Jumat, 28 September 2012

PLASTIK


A.   Plastik
Plastik adalah polimer rantai-panjang yang atomnya saling mengikat satu sama lain. Rantai ini membentuk banyak unit molekul berulang, atau "monomer". Plastik yang umum terdiri dari polimer karbon saja atau dengan oksigen, nitrogen, chlorine atau belerang di tulang belakang. (beberapa jenis komersial juga terdiri juga dari silikon). Tulang-belakang adalah bagian dari rantai di jalur utama yang menghubungkan unit monomer menjadi kesatuan. Untuk mengeset properti plastik grup molekuler berlainan "bergantung" pada tulang-belakang (biasanya "digantung" sebagai bagian dari monomer sebelum menyambungkan monomer bersama untuk membentuk rantai polimer).
Pengembangan plastik berasal dari penggunaan material alami (seperti: permen karet, "shellac") sampai ke material alami yang dimodifikasi secara kimia (seperti: karet alam, "nitrocellulose") dan akhirnya ke molekul buatan-manusia (seperti: epoxy, polyvinyl chloride, polyethylene).
RESIN CODE
CHARACTERISTICS AND EXAMPLES
Polyethylene Terephthalate (PET, PETE)
PET transparan, jernih, dan kuat. Biasanya dipergunakan sebagai botol minuman (air mineral, jus, soft drink, minuman olah raga) tetapi tidak untuk air hangat atau panas. Serpihan dan pelet PET yang telah dibersihkan dan didaur ulang dapat digunakan untuk membuat serat benang karpet, fiberfill, dan geotextile. Nickname: Polyester.
High Density Polyethylene (HDPE).
HDPE dapat digunakan untuk membuat berbagai macam tipe botol. Botol-botol yang tidak diberi pigmen bersifat tembus cahaya, kaku, dan cocok untuk mengemas produk yang memiliki umur pendek seperti susu. Karena HDPE memiliki ketahan kimiawi yang bagus, plastik tipe ini dapat digunakan untuk mengemas deterjen dan bleach. Hasil daur ulangnya dapat digunakan sebagai kemasan produk non-pangan seperti shampo, kondisioner, pipa, ember, dll.
Polyvinyl Chloride (PVC)
Memiliki karakter fisik yang stabil dan tahan terhadap bahan kimia, pengaruh cuaca, aliran, dan sifat elektrik. Bahan ini paling sulit untuk didaur ulang dan biasa digunakan untuk pipa dan kontruksi bangunan.
Low Density Polyethylene (LDPE)
Biasa dipakai untuk tempat makanan dan botol-botol yang lembek (madu, mustard). Barang-barang dengan kode ini dapat di daur ulang dan baik untuk barang-barang yang memerlukan fleksibilitas tetapi kuat. Barang dengan kode inibisa dibilang tidak dapat di hancurkan tetapi tetap baik untuk tempat makanan.
Polypropylene (PP)
PP memiliki daya tahan yang baik terhadap bahan kimia, kuat, dan meiliki titik leleh yang tinggi sehingga cocok untuk produk yang berhubungan dengan makanan dan minuman seperti tempat menyimpan makanan, botol minum, tempat obat dan botol minum untuk bayi. Biasanya didaur ulang menjadi casing baterai, sapu, sikat, dll.
Polystyrene (PS)
PS biasa dipakai sebagai bahan tempat makan styrofoam, tempat minum sekali pakai, tempat CD, karton tempat telor, dll. Pemakaian bahan ini sangat dihindari untuk mengemas makanan karena bahan styrine dapat masuk ke dalam makanan ketika makanan tersebut bersentuhan. Bahan Styrine berbahaya untuk otak dan sistem syaraf manusia. Bahan ini dibanyak negara bagian di Amerika sudah melarang pemakaian tempat makanan berbahan styrofoam termasuk negara cina.
Other
Plastik yang menggunakan kode ini terbuat dari resin yang tidak termasuk enam golongan yang lainnya, atau terbuat dari lebih dari satu jenis resin dan digunakan dalam kombinasi multi-layer.
B.   Jenis Plastik
Sekarang ini utamanya ada enam komoditas plastik yang banyak digunakan, yaitu: polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polyethylene terephthalate, polystyrene, dan polycarbonate.  Masing-masing dari polimer tersebut memiliki sifat degradasi dan ketahanan panas, cahaya, dan kimia. Berikut ini adalah jenis-jenis plastic yang biasa digunakan di kehidupan sehari-hari:
Namun secara umum plastik dapat digolongkan berdasarkan:
·         Sifat fisikanya
o    Termoplastik. Merupakan jenis plastik yang bisa didaur-ulang/dicetak lagi dengan proses pemanasan ulang. Contoh: polietilen (PE), polistiren (PS), ABS, polikarbonat (PC)
o    Termoset. Merupakan jenis plastik yang tidak bisa didaur-ulang/dicetak lagi. Pemanasan ulang akan menyebabkan kerusakan molekul-molekulnya. Contoh: resin epoksi, bakelit, resin melamin, urea-formaldehida
·         Kinerja dan penggunaanya
o    Plastik komoditas
§  sifat mekanik tidak terlalu bagus
§  tidak tahan panas
§  Contohnya: PE, PS, ABS, PMMA, SAN
§  Aplikasi: barang-barang elektronik, pembungkus makanan, botol minuman
o    Plastik teknik
§  Tahan panas, temperatur operasi di atas 100 °C
§  Sifat mekanik bagus
§  Contohnya: PA, POM, PC, PBT
§  Aplikasi: komponen otomotif dan elektronik
o    Plastik teknik khusus
§  Temperatur operasi di atas 150 °C
§  Sifat mekanik sangat bagus (kekuatan tarik di atas 500 Kgf/cm²)
§  Contohnya: PSF, PES, PAI, PAR
§  Aplikasi: komponen pesawat
C.   Proses Manufaktur Plastik
Bijih plastik (pellet) yang dilelehkan oleh sekrup di dalam tabung yang berpemanas diinjeksikan ke dalam cetakan.
Bijih plastik (pellet) yang dilelehkan oleh sekrup di dalam tabung yang berpemanas secara kontinyu ditekan melalui sebuah orifice sehingga menghasilkan penampang yang kontinyu.
Lembaran plastik yang dipanaskan ditekan ke dalam suatu cetakan.
Bijih plastik (pellet) yang dilelehkan oleh sekrup di dalam tabung yang berpemanas secara kontinyu diekstrusi membentuk pipa (parison) kemudian ditiup di dalam cetakan.
D. Plastik-Plastik Dalam Kehidupan Sehari-Hari

1.      Polietilena

Polietilena (disingkat PE) (IUPAC: Polietena) adalah termoplastik yang digunakan secara luas oleh konsumen produk sebagai kantong plastik. Sekitar 60 juta ton plastik ini diproduksi setiap tahunnya. Polietilena adalah polimer yang terdiri dari rantai panjang monomer etilena (IUPAC: etena). Di industri polimer, polietilena ditulis dengan singkatan PE, perlakuan yang sama yang dilakukan oleh Polistirena (PS) dan Polipropilena (PP). Molekul etena C2H4 adalah CH2=CH2. Dua grup CH2 bersatu dengan ikatan ganda. Polietilena dibentuk melalui proses polimerisasi dari etena. Polietilena bisa diproduksi melalu proses polimerisasi radikal, polimerisasi adisi anionik, polimerisasi ion koordinasi, atau polimerisasi adisi kationik. Setiap metode menghasilkan tipe polietilena yang berbeda.
Polietilen digunakan untuk berbagai keperluan termasuk dalam untuk pembuatan berbagai wadah, alat dapur, berbagai barang kecil, botol-botol, tempat minyak tanah, film, pipa, isolator, kabel listrik, serat, kantong temopat sampah, dsb,

Klasifikasi polietilena antara lain terdiri dari:

Polietilena terdiri dari berbagai jenis berdasarkan kepadatan dan percabangan molekul. Sifat mekanis dari polietilena bergantung pada tipe percabangan, struktur kristal, dan berat molekulnya.
·         Polietilena bermassa molekul sangat tinggi (Ultra high molecular weight polyethylene) (UHMWPE). UHMWPE adalah polietilena dengan massa molekul sangat tinggi, hingga jutaan. Biasanya berkisar antara 3.1 hingga 5.67 juta. Tingginya massa molekul membuat plastik ini sangat kuat, namun mengakibatkan pembentukan rantai panjang menjadi struktur kristal tidak efisien dan memiliki kepadatan lebih rendah dari pada HDPE. UHMWPE bisa dibuat dengan teknologi katalis, dan katalis Ziegler adalah yang paling umum. Karena ketahanannya terhadap penyobekan dan pemotongan serta bahan kimia, jenis plastik ini memiliki aplikasi yang luas. UHMWPE digunakan sebagai onderdil mesin pembawa kaleng dan botol, bagian yang bergerak dari mesin pemutar, roda gigi, penyambung, pelindung sisi luar, bahan anti peluru, dan sebagai implan pengganti bagian pinggang dan lutut dalam operasi.
·         Polietilena bermassa molekul sangat rendah (Ultra low molecular weight polyethylene) (ULMWPE atau PE-WAX)
·         Polietilena bermassa molekul tinggi (High molecular weight polyethylene) (HMWPE)

·         Polietilena berdensitas tinggi (High density polyethylene) (HDPE).
HDPE dicirikan dengan densitas yang melebihi atau sama dengan 0.941 g/cm3. HDPE memiliki derajat rendah dalam percabangannya dan memiliki kekuatan antar molekul yang sangat tinggi dan kekuatan tensil. HDPE bisa diproduksi dengan katalis kromium/silika, katalis Ziegler-Natta, atau katalis metallocene. HDPE digunakan sebagai bahan pembuat botol susu, botol/kemasan deterjen, kemasan margarin, pipa air, dan tempat sampah.
·         [[Polietilena cross-linked berdensitas tinggi]] (High density cross-linked polyethylene) (HDXLPE)
·         [[Polietilena cross-linked]] (Cross-linked polyethylene) (PEX atau XLPE)
PEX adalah polietilena dengan kepadatan menengah hingga tinggi yang memiliki sambungan cross-link pada struktur polimernya. Sifat ketahanan terhadap temperatur tingi meningkat seperti juga ketahanan terhadap bahan kimia.
·         Polietilena berdensitas menengah (Medium density polyethylene) (MDPE)
MDPE dicirikan dengan densitas antara 0.926–0.940 g/cm3. MDPE bisa diproduksi dengan katalis kromium/silika, katalis Ziegler-Natta, atau katalis metallocene. MDPE memiliki ketahanan yang baik terhadap tekanan dan kejatuhan. MDPE biasa digunakan pada pipa gas.
·         Polietilena berdensitas rendah (Low density polyethylene) (LDPE)
LDPE dicirikan dengan densitas 0.910–0.940 g/cm3. LDPE memiliki derajat tinggi terhadap percabangan rantai panjang dan pendek, yang berarti tidak akan berubah menjadi struktur kristal. Ini juga mengindikasikan bahwa LDPE memiliki kekuatan antar molekul yang rendah. Ini mengakibatkan LDPE memiliki kekuatan tensil yang rendah. LDPE diproduksi dengan polimerisasi radikal bebas.
·         Polietilena linier berdensitas rendah (Linear low density polyethylene) (LLDPE). LLDPE dicirikan dengan densitas antara 0.915–0.925 g/cm3. LLDPE adalah polimer linier dengan percabangan rantai pendek dengan jumlah yang cukup signifikan. Umumnya dibuat dengan kopolimerisasi etilena dengan rantai pendek alfa-olefin (1-butena, 1-heksena, 1-oktena, dan sebagainya). LLDPE memiliki kekuatan tensil yanglebih tinggi dari LDPE, dan memiliki ketahanan yang lebih tinggi terhadap tekanan
·         Polietilena berdensitas sangat rendah (Very low density polyethylene) (VLDPE). VLDPE dcirikan dengan densitas 0.880–0.915 g/cm3. VLDPE adalah polimer linier dengan tingkat percabangan rantai pendek yang sangat tinggi. Umumnya dibuat dengan kopolimerisasi etilena dengan rantai pendek alfa-olefin.

Sifat fisika Polietilena

Melihat kristalinitas dan massa molekul, titik leleh, dan transisi gelas sulit melihat sifat fisik polietilena. Temperatur titik tersebut sangat bervariasi bergantung pada tipe polietilena. Pada tingkat komersil, polietilena berdensitas menengah dan tinggi, titik lelehnya berkisar 120oC hingga 135oC. Titik leleh polietilena berdensitas rendah berkisar 105oC hingga 115oC. Kebanyakan LDPE, MDPE, dan HDPE mempunyai tingkat resistansi kimia yang sangat baikdan tidak larut pada temperatur ruang karena sifat kristalinitas mereka. Polietilena umumnya bisa dilarutkan pada temperatur yang tinggi dalam hidrokarbon aromatik seperti toluena atau xilena, atau larutan terklorinasi seperti trikloroetana atau triklorobenzena.
2.      Polivinil klorida
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.
Proses produksi Polivinil Klorida adalah:
PVC diproduksi dengan cara polimerisasi monomer vinil klorida (CH2=CHCl). Karena 57% massanya adalah klor, PVC adalah polimer yang menggunakan bahan baku minyak bumi terendah di antara polimer lainnya. Proses produksi yang dipakai pada umumnya adalah polimerisasi suspensi. Pada proses ini, monomer vinil klorida dan air diintroduksi ke reaktor polimerisasi dan inisiator polimerisasi, ersama bahan kimia tambahan untuk menginisiasi reaksi. Kandungan pada wadah reaksi terus-menerus dicampur untuk mempertahankan suspensi dan memastikan keseragaman ukuran partikel resin PVC. Reaksinya adalah eksotermik, dan membutuhkan mekanisme pendinginan untuk mempertahankan reaktor pada temperatur yang dibutuhkan. Karena volume berkontraksi selama reaksi (PVC lebih padat dari pada monomer vinil klorida), air secara kontinu ditambah ke campuran untuk mempertahankan suspensi.
Ketika reaksi sudah selesai, hasilnya, cairan PVC, harus dipisahkan dari kelebihan monomer vinil klorida yang akan dipakai lagi untuk reaksi berikutnya. Lalu cairan PVC yang sudah jadi akan disentrifugasi untuk memisahkan kelebihan air. Cairan lalu dikeringkan dengan udara panas dan dihasilkan butiran PVC. Pada operasi normal, kelebihan monomer vinil klorida pada PVC hanya sebesar kurang dari 1 PPM.
Proses produksi lainnya, seperti suspensi mikro dan polimerisasi emulsi, menghasilkan PVC dengan butiran yang berukuran lebih kecil, dengan sedikit perbedaan sifat dan juga perbedaan aplikasinya. Produk proses polimerisasi adalah PVC murni. Sebelum PVC menjadi produk akhir, biasanya membutuhkan konversi dengan menambahkan heat stabilizer, UV stabilizer, pelumas, plasticizer, bahan penolong proses, pengatur termal, pengisi, bahan penahan api, biosida, bahan pengembang, dan pigmen pilihan.
Aplikasi Polivinil Klorida dalam Kehidupan Sehari-hari
Sifat PVC yang menarik membuatnya cocok untuk berbagai macam penggunaan. PVC tahan secara biologi dan kimia, membuatnya menjadi plastik yang dipilih sebagai bahan pembuat pipa pembuangan dalam rumah tangga dan pipa lainnya di mana korosi menjadi pembatas pipa logam. Dengan tambahan berbagai bahan anti tekanan dan stabilizer, PVC menjadi bahan yang populer sebaga bingkai jendela dan pintu. Dengan penambahan plasticizer, PVC menjadi cukup elastis untuk digunakan sebagai insulator kabel Selain itu, PVC juga telah digunakan secara luas pada bahan pakaian, yaitu membuat bahan serupa kulit. PVC lebih murah dari karet, kulit, atau lateks sehingga digunakan secara luas. PVC juga waterproof sehingga dijadikan bahan pembuatan jaket, mantel, dan tas. Kemudian PVC yang digunakan sebagai insulasi kabel listrik harus memakai plasticizer agar lebih elastis. Namun jika terpapar api, kabel yang tertutup PVC akan menghasilkan asap HCl dan menjadi bahan yang berbahaya bagi kesehatan. Aplikasi di mana asap adalah bahaya utama (terutama di terowongan), PVC LSOH (low smoke, zero halogen) adalah bahan insulasi yang pada umumnya dipilih.

3.      Polipropilen

Polipropilen adalah salah satu jenis plastik yang sangat baik bagi tubuh manusia. Plastik ini memiliki satu kelebihan dan satu kekurangan contohnya:1 Mampu menahan kimia meski dipanaskan dalam suhu tinggi (antara suhu°800 dan suhu °999) inilah rekor terbaik bagi seluruh plastik. 2 Dapat pecah, meski tidak melukai diri sendiri dan orang lain. Plastik ini bisa pecah (bagi minuman yang dikemas dalam gelas plastik).

Bahan baku polipropilen didapat dengan menggunakan petroleum (naftan) dengan cara yang sama seperti pada etilen. Menurut proses yang serupa dengan metoda tekanan rendah untuk polietilen, mempergunakan katalis Zieger-Natta, polipropilen dengan keteraturan ruang dapat diperoleh dari polipropilen.
Polipropilen banyak digunakan sebagai bahan dalam peralatan meja makan, keranjang, peralatan kamar mandi, keperluan rumah tangga, mainan, peralatan listrik, barang-barang kecil, komponen mobil, dst.
Sifat-sifat Polipropilen
a.       Sifat Mekanik
1.      Kekuatan tarik, kekuatan lentur dan kekakuannya lebih tinggi dibandingkan dengan polietilena.
2.      Kekuatan impaknya lebih rendah dibandingkan dibandingkan polietilena terutama pada temperatur rendah.
3.      Sifat mekaniknya dapat ditingkatkan sampai batas tertentu dengan jalan mencampurkan serat gelas.
4.      Sukar diolah dengan perekatan dan pencapan seperti polietilen yang memerlukan perlakuan tertentu pada permukaannya.
b.      Sifat Fisika
1.      Sifat tembus cahaya pada percetakan lebih baik dari polietilen dengan permukaan mengkilap.
2.      Penyusutan pada percetakan kecil.
3.      Penampilan ketelitian dimensinya lebih  baik
4.      Sifat-sifat listriknya hamper sama dengan polietilen
5.      Permeabilitas gas polipropilen lebih baik dari polietilen
6.      Tm nya tinggi (176oC)


c.       Sifat kimia
1.      Dalam hidrokarbon aromatic dan hidrokarbon yang terklorinasi, larut pada 80oC atau lebih.
2.      Ketahanan oksidasinya lebih kecil dari polietilen
3.      Memiliki massa jenis rendah (0,90-0,92)

4.      Polistirena

Polistirena adalah sebuah polimer dengan monomer stirena, sebuah hidrokarbon cair yang dibuat secara komersial dari minyak bumi. Pada suhu ruangan, polistirena biasanya bersifat termoplastik padat, dapat mencair pada suhu yang lebih tinggi. Stirena tergolong senyawa aromatik.
Polistirena padat murni adalah sebuah plastik tak berwarna, keras dengan fleksibilitas yang terbatas yang dapat dibentuk menjadi berbagai macam produk dengan detil yang bagus. Penambahan karet pada saat polimerisasi dapat meningkatkan fleksibilitas dan ketahanan kejut. Polistirena jenis ini dikenal dengan nama High Impact Polystyrene (HIPS). Polistirena murni yang transparan bisa dibuat menjadi beraneka warna melalui proses compounding. Polistirena banyak dipakai dalam produk-produk elektronik sebagai casing, kabinet dan komponen-komponen lainya. Peralatan rumah tangga yang terbuat dari polistirena, antara lain: sapu, sisir, baskom, gantungan baju, ember. Selain itu polistiren digunakan untuk radio, TV, refrigator dan peralatan listrik. Polistiren busa digunakan sebagai bahan isolasi panas dan pengepakan.

Karakteristik polistirena antara lain:

Polistirena
Kepadatan
1050 kg/m3
Konduktivitas listrik(σ)
10-16 S/m
Konduktivitas panas
0.08 W/(m·K)
Temperatur transisi gelas
100 °C

Sifat-sifat Polistirena yang lain adalah:
·         Stabilitas dimensi yang tinggi dan shrinkage yang rendah
·         Temperatur operasi maksimal < 90 °C
·         Tahan air, bahan kimia non-organik, alkohol
·         Rapuh ( perpanjangan 1-3%)
·         Tidak cocok untuk aplikasi luar ruangan
·         Mudah terbakar
Polistirena dapat dibentuk menjadi berbagai macam produk dengan cara:
·         Injection molding
·         Ekstrusi
B. Karet
1. Pengertian Karet
Karet adalah polimer hidrokarbon yang terkandung pada lateks beberapa jenis tumbuhan. Sumber utama produksi karet dalam perdagangan internasional adalah para atau Hevea brasiliensis (suku Euphorbiaceae). Beberapa tumbuhan lain juga menghasilkan getah lateks dengan sifat yang sedikit berbeda dari karet, seperti anggota suku ara-araan (misalnya beringin), sawo-sawoan (misalnya getah perca dan sawo manila), Euphorbiaceae lainnya, serta dandelion. Selanjutnya getah berupa susu dipanaskan sampai kering untuk dibuat karet mentah. Kemudian dimastikasi, diplastiskan agar dapat diproses dengan lebih mudah, dan dicampur pengisi seperti karbon hitam, zat pewarna, belarang, dibuat campuran, dibentuk dangan tekanan, dan divulkanisasi oleh raksi penyilangan sambil dipanaskan untuk mendapatkan benda cetakan. Pada masa Perang Dunia II, sumber-sumber ini dipakai untuk mengisi kekosongan pasokan karet dari para. Sekarang, getah perca dipakai dalam kedokteran (guttapercha), sedangkan lateks sawo manila biasa dipakai untuk permen karet (chicle). Karet industri sekarang dapat diproduksi secara sintetis dan menjadi saingan dalam industri perkaretan.
Karet alam adalah jenis karet pertama yang dibuat sepatu. Sesudah penemuan proses vulkanisasi yang membuat karet menjadi tahan terhadap cuaca dan tidak larut dalam minyak, maka karet mulai digemari sebagai bahan dasar dalam pembuatan berbagai macam alat untuk keperluan dalam rumah ataupun pemakaian di luar rumah seperti sol sepatu dan bahkan sepatu yang semuanya terbuat dari bahan karet. Sebelum itu usaha-usaha menggunakan karet untuk sepatu selalu gagal karena karet manjadi kaku di musim hujan dan lengket serta berbau di musim panas seperti yang pernah dilakukan oleh Roxbury Indian Rubber Company pada tahun 1833 dengan cara melarutkan karet alam terpentin dan mencampurnya dengan hitam karbon untuk menghasilkan karet keras yang tahan air.
Karet adalah polimer dari satuan isoprena (politerpena) yang tersusun dari 5000 hingga 10.000 satuan dalam rantai tanpa cabang dan  berat molekul rata-ratanya tersebar antara 10.000 - 400.000. Diduga kuat, tiga ikatan pertama bersifat trans dan selanjutnya cis. Senyawa ini terkandung pada lateks pohon penghasilnya. Pada suhu normal, karet tidak berbentuk (amorf). Pada suhu rendah ia akan mengkristal. Dengan meningkatnya suhu, karet akan mengembang, searah dengan sumbu panjangnya. Penurunan suhu akan mengembalikan keadaan mengembang ini. Inilah alasan mengapa karet bersifat elastik.
2.  Sifat-Sifat Karet
1.  Sifat Mekanik
Karet alam mempunyai beberapa sifat mekanik, yaitu:
a.       Pada suhu kamar, karet tidak berbentuk kristal padat dan juga tidak berbentuk cairan.
b.      Karet alam bisa mengkristal pada suhu rendah (misalkan -26°C).
c.       Karet alam bisa dibuat menjadi karet yang agak kaku tetapi masih mempunyai fleksibilitas dan ketahanan kikis, ketahanan retak lentur serta kekuatan tinggi.
d.      Menyerupai kulit binatang sehingga harus dimastikasi untuk memutus rantai molekulnya agar menjadi lebih pendek.
2.      Sifat Kimia Karet
Karet alam mempunyai beberapa sifat kimia, yaitu:
a.       Suatu bahan semi cairan alamiah atau suatu cairan dengan kekentalan (viskositas) yang sangat tinggi.
b.      Rantai molekulnya panjang.
c.       Karet alam sangat mudah dilengketkan satu sama lain.
d.      Kalor yang timbul dari karet alam lebih rendah dari karet sintetik
e.       Karet alam agak kurang tahan terhadap panas
f.       Karet alam tidak tahan ozon dan cahaya matahari.
g.      Ketahanan terhadap minyak dan pelarut hydrocarbon sangat buruk.
h.      Protein dalam karet alam dapat mempercepat vulkanisasi atau menarik air dalam vulkanisat, meningkatkan heat build up tetapi dapat juga meningkatkan ketahanan sobek.
i.        Lama kelamaan karet alam dapat meningkat viskositasnya atau menjadi keras.
j.        Berat jenis 0.91-0,93 dengan temperature penggunaan 99oC paling tinggi, melunak pada 130oC dan mengurai pada kira-kira 200oC.
3.      Sifat Fisika Karet
Karet alam mempunyai beberapa sifat fisika, yaitu:
a.       Mudah menggulung pada roll sewaktu diproses dengan open mill/penggiling terbuka.
b.      Warnanya agak kecoklat-coklatan, tembus cahaya atau setengah tembus cahaya.
c.       Mudah bercampur dengan berbagai bahan-bahan yang diperlukan di dalam pembuatan kompon.
d.      Lembut dan elastis.
e.       Fleksibilitas pada suhu rendah.
f.       Kepegasan pantul yang menyebabkan timbulnya kalor (heat build up) rendah.
g.      Vulkanisat karet alam kuat dan tahan lama bahkan dapat digunakan pada suhu -60°F.
h.      Tg kira-kira -78oC yang menunjukkan kekenyalan karet yang menguntungkan pada temperature biasa.

Biosintesis Karet

Lateks dibentuk pada permukaan benda-benda kecil (disebut "badan karet") berbentuk bulat berukuran 5 nm sampai 5 μm yang banyak terdapat pada sitosol sel-sel pembuluh lateks (modifikasi dari floem). Sebagai substratnya adalah isopentenil difosfat (IPD) yang dihasilkan sel-sel pembuluh lateks. Dengan bantuan katalisis dari prenil-transferase, pemanjangan terjadi pada permukaan badan karet yang membawa suatu polipeptida berukuran 14kDa yang disebut "rubber elongation factor" (REF). Sebagai bahan pembuatan starter, diperlukan pula 3,3—dimetilalil difosfat sebagai substrat kedua. Suatu enzim isomerase diperlukan untuk tugas ini.
Penggunaan Karet
            Bahan ini digunakan secara luas untuk ban mobil, pengemas karet, penutup isolasi listrik, sol sepatu dan lain-lain.
Turunan dari karet alam:
1.      Ebonit
Ebonit adalah karet kaku yang dibuat dari karet alam yang ditambah dengan belerang (30 – 40%), kemudian dipanaskan agar terjadi ikatan silang antara molekul  dengan belerang. Terbentuklah bahan seperti resin yang kaku dan hitam. Bahan ini digunakan secara luas sebagai komponen dari alat listrik atau untuk industri kimia, tetapi sekarang kebanyakan dari bahan tersebut dapat diganti oleh resin sintetik yang baru.

2.      Karet Hidroklorida
Untuk membuat karet hidroklorida karet mentah diperlukan dengan asam hidroklorida. Karena tahanannya besar terhadap asam, alkali dan minyak, maka bahan ini digunakan untuk film pembungkus dengan sifat tahan air, ketahanan minyak dan ketahanan lembaban.
D.   ELASTOMER   
Karet Butadien
Kopolimer Stiren – Butadien ( SBR )
      Ini adalah bahan kenyal yang dibuat secara kopolimerisasi butadiene dan stiren. Sifatnya bervariasi bergantung pada perbandingan mol kedua bahan itu. Biasanya yang dicampur adalah 5 – 6 mol butadiene dan 1 mol stiren. Bila stiren melebihi 50% kekenyalannya hilang dan bahan menjadi kaku. Belerang ( S ) digunakan sebagai zat vulkanisasi untuk membuat jaringan tiga dimensi.
Sifat – sifat
      Bahan tak berwarna, dan tembus cahaya. Berat jenisnya 0,92. Mengenai sifat mekaniknya dapat dikatakan bahwa bahan unggul dalam ketahanan abrasi dan karakteristik pada temperature rendah dan tinggi dibandingkan dengan karet alam. Biasanya bahan digunakan untuk daerah -30oC sampai 150oC. Ketahanan minyaknya lebih baik dari pada karet alam, tetapi bahan larut dalam hidrokarbon aromatic dan pelarut terklorinasi.
Penggunaan
      Bahan ini digunakan lebih banyak dari karet alam untuk pengemas yang tahan panas, ban mobil, ban mesin, kabel frekuensi tinggi, kabel yang tahan panas dan dingin, sol sepatu, dsb. 
Karet nitril ( Butadien akrilonitril kopolimer, BUNAN, NBR )
            Butadiene dan akrilonitril dikopolimerisasi menurut perbandingan yang sifatnya bervariasi. Bila akrilonitril bertambah, bahan bertambah kaku, makin tinggi kekenyalan tariknya, dan makin rendah perpanjangannya.
Sifat – sifat
            Bahan berwarna agak kecoklat – coklatan dan transparan. Rapat massanya 0,92 dan ketahanan abrasinya baik. Bahan lebih menguntungkan pada suhu rendah, suhu kerapuhannya kira – kira – 30oC. Karena mempunyai gugus polar ( - CN ), maka zat ini larut dalam pelarut polar, tetapi tak larut dalam pelarut nonpolar dan bensin. Bahan ini mempunyai sifat listrik lebih unggul daripada karet alam, tetapi tan δ lebih besar karena mengandung gugus polar.
Penggunaan
            Bahan ini digunakan untuk selang yang tahan minyak, ban, dan sepatu. Dengan penambahan beberapa bahan pengantar listrik, dapat dibuat karet yang dapat menghantarkan listrik dan yang juga dapat digunakan untuk perekat. Pencampuran dengan resin fenol meningkatkan kekuatan impaknya.
Karet polisulfida ( Tiokol )
            Ini dibuat secara kondensasi polihalida dan alkali polisulfida.
Cl – CH2 – CH2 – Cl + Na2S4                 –  CH2 – CH2 – S – S –
                                                                                          S     S   n
   Etan diklorida                                              Tiokol A
            Bahan ini merupakan benda kenyal seperti karet, dengan massa jenis 1,5 – 1,6 dan agak jelek dalam kekuatan tarik dan kekenyalan. Bersifat unggul dalam ketahanan minyak dan pelarut, dan menguntungkan dalam ketahanan terhadap cuaca dan ketahanan terhadap ozon.
Karet Uretan
            Benda kenyal seperti karet dibuat dari poliuretan, yang mempunyai
O
[- O – C – N            ]
Sebagai ikatan uretan. Polyester berantai lurus dan isosianat dengan gugus hidroksil bereaksi, atau terdapat berbagai sintesis lain. Strukturnya adalah struktur jaringan. Bahannya sangat kenyal menguntungkan sifat mekaniknya dan secara relative unggul dalam ketahanan kimianya. Ketahanan terhadap ozon, minyak dan penuaan adalah baik.
Karet Olefin
1.      Poliisopren (karet alam sintetik)
Isoprene adalah molekul konsisten karet alam, yang kemudian dipolimerisasi. Sifat – sifatnya sama seperti karet alam. Benda yang seragam dapat dibuat karena sifatnya tak berfluktuasi.
2.      Karet Butil
Karet yang merupakan hasil kopolimerisasi isobutilen dan sedikit isoprene (1,5 – 5%). Karet ini dapat digunakan antara temperature -30o sampai 150o C. Karena tak mempunyai gugus polar, karakteristik frekuensi yang tinggi menguntungkan, tetapi tak demikian mengenai ketahanan minyak dan pelarut. Bahan larut dalam beberapa pelarut organic. Kemampuan terhadap cuaca menguntungkan, karena itu digunakan sebagai isolator listrik.

3.      Poliisobutilen
Ini adalah kopolimer isobutilen, yang bervariasi dari zat padat seperti karet. Sampai kecairan yang sangat kental bergantung pada derajat polimerisasi. Bahan ini menguntungkan dalam karakteristik temperaturnya sehingga tahan panas atau dingin, jadi dapat digunakan untuk karet isolasi  listrik, dan sebagainya.
Karet Etilen Propilen
      Bahan ini adalah kopolimer etilen dan propilen, yang kadar etilennya 40 – 70% dapat digunakan sebagai karet sintetik. Tanpa adanya suatu gugus tak jenuh, ketahanan terhadap penuaan sangat baik. Bahan tidak diawetkan dengan belerang seperti halnya karet biasa. Viskositas, sifat sobek dan ketahanan abrasinya agak kurang baik. Bila dien dikopolimerkan sebagai komponen ketiga, suatu hasil bermassa jenis rendah (0,86 – 0,89) lebih mungkin didapat. Bahan ini unggul ketahanny terhadap ozon, cuaca, panas, tegangan listrik  dan uap dibandingkan dengan karet biasa, tetapi sifat pada pengerolan kurang menguntungkan dan daya rekat tali ban kurang baik.




Diposting oleh di 1 komentar:
Langganan: Postingan (Atom)