman dalam berbagai bentuk termasuk film. Hal ini tidak mudah

melar dan cacat seperti LDPE. HDPE tidak larut dalam air dan pelarut yang paling

organik, meskipun beberapa pembengkakan dapat terjadi pada perendaman dalam kedua.

HDPE merupakan insulator listrik yang baik.

• LDPE adalah lembut tembus padat yang deformasi buruk di atas 75 º C. Film yang

terbuat dari peregangan LDPE mudah dan umum digunakan untuk membungkus. LDPE

tidak larut dalam air, tetapi melunakkan dan membengkak pemaparan pada pelarut

hidrokarbon. Baik LDPE dan HDPE menjadi rapuh pada suhu yang sangat rendah (di

bawah -80 º C). Etilena, monomer umum untuk polimer ini, adalah didih yang rendah (-

104 º C) gas.

• Alam (latex) karet adalah tidak transparan, lembut, mudah mampudeformasi padat yang

menjadi lengket bila dipanaskan (above. 60 º C), dan rapuh ketika didinginkan di bawah -

50 º C. membengkak lebih dari dua kali lipat dalam pelarut organik nonpolar seperti

toluena , akhirnya melarutkan, tetapi kedap airC 5 H 8 isoprena monomer adalah cairan

yang mudah menguap (pb 34 º C).

• Murni selulosa , dalam bentuk kapas, adalah serat fleksibel lembut, pada dasarnya tidak

berubah dengan variasi suhu mulai dari -70 sampai 80 º C. Kapas menyerap air dengan

mudah, tetapi tidak terpengaruh dengan pencelupan dalam toluena atau sebagian besar

pelarut organik lainnya. Serat selulosa dapat bengkok dan memutar, tetapi tidak

meregang jauh sebelum putus. Monomer dari selulosa adalah C 6 H 12 O 6 aldohexose D-

glukosa. Glukosa adalah mencair air padatan terlarut di bawah 150 º C.

Untuk menjelaskan perbedaan dicatat di sini kita perlu mempertimbangkan sifat struktur

makromolekul agregat, atau morfologi, substansi masing-masing. Karena molekul polimer yang

begitu besar, mereka umumnya paket bersama dalam mode non-seragam, dengan daerah

memerintahkan atau kristalin seperti dicampur bersama-sama dengan domain teratur atau amorf.

Dalam beberapa kasus mungkin seluruh padat amorf, seluruhnya terdiri dari rantai

makromolekul digulung dan kusut. Kristalinitas terjadi bila rantai polimer linier secara struktural

berorientasi dalam tiga-dimensi matriks seragam. Dalam diagram di sebelah kanan, domain

kristal berwarna biru. Peningkatan kristalinitas dikaitkan dengan peningkatan kekakuan,

kekuatan tarik dan opacity (akibat hamburan cahaya). Polimer Amorf biasanya tidak terlalu

kaku, lebih lemah dan lebih mudah cacat. Mereka sering transparan.

Tiga faktor yang mempengaruhi derajat kristalinitas adalah:

i) Rantai panjang

ii) Rantai bercabang

iii) Ikatan rantai

Pentingnya dua faktor pertama adalah dengan baik diilustrasikan oleh perbedaan antara LDPE

dan HDPE. Seperti disebutkan sebelumnya, HDPE terdiri dari rantai hidrokarbon yang sangat

panjang bercabang. Pak ini bersama-sama mudah dalam domain kristal yang bergantian dengan

segmen amorf, dan bahan yang dihasilkan, sedangkan yang relatif kuat dan kaku,

mempertahankan tingkat fleksibilitas. Sebaliknya, LDPE terdiri dari rantai yang lebih kecil dan

lebih tinggi bercabang yang tidak mudah mengadopsi struktur kristal. Bahan ini Oleh karena itu

lebih lembut, lemah, kurang padat dan lebih mudah cacat dari HDPE. Sebagai aturan, sifat

mekanik seperti daktilitas, kekuatan tarik, dan bangkit tingkat kekerasan dan akhirnya pergi

dengan panjang rantai meningkat.

Sifat selulosa mendukung analisis di atas dan menunjukkan pentingnya faktor ketiga (iii). Untuk

mulai dengan, rantai selulosa mudah mengadopsi konformasi batang seperti stabil. Molekul

menyesuaikan diri berdampingan menjadi serat yang distabilkan oleh ikatan hidrogen rantai-

antar antara tiga kelompok hidroksil pada setiap unit monomer. Akibatnya, kristalinitas tinggi

dan molekul selulosa tidak bergerak atau slip relatif terhadap satu sama lain. Konsentrasi tinggi

dari kelompok hidroksil juga account untuk penyerapan air yang lancar adalah karakteristik dari

kapas.

Karet alam merupakan polimer amorf sepenuhnya. Sayangnya, sifat berguna potensial dari lateks

karet mentah dibatasi oleh ketergantungan suhu, namun sifat ini dapat dimodifikasi oleh

perubahan kimia. Obligasi cis-ganda dalam rantai hidrokarbon memberikan segmen planar yang

kaku, tetapi tidak meluruskan rantai. Jika segmen kaku benar-benar dihapus oleh hidrogenasi (H

2 & katalis Pt), rantai kehilangan constrainment semua, dan produk adalah paraffin mencair

seperti semipadat rendah nilai yang kecil. Jika sebaliknya, rantai molekul karet yang sedikit

cross-linked oleh atom belerang, yang disebut proses vulkanisasi yang ditemukan oleh Charles

Goodyear pada tahun 1839, sifat elastomer karet yang diinginkan ditingkatkan secara

substansial. Pada 2 sampai 3% silang karet lembut yang berguna, yang tidak lagi menderita

masalah lengket dan kerapuhan pada pemanasan dan pendinginan, diperoleh. Pada 25 sampai

35% silang produk karet kaku keras dibentuk. Ilustrasi berikut menunjukkan bagian cross-linked

dari karet amorf. Dengan mengklik pada diagram itu akan berubah menjadi tampilan bagian

membentang sesuai. Rantai lebih tinggi-memerintahkan dalam konformasi membentang adalah

entropically stabil dan kembali ke keadaan semula melingkar mereka ketika diperbolehkan untuk

bersantai (klik untuk kedua kalinya).

Pada pemanasan atau pendinginan polimer yang paling mengalami transisi termal yang

memberikan wawasan tentang morfologi mereka. Ini didefinisikan sebagai transisi meleleh, m T,

dan transisi gelas, T g.

T m adalah suhu di mana domain kristal kehilangan struktur mereka, atau mencair. Seiring

dengan peningkatan kristalinitas, demikian juga m T.

T g adalah suhu di bawah yang domain amorf kehilangan mobilitas struktural rantai polimer dan

menjadi kacamata kaku.

T g sering tergantung pada sejarah sampel, perlakuan panas sebelumnya khususnya, manipulasi

mekanik dan anil. Kadang-kadang diartikan sebagai suhu di atas yang bagian signifikan dari

rantai polimer mampu slide melewati satu sama lain dalam menanggapi kekuatan diterapkan.

Pengenalan besar dan kaku substituen relatif (seperti cincin benzen) akan mengganggu gerakan

rantai, sehingga meningkatkan g T (polystyrene catatan di bawah). Pengenalan senyawa molekul

kecil yang disebut plasticizers ke dalam matriks polimer meningkatkan jarak merantaikan, yang

memungkinkan pergerakan rantai pada suhu yang lebih rendah. Dengan penurunan

mengakibatkan T g. The outgassing dari plastisiser digunakan untuk memodifikasi komponen

plastik interior mobil menghasilkan "bau baru mobil" yang kita terbiasa.

T m dan T g nilai untuk beberapa penambahan polimer yang umum tercantum di bawah ini.

Perhatikan bahwa selulosa tidak memiliki m T atau T g.

Polimer LDPE HDPE PP PVC PS PAN PTFE PMMA Karet

T m (º C) 110 130 175 180 175 >200 330 180 30

T g (º C) _ 110 _ 100 _10   80  90   95 _ 110  105 _ 70

Karet merupakan anggota kelompok penting yang disebut polimer elastomer. Elastomer

merupakan polimer amorf yang memiliki kemampuan untuk meregangkan dan kemudian

kembali ke bentuk aslinya pada suhu di atas T g. Properti ini penting dalam aplikasi seperti gasket

dan O-rings, sehingga perkembangan elastomer sintetis yang dapat berfungsi dalam kondisi yang

keras atau menuntut tetap menjadi tujuan praktis. Pada suhu di bawah T g elastomer menjadi

padatan gelas kaku dan kehilangan elastisitas semua. Sebuah contoh tragis ini menyebabkan

bencana pesawat ulang-alik Challenger. Panas dan bahan kimia tahan O-rings yang digunakan

untuk menyegel bagian dari booster roket padat memiliki T tinggi sayangnya g dekat 0 º C.

Rendahnya suhu tiba-tiba pada pagi peluncuran itu di bawah ini g T, sehingga gas roket panas

untuk melarikan diri dari segel.

3. Regio dan Stereoisomerization di makromolekul

Monomer simetris seperti ethylene dan tetrafluoroetilena dapat bergabung bersama dalam satu

cara. Monosubstituted monomer, di sisi lain, dapat bergabung bersama dalam dua cara

terorganisir, digambarkan dalam diagram berikut, atau dengan cara acak ketiga. Monomer

Sebagian besar semacam ini, termasuk propylene, vinil klorida, stirena, ester akrilonitril dan

akrilik, lebih memilih untuk bergabung dalam mode head-to-ekor, dengan beberapa keacakan

terjadi dari waktu ke waktu. Alasan regioselectivity ini akan dibahas dalam bagian metode

sintetis.

Jika rantai polimer ditarik dengan cara zig-zag, seperti yang ditunjukkan di atas, masing-masing

kelompok substituen (Z) tentu akan terletak di atas atau di bawah bidang didefinisikan oleh

rantai karbon. Akibatnya kita dapat mengidentifikasi tiga isomer konfigurasi dari polimer

tersebut. Jika semua substituen berbaring di salah satu sisi rantai konfigurasi ini disebut

isotaktik. Jika substituen alternatif dari satu sisi ke sisi lain dengan cara yang biasa disebut

konfigurasi sindiotaktik. Akhirnya, yang tersusun secara acak kelompok substituen disebut

sebagai ataktik. Contoh dari konfigurasi yang ditampilkan di sini.

Polimer umum dan berguna Banyak, seperti polystyrene, poliakrilonitril dan poli (vinil klorida)

adalah ataktik sebagai biasanya disiapkan. Customized bahwa efek katalis polimerisasi

stereoregular polypropylene dan beberapa monomer lainnya telah dikembangkan, dan sifat-sifat

baik yang terkait dengan peningkatan kristalinitas produk ini telah membuat bidang penting

penyelidikan. The following values of T g have been reported. Nilai berikut g T telah dilaporkan.

Polimer T g ataktik T g isotaktik T g sindiotaktik

PP –20 ºC  0 º C -8 º C

PMMA 100 º C 130 º C 120 º C

Properti dari polimer yang diberikan akan sangat bervariasi dengan taktisitas nya. Dengan

demikian, polypropylene ataktik tidak berguna sebagai bahan bangunan yang kokoh, dan bekerja

terutama sebagai komponen perekat atau sebagai material lunak matrik komposit. Sebaliknya,

polypropylene isotaktik adalah padat leleh tinggi (sekitar 170 º C) yang dapat dibentuk atau

mesin menjadi komponen-komponen struktural.

Sintesis Polimer Penambahan

Semua monomer dari polimer yang Selain dibuat adalah alkena atau alkena tersubstitusi

fungsional. Umum dan termodinamika kimia transformasi yang paling disukai dari beberapa

alkena adalah reaksi adisi . Banyak reaksi ini Selain dikenal untuk melanjutkan dengan cara yang

bertahap dengan cara intermediet reaktif , dan ini adalah mekanisme diikuti dengan polimerisasi

kebanyakan. Sebuah diagram umum menggambarkan ini perakitan makromolekul linier, yang

mendukung pertumbuhan rantai polimer nama, yang disajikan di sini. Karena pi-ikatan di

monomer dikonversi menjadi ikatan-sigma dalam polimer, reaksi polimerisasi biasanya

eksotermik oleh 8 sampai 20 kkal / mol. Memang, kasus polimerisasi eksplosif yang tidak

terkontrol telah dilaporkan.

Hal ini berguna untuk membedakan prosedur polimerisasi empat pas ini deskripsi umum.

• Polimerisasi radikal inisiator adalah radikal, dan situs menyebarkan reaktivitas adalah

karbon radikal.

• Polimerisasi Kationik inisiator ini adalah asam, dan situs menyebarkan reaktivitas

adalah sebuah karbokation.

• Anionik Polimerisasi inisiator adalah nukleofil, dan situs menyebarkan reaktivitas

adalah sebuah carbanion.

• Koordinasi Catalytic Polimerisasi inisiator adalah logam transisi yang kompleks, dan

situs menyebarkan reaktivitas adalah terminal yang kompleks katalitik.

1. Radikal Rantai-Pertumbuhan Polimerisasi

Hampir semua monomer yang dijelaskan di atas dikenakan polimerisasi radikal. Karena ini dapat

dimulai dengan jejak oksigen atau kotoran kecil lainnya, contoh murni dari senyawa ini sering

"stabil" oleh sejumlah kecil inhibitor radikal untuk menghindari reaksi yang tidak diinginkan.

Ketika polimerisasi radikal yang diinginkan, maka harus dimulai dengan menggunakan inisiator

radikal, seperti peroksida atau senyawa azo tertentu. Rumus dari beberapa pemrakarsa umum,

dan persamaan menunjukkan pembentukan spesies radikal dari inisiator disajikan di bawah ini.

Dengan menggunakan sejumlah kecil pemrakarsa, berbagai macam monomer dapat

dipolimerisasi. Salah satu contoh dari polimerisasi radikal adalah konversi stirena untuk

polistiren, ditunjukkan pada diagram berikut. Dua pertama persamaan menggambarkan proses

inisiasi, dan dua terakhir persamaan adalah contoh dari propagasi rantai. Setiap unit monomer

menambah rantai tumbuh dengan cara yang menghasilkan paling stabil radikal . Karena radikal

karbon stabil dengan substituen dari berbagai jenis, preferensi untuk-ke-ekor regioselectivity

pusat di polimerisasi penambahan paling dapat dimengerti. Karena radikal adalah toleran

terhadap banyak kelompok fungsional dan pelarut (termasuk air), polimerisasi radikal banyak

digunakan dalam industri kimia.

Untuk melihat model animasi dengan polimerisasi rantai-pertumbuhan radikal vinil klorida

Pada prinsipnya, sekali memulai polimerisasi radikal mungkin diharapkan untuk terus tak

terkendali, menghasilkan beberapa rantai polimer yang sangat panjang. Dalam prakteknya,

sejumlah besar rantai berukuran sedang dibentuk, menunjukkan bahwa reaksi berantai-

terminating harus terjadi. Terminasi proses umum kebanyakan Radikal Kombinasi dan ketidak

seimbangan. Reaksi-reaksi ini digambarkan oleh persamaan berikut. Rantai polimer tumbuh

berwarna biru dan merah, dan atom hidrogen ditransfer disproporsionasi berwarna hijau.

Perhatikan bahwa dalam kedua jenis pemutusan dua lokasi radikal reaktif dikeluarkan oleh

konversi simultan untuk produk yang stabil (s). Karena konsentrasi spesies radikal dalam reaksi

polimerisasi relatif kecil untuk reaktan lain (misalnya monomer, pelarut dan rantai dihentikan),

tingkat di mana reaksi-reaksi terminasi radikal-radikal terjadi adalah sangat kecil, dan

kebanyakan rantai tumbuh mencapai panjang moderat sebelum pengakhiran .

Kepentingan relatif dari terminasi bervariasi dengan sifat dari polimerisasi monomer menjalani.

Untuk stirena akrilonitril dan kombinasi adalah proses utama. Namun, metil metakrilat dan vinil

asetat dihentikan terutama oleh ketidak seimbangan.

Lain reaksi yang menyelewengkan rantai-pertumbuhan polimerisasi radikal dari memproduksi

makromolekul linier disebut rantai transfer. Sesuai namanya, reaksi ini karbon radikal bergerak

dari satu lokasi ke lokasi lain dengan transfer atom hidrogen antarmolekul atau intramolekul

(berwarna hijau). Kemungkinan ini ditunjukkan oleh persamaan berikut

Reaksi Rantai transfer lazim terutama dalam tekanan tinggi radikal polimerisasi etilena, yang

merupakan metode yang digunakan untuk membuat LDPE (low density polyethylene). 1 º-

radikal pada akhir rantai tumbuh diubah menjadi lebih stabil 2 º-radikal dengan cara transfer

hidrogen atom. Polimerisasi lebih lanjut di situs radikal baru menghasilkan rantai samping

radikal, dan ini pada gilirannya menyebabkan terciptanya rantai sisi lain dengan transfer reaksi

berantai. Akibatnya, morfologi LDPE adalah sebuah jaringan amorf makromolekul yang sangat

bercabang.

2. Kationik Rantai-Pertumbuhan Polimerisasi

Polimerisasi isobutylene (2-methylpropene) dengan jejak asam kuat adalah contoh dari

polimerisasi kationik. Produk polyisobutylene merupakan karet lembut yang solid, T g = _ 70 º C,

yang digunakan untuk ban dalam. Proses ini mirip dengan polimerisasi radikal, seperti yang

ditunjukkan oleh persamaan berikut. Rantai pertumbuhan dihentikan pada saat karbokation

terminal menggabungkan dengan nukleofil atau kehilangan proton, memberikan alkena terminal

(seperti yang ditunjukkan di sini).

Monomer kation bantalan kelompok menstabilkan, seperti alkil, fenil atau vinil dapat

dipolimerisasi dengan proses kationik. Ini biasanya dimulai pada suhu rendah dalam larutan

metilen klorida. Asam kuat, seperti 4, atau asam Lewis HClO berisi jejak air (seperti yang

ditunjukkan di atas) berfungsi sebagai memulai reagen. Pada temperatur rendah, reaksi rantai

transfer jarang terjadi di polimerisasi tersebut, sehingga polimer yang dihasilkan bersih linier

(tidak bercabang).

3. Anionik Rantai-Pertumbuhan Polimerisasi

Perawatan solusi THF dingin stirena dengan 0,001 setara n-butyllithium menyebabkan

polimerisasi langsung. Ini adalah contoh dari polimerisasi anionik, perjalanan yang digambarkan

oleh persamaan berikut. Rantai pertumbuhan dapat diakhiri oleh air atau karbon dioksida, dan

transfer rantai jarang terjadi. Hanya monomer memiliki menstabilkan, seperti fenil, siano atau

karbonil substrat yang baik untuk ini teknik polimerisasi. Banyak dari polimer yang dihasilkan

sebagian besar isotaktik dalam konfigurasi, dan memiliki derajat yang tinggi kristalinitas.

Spesies yang telah digunakan untuk memulai polimerisasi anionik termasuk logam alkali, alkali

amida, lithiums alkil dan sumber berbagai elektron. Sebuah aplikasi praktis dari polimerisasi

anionik terjadi dalam penggunaan superglue. Bahan ini metil 2-cyanoacrylate, CH 2 = C (CN)

CO 2 CH 3. Ketika terkena air, amina atau nukleofil lain, polimerisasi cepat monomer ini terjadi.

4. Polimerisasi Catalytic Ziegler-Natta

Sebuah prosedur polimerisasi efisien dan stereospecific katalis dikembangkan oleh Karl Ziegler

(Jerman) dan Giulio Natta (Italia) di tahun 1950. Temuan mereka diizinkan, untuk pertama

kalinya, sintesis tidak bercabang, polietilena berat molekul tinggi (HDPE), sintesis laboratorium

karet alam dari isoprena, dan kontrol konfigurasi polimer dari terminal alkena seperti propena

(isotaktik murni misalnya dan polimer sindiotaktik). Dalam kasus etilen, polimerisasi cepat

terjadi pada tekanan atmosfer dan moderat untuk suhu rendah, memberikan produk (lebih

kristalin) kuat (HDPE) daripada yang dari polimerisasi radikal (LDPE). Untuk penemuan penting

ahli kimia ini menerima Hadiah Nobel 1963 di bidang kimia .

Katalis Ziegler-Natta disusun dengan mereaksikan halida logam transisi tertentu dengan reagen

organologam seperti alkil, lithium aluminium dan reagen seng. Katalis yang dibentuk oleh reaksi

triethylaluminum dengan titanium tetraklorida telah banyak dipelajari, tetapi logam lain

(misalnya V & Zr) juga telah terbukti efektif. The following diagram presents one mechanism

for this useful reaction. Diagram berikut ini menyajikan salah satu mekanisme untuk reaksi ini

berguna. Lain telah diusulkan, dengan perubahan untuk mengakomodasi heterogenitas atau

homogenitas katalis. Polimerisasi propylene melalui tindakan dari katalis titanium memberikan

produk isotaktik, padahal katalis vanadium berbasis memberikan produk sindiotaktik.

Kopolimer

Sintesis makromolekul terdiri dari lebih dari satu unit monomer mengulang telah dieksplorasi

sebagai sarana mengendalikan sifat material yang dihasilkan. Dalam hal ini, sangat berguna

untuk membedakan beberapa cara di mana unit monomer yang berbeda mungkin akan

dimasukkan dalam molekul polimer. Contoh-contoh berikut merujuk pada, sistem dua komponen

yang satu monomer ditunjuk A dan B lainnya.

Statistik

Kopolimer

Juga disebut kopolimer acak. Berikut unit monomer didistribusikan

secara acak, dan kadang-kadang tidak merata, di rantai polimer:

ABBAAABAABBBABAABA ~ ~.

Bolak Kopolimer Berikut unit monomer didistribusikan secara bergantian teratur,

dengan hampir jumlah equimolar dari masing-masing rantai:

ABABABABABABABAB ~ ~.

Blok Kopolimer Alih-alih distribusi campuran unit monomer, yang panjang atau blok

satu monomer adalah bergabung ke blok dari monomer kedua: ~

AAAAA-BBBBBBB ~ AAAAAAA ~ BBB ~.

Kopolimer

Cangkok

Seperti namanya, sisi rantai monomer yang diberikan melekat pada

rantai utama monomer kedua: ~ AAAAAAA (BBBBBBB ~)

AAAAAAA (BBBB ~) ~ AAA.

1. 1.   Penambahan Kopolimerisasi

Langsung Kebanyakan dari campuran equimolar monomer yang berbeda memberikan kopolimer

statistik, atau jika satu monomer jauh lebih reaktif yang hampir homopolimer monomer itu. The

kopolimerisasi dari stirena dengan metil metakrilat, misalnya, hasil berbeda tergantung pada

mekanisme. Radical Polimerisasi Radikal memberikan kopolimer statistik. Namun, produk

polimerisasi kationik sebagian besar polystyrene, dan polimerisasi anionik nikmat pembentukan

poli (metil metakrilat). Dalam kasus dimana reaktivitas relatif berbeda, komposisi kopolimer

kadang-kadang dapat dikontrol dengan pengenalan terus menerus dari campuran bias monomer

ke dalam reaksi. Pembentukan kopolimer bolak-balik lebih disukai bila memiliki substituen

kutub monomer yang berbeda (misalnya satu elektron menarik dan menyumbangkan elektron

lain), dan keduanya memiliki reaktivitas mirip terhadap radikal. Sebagai contoh, stirena dan

copolymerize akrilonitril dengan cara sebagian besar bolak-balik.

Beberapa Berguna Kopolimer

Monomer A Monomer B Kopolimer Menggunakan

H 2 C=CHCl H 2 C=CCl 2 Saran film & serat

H 2 C = CHC 6 H 5 H 2 C=C-CH=CH 2 karet stirena butadiena ban

H 2 C=CHCN H 2 C=C-CH=CH 2 Karet nitril perekat

selang

H 2 C=C(CH 3 ) 2 H 2 C = C-CH = CH 2 Butil Karet dalam tabung

F 2 C=CF(CF 3 ) H 2 C = CHF Viton gasket

Sebuah terpolymer dari akrilonitril, butadiena dan stirena, yang disebut ABS karet, digunakan

untuk kemasan berdampak tinggi, pipa dan gasket.

2. 2.   Blok Kopolimerisasi

Several different techniques for preparing block copolymers have been developed, many of

which use condensation reactions (next section).Beberapa teknik yang berbeda untuk

mempersiapkan kopolimer blok telah dikembangkan, banyak yang menggunakan reaksi

kondensasi (bagian berikutnya). Pada titik ini, diskusi kita akan terbatas pada aplikasi

polimerisasi anionik. Dalam polimerisasi anionik stirena dijelaskan di atas , sebuah situs reaktif

tetap pada akhir rantai sampai dipadamkan. Polimer unquenched telah disebut polimer hidup,

dan jika stirena tambahan atau monomer yang berbeda yang cocok ditambahkan polimer blok

akan terbentuk. Hal ini digambarkan untuk metil metakrilat pada diagram berikut.

Polimer Kondensasi

Sejumlah besar bahan polimer penting dan berguna tidak terbentuk oleh proses yang melibatkan

rantai-pertumbuhan spesies reaktif seperti radikal, tetapi lanjutkan bukan oleh konvensional

transformasi gugus fungsional dari reaktan polifungsional. Polimerisasi ini sering (tetapi tidak

selalu) terjadi dengan hilangnya sebuah produk sampingan kecil, seperti air, dan umumnya

(tetapi tidak selalu) menggabungkan dua komponen yang berbeda dalam struktur bergantian.

Poliester Dacron dan Nylon poliamida 66, ditampilkan di sini, adalah dua contoh kondensasi

polimer sintetik, juga dikenal sebagai-pertumbuhan polimer langkah. Berbeda dengan polimer

rantai-pertumbuhan, sebagian besar yang tumbuh dengan pembentukan ikatan karbon-karbon,

langkah-pertumbuhan polimer umumnya tumbuh dengan pembentukan ikatan karbon-

heteroatom (CO & CN di Dacron & Nylon masing-masing). Meskipun polimer semacam ini

mungkin dianggap bolak kopolimer, unit monomer berulang biasanya didefinisikan sebagai

bagian gabungan. Contoh alami polimer kondensasi adalah selulosa, rantai polipeptida dari

protein, dan poli (asam β-hidroksibutirat), sebuah poliester disintesis dalam jumlah besar oleh

bakteri tanah tertentu dan air. Formulas for these will be displayed below by clicking on the

diagram. Rumus untuk ini akan ditampilkan di bawah ini dengan mengklik diagram.  

1. 1.   Karakteristik Polimer Kondensasi

Polimer Kondensasi bentuk yang lebih lambat dari polimer Selain itu, sering membutuhkan

panas, dan mereka umumnya lebih rendah dalam berat molekul. Kelompok terminal fungsional

pada rantai tetap aktif, sehingga kelompok rantai pendek bergabung menjadi rantai lagi dalam

tahap akhir polimerisasi. Kehadiran gugus polar pada rantai sering meningkatkan atraksi rantai-

rantai, terutama jika ini melibatkan ikatan hidrogen, dan dengan demikian kristalinitas dan

kekuatan tarik. Contoh-contoh berikut polimer kondensasi adalah ilustrasi.

Perhatikan bahwa untuk sintesis komersial komponen asam karboksilat sebenarnya dapat

digunakan dalam bentuk derivatif seperti ester sederhana. Juga, reaksi polimerisasi untuk

Spandex Nylon 6 dan tidak berlangsung dengan penghapusan air atau molekul kecil lainnya.

Namun demikian, polimer jelas bentuk melalui proses langkah-pertumbuhan.

Polimer Kondensasi

Rumus Jenis Komponen T g º

C

T m

ºC

~ [CO (CH 2) 4 CO-OCH 2 CH 2 O]

n ~

poliester H HO 2 C-(CH 2) 4-CO 2 H

HO-CH 2 CH 2 -OH HO-CH 2

CH 2-OH  

< 0 50

poliester

Mylar Mylar

para HO 2 CC 6 H 4 -CO 2 70 265

poliester meta HO 2 CC 6 H 4 -CO 2 H 50 50 240

polikarbonat

Lexan

(HO-C 6 H 4 -) 2 C(CH 3 ) 2

(Bisphenol A)

X 2 C = O

((X = OCH 3 atau Cl)

150 267

~ [CO (CH 2) 4 CO-NH (CH 2) 6

NH] n ~

poliamid

Nylon 66

HO 2 C-(CH 2 ) 4 -CO 2 H HO 2

C-(CH 2) 4-CO 2 H

H 2 N-(CH 2 ) 6 -NH 2 H 2 N-(CH

2)-NH 2 6  

45 265

~ [CO (CH 2) 5 NH] n ~ poliamid

Nylon 6

Perlon

53 223

poliamid

Kevlar

para HO 2 CC 6 H 4 -CO 2 H para

H 2 NC 6 H 4-NH 2  

--- 500

poliamid

Nomex

meta HO 2 CC 6 H 4 -CO 2 H

meta H 2 NC 6 H 4-NH 2  

273 390

poliuretan

Spandeks

HOCH 2 CH 2 OH 52 --- -

Perbedaan T g dan m T antara poliester pertama (benar-benar alifatik) dan nilon poliamida dua (5

& 6 entries) menunjukkan pengaruh rantai-ikatan hidrogen intra terhadap kristalinitas.

Penggantian link alkylidene fleksibel dengan cincin benzena kaku juga menegang rantai polimer,

yang mengarah ke karakter kristal meningkat, seperti yang ditunjukkan untuk poliester (entries 1,

2 & 3) dan poliamida (entri 5, 6, 7 & 8). T tinggi g dan nilai-nilai m T untuk polimer amorf Lexan

konsisten dengan transparansi brilian dan kekakuan seperti kaca. Kevlar dan Nomex adalah

bahan yang sangat tangguh dan tahan, yang menemukan penggunaan dalam rompi tahan peluru

dan pakaian tahan api.

Banyak polimer, baik penambahan dan kondensasi, digunakan sebagai serat Metode utama dari

polimer sintetik berputar ke serat dari meleleh atau larutan kental. Poliester, poliamida dan

poliolefin biasanya pintal dari mencair, asalkan m T tidak terlalu tinggi. Polyacrylates menderita

degradasi termal dan karenanya pintal dari solusi dalam. Pelarut gambar-Dingin volatile adalah

pengobatan fisik yang meningkatkan kekuatan dan penampilan dari serat polimer. Pada suhu di

atas T g, lebih tebal dari serat yang diinginkan dapat ditarik paksa untuk kali panjang, dan dengan

demikian rantai polimer menjadi diuraikan, dan cenderung untuk menyelaraskan secara paralel.

Prosedur ini dingin-gambar kristal mengatur domain berorientasi secara acak, dan juga sejalan

domain amorf sehingga mereka menjadi lebih kristal. Dalam kasus ini, morfologi fisik

berorientasi distabilkan dan disimpan dalam produk akhir. Ini kontras dengan polimer elastomer,

untuk yang membentang atau morfologi selaras relatif stabil terhadap morfologi amorf koil acak.

Dengan mengklik pada diagram berikut, sebuah kartun perubahan ini akan beralih dari satu

ekstrem ke yang lain. Perlakuan dingin-gambar juga dapat digunakan untuk mengobati film

polimer (misalnya Mylar & Saran) serta serat.

Langkah-pertumbuhan polimerisasi juga digunakan untuk menyiapkan kelas perekat dan padatan

amorf yang disebut resin epoxy. Di sini ikatan kovalen terjadi oleh reaksi S N 2 antara nukleofil,

biasanya amina, dan epoksida terminal. Pada contoh berikut, bisphenol A yang sama antara yang

digunakan sebagai monomer untuk Lexan berfungsi sebagai perancah difunctional dimana cincin

epoksida yang terpasang. Bisphenol A adalah disiapkan oleh larutan asam-katalis aseton dengan

fenol.

2.Thermosetting vs Polimer Termoplastik

Sebagian besar dari polimer yang dijelaskan di atas diklasifikasikan sebagai termoplastik. Ini

mencerminkan fakta bahwa T di atas g mereka dapat dibentuk atau ditekan ke dalam cetakan,

berputar atau buanglah dari meleleh atau dilarutkan dalam pelarut yang cocok untuk nanti

Penciptaan. Karena titik lebur tinggi dan kelarutan dalam pelarut yang paling miskin, Kevlar dan

Nomex terbukti menjadi tantangan, tapi ini akhirnya dipecahkan. Kelompok lain dari polimer,

ditandai dengan tingkat tinggi silang, tahan terhadap deformasi dan solusi sekali morfologi akhir

mereka tercapai. Polimer tersebut biasanya disusun dalam cetakan yang menghasilkan objek

yang diinginkan. Karena polimer, sekali terbentuk, tidak dapat dibentuk kembali dengan

pemanasan, mereka disebut termoset bawah parsial. Formula untuk empat ini akan ditampilkan

dengan mengklik tombol yang sesuai. Tampilan awal adalah Bakelite, salah satu plastik

sepenuhnya sintetis pertama untuk melihat penggunaan komersial (sekitar 1910).

Sebuah lignin polimer alam resinous disebut memiliki struktur cross-linked mirip dengan

bakelite. Lignin adalah matriks amorf di mana serat selulosa dari kayu yang berorientasi. Wood

Kayu adalah material komposit alami, setara alam fiberglass dan komposit serat karbon. Suatu

struktur parsial untuk lignan yang ditampilkan di sini

Daur ulang dan Pembuangan

Kebanyakan plastik hancur menjadi fragmen-fragmen yang pernah-mungil karena terkena sinar

matahari dan unsur-unsur. Kecuali untuk sejumlah kecil yang telah dibakar-dan itu jumlah yang

sangat kecil setiap bit dari plastik yang pernah dibuat masih ada, kecuali struktur molekul bahan

ini dirancang untuk mendukung biodegradasi. Sayangnya, membersihkan sampah patch bukan

merupakan pilihan yang realistis, dan kecuali kita mengubah kebiasaan kita miliki dan daur

ulang, maka niscaya akan semakin besar. Salah satu solusi yang masuk akal akan membutuhkan

produsen untuk menggunakan bahan kemasan alami biodegradable bila memungkinkan, dan

konsumen untuk sungguh-sungguh membuang sampah plastik mereka. Jadi, bukannya

consigning semua sampah plastik untuk mengisi tanah, sebagian dapat memberikan energi

melalui pembakaran langsung, dan beberapa dikonversi untuk digunakan ulang sebagai

pengganti plastik perawan. Yang terakhir ini sangat menarik karena mayoritas plastik terbuat

dari minyak bumi, sumber daya berkurang dengan harga volatile. Potensi energi dari limbah

plastik yang relatif signifikan, mulai dari 10,2 ke 30.7MJkgà 1, menunjukkan aplikasi sebagai

sumber energi dan penstabil temperatur pada insinerator kota, pembangkit listrik termal dan kiln

semen. Penggunaan sampah plastik sebagai sumber bahan bakar akan menjadi cara yang efektif

untuk mengurangi kebutuhan TPA sambil memulihkan energi. Ini, bagaimanapun, tergantung

pada menggunakan bahan yang tepat. Kurangnya kontrol pembakaran, terutama untuk plastik

yang mengandung klorin, fluorin dan bromin, merupakan risiko memancarkan polutan beracun.

Apakah digunakan sebagai bahan bakar atau sumber dari plastik daur ulang, sampah plastik

harus dipisahkan ke dalam kategori yang berbeda. Untuk tujuan ini, sistem identifikasi

pengkodean dikembangkan oleh Masyarakat Industri Plastik (SPI) pada tahun 1988, dan

digunakan secara internasional. Kode ini, ditampilkan di sebelah kanan, adalah satu set simbol

ditempatkan pada plastik untuk mengidentifikasi jenis polimer, dengan tujuan untuk

memungkinkan pemisahan yang efisien dari tipe polimer yang berbeda untuk didaur ulang.

Singkatan dari kode tersebut dijelaskan dalam tabel berikut.

PETE HDPE V LDPE

Polietilena

tereftalat

Kepadatan

tinggi

polietilena

Polyvinyl

chloride

kepadatan

rendah

polietilena

PP PS LAINNYA

polypropylene polystyrene poliester, akrilik, poliamida,

teflon dll

Meskipun penggunaan simbol daur ulang dalam pengkodean dari plastik, ada konsumen yang

kebingungan tentang plastik yang mudah didaur ulang. Pada sebagian besar masyarakat di

seluruh Amerika Serikat, PETE dan HDPE adalah plastik hanya dikumpulkan dalam program

daur ulang kota. Namun, beberapa daerah adalah memperluas jangkauan dari plastik

dikumpulkan sebagai pasar menjadi tersedia. (Los Angeles, misalnya, mendaur ulang semua

plastik yang bersih berangka 1 sampai 7) Secara teori, kebanyakan plastik didaur ulang dan

beberapa jenis dapat digunakan dalam kombinasi dengan orang lain. Dalam banyak kasus,

bagaimanapun, ada ketidakcocokan antara jenis yang berbeda yang membutuhkan pemisahan

yang efektif. Karena plastik digunakan dalam sektor manufaktur yang diberikan (misalnya

elektronik, otomotif, dll) pada umumnya terbatas pada beberapa jenis, daur ulang yang efektif

adalah sering terbaik dicapai dengan aliran limbah yang ditargetkan.

Sampah plastik dari rumah tangga kebanyakan, bahkan dengan beberapa pemisahan pengguna,

merupakan campuran dari potongan tak dikenal. Daur ulang dari campuran semacam itu adalah

masalah yang menantang. Sebuah float / proses tenggelam telah terbukti bermanfaat sebagai

langkah pertama. Ketika ditempatkan di media kepadatan menengah, partikel kerapatan yang

berbeda yang terpisah-partikel kerapatan rendah float sedangkan yang tenggelam kerapatan yang

lebih tinggi. Pemisahan Berbagai media telah digunakan, termasuk atau air larutan air kepadatan

dikenal (alkohol, NaCl, CaCl 2 atau ZnCl 2),. Seperti terlihat di tabel berikut kerapatan plastik

umum berbeda cukup untuk memungkinkan mereka menjadi diskriminasi dengan cara ini .

Perangkat siklon cylindroconical, ditampilkan di sebelah kanan, menyediakan prosedur pakan

terus menerus di mana material yang akan dipisahkan dipompa ke kapal pada saat yang sama

sebagai media pemisah. Beberapa polimer, seperti polystyrene dan polyurethane, biasanya

dibentuk menjadi padatan berbusa yang memiliki kerapatan jauh lebih rendah dibandingkan

dengan bahan padat.

Kepadatan Plastik Khas

PE & PP ABS & SAN

& Nylons

PMM & Akrilik

& Polikarbonat

PETE & PVC

& Bakelite

0.90-0.99 1.05-1.09 1.10-1.25 1.3-1.6

PE = polietilen & PP = polypropylene

ABS = akrilonitril-butadiena-stirena copolymer

SAN = kopolimer stirena akrilonitril

PMM = polimetil metakrilat

PETE = polietilen tereftalat

PVC = polyvinylchloride (kaku)

Salah satu masalah serius dalam daur ulang yang ditimbulkan oleh aditif banyak ditemukan

dalam limbah plastik. Ini termasuk pigmen untuk pewarnaan, serat padat dalam komposit,

stabilisator dan plasticizer. Dalam kasus PETE (atau PET), yang biasa digunakan untuk botol,

limbah beberapa mungkin secara mekanis dan termal diperlakukan untuk memproduksi bahan

kemasan kelas rendah dan serat. Untuk meningkatkan nilai pulih PETE mungkin depolymerized

oleh metanol superpanas ke dimetil tereftalat dan etilena glikol. Zat kimia ini kemudian

dimurnikan dan digunakan untuk membuat PETE perawan. Hidrokarbon polimer seperti

polyethylene dan polypropylene mungkin meleleh dan diekstrusi menjadi pelet untuk digunakan

kembali. Namun, kehadiran bahan celup atau pigmen membatasi nilai produk ini.

Polimer Biodegradable

Plastik yang berasal dari bahan alami, seperti selulosa, pati dan asam hidroksikarboksilat lebih

mudah terurai bila terkena oksigen, air, organisme tanah dan sinar matahari daripada polimer

minyak bumi yang paling berbasis. Hubungan glikosida yang di polisakarida dan kelompok ester

dalam poliester merupakan titik serangan oleh enzim dari mikroorganisme yang memfasilitasi

dekomposisi mereka. Bahan biodegradable tersebut dapat dikomposkan, dipecah dan kembali ke

bumi sebagai nutrisi berguna. Namun, penting untuk mengakui bahwa pengomposan yang tepat

diperlukan. Menempatkan bahan-bahan tersebut dalam hasil TPA dalam dekomposisi anaerobik

lebih lambat, yang menghasilkan metana, gas rumah kaca.

Turunan dari selulosa, seperti selulosa asetat , telah lama melayani untuk pembuatan film dan

serat. Bahan asetat yang paling berguna adalah diasetat, di mana dua pertiga dari kelompok

hidroksil selulosa telah esterifikasi. Serat Asetat kekuatan longgar ketika pakaian basah, dan

asetat harus kering dibersihkan. Yang polisakarida utama lainnya, pati, kurang kuat dari selulosa,

tetapi dalam bentuk pelet itu sekarang menggantikan polystyrene sebagai bahan kemasan.

Kedua poliester alam yang menemukan meningkatnya penggunaan sebagai pengganti minyak

bumi berbasis plastik polylactide (PLA) dan polyhydroxyalkanoates (PHA), kedua yang paling

umum sebagai kopolimer dengan polihidroksibutirat (PHB). Structures for the these polymers

and their monomer precursors are shown below. Struktur untuk ini prekursor polimer dan

monomer mereka ditunjukkan di bawah ini.

PLA sebenarnya merupakan polimer dari asam laktat, tetapi laktida dimer digunakan sebagai

prekursor untuk menghindari air yang akan dibentuk dalam esterifikasi poli langsung. Bakteri

fermentasi digunakan untuk menghasilkan asam laktat dari pati jagung atau gula tebu. Setelah

dimerisasi untuk laktida itu, polimerisasi pembukaan cincin dari laktida dimurnikan dipengaruhi

menggunakan senyawa stannous sebagai katalis. PLA dapat diproses seperti termoplastik yang

paling menjadi serat dan film. Dalam situasi yang memerlukan tingkat tinggi kekuatan impak,

ketangguhan PLA di negara yang masih asli sering tidak cukup. Campuran PLA dengan polimer

seperti ABS memiliki bentuk stabilitas-baik dan transparansi visual, membuat mereka berguna

untuk aplikasi kemasan low-end. Bahan PLA saat ini digunakan dalam sejumlah aplikasi

biomedis, seperti jahitan, stent, media dialisis dan perangkat drug delivery. Namun, salah satu

kelemahan dari polylactides untuk aplikasi biomedis adalah kerapuhan mereka.

Asam laktat memiliki pusat kiral, (S )(+)- enansiomer menjadi bentuk alam yang melimpah (L-

asam laktat). Karena sifat asam laktat kiral, beberapa bentuk yang berbeda polylactide ada. Poli-

L-laktida (PLLA) adalah produk yang dihasilkan dari polimerisasi (S, S)-laktida. PLLA memiliki

kristalinitas sekitar 37%, transisi gelas suhu antara 50-80 º C dan suhu leleh antara 173-178 º C.

Suhu leleh PLLA dapat ditingkatkan 40-50 º C dan suhu panas deformasi dapat ditingkatkan dari

sekitar 60 º C sampai 190 º C dengan campuran fisik polimer dengan PDLA (poli-D-laktida).

PDLA dan PLLA membentuk stereocomplex sangat biasa dengan kristalinitas meningkat.

PHA (polyhydroxyalkanoates) yang disintesis oleh mikroorganisme seperti Alcaligenes

eutrophus, ditumbuhkan dalam medium yang sesuai dan makan nutrisi yang tepat sehingga

berkembang biak dengan cepat. Setelah penduduk telah meningkat, komposisi gizi berubah,

memaksa organisme-mikro untuk mensintesis PHA. Panen jumlah PHA dari organisme bisa

setinggi 80% dari berat kering organisme. Paling sederhana dan paling sering terjadi bentuk PHA

adalah poli (R-3-hidroksibutirat), PHB atau P (3HB)). Murni PHB, terdiri dari 1000-30000 unit

hidroksi asam, relatif rapuh dan kaku. Tergantung pada mikroorganisme, banyak yang secara

genetik direkayasa untuk tujuan ini, dan kondisi budidaya, homo-atau Kopoliester dengan asam

hydroxyalkanic yang berbeda dapat dihasilkan. Kopolimer tersebut dapat telah meningkatkan

sifat fisik, dibandingkan dengan Homo P (3HB). Saat ini, Odha ini biaya sekitar dua kali lipat

plastik berbasis minyak bumi. Saklar direkayasa-rumput yang tumbuh di dalam PHA daun dan

batang juga telah dibuat, menawarkan kemungkinan menghindari beberapa biaya yang terkait

dengan bakteri fermentasi skala besar.

Berbeda dengan P (3HB), polimer dari 4-hidroksibutirat, P (4HB), bersifat elastis dan fleksibel

dengan kekuatan tarik tinggi. Kopolimer P (3HB) dan P (4HB) yang disintesis oleh acidovarans

Comamonas. Molekul berat tetap kira-kira sifat yang sama (400,000-700,000 Da), tetapi termal

berkorelasi dengan rasio unit-unit monomer. Penurunan 179-130 (atau lebih rendah) dengan

peningkatan 4HB, dan sebagai 4HB meningkat dari 0% sampai 100% berkurang Tg dari 4

sampai -46. 4-hidroksibutirat (4HB) dihasilkan dari 1,4-butanadiol oleh mikroorganisme seperti

Aeromonas hydrophila, Escherichia coli, atau Pseudomonas putida. Fermentasi kaldu

mengandung 4HB telah lalu telah digunakan untuk produksi homopolimer P (4HB), serta

kopolimer dengan P (3HB), [P (3HB-4HB)]. Tabel berikut ini berisi beberapa sifat dari polimer

homo-dan-co polimer.

Sifat Beberapa Polimer

Polimer T m ºC T g ºC % Kristalinitas Kekuatan Trik

P(3HB) 179 4 70 40 MPa

P(4HB) 53 -47 53 100

co-Polimer

3HB-20%3HV 145 -1 50 32

co-Polimer

3HB-7%3HD 133 -8 > 50 17

isotaktik-PP 176 0 > 50 40

LDPE 110 -100 < 50 10

3HV = 3-hidroksivalerat, 3HD = 3-hydroxydecanoate

Ini tetap menjadi pertanyaan apakah itu energi dan biaya yang lebih efisien untuk menggunakan

plastik biodegradable atau untuk mendaur ulang plastik berbasis minyak bumi. Ada sedikit

keraguan, bagaimanapun, bahwa bahan-bahan biodegradable menyebabkan polusi lingkungan

ketika acak dibuang setelah digunakan, seperti yang sering terjadi

BAB III

PENUTUP

Kesimpulan

1. Makromolekul dibagi atas dua material yaitu

a. Material biologis (makromolekul alam)

Contoh : karet alam, wool, selulosa, sutera dan asbes

b. Material non biologis (makromolekul sintetik)

Contoh : plastik, serat sintetik, elastomer sintetik

2. Berdasarkan kegunaannya polimer digolongkan atas :

a. Polimer komersial (commodity polymers)

Polimer ini dihasilkan di negara berkembang, harganya murah dan banyak dipakai dalam

kehidupan sehari hari.

Contoh : Polietilen (PE), polipropilen (PP), polistirena (PS), polivinilklorida (PVC),

melamin formaldehid

b. Polimer teknik (engineering polymers)

Polimer ini sebagian dihasilkan di negara berkembang dan sebagian lagi di negara

maju. Polimer ini cukup mahal dan canggih dengan sifat mekanik yang unggul dan

daya tahan yang lebih baik. Polimer ini banyak dipakai dalam bidang transportasi

(mobil, truk, kapal udara), bahan bangunan (pipa ledeng), barang-barang listrik dan

elektronik (mesin bisnis, komputer), mesin-mesin industri dan barang-barang

konsumsi

Contoh : Nylon, polikarbonat, polisulfon, poliester

c. Polimer fungsional (functional polymers)

Polimer ini dihasilkan dan dikembangkan di negara maju dan dibuat untuk tujuan

khusus dengan produksinya dalam skala kecil

Contoh : kevlar, nomex, textura, polimer penghantar arus dan foton, polimer peka

cahaya, membran, biopolimer

DAFTAR PUSTAKA

http://translate.google.co.id/translate?hl=id&langpair=en|id&u=http://www.cem.msu.edu/

~reusch/VirtTxtJml/polymers.htm ( diakses 20 Oktober 2010 ).