Korelasi Daerah Hard Dan Soft Segment Dan Indeks Ikatan Hidrogen (Hbi) Pada Struktur Poliuretan (Pu) Dari Sistem Campuran Lignin Isolat–Polietilena Glikol

Jurnal Sains Kimia
Vol 8, No.2, 2004: 48-49

KORELASI DAERAH HARD DAN SOFT SEGMENT DAN
INDEKS IKATAN HIDROGEN (HBI) PADA STRUKTUR
POLIURETAN (PU) DARI SISTEM CAMPURAN
LIGNIN ISOLAT–POLIETILENA GLIKOL
S u p r i
Jurusan Kimia FMIPA
Universitas Sumatera Utara
Jl. Bioteknologi No. 1 Kampus USU Medan 20155

Abstrak
Poliuretan (PU) suatu senyawa polimer yang disintesis dari gugus reaktif NCO/OH. PU dapat berupa elastomer
dan termoset, tergantung komposisi penyusun dari materialnya. Daerah keras yang disebut (hard) dan lembut
(soft) pada struktur poliuretan dibuat dengan cara menambahkan variasi lignin isolat sebagai sumber poliol.
Metil difenilisosianat (MDI) yang ditambahkan setelah lignin tercampur secara baik dengan polietilena glikol
dengan perbandingan NCO/OH lebih dari satu.
Kelebihan MDI tersebut diekstraksi dengan sikloheksana selama 8 jam dan diukur dengan Spektofotometer UV.
Poliuretan hasil sintesis dikarakterisasi dengan spektroskopi infra merah untuk menentukan Indeks Ikatan
Hidrogen (HBI). HBI ditentukan dari perbandingan absorbansi gugus karbonil terikat pada daerah panjang

gelombang 1700 cm–1 dan gugus karbonil bebas pada panjang gelombang 1720 cm–1. HBI poliuretan meningkat
dengan bertambahnya kandungan lignin pada sistem campuran. Akhirnya poliuretan tersebut menjadi kaku
(rigid) akibat mobilitas strukturnya berkurang diakibatkan terjadinya ikatan silang.
Kata kunci: Poliuretan dan Indeks Ikatan Hidrogen

PENDAHULUAN
Komponen utama Penyusun kayu
adalah selulosa, hemiselulosa dan lignin
yang merupakan polimer alam yang terdiri
dari molekul polifenol yang berfungsi
sebagai pengikat sel kayu satu sama lain,
sehingga kayu menjadi keras.
Dewasa
ini
penelitian
tentang
pemanfaatan lignin sebagai bahan penguat
sifat mekanik pada bahan polimer belum
banyak menarik minat peneliti. Lignin
merupakan

polimer
alam
yang
mempunyai gugus hidroksil lebih dari satu
dimanfaatkan sebagai sumber poliol yang
akhirnya dapat berikatan secara baik
dengan poliuretan yang linear (Fengel,
G.D. dan Wegener, 1985). Daerah hard
dan soft segment pada struktur PU akan
terjadi akibat adanya ikatan secara silang
48

antara gugus NCO dan lignin. Daerah
lembut
(soft) terjadi
dari gugus
polietilena glikol yang berikatan pada
NCO dari MDI (Hatakayama, H., 1995
dan Shih–Liang Huang, 1997). Daerah
keras (hard) terjadi antara gugus NCO dari

MDI dan OH dari sistem campuran lignin
isolat dan polietilena glikol. Akibat dari
struktur lignin yang rumit dan adanya
ikatan hidrogen akan membentuk ikatan
silang yang teratur pada
poliuretan,
akhirnya PU menjadi kaku. Poliuretan
akan
dikarakterisasi
menggunakan
spektroskopi infra merah (FTIR) untuk
menentukan Indeks Ikatan Hidrogen
(HBI) dari perbandingan absorbansi gugus
karbonil terikat pada bilangan gelombang
1700 cm–1 dan 1720 cm–1 dan MDI yang
berlebih diukur dengan Spektrofotometer
UV.

Korelasi Daerah Hard dan Soft Segment
(Supri)

BAHAN DAN METODA
Sintesis Poliuretan
Untuk
memperoleh
poliuretan,
masing–masing variasi lignin 0–30% dari
sistem lignin isolat–polietilena glikol
direaksikan dengan MDI pada suhu ruang
selama 30 menit dan disesuaikan dengan
jumlah hidroksinya. Sebelum mengeras
poliuretan dituang ke wadah datar.

campuran
tersebut.
Sehingga
memungkinkan
terjadinya
interaksi
sesama hard segment yang ditandai oleh

ikatan antara gugus NH dan CO[5].
Poliuretan yang terbentuk dengan adanya
lignin sebagai sumber poliol akan menjadi
kaku.
KESIMPULAN

Penentuan MDI berlebih
Sebanyak 5 g PU yang telah kering
diekstraksi dengan sikloheksana selama 8
jam pada suhu 1000C secara terus
menerus. Setelah ekstraksi, filtranya
diukur dengan spektrofotometer UV pada
panjang gelombang 286 nm.

Poliuretan yang bersifat kaku (rigid)
dapat dibentuk melalui sistem campuran
lignin isolat dan polietilena glikol. Daerah
hard dan soft segment poliuretan
diperlihatkan oleh Indeks Ikatan Hidrogen
(HBI). Semakin besar kandungan lignin

dari sistem campuran yang ditambahkan
semakin tinggi HBI poliuretan.

HASIL DAN PEMBAHASAN

DAFTAR PUSTAKA

Struktur poliuretan memiliki daerah
hard dan soft segment . Daerah hard dan
soft segment dibentuk oleh blok ikatan
lignin isolat dan MDI. Daerah soft
segment dibentuk oleh ikatan antara blok
polietilena glikol (PEG). Hard segment
dapat terjadi apabila dalam segment
tersebut dimungkinkan terjadinya ikatan
hidrogen, dimana ikatan hidrogen terjadi
dalam daerah group uretan[4], karena
karbonil dalam ikatan hidrogen dan
alkoksi oksigen diuretan merupakan
akseptor proton. Indeks Ikatan Hidrogen

didasarkan pada perbandingan absorbansi
gugus CO terikat pada daerah panjang
gelombang sekitar 1700 cm–1 terhadap
asorbansi gugus CO bebas pada panjang
gelombang 1720 cm-1 pada spektrum infra
merah.
Nilai Indeks Ikatan Hidrogen (HBI)
meningkat
dengan
bertambahnya
kandungan lignin dalam sistem campuran.
Meningkatnya
HBI
poliuretan
disebabkan oleh lignin yang memiliki
struktur bercabang dengan jumlah
hidroksi lebih dari satu (poliol) yang
membentuk blok uretan dari sistem

Fengel, G.D. dan Wegener, 1985, “Kimia Ultra

Struktur Reaksi”, Gajah Mada University
Press, Yogyakarta.
Hamid,
R.,
1999,
“Studi
Pendahuluan
Pemanfaatan Lignin Untuk Sintesis
Poliuretan”, Tesis ITB, Bandung.
Hatakayama, Hyoe., 1995, “Biodegradable
Polyurethanes from Plant Component”,
J.M.S–Pure Appl.Chem., 4, 743–750.
Shih–Liang Huang, 1997, “Structure–Tensile
Properties
of
Polyurethanes”,
Eur.
Polym.J., 33, 1563–1567.
Tae Oan Ahn, Soon Uk–Jung, and Sang Won Lee,
1994, “The Properties with Mixed Chain

Extenders and Mixed Sotf Segment”, J. of
Applied Polym. Sci., 51, 43–49.

49