BAHAN KONSTRUKSI

NON LOGAM SINTETIS

A. Pendahuluan

Sintetis adalah campuran beberapa bahan kimia untuk membentuk zat baru

yang dapat mengurangi kekurangan sifat bahan bahan pembuatnya. Bahan konstruksi

sintetis adalah bahan konstruksi yang terbuat dari beberapa campuran zat kimia untuk

menghilangkan kekurangan sifat suatu bahan dengan merubahnya menjadi lebih praktis,

dapat merubanya sesuai bentuk yang kita inginkan, maupun menjadikannya lebih

ekonomis dibandingkan dengan menggunakan bahan yang alami. Disebut bahan sintetis

karena telah melalui serangkaian proses yang di rancang dan dilakukan oleh manusia

sehingga menjadi suatu produk olahan baru.

Seiring berkembangnya teknologi, hampir semua bahan konstruksi baik di

industri maupun skala rumah tangga yang menggunakan bahan sintetis. Bahan

konstruksi sintetis sering digunakan sebagai pelapis maupun campuran sebagai

konstruksi suatu alat-alat yang digunakan dalam industri kimia. Bahan konstruksi

sintetis dapat dibedakan beberapa macam seperti Keramik, Polimer dan maupun bahan

alam yang diproses lebih lanjut seperti genteng tanah liat yang dibakar baik alami dari

tanah liat maupun dengan bahan campuran lain, contoh lain yaitu olahan kayu yang

disertai polimer atau plastic pelapis sehingga terlihat lebih menarik dan anti air serta

banyak lagi contoh – contoh lain.

B. Contoh – Contoh Bahan Kontruksi Non Logam Sintetis

1. KERAMIK

a. Bentuk Keramik

Keramik adalah bahan padat anorganik yang bukan logam. Pada

umumnya proses pembuatan keramik adalah dengan cara dibakar, demikian

dinamakan keramik tradisional. Dalam hal ini keramik dapat dibagi menjadi

berikut:

1) Keramik Putih.

Keramik putih yang dimaksud adalah keramik yang terdiri dari tiga komponen

utama, yaitu: lempung – felspar – flinit. Keramik putih disini dibagi menjadi tiga

bagian, yaitu:

a. Keramik tanah.

Benda bakar yang putih, tidak bersifat seperti kaca dan strukturnya rapat.

Gambar 1. Keramik tanah

b. Keramik batu.

Benda bakar yang rapat dan tidak tembus cahaya.

Gambar 2. Keramik batu

c. Porselen.

Benda yang rapat dan kedap udara serta nampak lebih jernih, dikarenakan

unsur kacanya yang lebih banyak.

Gambar 3. Porselen

b. Sifat Keramik

Si f a t yang umum dan mudah d i l i ha t s eca r a f i s i k pada

kebanyakan j en i s keramik adalah britle atau rapuh, hal ini dapat kita lihat

pada keramik jenis tradisionals epe r t i ba r ang pecah be l ah , ge l a s ,

kend i , ge r abah dan s ebaga inya , walaupun sifat ini tidak berlaku pada

jenis keramik tertentu, terutama jenis keramik hasil sintering, dan

campuran sintering antara keramik dengan logam.sifat lainya adalah

tahan suhu tinggi, sebagai contoh keramik tradisional yang terdiridari clay,

flint dan feldfar tahan sampai dengan suhu 1200 C, keramik

engineeringseperti keramik oksida mampu tahan sampai dengan

suhu 2000 C. kekuatan tekantinggi, sifat ini merupakan salah satu faktor

yang membuat penelitian tentang keramik terus berkembang.

c. Kegunaan Keramik

Hampir sebagian besar orang telah menggunakan produk-produk yang

terbuat dari keramik,entah itu untuk kebutuhan rumah tangga seperti mangkok,

piring, cangkir,teko,tempayan dll. Atau keramik yang digunakan untuk bahan

bangunan, seperti batu-bata,genteng keramik, tegel keramik , pipa-pipa

keramik untuk pembuangan. Ada juga keramik yang digunakan untuk

keperluan keperluan khusus dan dibuat secara khusus pula misalnya keramik

isolator yang digunakan untuk kebutuhan industri perlistrikkan

d. Perkembangan Teknologi Keramik

Dengan berkembangnya teknologi maka kini bahkan keramik telah

digunakan didalam berbagai keperluan bidang science seperti bidang

kedokteran yang dikenal dengan bio ceramics, misalnya beberapa organ tubuh

manusia yang rusak ternyata dapat digantikan dengan bahan keramik seperti

tulang dan gigi.

Keramik juga banyak digunakan di dalam dunia elektronik. Ternyata

banyak bagian dari dari produk elektronik yang dibuat dari bahan keramik .

Dalam bidang teknologi kedirgantaraan maupun antariksa, ternyata

bagian-bagian tertentu dari pesawat terbang maupun pesawat luar angkasa

terbuat dari bahan keramik. Sebagai contoh, pesawat antariksa ulang alik

Columbia dan Discovery ternyata seluruh badan pesawat bagian luarnya

dilapisi dengan mantel yang tahan api yang terbuat dari keramik yang ringan

(light refractory brick) yang tahan terhadap suhu yang sangat tinggi. Tanpa

dilapisi bahan keramik tersebut maka pesawat antariksa tidaklah mungkin

dapat terbang menjelajah luar angkasa, karena ketika kembali ke bumi akan

mengalami gesekan dengan atmosfir yang mengakibatkan terjadinya suhu

yang sangat tinggi itu.

Bahan keramik juga digunakan dibidang teknologi nuklir. Hal ini

disebabkan karena bahan keramik, selain tahan terhadap suhu yang sangat

tinggi, juga sekaligus penghantar panas yang sangat buruk . Bahkan bahan

keramik merupakan bahan satu satunya yang tahan terhadap radiasi

nuklir,sehingga reactor nuklir dimanapun menggunakan bahan keramik

sebagai pelindung, agar radiasi tidak menyebar kemana-mana karena sangat

membahayakan .

Jadi keramik yang telah kita kenal bukan hanya melulu tegel ,saniter atau

barang pecah saja

2. SEMEN DAN BETON

SEMEN

a. Bentuk dan Kegunaan Semen

Semen adalah bahan anorganik yang mengeras pada pencampuran

dengan air atau larutan garam. Semen terdiri dari batu kapur/gamping yang

mengandung kalsium oksida (CaO), tanah liat (lempung) yang mengandung

silika oksida (SiO2), aluminium oksida (Al2O3), besi oksida(Fe2O3) dan gips

yang berfungsi untuk mengontrol pengerasan.

Jenis-jenis semen yang sering digunakan yaitu :

a) Semen Portland Pozolan (SPP)

Semen ini merupakan hasil dari semen Portland di tambah dengan pozolan, yang

mana pozolan yang di tambahkan bekrisar 10-30%. Nama lain dari semen ini

Traz Portland Cement, semen ini sering dipakai di Negara Jerman. Tras yang di

gunakan adalah Tras Andernach.

Gambar 4. Semen Portland Pozolan

b) Semen Putih

Campuran semen ini memiliki kadar Fe2O3-nya rendah, karna warna abu-abu

pada semen portland disebabkan oleh serbuk besi. Semen ini dibuat dari batu

kapur dan tanah liat putih (kaolin), kadar Fe2O3 tidak boleh lebih dari 1,5%.

Pengolahannya sama dengan pengolahan semen biasa, tapi tidak menggunakan

alat-alat yang mengandung besi.

Gambar 5. Semen putih

c) Mansory semen

Semen ini berfungsi untuk pasangan tembok dan plasteran. Semen ini dibuat

dari semen Portland dan di campur dengan hasil gilingan batu kapur. Namun

semen tipe I lebih baik dibandingkan dengan semen ini.

d) Semen sumur minyak

Berfungsi untuk menyemen pipa pengeboran minyak, melapisi bocoran air atau

gas. Semen ini di pakai dalam bentuk bubur cair yang di pompakan dengan

tekanan tinggi yang mencapai 1200 kg/cm2 dengan suhu rata-rata lebih dari 170o

dalam keadaan belum mengeras.

e) Hidropobic semen

Klinker yang di giling dengan tambahan asam oleat atau asam streat.

f) Waterproofed semen

Semen yang digunakan di Inggris yang terbuat dari semen Portland yang

ditambahkan calsium, aluminium, atau sterat logam lainnya.

g) Semen alumina

Terbuat dari batu kapur dicampur dengan bauksit dengan kadar campuran 60-

70% (batu kapur), dan 30-40% (bauksit). Campuran dibakar pada suhu 1600oC

dalam tungku listrik sampai cair, kemudian hasil baker tadi di tambahkan gips.

b. Sifat Semen

Semen memiliki 4 unsur pokok, yaitu :

1. Batu kapur (Cao) sebagai sumber utama, terkadang terkotori oleh SiO2,

Al2O3, dan Fe2O3.

2. Tanah liat yang mengandung senyawa SiO2, Al2O3, dan Fe2O3.

3. Bila perlu ditambahkan pasir kwarsa / batu silika, ini di tambahkan apabila

pada tanah liat mengandung sedikit SiO2.

4. Pasir besi / biji besi, ini ditambahkan apabila tanah liat mengandung sedikit

Fe2O3.

Tipe-tipe semen, dan penggunaan sesuai tipenya:

Tipe I, merupakan semen yang digunakan untuk bangunan umum tanpa

syarat khusus. Nama lain dari semen ini adalah Ordinary Portland Cement

(OPC).

Tipe II, dapat digunakan bila ada gangguan dari sulfat yang sedang dan

panas hidrasi sedang.

Tipe III, semen ini memiliki proses pengerasan yang cepat. Biasanya

digunakan untuk pembangunan yang penyelesaiannya cepat atau di batasi

waktu.

Tipe IV, semen yang panas hidrasinya rendah.

Tipe V, semen ini digunakan apabila pembangunan ada di sekitar tepian

pantai atau bangunan tersebut memiliki gangguan sulfat yang tinggi.

c. Perkembangan Teknologi Semen

Perkembangan teknologi semen saat ini bertujuan mengurangi

kandungan clinker, yang mulai menurun kuantitas produksinya akibat

terbatasnya sumber daya yang ada, dengan bahan lain. PCC (Portland

Composite Cement) merupakan jenis semen yang mencampurkan clinker

dengan substansi tambahan seperti fly ash, pozzolan, material (natural &

artificial) dan kapur kualitas tinggi.

BETON

a. Bentuk Beton

Beton adalah sebuah bahan bangunan komposit yang terbuat dari

kombinasi agregat dan pengikat semen.

Gambar 6. Beton

b. Sifat – sifat Beton

Sifat beton berubah sesuai dengan pencampurnya. Sifat-sifat yang harus

dipenuhi dalam pembuatannya adalah beton harus sangat padat dan serta dapat

diolah. Semakin kecil perbandingan air dan semen, maka akan semakin besar

kekuatan beton. Hal-hal yang mempengaruhi kekuatan beton adalah bahan yang

akan dipakai dalam pembuatan beton itu sendiri, diantaranya beton terbuat dari:

- Semen

- Agregat

Adalah campuran yang dimasukkan dalam pembuatan beton, pada umumnya

pasir alam, batu alam, pasir halus. Agregat yang baik mempunyai sifat sebagai

berikut:

a. Keras dan kuat

b. Bersih

c. Tahan lama

c. Kegunaan Beton

Sekarng ini penggunaan beton banayk digunakn untuk sebagai kontruksi,

misalnya jalan, jembatan, lapangan terbang, waduk, bendungan dan lainnya.

d. Perkembangan Teknologi dari Beton

Akhir-akhir ini teknologi beton mengalami perkembangan yang sangat

pesat dimana inovasi-inovasi baru banyak dihasilkan baik dengan

menambahkan bahan tambahan kimia ataupun pozolanik material dan juga

komposisi dari campuran beton.

3. GELAS KACA

a. Bentuk dan Sifat Gelas Kaca

Gelas adalah benda yang transparan, lumayan kuat, biasanya tidak

bereaksi dengan barang kimia, dan tidak aktif secara biologi yang bisa dibentuk

dengan permukaan yang sangat halus dan kedap air. Oleh karena sifatnya yang

sangat ideal gelas banyak digunakan di banyak bidang kehidupan. Tetapi gelas

bisa pecah menjadi pecahan yang tajam. Sifat kaca ini bisa dimodifikasi dan

bahkan bisa diubah seluruhnya dengan proses kimia atau dengan pemanasan.

Gambar 7. Gelas Kaca

Gelas adalah zat padat amorf terbentuk pada waktu transformasi dari cair

menjadi kristal. Sifat dari gelas antara lain:

a. Sifat estetika

b. Sifat tembus pandang

c. Sifat elastik

d. Sifat ketahanan terhadap reaksi zat kimia.

Kaca adalah zat padat yang relatif kuat, bening dan transparan, dengan

menggunakan proses kristalisasi. Kaca adalah salah satu produk industri kimia yang

paling akrab dengan kehidupan kita sehari-hari. Dipandang dari segi fisika kaca

merupakan zat cair yang sangat dingin. Disebut demikian karena struktur partikel-

partikel penyusunnya yang saling berjauhan seperti dalam zat cair namun dia sendiri

berwujud padat. Ini terjadi akibat proses pendinginan (cooling) yang sangat cepat,

sehingga partikel-partikel silika tidak “sempat” menyusun diri secara teratur. Dari segi

kimia, kaca adalah gabungan dari berbagai oksida anorganik yang tidak mudah

menguap, yang dihasilkan dari dekomposisi dan peleburan senyawa alkali dan alkali

tanah, pasir serta berbagai penyusun lainnya. Kaca memiliki sifat-sifat yang khas

dibanding dengan golongan keramik lainnya. Kekhasan sifat-sifat kaca ini terutama

dipengaruhi oleh keunikan silika (SiO2) dan proses pembentukannya.

Beberapa sifat-sifat kaca secara umum adalah:

a. Padatan amorf (short range order).

b. Berwujud padat tapi susunan atom-atomnya seperti pada zat cair.

c. Tidak memiliki titik lebur yang pasti (ada range tertentu)

d. Mempunyai viskositas cukup tinggi (lebih besar dari 1012 Pa.s)

e. Transparan, tahan terhadap serangan kimia, kecuali hidrogen fluorida. Karena

itulah kaca banyak dipakai untuk peralatan laboratorium.

f. Efektif sebagai isolator.

g. Mampu menahan vakum tetapi rapuh terhadap benturan.

Jenis - Jenis dari Gelas dan Kaca

Secara umum, kaca komersial dapat dikelompokkan menjadi beberapa golongan:

1. Silika lebur. Silika lebur atau silika vitreo dibuat melalui pirolisis silikon

tetraklorida pada suhu tinggi, atau dari peleburan kuarsa atau pasir murni. Secara

salah kaprah, kaca ini sering disebut kaca kuarsa (quartz glass). Kaca ini

mempunyai ciri-ciri nilai ekspansi rendah dan titik pelunakan tinggi. Karena itu,

kaca ini mempunyai ketahanan termal lebih tinggi daripada kaca lain. Kaca ini

juga sangat transparan terhadap radiasi ultraviolet. Kaca jenis inilah yang sering

digunakan sebagai kuvet untuk spektrometer UV-Visible yang harganya sekitar

dua jutaan per kuvet. 

2. Alkali silikat. Alkali silikat adalah satu-satunya kaca dua komponen yang secara

komersial, penting. Untuk membuatnya, pasir dan soda dilebur bersama-sama,

dan hasilnya disebut Natrium silikat. Larutan silikat soda juga dikenal sebagai

kaca larut air (water soluble glass) banyak dipakai sebagai adhesif dalam

pembuatan kotak-kotak karton gelombang serta memberi sifat tahan api.          

3. Kaca soda gamping. Kaca soda gamping (soda-lime glass) merupakan 95 persen

dari semua kaca yang dihasilkan. Kaca ini digunakan untuk membuat segala

macam bejana, kaca lembaran, jendela mobil dan barang pecah belah.    

4. Kaca timbal. Dengan menggunakan oksida timbal sebagai pengganti kalsium

dalam campuran kaca cair, didapatlah kaca timbal (lead glass). Kaca ini sangat

penting dalam bidang optik, karena mempunyai indeks refraksi dan dispersi

yang tinggi. Kandungan timbalnya bisa mencapai 82% (densitas 8,0, indeks bias

2,2). Kandungan timbal inilah yang memberikan kecemerlangan pada “kaca

potong” (cut glass). Kaca ini juga digunakan dalam jumlah besar untuk

membuat bola lampu, lampu reklame neon, radiotron, terutama karena kaca ini

mempunyai tahanan (resistance) listrik tinggi. Kaca ini juga cocok dipakai

sebagai perisai radiasi nuklir. 

5. Kaca borosilikat. Kaca borosilikat biasanya mengandung 10 sampai 20% B2O3,

80% sampai 87% silika, dan kurang dari 10% Na2O. Kaca jenis ini mempunyai

koefisien ekspansi termal rendah, lebih tahan terhadap kejutan dan mempunyai

stabilitas kimia tinggi, serta tahanan listrik tinggi. Perabot laboratorium yang

dibuat dari kaca ini dikenal dengan nama dagang pyrex. Kaca borosilikat juga

digunakan sebagai isolator tegangan tinggi, pipa lensa teleskop seperti misalnya

lensa 500 cm di Mt. Palomer (AS).       

6. Kaca khusus. Kaca berwarna, bersalut, opal, translusen, kaca keselamatan,

fitokrom, kaca optik dan kaca keramik semuanya termasuk kaca khusus.

Komposisinya berbeda-beda tergantung pada produk akhir yang diinginkan.

7. Serat kaca (fiber glass). Serat kaca dibuat dari komposisi kaca khusus, yang

tahan terhadap kondisi cuaca. Kaca ini biasanya mempunyai kandungan silika

sekitar 55%, dan alkali lebih rendah.

b. Kegunaan Gelas Kaca

Produk-produk yang terbuat dari glas dan kaca sering kita jumpai di

dalam kehidupan sehari – hari, sebab tampilannya yang berwarna transparan

yang menjadikannya terlihat lebih menawan.

c. Perkembangan Teknologi Gelas Kaca

Pada tahun 1914, di Belgia dikembangkan proses Fourcault untuk

menarik kaca plat secara kontiniu. Selama 50 tahun berikutnya para ilmuwan

dan insinyur telah berhasil menciptakan berbagai modifiklasi terhadap proses

penarikan kaca dengan tujuan untuk memperkecil distorsi optik kaca lembaran

(kaca jendela) dan menurunkan biaya pembuatan.

Reaksi yang terjadi dalam pembuatan kaca secara ringkas adalah sebagai

berikut:

Na2CO3 + aSiO2 Na2O.aSiO2 + CO2    

CaCO3 + bSiO2 CaO.bSiO2 + CO2        

Na2SO4 + cSiO2 + C Na2O.cSiO2 + SO2 + SO2 + CO

Walaupun saat ini terdapat ribuan macam formulasi kaca yang

dikembangkan dalam 30 tahun terakhir ini namun gamping, silika dan soda

masih merupakan bahan baku dari 90 persen kaca yang diproduksi di dunia.

Kuarsa (SiO2), salah satu bentuk polimorfi silika.

4. POLIMER

Polimer adalah suatu ikatan yang saling bersambung dari monomer-monomer.

Polimer sendiri dibagi menjadi 2 yaitu:

1. Thermosetting

Thermosetting adalah plastik yang dalam proses pembentukannya memerlukan

panas (untuk melunakan bahan plastiknya) dan dengan menambahkan unsur kimia

tertentu akan menimbulkan akan menimbulkan perubahan kimawi (polimerisasi),

sesudah itu plastik mengeras dan tidak akan melunak walaupun dipanaskan kembali.

Ciri-ciri dari thermosetting adalah tidak dapat didaur ulang, reaksi pengerasan cepat,

dan dipasarkan dalam bentuk cairan atau campuran yang terpolimerisasi sebagian.

Contoh dari thermosetting terbagi beberapa macam yaitu silikon, bakelit.

2. Thermoplastik

Thermoplastik adalah plastik yang akan menjadi lunak bila menerima

pemanasan, dan keras kembali jika suhu diturunkan. Karena itu thermoplastik mudah

dibentuk dan dapat didaur ulang beberapa kali dengan melakukan pemanasan setiap kali

membentuknya. Ciri-ciri dari thermoplastik adalah dapat didaur ulang, reaksi

pengerasan lambat, dipasarkan dalam bentuk butiran dan dicampur dalam keadaan

padat. Thermoplastik dibagi menjadi beberapa jenis, salah satunya PVC dan

poliurethane.

1) Polivinil khlorida (PVC)

a. Bentuk, Sifat dan Pembuatan PVC

Polivinil klorida (IUPAC: Poli(kloroetanadiol)), biasa disingkat PVC, adalah

polimer termoplastik urutan ketiga dalam hal jumlah pemakaian di dunia, setelah

polietilena dan polipropilena. Di seluruh dunia, lebih dari 50% PVC yang

diproduksi dipakai dalam konstruksi. Sebagai bahan bangunan, PVC relatif murah,

tahan lama, dan mudah dirangkai. PVC bisa dibuat lebih elastis dan fleksibel dengan

menambahkan plasticizer, umumnya ftalat. PVC yang fleksibel umumnya dipakai

sebagai bahan pakaian, perpipaan, atap, dan insulasi kabel listrik. PVC diproduksi

dengan cara polimerisasi monomer vinil klorida (CH2=CHCl). PVC adalah polimer

yang menggunakan bahan baku minyak bumi terendah di antara polimer lainnya.

Plastik jenis ini mempunyai sifat keras, kuat, tahan terhadap bahan kimia, dan dapat

diperoleh dalam berbagai warna. Jenis plastik ini dapat dibuat dari yang keras

sampai yang kaku keras. Banyak barang yang dahulu dapat dibuat dari karet

sekarang dibuat dari PVC. Penggunaan PVC terutama untuk membuat jas hujan,

kantong kemas, isolator kabel listrik, ubin lantai, piringan hitam, fiber, kulit imitasi

untuk dompet, dan pembalut kabel. PVC dapat diproses dengan berbagai cara untuk

memenuhi ratusan jenis penggunaan yang berbeda, misalnya:

a. PVC dapat diekstrusi, artinya dipanaskan dan dialirkan melalui suatu cetakan

berbagai bentuk, sehingga dihasilkan produk memanjang yang profilnya

mengikuti bentuk cerakan tersebut, misalnya produk pipa, kabel dan lain-lain.

b. PVC juga dapat di lelehkan dan disuntikkan (cetak-injeksi) ke dalam suatu ruang

cetakan tiga dimensi untuk menghasilkan produk seperti botol, dash board,

housing bagi produk-produk elektronik seperti TV, computer, monitor dll.

c. Proses kalendering menghasilkan produk berupa film dan lembaran dengan

berbagai tingkat ketebalan, biasanya dipakai untuk produk alas lantai, wall

paper, dll.

d. Dalam teknik cetak-tiup (blow molding), lelehan PVC ditiup di dalam suatu

cetakan sehingga membentuk produk botol, misalnya.

e. Resin PVC yang terdispersi dalam larutan juga dapat digunakan sebagai bahan

pelapis/coating, misalnya untuk lapisan bawah karpet dll.

Tidak seperti umumnya bahan plastik yang merupakan 100% turunan dari

minyak bumi, sekitar 50% berat PVC adalah dari komponen klor-nya, yang

menjadikannya sebagai bahan plastik yang paling sedikit mengkonsumsi minyak

bumi dalam proses pembuatannya. Relatif rendahnya komponen minyak bumi

dalam PVC menjadikannya secara ekonomis lebih tahan terhadap krisis minyak

bumi yang akan terjadi di masa datang serta menjadikannya sebagai salah satu

bahan yang paling ramah lingkungan. Walaupun PVC merupakan bahan plastik

dengan volume pemakaian ketiga terbesar di dunia, sampah padat di negara-negara

maju yang paling banyak menggunakan PVC pun hanya mengandung 0,5% PVC.

Hal ini dikarenakan volume pemakaian terbesar PVC adalah untuk aplikasi-aplikasi

berumur panjang, seperti pipa dan kabel.

Sampah PVC juga dapat diolah secara konvensional, seperti daur-ulang,

ditanam dan dibakar dalam insinerator (termasuk pembakaran untuk menghasilkan

energi). PVC juga dianggap menguntungkan untuk aplikasi sebagai pembungkus

(packaging). Suatu studi pada tahun 1992 tentang pengkajian daur-hidup berbagai

pembungkus/wadah dari gelas, kertas kardus, kertas serta berbagai jenis bahan

plastik termasuk PVC menyimpulkan bahwa PVC ternyata merupakan bahan yang

memerlukan energi produksi terendah, emisi karbon dioksida terendah, serta

konsumsi bahan bakar dan bahan baku terendah diantara bahan plastik lainnya.

Bahkan sebuah kelompok pecinta lingkungan Norwegia, Bellona, menyimpulkan

bahwa pengurangan penggunaan bahan PVC secara umum akan memperburuk

kualitas lingkungan hidup.

b. Kegunaan PVC

Kini mayoritas penggunaan PVC adalah pada aplikasi tanpa plasticizer tersebut

terutama di bidang konstruksi, seperti berbagai jenis pipa untuk air bersih maupun

untuk air limbah domestik, pembungkus (isolator) berbagai macam kabel, jendela,

lantai, pelapis dinding (wall paper) dan sebagainya, serta porsi yang jauh lebih kecil

untuk produk-produk botol plastik, plastik pembungkus dan sebagainya. Bisa

dibilang PVC merupakan bahan plastik yang paling luwes karena dapat diformulasi

dan diproses menjadi produk dengan sifat yang sangat berbeda, mulai dari yang

paling keras seperti pipa, hingga yang lunak dan fleksibel.

c. Perkembangan Teknologi PVC

Polyvinyl klorida (PVC) pertama kali ditemukan pada tahun 1872, ketika secara

tak sengaja orang menemukan serbuk putih dalam botol berisi gas vinil klorida yang

terekspos oleh sinar Matahari, orang harus menunggu 54 tahun berikutnya hingga

ditemukannya teknik pemanfaatan polivinil klorida, serbuk putih yang biasa disebut

PVC itu. Usaha pemanfaatan PVC pada awalnya banyak menemui jalan buntu

karena sifatnya yang mudah rusak jika dipanaskan padahal pemanasan merupakan

cara pengolahan yang paling logis, mengikuti analogi pengolahan besi, gelas serta

beberapa bahan polimer organik yang ketika itu sudah ditemukan. Pada tahun 1926,

seorang peneliti pada perusahaan ban BF Goodyear dalam usaha mencari formulasi

lem untuk merekatkan karet ke logam menemukan bahan elastomer thermoplastik

pertama di dunia (bahan elastis yang dapat diubah bentuknya jika dipanaskan)

ketika memanaskan PVC dalam cairan tricresyl phosphate atau dalam dibutyl

phthalate. Yang terjadi adalah bahwa PVC dapat bercampur secara sempurna

(miscible) dengan masing-masing zat yang kemudian lazim disebut sebagai

plasticizer itu, menghasilkan bahan baru dengan sifat yang dapat direkayasa, mulai

dari yang keras, ketika hanya sedikit plasticizer dicampurkan dengan PVC, hingga

yang sangat elastis, ketika komponen terbesar dalam campuran itu adalah plasticizer

. Terobosan teknis ini merupakan awal dari revolusi penggunaan PVC sebagai

commodity plastics, yang melibatkan penggunaan plasticizer (misalnya tricresyl

phosphate atau dibutyl phthalate seperti dalam kisah diatas) guna mempermudah

pemrosesannya serta memberinya sifat elastis yang cocok untuk berbagai aplikasi

seperti kulit imitasi, plastik untuk alas meja, dan sebagainya. Terobosan teknis

kedua berupa berkembangnya teknologi formulasi PVC dengan penggunaan zat-zat

yang lazim disebut stabilizer, processing aid dan sebagainya, dan yang tak kalah

penting, perkembangan teknologi mesin pemroses PVC sehingga dimungkinkan

pemrosesan PVC tanpa kandungan plasticizer (rigid application).

2) Poliurethane

a. Bentuk Poliuretan

Poliuretan umumnya disingkat dengan PU, adalah polimer dari sebuah rantai

unit organik yang dihubungkan oleh tautan uretana. Polimer poliuretan dibentuk

oleh pereaksian sebuah monomer yang mengandung setidaknya dua gugus

fungsional isosianat dengan monomer lainnya yang mengandung setidaknya dua

gugus alkohol dalam kehadiran sebuah katalis.

b. Sifat Poliuretan

Perumusan poliuretan ini meliputi kekakuan dan kepadatannya. Bahan –

bahan ini diantaranya adalah:

- Busa fleksibel berdensitas rendah.

- Busa kaku berdensitas rendah yang digunakan untuk isolasi thermal dan

dhasboard mobil.

- Elastomer padat yang empuk dan digunakan untuk bantalan gel serta

penggilingan cetakan.

- Plastik padat yang keras dan digunakan sebagai bagian struktural dari

instrumen elektronik.

c. Perkembangan Teknologi dari Poliuretan

Poliurethane memiliki sejarah yang panjang. Dan jika dituliskan, maka akan

terbagi menjadi beberapa periode, yaitu:

1. Periode 1950-an

Tepatnya pada tahun 1952 mulai muncul poliisosianat sebagai bahan

baku pembuatan poliurethan. Namun dalam skala percobaan, sehingga

produksinya masih terbatas. Produksi komersial dimulai pada tahun 1954.

Dimana pada saat itu mulai muncul pula poliol poliester dan toluena

diisosianat (TDI).

2. Periode 1960-an

Mulai dikembangkan reaksi antara bahan – bahan tersebut. Sementara

produk yang dihasilkan adalah sebagai pelapis cat pada pesawat terbang. Hal

ini difungsikan untuk keperluan perang.

Pada tahun 1973, seorang yang bernama Otto Bayer dari laboratorium LG di

Farben, Leverkusen – Jerman mulai memperkenalkan polimer poliurethan.

Mereka menggunakan prinsip polimerisasi adisi untuk menghasilkan polimer

poliurethan dari diisosianat cair dan poliester cair atau diol poliester. Awalnya

produk yang dihasilkan hanya sebatas kepada serat dan busa fleksibel.

3. Periode 1980-an

Pada era ini lebih dari 45.000 ton busa poliurethan diproduksi. Seiring

dengan perkembangan zaman, tersedianya bahan klorofluoroalkana, poliol

polieter yang tak mahal menjadi bukti sebagai pembuatan busa kaku

poliurethan sebagai bahan isolator berkinerja tinggi. Busa ini menawarkan

karakteristik pembakaran dan stabilitas suhu yang lebih baik.

Tahun 1989, perusahaan mobil Bayer AG memamerkan sebuah mobil yang

hampir semua komponennya terbuat dari plastik di Jerman. Komponen mobil

tersebut dibuat dengan teknologi baru yang dinamakan RIM (Reaction

Injection Molding). Teknologi ini menggunakan tumbukan bertekanan tinggi

dari komponen cair yang dilanjutkan dengan mengalirkan campuran reaksi

dengan cepat pada rongga cetak. Bagian – bagian besar seperti panel bodi

dapat dibuat dari cara tersebut.

d. Kegunaan Poliuretan

Aplikasi poliuretan paling banyak yaitu sekitar 70 % adalah sebagai bahan

busa, kemudian diikuti dengan elastomer, setelah itu sebagai lem dan pelapis. Jika

yang digunakan poliuretan bersifat lunak maka dapat dihasilkan busa lunak seperti

kasur busa, alas kursi ,dan jacket pada alat - alat.

Poliuretan dibagi menjadi 2 jenis yaitu:

1. Poliuretan bersifat lunak berupa:

- Kasur busa

- Alas kursi

- Jok mobil

2. Poliuretan bersifat kaku:

- Insulasi dinding

- Insulasi lemari es

- Insulasi kedap suara

Saat ini aplikasi terbaru yang sedang dikembangkan dan giat dipromosikan

adalah sebagai pelapis untuk cat. Dalam hal ini yang digunakan bukan sifat

elastisnya, melainkan sifat tahan gores. Poliuretan yang keras dapat dibuat

menjadi lapisan sangat tipis dan memiliki efek tahan gores, sehingga cocok untuk

aplikasi pada cat.

Selain untuk itu, juga dapat digunakan sebagai bahan elastomer yang

digunakan untuk melapisi bahan yang terkena tekanan mekanik secara

berkelanjutan. Contoh penggunaan ini adalah pelapis roda gigi, pelapis rol pada

mesin.

5. Fiber

Fiber terdiri dari lapisan-lapisan kertas yang diimpregnasikan (dijenuhkan) dengan damar buatan. Fiber digunakan sebagai paking pelat.

Gambar 7. fiber

6. Karet Sintetik

Karet alam dan jenis karet sintetis karena kekenyalannya yang besar

masih termasuk bahan paking yang terbaik. Akan tetapi bahan ini hanya sesuai

untuk media tertentu, yaitu pada suhu, tekanan, dan kecepatan yang tidak

terlampau tinggi. Karet dipakai sebagai paking pelat dan sebagai paking untuk

perapat batang. Paking pelat ada yang diberi lapisan dalam dari linen dan ada

yang dibuat tanpa lapisan tersebut.

Gambar 8. Karet

7. Asbes

Asbes adalah silikat magnesium yang ditemukan di alam dalam bentuk

serat. Dalam bentuk itu daya tahan suhunya kira-kira 500°C, akan tetapi, asbes

biasanya diberi campuran karet dan grafit. Asbes digunakan sebagai paking pelat

dan paking sumbat tabung. Paking sumbat asbes disediakan dalam berbagai

bentuk.

Gambar 9.. Asbes