View
14
Download
4
Category
Preview:
DESCRIPTION
materi teknologi polimer pak subriyer
Citation preview
DR. IR. SUBRIYER NASIR, MS
Jurusan teknik kimia fakultas teknik universitas sriwijaya
TEKNOLOGI POLIMERTEKNOLOGI POLIMER
Polimer senyawa kimia dengan berat molekul yang tinggi yg terdiri dari beberapa unit (gugus) berulang yang disebut “mer”
Aplikasi untuk polimer :1.Plastik2.Karet (elastomer)3.Serat (fiber)4.Surface finishing dan coating5.Perekat (Adhesive)
Berdasarkan asalnya : Polimer alam : serat, protein, karet alam dsb Polimer sintetik : PE, PP, PVC, PVA dll Berdasarkan kelakuan thd temperatur
Termoplastik Termoset Elastomer
Berdasarkan sintesa kimia
o Polimer kondensasio Polimer Adisi
Polimerisasi AdisiMonomer mengadisi monomer lain sehingga produk polimer mengandung semua atom yang ada pada monomer awal
C CH
H H
HC C
H
H H
H+...... + + ...... C C C C C
H H H H
H H H H H
H
Etilena Polietilena
Polimerisasi KondensasiSebagian dari molekul monomer tidak termasuk dalam polimer akhir . Biasanya menghasilkan molekul air, amonia dsb
Alkena Polimerisasi adisi
etilena → Polietilena
C CH
H H
HC CH
H H
H
n
nC C C C CH H H H
H H H H H
HCH
H
Propilena → Polipropilena
H2C CH
CH3 CH2
CH2
CH2
nC C C C C C
Salah
POLIMERISASI
H2C CH
CH3 C C C C C C
Rumus yang benar
C C C C C C
CH3 CH3 CH3
H
H
H
H
H H H
H
H
Rantai C bercabang
Etilena Polimer Sintetik
Melalui substitusi satu atau beberapa hidrogen dari etilena
POLIMERISASI
HO
C
O
CH2CH2CH2CH2CH2 N
H
H HO C
O
H2C CH2CH2CH2CH2 N
H
H
+
+
C
O
CH2CH2CH2CH2CH2 N
H
C
O
CH2
CH2CH2CH2CH2 N
Hx H2O+
Gugus Karboksil Gugus
Amina
Ikatan Amida
Asam 6-Aminoheksanoat Nilon
POLIMERISASI
Tiga dimensi (3D) padat
Tiga dimensi (3D) ruang
Dua dimensi (2D)
·-B-A-B-A-B-B-A-· · ·
Metoda Absolut
Metoda Relatif
Prinsip : Tekanan Osmosa (π)
Π = R T/Mn C + BC2 + ......................
Plot Π/C versus C didapat Mn yaitu Berat Molekul Rata-rata
Π/C RT/Mn
C
Persamaan Einstein (1906)
5,21sr
η = viskositas suspensi
5,21
sp
s
sp = Viskositas Spesifik
(1)
Kred
c
s
/1
1
red = viskositas tereduksi
Interaksi polimer-polimer thd viskositas tereduksi dapat dihilangkan dengan ekstrapolasi ke konsentrasi nol
c
sp
c 0lim
= viskostas intrinsic
Kcsps
1
Karena molekul polimer dalam larutan tidak kaku (rigid) dan tidak bulat dan pada konsentrasi tertentu berinteraksi satu sama lain maka persamaan (1) dapat dapat ditulis:
K : fungsi ukuran molekul terlarut, bentuk molekul, rigiditas, interaksi antarmolekul dan proporsionalitas antara fraksi volume dan konsentrasi dan tergantung juga pada system polimer-pelarut maka persamaan 2) menjadi
(2)
Persamaan Huggins :
ckcsp 2"
K” ~ 0,4
Bentuk ekivalen dari persamaan (3) adalah
ckcr
inh2"ln
inh
"k = viskositas inherent
=k’ - 0,5
(3)
1/ rsssp
Jenis Viskositas Satuan Umum
Nama Umum Nama Rekomendasi
η Centipoise (cp) Viskositas larutan
Viskositas larutan
ηsCentipoise (cp) Viskositas
pelarutViskositas pelarut
ηrTanpa dimensi Viskositas relatif Rasio viskositas
Tanpa dimensi Viskositas reduksi
-
dl/gram Viskositas inherent
Bilangan Viskositas logaritmik
dl/gram Viskositas spesifik
Bilangan viskositas
dl/gram Viskositas Intrinsik
Bilangan viskositas terbatas
cc rspred /1/
crinh /ln
inhcredc
00limlim
Persamaan Mark-Houwink
axx MK (0,5 < a <1.0)
K dan a merupakan konstanta yang tergantung pada sistem polimer dan pelarut.
Sistem Polimer-pelarut dengan K = 5,83 x E-05 dan a = 0.72
Waktu : to, t1,t2,t3,..............................tnKonsentrasi : c1,c2,c3, ................................cn
C
C v sLn (ηsp /c)
C v sLn (ηr /c)
1. Polimerisasi Curah (Bulk Polymerization) 2. Polimerisasi Larutan (Solution Polymerization) 3. Polimerisasi Antarmuka (Interfacial
polymerization) 4. Polimerisasi Suspensi (Suspension
Polymerization) 5. Polimerisasi Emulsi (Emulsion Polymerization)
Digunakan untuk memperoleh benda benda dengan bentuk yang diinginkan dengan melaksanakan polimerisasi langsung dalam cetakan.
Contoh :
- Pengecoran- Potting- Pengkapsulan- Komponen-komponen listrik- resin resin termosetting
Keunggulan :
1. Polimer murni karena hanya melibatkan monomer, inisiator atau agen pemindah rantai
2. Benda dapat langsung dicetak3. Yield per volume paling tinggi
Kelemahan :
1. Sering sulit dikontrol, untuk menjaga agar proses dapat dikontrol dengan baik, proses polimerisasi mungkin berlangsung lama sehingga tidak ekonomis
2. Sulit untuk mendapat laju polimerisasi yang tinggi dan polimer dengan BM rata-rata yg tinggi.
3. Sulit untuk menghilangkan sisa-sia monomer yg tidak bereaksi.
Keunggulan : 1. Mudah dalam melakukan kontrol thd panas 2. Disain reaktor relatif lebih mudah 3. Larutan polimer dapat diperoleh secara langsung
Kelemahan : Diperlukan sejumlah solven yang mungkin
flammable, toxic dan mahal Pemisahan solvent dan polimer memerlukan
tambahan peralatan. Pemisahan monomer dan sisa pelarut lebih sulit Penggunaan solven yg inert dapat menurunkan
yield.
Polimerisasi Suspensi
Keuntungan :
1. Proses perpindahan massa dan panas yang yg efisien
2. Viskositas polimer yg cukup rendah3. Konversi monomer yang tinggi4. Laju polimerisasi yang tinggi5. BM polimer yg diperoleh cukup tinggi6. Luas permukaan partikel polimer yg
besar7. Produk dapat dipakai langsung
Kelemahan :1. Kontaminasi produk oleh aditive shg
polimer berkurang kemurniannya.2. Sulit dikontrol terlebih bila monomer
bersifat hydrofilik.
Biasanya menghasilkan polimer dalam bentuk emulsi berupa latex dengan ukuran 500 – 1500 Ao. Contoh : Karet Sintetis yg disebut Government Rubber-Styrene (GR-S) atau SBR (Styrene-Butadien Rubber).
Keunggulan :1. Mudah untuk dikontrol dan viskositas produk
yang rendah2. Laju polimerisasi dapat ditingkatkan dengan
penggunaan sabun atau inisiator dalam konsetrasi rendah
3. Residu monomer kecil karena ukuran partikel lateks yang halus.
4. Produk lateks sering dapat langsung digunakan.
1. Sulit memperoleh monomer yang murni
2. Diperlukan teknik tersendiri untuk memperoleh polimer padat
3. Adanya air dalam proses reaksi menurunkan yield produk per volume reaktor.
Recommended