POKOK BAHASAN:

•Pengertian polimer•Klasifikasi polimer

berdasarkan sumberberdasarkan cara pembuatanberdasarkan reaksi terhadap kalor

•Contoh dan sifat polimer•Manfaat polimer

Latin : Poli = Banyak Meros = Bagian

Molekul kecil Molekul raksasa

Monomer (monos = satu)

Polimer

Contoh

PENGERTIAN POLIMER

Kantong plastikPiringan hitamparalon

Panci anti lengket

Politetra Fluoro Etilena (TEFLON)

Polivinil Klorida (PVC)

Polietilena

1. Berdasarkan Sumber : Alami : Pati, Selulosa, Protein, Lipid, Asam Nukleat, dsb Sintetik : Polietilena, Polivinil Klorida, dsb

2. Berdasarkan Cara Pembuatan Polimer Adisi Polimer Kondensasi

3. Berdasarkan Reaksi terhadap Kalor Polimer Termoplastik

Bila dipanaskan melunak dan dapat dibentuk dengan bantuan tekanan

Polimer TermosetDapat dilebur dalam pembuatannya tapi menjadi keras

selamanya tidak melunak dan tidak dapat dicetak ulang

KLASIFIKASI POLIMER

Polimer alam adalah polimer yang terdapat di alam dan berasal dari makhluk hidup. Contoh polimer alam dapat dilihat pada table di bawah ini

Polimer Alami

1. Berdasarkan Sumber

No Polimer Monomer Polimerisasi Contoh1 Pati/amilum Glukosa Kondensasi Biji-bijian, akar umbi

2 Selulosa Glukosa Kondensasi Sayur, Kayu, Kapas

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

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

5 Karet alam Isoprena Adisi Getah pohon karet

Polimer sintesis atau polimer buatan adalah polimer yang tidak terdapat di alam dan harus dibuat oleh manusia. Contoh polimer sintesis dapat dilihat pada tabel di bawah ini :

Polimer Sintetis

No Polimer Monomer Terdapat pada

1. Polietena Etena Kantung, kabel plastik

2. Polipropena Propena Tali, karung, botol plastik

3. PVC Vinil klorida Pipa paralon, pelapis lantai

4. Polivinilalcohol

Vinil alcohol Bak air

5. Teflon Tetrafluoroetena Wajan atau panci anti lengket

6. Dakron Metil tereftalat dan etilena glikol Pipa rekam magnetik, kain atau tekstil(wol sintetis)

7. Nilon Asam adipat dan heksametilena diamin

Tekstil

8. Polibutadiena Butadiena Ban motor

9. Poliester Ester dan etilena glikol Ban mobil

10. Melamin Fenol formaldehida Piring dan gelas melamin

11. Epoksi resin Metoksi benzena dan alcohol sekunder

Penyalut cat (cat epoksi)

MODIFIKASI KIMIA PADA POLIMER ALAMI

Selulosa -Polimer Glukosa

1. + HNO3

+ Kamfor+ Alkohol

2. + NaOH+ CS2

3. + Anhidrida Asetat

Seluloid

Selulosa xantat

RayonSelofan

Eester Asetat

dilarutkan dalam Aseton

Diekstrusi lewat Spineret

Rayon Asetat

Diekstrusi

2. Berdasarkan Cara Pembuatan

Polimer AdisiMonomer mengadisi monomer lain sehingga produk polimer mengandung semua atom yang ada pada monomer awal Reaksi adisi adalah reaksi pemecahan ikatan rangkap menjadi ikatan tunggal sehingga ada atom yang bertambah di dalam senyawa yang terbentuk. Jadi, polimerisasi adisi adalah reaksi pembentukan polimer dari monomer-monomer yang berikatan rangkap (ikatan tak jenuh). Polimer adisi ini biasanya identik dengan plastik, karena hampir semua plastik dibuat dengan polimerisasi adisi.

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

No. Nama polimer Kegunaan

1 Polietilena Tas plastik, botol, mainan, isolasi listrik

2 Polipropilena Karpet plastik, botol

3 Polistirena Pernis kayu, styrofoam, isolasi plastik, gelas plastik, mainan, bahan pengepakkan

4 Polivinil klorida Pipa, genteng plastik

5 Polivinil dienklorida Plastik wrap

6 Politetraetilena (teflon) Alat masak, isolasi listrik (penutup kabel)

7 Poliakrilonitril Wig (rambut palsu), cat, benang

8 Polivinilasetat Tekstil, gumresin, cat

9 Polimetilmetakrilat Bahan pembuat gelas, pembuat bola bowling

Contoh polimer adisi dapat dilihat pada tabel di bawah ini :

Polimer KondensasiSebagian dari molekul monomer tidak termasuk dalam polimer akhir

Polimerisasi kondensasi adalah reaksi pembentukan polimer dari monomer-monomer yang mempunyai dua gugus fungsi. Misalnya, senyawa polipeptida atau protein dan polisakarida merupakan senyawa biomolekul yang dibentuk oleh reaksi polimerisasi kondensasi. Berikut beberapa contoh pembentukan polimerisasi kondensasi :

• Pembentukan nilon • Pembentukan polyester (polietilena tereftalat) atau

dakron

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

H

x H2O+

Gugus Karboksil Gugus

Amina

Ikatan Amida

Asam 6-Aminoheksanoat Nilon

POLIMERISASI

Alkena Polimerisasi adisi

etilena → Polietilena

C CH

H H

HC C

H

H H

H

n

n

C C C C C

H H H H

H H H H H

H

C

H

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

BEBERAPA POLIMER ADISI

Etilena Poli Etilena

H2C CH

CH3 C C

CH3

H

H

H

n

Poli-Propilena

H2C CH

C C

H

H

H

n

Poli-Stirena

H2C CH

Cl C C

Cl

H

H

H

n

F2C CF2 C C

F

F

F

F

n

H2C CH

CN C C

CN

H

H

H

n

Polivinil Klorida

Teflon

Poliakrilo Nitril

BEBERAPA POLIMER ADISI

SERAT DAN TEKSTIL

DipintalDitenun

Kapas Wol Sutera

Tekstil

Poliakrilonitril Orlon Acrilon Creslan

Polimer Adisi

C C

H

H

H

CN n

Poliester -Polimer kondensasi

Dacron Milar : Pita kaset, Video

Poliamida -Polimerisasi Kondensasi

Nilon Nilon 66

SuteraWol

Serat protein alami Poliamida

Serat Spandeks Pakaian renang Pakaian dalam

Gabungan sifat elastisitas karet dan kekuatan tarik serat

BerbahayaBerbahayaTekstil

tahan apiTekstil

tahan apiTekstil mudah terbakar

SERAT DAN TEKSTIL

3. Berdasarkan reaksi terhadap kalor

Polimer Termoplastik / Termoplas

• Polimer termoplas adalah polimer yang tidak tahan panas.

• Polimer tersebut apabila dipanaskan akan meleleh (melunak), dan dapat dilebur untuk dicetak kembali (didaur ulang).

• Polimer termoplas dibentuk dari molekul linear dari rantai tak bercabang yang panjang

• Contohnya polietilene (PET), polipropilena (PP), dan PVC.

Struktur : Molekul linear

rantai tak bercabang yang panjang Kristalin teratur

gaya dispersi maksimum

HUBUNGAN SIFAT FISIS DENGAN STRUKTUR

HUBUNGAN SIFAT FISIS DENGAN STRUKTUR

’Plastik’Polietilena Rapatan tinggi Rapatan rendah

Polietilena rapatan tinggi Lebih kaku Kotak radio, TV Lebih kuat Mainan anak

Polietilena rapatan rendah Setengah kaku Bening Titik leleh rendah

Contoh :

Kantong plastik Wadah makanan Instalasi pada kabel listrik

HUBUNGAN SIFAT FISIS DENGAN STRUKTUR

Polimer Termosetting / Termoset

• Polimer termosetting adalah polimer yang tahan panas. • Polimer tersebut apabila dipanaskan tidak akan meleleh (sukar

melunak), dan sukar didaur ulang. • Polimer termoset tersusun dari Rantai bercabang mencegah

struktur kristalin• Contohnya melamin dan bakelit.

Struktur : Rantai bercabang mencegah struktur kristalin Menurunkan gaya dispersi dan melemahkan tarik menarik

HUBUNGAN SIFAT FISIS DENGAN STRUKTUR

Bagaimana jika kita menginginkan bahan yang Sangat keras Sangat kuat Sangat kaku Tahan panas

Polimer Termoset SintetikBakelit

Polimer kondensasi ikat silang Kombinasi monomer Fenol dan Formaldehida → Resin

Fenol Formaldehida

HUBUNGAN SIFAT FISIS DENGAN STRUKTUR

HO

CH2

OH

CH2

HO OH

CH2

HO

CH2

OH

CH2

OH

HO

HO

CH2

H2C

Struktur Bakelit

STRUKTUR BAKELIT

Contoh dan Sifat polimer

ELASTROMER

Bukan cuma sifat kekerasan dan kekakuan yang diinginkan dari polimer

Diperlukan Kelenturan dan ElastisitasPolimer karet alam

H2C C

CH3

CH

CH2n C C

CH2

H3C

H2C

H n

Dapat menggulung, memuntir, dan saling jalin dengan rantai lainnya

Isoprena

VULKANISASI

Proses pengikat – silangan rantai hidrokarbon dengan atom-atom Belerang (S)

Karet tervulkanisasi

Lebih keras Lebih kuat

Cocok untuk ban mobil

S S S

S

KARET SINTETIK

H2C C

Cl

CH

CH2nC C

CH2

Cl

H2C

H n

KopolimerisasiCampuran dua monomer membentuk polimer yang rantai utamanya mengndung kedua jenis polimer

Karet SBR = Koplimerisasi Stirena 25 % dan Butadiena 75 %Molekul SBR

Polikloroprena (Neoprena)

Molekul SBR

C C

CH2

H

H2C

CH

H2C

H

H2C

C C

H2C

HH

Unit Butadiena

Unit Butadiena

Unit Stirena

Lebih tahan terhadap oksidasi dan abrasi dibandingkan karet alam tapi sifat mekanis kurang memuaskan

Poliisoprena Sama dengan karet alam Tidak dipanen dari kebun karet

KARET SINTETIK

Bahan kimia berupa cairan Bersifat atsiri Bekerja sebagai pelumas internal

Contoh : PCB (Polychlorine biphenyl)Ftalat

PVC KerasRapuh

PVC + Pemlastis Lembut seperti kulit

PEMLASTIS

BIODEGRADABLE POLIMER

Polimer yang dapat terurainya secara alami menjadi senyawa yang lebih sederhana

PenyebabCahaya (fotodegradasi)Hidrolisis (degradasi kimiawi)Bakteri/jamur Enzim (degradasi enzimatik) Angin, Abrasi (degradasi mekanik)

Sumber Alami : BSA,HAS, kolagen, gelatin Sintetik : PLA, PGA, PMMA, poliakrilamida, dsb

Aplikasi : Benang bedah Organ buatan Drugs Delivery Sistem Plastik biodegradable

BIODEGRADABLE POLIMER

MANUSIA DENGAN ORGAN PLASTIK

Pencangkokan bahan sitetik

Sendi pinggul buatan Klep jantung plastik Tabung Dacron rajutan menggantikan arteri tersumbat Payudara plastik

Pendekatan lain

Menggunakan zat alami untuk membangun polimer biomedis

Polimer Asam Glikolat Asam Laktat

Film sintetik untuk membalut luka bakar

PEMBUANGAN PLASTIK

Polimer sintetik Fungsi terlalu baikFungsi terlalu baik

Terlalu awetTerlalu awet

Sampah plastikSampah plastik

Dikubur?Barang sekali pakai

Dikubur?Barang sekali pakai

Polimer termoplastik dapat dilelehkan dan dicetak ulangPolimer Termoset telah dikembangkan

Pembakaran Gas beracunPoliakrilonitril Hidrogen Sianida

PENDAURULANGAN BAHAN SINTETIK

a) Plastik Polietilentereftalat (PET)

b) Plastik Polietena/Polietilena (PE)

c) Polivinil Klorida (PVC)

d) Plastik Nilon

e) Karet Sintetik

f) Wol

g) Kapas

Beberapa manfaat polimer

• Plastik PET merupakan serat sintetik poliester (dakron) yang transparan dengan daya tahan kuat, tahan terhadap asam, kedap udara, fleksibel, dan tidak rapuh.

• Dalam hal penggunaannya, plastik PET menempati urutan pertama.

• Penggunannya sekitar 72 % sebagai kemasan minuman dengan kualitas yang baik.

• Plastik PET merupakan poliester yang dapat dicampur dengan polimer alam seperti : sutera, wol dan katun untuk menghasilkan bahan pakaian yang bersifat tahan lama dan mudah perawatannya.

A) Plastik Polietilentereftalat (PET)

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

• Plastik LDPE banyak digunakan sebagai kantung plastik serta pembungkus makanan dan barang.

• Plastik HDPE banyak digunakan sebagai bahan dasar membuat mainan anak-anak, pipa yang kuat, tangki korek api gas, badan radio dan televisi, serta piringan hitam.

B) Plastik Polietena/Polietilena (PE)

• Plastik PVC bersifat termoplastik dengan daya tahan kuat. Plastik ini juga bersifat tahan serta kedap terhadap minyak dan bahan organik. Ada dua tipe plastik PVC yaitu bentuk kaku dan bentuk fleksibel.

• Plastik bentuk kaku digunakan untuk membuat konstruksi bangunan, mainan anak-anak, pipa PVC (paralon), meja, lemari, piringan hitam, dan beberapa komponen mobil. Adapun plastik bentuk fleksibel, jenis ini digunakan untuk membuat selang plastik dan isolasi listrik.

• Dalam hal penggunaannya, plastic PVC menempati urutan ketiga dan sekitar 68 % digunakan untuk konstruksi bangunan (pipa saluran air).

C) Polivinil Klorida (PVC)

• Plastik nilon merupakan polimer poliamida (proses pembentukannya seperti pembentukan protein). Plastik Nilon ditemukan pada tahun 1934 oleh Wallace Carothers dari Du Pont Company. Ketika itu, Carothers mereaksikan asam adipat dan heksametilendiamin. Plastik yang bersifat sangat Kuat (tidak cepat rusak) dan halus ini banyak digunakan untuk pakaian, peralatan kemah dan panjat tebing, peralatan rumah tangga serta peralatan laboratorium.

D) Plastik Nilon

• Karet Sintetik yang terkenal adalah Styrene Butadiene Rubber (SBR), suatu polimer yang terbentuk dari reaksi polemerisasi antara stirena dan 1,3-butadiena. Karet sintetik ini banyak digunakan untuk membuat ban kendaraan karena memiliki kekuatan yang baik dan tidak mengembang apabila terkena minyak atau bensin.

E) Karet Sintetik

• Wol adalah serat alami dari protein hewani (keratin) yang tidak larut. Struktur protein wol yang lentur menghasilkan kain dengan mutu yang baik, namun kadang-kadang menimbulkan masalah karena dapat mengerut dalam pencucian. Oleh karena itu, wol dicampur dengan PET untuk menghasilkan kain yang bermutu baik dan tidak mengerut pada saat pencucian.

F) Wol

• Kapas merupakan serat alami dari bahan nabati (selulosa) yang paling banyak digunakan (hamper 50 % pemakaian serat alami berasal dari kapas). Kain katun dibuat dari serat kapas dengan perlakuan kimia sehingga menghasilkan kain yang kuat, enak dipakai, dan mudah perawatannya.

G) Kapas