PEMERINTAH KOTA BANJARBARU
DINAS
PENDIDIKAN
SMK
NEGERI 2 BANJARBARU
Jl. Nusantara No.1
Telp.(0511)4773452 Loktabat Banjarbaru 70712
Web Site
http://www.smkn2banjarbaru.sch.id E-Mail smkn2bjb@telkom.net
POLIMER
Oleh :BAHRUREZA HUDA PRABOWO
Kelas :XII Teknik Gambar Bangunan
Semester :Ganjil
BAB I.
PENDAHULUAN
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”. Iptek polimer menghidupi
hampir segenap cabang industri plastik , karet, tekstil, kayu lapis/ kehutanan,
ban kenderaan, automotif, lem, cat, elektronik, pertanian, tranportasi dan
banyak lagi. Polimer sendiri dapat dari turunan minyak bumi, dapat pula dari
mineral dan pertanian(selulosa, batubara, dan sebagaianya), Secara sederhana
dari industri minyak dan gas bumi saja dapat diturunkan produk-produk lewat:
1. Pusat aromatik : benzene, toluen, ksilena.
2. Pusat olefin : etilena, propilena, butena, butadiene.
3. Metanol / urea
Dari benzena ke poliester takjenuh. Dari toluen dapat
polistirena. Dari paraksilena dapat kepoliuretan, dan seterusnya. Polimer bukan
lagi produk komoditi atau spesialisasi biasa. Polimer makin menjadi penopang
peradaban, merasuk kesegalah bidang kehidupan serta profesi. Ada tiga klasifikasi
utama dari indusri polimer, yaitu : plastik, serat, dan karet(atau elastomer).
Pembuatan dan penggunaan polimer sintetik memainkan peranan utama dalam ekonomi
masyarakat industri modern. Dewasa ini penelitian dan pengembangan bahan
polimer masih terus dilakukan oleh industri kimia. Suatu cara yang berguna
untuk menggolongkan polimer sintetik adalah membaginya menjadi polimer adisi
dan polimer kondensasi. Polimer adisi sintetik terdiri atas polietilena atau
politena, poliolefin, polidiena, polistirena, polivinil klorida atau PVC,
polivinil asetat atauPVA, polivinil alkohol, polimetil metakrilat atau
perspeks, poliakrilonitril, dan politetrafluoroetena (PTFE atau Teflon),
sedangkan polimer kondensasi sintetik terdiri atas poliester, poliamida,
poliuretan, polieter, fenoplas, aminoplas, silikon, dan polisulfida.
BAB II.
PEMBAHASAN
Poliuretan, yang umumnya disingkat PU, adalah polimer yang
terdiri dari sebuah rantai unit organik yang dihubungkan oleh tautan uretana
(karbamat). Polimer poliuretan dibentuk oleh pereaksi sebuah monomer yang
mengandung setidaknya dua gugus fungsi isosianat dengan monomer lainnya yang
mengandung setidaknya dua gugus alkohol dengan penambahan sebuah katalis.
Perumusan poliuretan meliputi kekakuan, kekerasan, serta kepadatan yang amat
beragam. Bahan-bahan ini di antaranya adalah: Busa fleksibel berdensitas
(kepadatan) rendah yang digunakan dalam bekleding dan bedding, Busa kaku
berdensitas rendah yang digunakan untuk isolasi termal dan dasboard mobil,
Elastomer padat yang empuk yang digunakan untuk bantalan gel serta penggiling
cetakan, danPlastik padat yang keras yang digunakan sebagai bagian struktural
dan bezel instrumen elektronik
Poliuretan digunakan secara meluas dalam dudukan busa
fleksibel berdaya lenting (daya pegas) tinggi, panel isolator busa yang kaku,
segel busa mikroseluler dan gasket, roda dan ban karet yang tahan lama, senyawa
pot elektrik, segel dan lem berkinerja tinggi, serat Spandeks, alas karpet, dan
bagian plastik yang keras.
Berbagai produk dari poliuretan sering disebut
"uretana". Jangan samakan poliuretan dengan substansi uretana yang
spesifik, yang juga dikenal sebagai etil karbamat. Poliuretan bukanlah hasil
dari dan tidak mengandung etil karbamat.
Usaha menciptakan polimer poliuretan pertama kali dirintis oleh
Otto Bayer dan rekan-rekannya pada tahun 1973 di labolatorium I.G. Farben di
Leverkusen, Jerman. Mereka menggunakan prinsip polimerisasi adisi untuk
menghasilkan poliuretan dari diisosianat cair dan polieter cair atau diol
poliester seperti menunjuk ke berbagai kesempatan spesial, khususnya saat
dibandingkan dengan berbagai plastik yang dihasilkan dari olefin, atau dengan
polikondensasi. Awalnya, usaha difokuskan pada produksi serat dan busa yang
fleksibel. Kendati pengembangan terintangi oleh Perang Dunia II (saat itu PU
digunakan dalam skala terbatas sebagai pelapisan pesawat), poliisosianat telah
menjadi tersedia secara komersial sebelum tahun 1952. Produksi komersialnya
busa poliuretan yang fleksibel dimulai pada 1954, didasarkan pada toluena diisosianat
(TDI) dan poliol poliester. Penemuan busa ini (yang awalnya dijuluki keju Swiss
imitasi oleh beberapa penemu) adalah air yang tak sengaja dicampurkan ke dalam
campuran reaksi. Bahan-bahan ini digunakan pula untuk memproduksi busa kaku,
karet gom, dan elastomer. Serat linear diproduksi dari heksametilena
diisosianat (HDI) dan 1,4-butanadiol (BDO).
Poliol polieter yang tersedia secara komersial untuk pertama
kalinya, poli(tetrametilena eter) glikol, diperkenalkan oleh DuPont pada 1956
dengan mempolimerisasikan tetrahidrofuran. Glikol polialkilena yang tak begitu
mahal diperkenalkan BASF dan Dow Chemical setahun selanjutnya, 1957. Poliol
polieter menawarkan sejumlah keuntungan teknis dan komersial seperti biaya yang
rendah, penanganan yang mudah, dan stabilitas hidrolitik yang lebih baik; dan
poliol poliester bisa digantikan dengan cepat dalam pembuatan barang-barang
dari poliuretan. Pada 1960, lebih dari 45.000 ton busa poliuretan yang
fleksibel diproduksi. Seiring dengan perkembangan zaman, tersedianya bahan tiup
klorofluoroalkana, poliol polieter yang tak mahal, dan metilena difenil
diisosianat (MDI) menjadi bukti dan penggunaan busa kaku poliuretan sebagai
bahan isolator berkinerja tinggi. Busa kaku yang didasarkan pada MDI polimerik
menawarkan karakteristik pembakaran dan stabilitas suhu yang lebih baik
daripada busa kaku berbasis TDI. Dalam 1967, diperkenalkan busa kaku
poliisosianurat yang termodifikasi uretana, menawarkan sifat yang tak mudah
terbakar serta stabilitas termal yang jauh lebih baik kepada berbagai produk
isolator berdensitas rendah. Selain itu, dalam era 1960-an diperkenalkan pula
sejumlah komponen pengaman bagian dalam otomotif seperti panel pintu dan
instrumen yang dihasilkan dengan kulit termoplastik isian penguat dengan busa
semi-kaku.
Pada 1969, Bayer AG memamerkan sebuah mobil yang semua
komponennya dari plastik di Dusseldorf, Jerman. Komponen-komponen mobil itu
dibuat dengan menggunakan sebuah proses baru bernama RIM (Reaction Injection
Molding). Teknologi RIM menggunakan tumbukan bertekanan tinggi dari komponen
cair yang dilanjutkan dengan mengalirkan campuran reaksi dengancepat ke dalam
rongga cetak. Bagian-bagian berukuran besar, seperti panel bodi dan fasia
otomotif, bisa dicetak dengan cara tersebut. Poliuretan RIM lambat laun berkembang
menjadi berbagai macam produk serta proses. Penggunaan teknologi trimerisasi
dan pemuai rantai diamina memberikan poli(uretana urea), poli(uretana
isosianurat), dan poliurea RIM. Penambahan bahan pengisi, seperti kaca berigi
(milled glass), mika, dan serat mineral olahan menghasilkan RRIM (reinforced
RIM atau RIM yang diperkuat) yang memberikan berbagai peningkatan dalam modulus
lendut (kekakuan) dan stabilitas termal. Modulus lendut semakin ditingkatkan
dengan memasukkan glas mat praletak ke dalam rongga cetak RIM, yang juga
dikenal sebagai SRIM, atau structural RIM.
Elastomer poliuretan yang sangat terisi maupun yang tak
terisi kini digunakan dalam penerapan saringan minyak suhu-tinggi. Busa
poliuretan (termasuk juga karet busa) sering dibuat dengan menambahkan bahan
asiri dalam jumlah kecil, yang disebuat bahan pembusa, ke campuran reaksi.
Bahan asiri yang sederhana menghasilkan berbagai karakteristik kinerja yang
penting, terutama sekali isolator termal. Di awal 1990-an, karena berdampak
pada penyusutan ozon, Protokol Montreal mengakibatkan pada banyak berkurangnya
penggunaan sebagian besar bahan pembusa yang mengandung klor seperti
triklorofluorometana (CFC-11). Alkil halide yang lain, seperti
hidroklorofluorokarbon 1,1-dikloro-1-fluoroetana (HCFC-141, digunakan sebagai
pengganti sementara sampai penggunaannya dihapuskan secara bertahap di bawah
perintah IPPC mengenai gas rumah kaca dalam 1994 dan oleh perintah Volatile
Organic Compounds (VOC) dari Uni Eropa pada 1997. Di akhir 1990-an, penggunaan
bahan pembusa seperti karbon dioksida, pentana, 1,1,1,2-tetrafloroetana
(HFC-134a), dan 1,1,1,3,3-pentafluoropropana (HFC-245fa) mulai digunakan secara
meluas dalam Amerika Utara dan Uni Eropa, meski bahan pembusa berklor tetap
digunakan di kebanyakan negara sedang berkembang.
Berdasarkan pada teknologi pelapisan semprot poliuretan
serta kimia polieteramina yang sudah ada, elastomer semprot poliurea
dua-komponen mulai dikembangkan secara meluas di era 1990-an. Reaktivitas yang
cepat dan ketidakpekaan relatifnya terhadap kelembaban membuatnya berguna untuk
melapisi berbagai proyek wilayah permukaan yang besar, seperti pengurungan
sekunder, pelapisan lubang got dan terowongan, serta tabung tangki. Adhesi yang
sempurna bagi beton dan baja diperoleh dengan pengolahan permukaan yang tepat.
Dalam periode yang sama, teknologi elastomer poliuretan-poliurea hibrid dan
poliuretan dua-komponen digunakan untuk memasuki pasar bed liner muat
semprot-di-tempat. Teknik untuk pelapisan truk pickup ini dan ruang kargo yang
lain menciptakan sebuah komposit anti abrasi yang tahan lama dengan substrat
logam, serta meniadakan korosi dan kerapuhan yang diasosiasikan dengan bed
liner termoplastik yang drop-in.
Poliol dari minyak nabati untuk menghasilkan berbagai produk
dari poliuretan mulai menarik perhatian pada 2004, sebagian disebabkan
meningkatnya biaya bahan mentah petrokimia dan sebagian lagi disebabkan oleh
semakin kuatnya tuntutan masyarakat atas produk-produk yang ramah lingkungan.
Reaksi poliuretan yang umum adalah sebagai berikut :
Poliuretan berada dalam kelas senyawa yang disebut polimer
reaksi, termasuk juga epoksi, poliester tak jenuh dan fenol.Sebuah rangkaian
uretan dihasilkan dengan mereaksikan satu gugus isosianat, -N=C=O dengan satu
gugus hidroksil (alkohol) -OH. Poliuretan dihasilkan oleh reaksi poliadisinya
sebuah poliisosianat dengan sebuah polialkohol (poliol) dalam kehadiran sebuah
katalis dan zat aditif yang lain. Dalam kasus ini, polisosianat merupakan
molekul dengan dua atau lebih gugus fungsional isosianat, R-(N=C=O)n ≥ 2 sedang
poliol adalah molekul dengan dua atau lebih gugus fungsional hidroksil,
R'-(OH)n ≥ 2. Produk reaksi adalah sebuah polimer yang mengandung rangkaian
uretan, -RNHCOOR'-. Isosianat akan bereaksi dengan apapun molekul yang mengandung
satu hidrogen aktif. Di samping bereaksi dengan air untuk membentuk rangkaian
urea dan gas karbon dioksida. isosianat bereaksi pula dengan polieteramina
untuk membentuk poliurea. Secara komersial, poliuretan diproduksi dengan
mereaksikan isosianat cair dengan campuran cairnya poliol, katalis, dan zat
tambahan yang lain. Dua komponen itu mengacu pada sebuah sistem poliuretan.
Campuran ini disebut pula 'resin' atau 'campuran resin'. Beberapa contoh dari
zat tambahan campuran resin adalah pemanjang rantai, pertautan silang,
surfaktan, penghambat nyala, bahan pembusa, pigmen, dan bahan pengisi.
Komponen pertama polimer poliuretan yang penting adalah
isosianat. Molekul yang mengandung dua gugus isosianat disebut diisosianat.
Molekul tersebut juga dikaitkan dengan monomer sebab digunakan untuk
menghasilkan isosianat polimerik yang mengandung tiga atau lebih gugus
fungsional isosianat. Isosianat dapat digolongkan sebagai aromatik, seperti
difenilmetana diisosianat (MDI) atau toluena diisosianat (TDI); atau alifatik
seperti heksametilena diisosianat (HDI) atau isoforon diisosianat (IPDI). Salah
satu contoh dari isosianat polimerik adalah difenilmetana diisosianat
polimerik, yang merupakan campuran molekul dengan dua-, tiga-, dan empat- atau
lebih banyak gugus isosianat, dengan fungsionalitas rata-rata 2,7. Isosianat
bisa lebih jauh dimodifikasi dengan mereaksikan sebagian dengan sebuah poliol
untuk membentuk sebuah prapolimer. Kuasi-prapolimer terbentuk saat rasio
stoikiometrinya isosianat ke gugus hidroksil lebih besar daripada 2:1. Sebuah
prapolimer sejati terbentuk saat rasio stoikiometrinya 2:1. Karakteristik
pentingnya isosianat adalah tulang punggung molekulnya, % kandungan NCO, dan
viskositas.
Komponen penting keduanya polimer poliuretan adalah poliol.
Molekul yang mengandung dua gugus hidroksil disebut diol, molekul dengan tiga
gugus hidroksil disebut triol, dll. Dalam prakteknya, poliol dibedakan dari
rantai pendek atau pemuai rantai glikol dengan berat molekul yang rendah dan
pertautan silang (cross linker) seperti etilena glikol (EG), 1,4-butanadiol
(BDO), dietilena glikol (DEG), gliserin, dan trimetilol propana (TMP). Poliol
juga termasuk polimer. Poliol dibentuk oleh adisi berkatalis basanya propilena
oksida (PO), etilena oksida (EO) ke sebuah inisiator yang mengandung hidroksil
atau amina, atau dengan poliesterifikasinya sebuah di-acid, seperti asam
adipat, dengan glikol, seperti etilena glikol atau dipropilena glikol (DPG).
Poliol diperpanjang dengan PO atau EO merupakan poliol polieter. Poliol yang dibentuk
dengan poliesterifikasi adalah poliol poliester. Baik inisiator yang digunakan,
memuai, serta berat molekulnya poliol sangat mempengaruhi keadaan fisik dan
sifat fisiknya polimer poliuretan. Karakteristik poliol yang penting adalah
tulang belakang molekul, inisiator, berat molekul, % gugus hidroksil utama,
fungsionalitas, dan viskositas.
Mekanisme reaksi poliuretan dengan sebuah amina tersier,
adalah sebagai berikut :
Reaksi polimerisasi dikataliskan dengan amino, seperti
dimetilsikloheksilamina, dan senyawa organologam, seperti dibutiltin dilaurat
atau bismut oktanoat. Lebih jauh lagi, katalis bisa dipilih berdasarkan reaksi
uretan (gel), seperti 1,4-diazabisiklo[2.2.2]oktana (yang disebut pula DABCO
atau TEDA), atau reaksi urea (tiup), seperti bis-(2-dimetilaminoetil) eter,
atau secara spesifik mengendalikan reaksi trimerisasi isosianat, seperti
potassium octoate.
Salah satu sifat poliuretan yang disukai adalah kemampuannya
diubah menjadi busa. Bahan pembusa seperti air, halokarbon tertentu seperti
HFC-245fa (1,1,1,3,3-pentafluoropropana) serta HFC-134a
(1,1,1,2-tetrafluoroetana]]), dan hidrokarbon seperti n-pentana, bisa
ditambahkan sebagai arus bantu. Air bereaksi dengan isosianat untuk menciptakan
gas karbon dioksida yang mengisi dan mengembangkan sel yang diciptakan dalam
proses pencampuran. Reaksinya merupakan proses tiga langkah. Molekul air
bereaksi dengan gugus isosianat untuk membentuk asam karbamat. Asam karbamat
tidak stabil, dan penguraiannya membentuk karbon dioksida dan sebuah amina. Amina
bereaksi dengan lebih banyak isosianat untuk menghasilkan sebuah urea buatan.
Air memiliki berat molekul yang amat rendah, jadi meski persen beratnya air
kecil, perbandingan molarnya air tinggi dan menghasilkan urea berjumlah banyak.
Urea tersebut tidak sangat mudah larut dalam campuran reaksi dan cenderung
membentuk fase "segmen keras" terpisah sebagian besar terdiri dari
poliurea. Konsentrasi serta organisasi dari fase poliurea memiliki dampak yang
signifikan bagi sifatnya busa poliuretan. Halokarbon dan hidrokarbon dipilih
sebab memiliki titik didih pada atau mendekati suhu kamar. Karena reaksi
polimerisasi bersifat isotermik, bahan pembusa ini menguap menjadi gas saat
proses reaksi berlangsung. Keduanya mengisi dan memuaikan matriks polimer
seluler, menciptakan sebuah busa. Penting diketahui bahwa gas tiup tidak
menciptakan sel busa. Sel busa merupakan hasil gas tiup yang tercampur baur ke
dalam gelembung yang diaduk ke dalam sistem di waktu pencampuran. Kenyataannya,
busa mikroseluler berdensitas tinggi bisa dibentuk tanpa penambahan bahan tiup
dengan pembuihan secara mekanis komponen poliol sebelum digunakan.
Surfaktan digunakan untuk memodifikasi karakteristik polimer
dalam proses pembusaan. Surfaktan digunakan untuk mengemulsi komponen cair,
mengatur ukuran sel, dan mengstabilkan struktur sel untuk mencegah keruntuhan
dan cacat permukaan. Surfaktan busa yang kaku dirancang untuk menghasilkan sel
yang baik dan kandungan sel yang sangat tertutup. Surfaktan busa yang fleksibel
dirancang untuk mengstabilkan massa reaksi sambil memaksimalkan kandungan sel
terbuka untuk mencegah busa dari mengecil. Kebutuhan akan surfaktan bisa
dipengaruhi oleh pilihan isosianat, poliol, kompatibilitas komponen,
reaktivitas sistem, perlengkapan serta kondisi proses, piranti, bentuk bagian,
dan bobot tembakan.
Produk Poliuretan juga digunakan dalam pembuatan elastomer.
Sifat mekanisnya baik, yakni tahan kikisan dan tahan sobek. Akan tetapi,
harganya tinggi sehingga penggunaannya terbatas. Dalam bidang pelapisan
permukaan, keberhasilan cat dan penis poliuretan bertahan di pasaran karena
ketahanannya terhadap cuaca dan kikisan, serta di gunakan sebagai jantung
buatan.
BAB III.
PENUTUP
A. KESIMPULAN
Poliuretan, yang umumnya disingkat PU, adalah polimer yang
terdiri dari sebuah rantai unit organik yang dihubungkan oleh tautan uretana
(karbamat). Perumusan poliuretan meliputi kekakuan, kekerasan, serta kepadatan
yang amat beragam. Poliuretan digunakan secara meluas dalam dudukan busa
fleksibel berdaya lenting (daya pegas) tinggi, panel isolator busa yang kaku,
segel busa mikroseluler dan gasket, roda dan ban karet yang tahan lama, senyawa
pot elektrik, segel dan lem berkinerja tinggi, serat spandeks, alas karpet, dan
bagian plastik yang keras. dan penggunaan busa kaku poliuretan sebagai bahan
isolator berkinerja tinggi. Penggunaan teknologi trimerisasi dan pemuai rantai
diamina memberikan poli(uretana urea), poli(uretana isosianurat), dan poliurea
RIM. Penambahan bahan pengisi, seperti kaca berigi (milled glass), mika, dan serat
mineral olahan menghasilkan RRIM (reinforced RIM atau RIM yang diperkuat) yang
memberikan berbagai peningkatan dalam modulus lendut (kekakuan) dan stabilitas
termal. Modulus lendut semakin ditingkatkan dengan memasukkan glas mat praletak
ke dalam rongga cetak RIM, yang juga dikenal sebagai SRIM, atau structural
RIM.Elastomer poliuretan yang sangat terisi maupun yang tak terisi kini
digunakan dalam penerapan saringan minyak suhu-tinggi. Busa poliuretan
(termasuk juga karet busa) sering dibuat dengan menambahkan bahan asiri dalam
jumlah kecil, yang disebuat bahan pembusa, ke campuran reaksi. Bahan asiri yang
sederhana menghasilkan berbagai karakteristik kinerja yang penting, terutama
sekali isolator termal. . Dalam periode yang sama, teknologi elastomer poliuretan-poliurea
hibrid dan poliuretan dua-komponen digunakan untuk memasuki pasar bed liner
muat semprot-di-tempat. Teknik untuk pelapisan truk pickup ini dan ruang kargo
yang lain menciptakan sebuah komposit anti abrasi yang tahan lama dengan
substrat logam, serta meniadakan korosi dan kerapuhan yang diasosiasikan dengan
bed liner termoplastik yang drop-in. Poliuretan juga banyak digunakan dalam
pembuatan elastomer , sebagai pernis, dan untuk jantung buatan.
B. SARAN
Poliuretan merupakan salah satu polimer sintetik yang sangat
berguna dalam kehidupan sehari-hari.Namun, jika produksi poliuretan meningkat
maka peluang pencemaran lingkungan dan penipisan lapisan ozon semakin besar.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar