Polimerisasi Adisi Pembentukan Polimer
224
Mudah dan Akt if Belajar Kim ia unt uk Kelas XII
Laju polimerisasi dapat dikendalikan dengan menggunakan zat penghambat inhibitor dan pelambat retarder. Penghambat bereaksi
dengan radikal bebas ketika radikal bebas terbentuk. Polimerisasi tidak akan berlanjut sebelum seluruh zat penghambat habis terpakai.
Kuinon dapat bertindak sebagai zat penghambat bagi banyak sistem polimerisasi sebab kuinon bereaksi dengan radikal bebas menghasilkan
radikal yang mantap akibat resonansi. Radikal bebas yang mantap ini tidak dapat memicu polimerisasi lebih lanjut.
Zat pelambat yang biasa digunakan adalah gas oksigen. Gas ini kurang reaktif dibandingkan dengan penghambat. Cara kerja zat pelambat adalah
melalui persaingan dengan monomer untuk bereaksi dengan radikal bebas sehingga laju polimerisasi menurun. Persamaannya:
R CH
2
– CHX• + O
2
⎯ → ⎯ R – CH
2
CH
2
X – O – O
–
2 Polimerisasi Ionik
Polimerisasi adisi dapat terjadi melalui mekanisme yang tidak melibatkan radikal bebas. Dalam hal ini, pembawa rantai dapat berupa ion
karbonium polimerisasi kation atau ion karbanion polimerisasi anion. Dalam polimerisasi kation, monomer pembawa rantai adalah ion
karbonium. Katalis untuk reaksi ini adalah asam Lewis, seperti AlCl
3
, BF
3
, TiCl
4
, SnCl
4
, H
2
SO
4
, dan asam kuat lainnya. Polimerisasi radikal bebas memerlukan energi atau suhu tinggi,
sebaliknya polimerisasi kation paling baik dilakukan pada suhu rendah. Misalnya, polimerisasi 2–metilpropena berlangsung optimum pada –100
o
C dengan adanya katalis BF
3
atau AlCl
3
. Polimerisasi kation terjadi pada monomer yang memiliki gugus yang
mudah melepaskan elektron. Dalam polimerisasi yang dikatalis oleh asam, tahap pemicuan dapat digambarkan sebagai berikut.
HA adalah molekul asam, seperti HCl, H
2
SO
4
, dan HClO
4
. Pada tahap pemicuan, proton dialihkan dari asam ke monomer sehingga
menghasilkan ion karbonium C
+
.
Gambar 8.5
Pada kem asan plast ik biasanya t erdapat sim bol di bagian baw ahnya,
sim b ol t erseb ut m enunjukkan kom posisi polim ernya.
HA + H
2
C = CHX ⎯ → ⎯
C
+
H
3
C H
X
+ A
–
C
+
H
3
C H
X
+ H
2
C = CHX ⎯ → ⎯
C H
2
C H
X H
2
C C
+
H X
Sumber: Chemistry: The Central Science, 2000
Sekilas Kimia
Nilon
Nilon
merupakan suatu jenis
polimer sintetik
yang diciptakan pada 1935 oleh Wallace Carothers di
DuPont. Produk pertama adalah sikat gigi berbulu nilon 1938, dilanjutkan
dengan stoking untuk wanita pada 1940.
Nilon tersusun atas monomer yang dihubungkan dengan ikatan
peptida ikatan amida dan sering diistilahkan dengan
poliamida
PA. Nilon merupakan polimer pertama
yang sukses secara komersial dan merupakan serat sintetik pertama
yang dibuat seluruhnya dari bahan anorganik batu bara, air, dan udara.
Nilon digunakan sebagai bahan parasut setelah Amerika Serikat
memasuki Perang Dunia II 1941. Oleh karenanya, stoking sulit
diperoleh hingga Perang Dunia II berakhir.
Perambatan berupa adisi monomer terhadap ion karbonium, prosesnya hampir sama dengan perambatan pada radikal bebas.
1 2
3 4
5 6
Nomor Singkatan
Polimer
PET HDPE
PVC LDPE
PP PS
Polyethyleneterephthalate High density polyethylene
Polyvinyl chloride o density polyethylene
Polypropylene Polystyrene
Tabel 8.1 Beberapa Singkatan Polimer
225
Makrom olekul
Pengakhiran rantai dapat terjadi melalui berbagai proses. Proses paling sederhana adalah penggabungan ion karbonium dan anion pasangannya
disebut ion lawan.
Dalam polimerisasi anion, monomer pembawa rantai adalah suatu karbanion C
–
. Dalam hal ini, monomer pembawa rantai adalah yang memiliki gugus dengan keelektronegatifan tinggi, seperti propenitril
akrilonitril, 2–metilpropenoat metil metakrilat, dan feniletena stirena. Seperti polimerisasi kation, reaksi polimerisasi anion optimum pada
suhu rendah. Katalis yang dapat dipakai adalah logam alkali, alkil, aril, dan amida logam alkali.
Contohnya adalah kalium amida KNH
2
yang dalam pelarut amonia cair dapat mempercepat polimerisasi monomer CH
2
= CHX dalam amonia. Kalium amida akan terionisasi kuat sehingga pemicuan dapat berlangsung
seperti berikut.
Perambatan merupakan adisi monomer pada karbanion yang dihasilkan, yaitu:
H
2
C C:
-
H X
H
2
N
+
H
2
C C
H X
⎯⎯ →
H
2
C C
H X
H
2
N H
2
C C:
-
H X
Proses pengakhiran pada polimerisasi anion tidak begitu jelas seperti pada polimerisasi kation sebab penggabungan rantai anion dengan ion
lawan K
+
tidak terjadi. Namun demikian, jika terdapat sedikit air, karbon dioksida, atau alkohol akan mengakhiri pertumbuhan rantai.