2.1.1 Struktur Kristalinitas Polipropilena
Kristalinitas merupakan sifat penting yang terdapat pada polimer. Kristalinitas merupakan ikatan antara rantai molekul sehingga menghasilkan susunan molekul yang
lebih teratur. Pada polimer propilena, rantai polimer yang terbentuk dapat tersusun membentuk daerah kristalin molekul tersusun teratur dan bagian lain membentuk
daerah amorf molekul secara tidak teratur. Untuk polipropilena struktur zig-zag planar dapat terjadi dalam tiga cara yang
berbeda-beda tergantung pada posisi relatif gugus metana satu sama lain di dalam rantai polimernya. Ini menghasilkan struktur isotaktik, ataktik dan sindiotaktik.
Gambar 2.3 Struktur tiga dimensi dari polipropilena, aisotaktik, b ataktik, dan c sindiotaktik Stevens. M.P, 2000
Universitas Sumatera Utara
Ketiga struktur polipropilena tersebut pada dasarnya secara kimia berbeda satu sama lain. Polipropilena ataktik tidak dapat berubah menjadi polipropilena
sindiotaktik atau menjadi struktur lainnya tanpa memutuskan dan menyusun kembali beberapa ikatan kimia. Struktur yang lebih teratur memiliki kecenderungan yang lebih
besar untuk berkristalisasi dari pada struktur yang tidak teratur. Jadi, struktur isotaktik dan sindiotaktik lebih cenderung membentuk daerah kristalin daripada ataktik.
Polipropilena berstruktur stereogular seperti isotaktik dan sindiotaktik adalah sangat kristalin, bersifat keras dan kuat. Dalam struktur polipropilena ataktik gugus
metana bertindak seperti cabang-cabang rantai pendek yang muncul pada sisi rantai secara acak. Ini mengakibatkan sulitnya untuk mendapatkan daerah-daerah rantai yang
sama tersusun sehingga mempunyai sifat kristalin rendah menyebabkan tingginya kadar Oksigen pada bahan tersebut sehingga bahan polimer ini mudah terdegradasi
oleh pengaruh lingkungan seperti kelembaban cuaca, radiasi sinar matahari dan lain sebagainya.
2.1.2 Sifat-sifat Polipropilena
Polipropilena merupakan jenis bahan baku plastik yang ringan, densitas 0,90 – 0,92, memiliki kekerasan dan kerapuhan yang paling tinggi dan bersifat kurang stabil
terhadap panas dikarenakan adanya Hidrogen tersier. Penggunaan bahan pengisi dan penguat memungkinkan polipropilena memiliki mutu kimia yang baik sebagai bahan
polimer dan tahan terhadap pemecahan karena tekanan stress – cracking walaupun pada temperature tinggi.
Kerapuhan Polipropilena dibawah 0
o
C dapat dihilangkan dengan penggunaan bahan pengisi. Dengan bantuan pengisi dan penguat, akan terdapat adhesi yang baik.
Polimer yang memiliki konduktivitas panas rendah seperti Polipropilena konduktivitas = 0,12 Wm kristalinitasnya sangat rentan terhadap laju pendinginan.
Misalnya dalam suatu proses pencetakan termoplastik membentuk barang jadi yang tebal dan luas, bagian tengah akan menjadi dingin lebih lambat daripada bagian luar,
yang bersentuhan langsung dengan cetakan. Akibatnya, akan terjadi perbedaaan derajat kristalinitas pada permukaan dengan bagian tengahnya.
Universitas Sumatera Utara
Polipropilena mempunyai tegangan tensile yang rendah, kekuatan benturan impact strength yang tinggi dan ketahanan yang tinggi terhadap pelarut organik.
Polipropilena juga mempunyai sifat isolator yang baik mudah diproses dan sangat tahan terhadap air karena sedikit sekali menyerap air, dan sifat kekakuan yang tinggi.
Seperti polyolefin lain, Polipropilena juga mempunyai ketahanan yang sangat baik terhadap bahan kimia anorganik non pengoksidasi, deterjen, alkohol dan sebagainya.
Tetapi polipropilena dapat terdegradasi oleh zat pengoksidasi seperti asam nitrat dan hidrogen peroksida. Sifat kristalinitasnya yang tinggi menyebabkan daya regangannya
tinggi, kaku dan keras Ahmadhafizullahritonga.blog.usu.ac.id201102polipropilena
2.2
Polimer
Seiring dengan perkembangan teknologi, kebutuhan plastik terus meningkat. Data BPS tahun 1999 menunjukkan bahwa volume perdagangan plastik impor
Inonesia, terutama Polipropilena PP pada tahun 1995 sebesar 136.112,7 ton sedangkan pada tahun 1999 sebesar 182.523,6 ton, sehingga dalam kurun waktu
tersebut terjadi peningkatan sebesar 34.15 . Jumlah tersebut diperkirakan akan terus meningkat pada tahun-tahun selanjutnya. Sebagai konsekuensinya, peningkatan
limbah plastik tidak terelakkan. Menurut Hartono 1998 komposisi sampah atau limbah plastik yang dibuang oleh setiap rumah tangga adalah 9,3 dari total sampah
rumah tangga. Di Jabotabek rata-rata setiap pabrik menghasilkan satu ton limbah plastic setiap minggunya. Jumlah tersebut akan terus bertambah, disebabkan sifat-sifat
yang dimiliki plastik, antara lain tidak dapat membusuk, tidak terurai secara alami, tidak dapat menyerap air , maupun tidak dapat berkarat dan pada akhirnya menjadi
masalah bagi lingkungan YBP, 1986. Pemanfaatan limbah plastik dengan cara daur ulang umumnya dilakukan oleh
industri. Secara umum terdapat empat persyaratan agar suatu limbah plastik dapat diproses oleh suatu industri, antara lain limbah harus dalam bentuk tertentu sesuai
kebutuhan biji, pellet, serbuk, pecahan, limbah harus homogen, tidak terkontaminasi, serta diupayakan tidak teroksidasi. Untuk mengatasi masalah tersebut, sebelum
digunakan limbah plastik diproses melalui tahapan sederhana, yaitu pemisahan,
Universitas Sumatera Utara
pemotongan, pencucian dan penghilangan zat-zat seperti besi dan sebagainya Sasse et al., 1995.
Kita hidup dalam era polimer, dimana plastik, serat, bahan pelapis, bahan perekat, karet, protein, selulosa dan semuanya merupakan istilah umum dalam
perbendaharaan kata modern, dan semuanya adalah bagian dari dunia kimia polimer yang menakjubkan. Polimer merupakan molekul besar yang terbentuk dari unit-unit
berulang yang sederhana. Nama ini diturunkan dari bahasa Yunani dimana poli yang berarti “banyak”, dan mer yang berarti “bagian”. Makromolekul merupakan istilah
yang sinonim dengan polimer. Polimer sintesis dari molekul-molekul sederhana yang disebut monomer bagian tunggal Stevens.M.P, 2001.
2.2.1
Sifat sifat Polimer
Polimer alam umumnya mudah menyerap air, tidak stabil karena pemanasan dan sukar dijadikan berbagai macam bentuk. Polimer sintentik mempunyai sifat yang
berbeda dengan polimer alam. Polimer sintentik sukar diuraikan mikroorganisme, dan tahan terhadap air atau tidak menyerap air.
Sifat-sifat polimer ditentukan oleh empat hal, yaitu: panjangnya rantai, gaya antar molekul, percabangan, dan ikatan silang antar rantai polimer. Kekuatan dan titik
leleh polimer naik dengan bertambah panjangnya rantai polimer. Kekuatan dan titik leleh polimer naik dengan bertambah panjangnya rantai polimer. Bila gaya antar
molekul pada rantai polimer besar, maka polimer menjadi kuat dan sukar meleleh. Rantai polimer yang bercabang banyak daya regangnya rendah dan lebih mudah
meleleh. Ikatan silang antar rantai menyebabkan terjadinya jaringan yang kaku dan membentuk bahan yang keras.
Makin banyak ikatan silang makin kaku polimer dan mudah patah. Polimer yang mempunyai ikatan silang bersifat termoset artinya hanya dapat dipanaskan satu
kali yaitu pada saat pembuatannya, selanjutnya apabila pecah tak dapat disambungkan lagi dengan pemanasan, karena susunan molekul-molekulnya pada ikatan silang antar
rantai akan rusak apabila dipanaskan lagi. Sebaliknya polimer yang tidak mempunyai ikatan silang bersifat termoplastik artinya dapat dipanaskan berulang-ulang. Ketika
dipanaskan, polimer yang bersiifat termoplastik meleleh dan kembali mengeras ketika
Universitas Sumatera Utara
didinginkan. Jadi, apabila pecah, polimer termoplastik dapat disambungkan kembali dengan cara dipanaskan atau dapat dicetak ulang dengan cara dipanaskan. Contoh
polimer termoset adalah bakelit, sedangkan polimer termoplastik adalah polietilena dan polipropilena Hartomo ,1993.
2.3
Asam Akrilat
Salah satu polimer fungsional yang penggunaannya sangat besar adalah polikarboksilat, misalnya digunakan di dalam detergen dan larutan pembersih
cleaner. Pada tahun 1980 ditemukan kombinasiyang sangat efektif antara Poli karboksilat, kopolimer dari asam akrilat dan asam maleat dan zeolit sebagai
pengganti fosfat di dalam detergen. Poli Karboksilat jenis ini tidak dapat didegradasi oleh mikroorganisme, sehingga Kalsium – poli Karboksilat jenis ini tidak dapat
didegradasi oleh mikroorganisme, sehingga Kalsium – Poli Karboksilat tetap terlarut di dalam larutan pencuci. Hal ini berbahaya bagi kesehatan masyarakat dan unsur hara
di dalam tanah. Usaha-usaha telah dilakukan untuk mendapatkan poli Karboksilat yang
secara sempurna dapat diuraikan menjadi Karbon dioksida dan air. Penambahan elemen-elemen structural ke dalam kopolimer asam akrilat dan asam maleat
menghasilkan polimer yang terbiodegradasi sebagian. Jadi, terpolimer asam akrilat, asam maleat dan vinil asetat, bahkan dengan jumlah poli vinil alcohol yang banyak
belum dapat menghasilkan polimer yang terbiodegradasi secara sempurna. Asam akrilat acrylic acid atau prop – 2 – enoic acid mempunyai nama lain
acroleic acid, Ethylenecarboxylic acid, Propene acid, Propenoic acid, dan vinylformic acid. Rumus molekulnya CH
2
= CHCOOH dan rumus kimianya C
3
H
4
O
2
. Asam akrilat dapat bercampur dengan air, alcohol, eter dan kloroform dan juga
diproduksi dari propena dengan proses penyulingan. Massa molar asam akrilat adalah 72,06 gmol dengan densitas : 1,051 gmL, titik leburnya 12
o
C 285 K, 54
o
F , titik didihnya 139
o
C 412 K, 282
o
F, indeks biasnya 1,485 25
o
, konstanta disosiasinya 5,50 x 10
-5
, viskositasnya 1,1 cP pada suhu 25
o
C Kirk Othmer, 2001.
Universitas Sumatera Utara
Asam akrilat merupakan senyawa vinil karboksilat, berbau tajam dan menyengat, merupakan asam lemah tetapi lebih korosif disbanding asam asetat,
sehingga perlu penanganan yang hati-hati, dan harus dihindari kontak langsung dengan kulit. Billmeyer, 1983.
2.4 Reaksi Grafting
Kategori