2.3 Polimerisasi
Carothers seorang ahli kimia di Amerika Serikat, mengelompokkan polimerisasi proses pembentukan polimer tinggi menjadi dua golongan, yakni polimerisasi adisi
dan polimerisasi kondensasi. Polimerisasi adisi melibatkan reaksi rantai. Penyebab reaksi rantai dapat
berupa radikal bebas partikel reaktif yang mengandung elektron yang tak berpasangan atau ion. Radikal bebas biasanya terbentuk dari penguraian zat yang
nisbi tidak mantap, yang disebut pemicu. Pemicu ini memicu reaksi rantai pada pembentukan polimer dan polimerisasi ini berlangsung sangat cepat, sering hanya
beberapa detik. Polimerisasi adisi terjadi khusus pada senyawa yang mempunyai ikatan rangkap, seperti misalnya etena dan turunan-turunannya.
Polimerisasi kondensasi dipandang mempunyai kesamaan dengan reaksi kondensasi atau adisi-penyingkiran yang terjadi pada zat bermassa molekul rendah.
Pada polimerisasi kondensasi terjadi reaksi antara dua molekul bergugus fungsi banyak molekul yang mengandung dua gugus fungsi atau lebih yang dapat bereaksi
dan memberikan satu molekul besar bergugus fungsi banyak pula dan diikuti oleh penyingkiran molekul kecil, seperti misalnya air.
Polimerisasi adisi dapat dibagi menjadi tiga tahap, yakni pemicuan, perambatan, dan pengakhiran. Oleh karena pembawa rantai dapat berupa radikal bebas
atau ion, maka polimerisasi adisi selanjutnya dapat digolongkan ke dalam dua golongan, yakni polimerisasi radikal bebas, dan polimerisasi ion kation dan anion
Cowd, 1991.
2.4 Polipropilena
Polipropilena PP adalah sebuah komoditas yang menarik dari polimer termoplastik. Ketertarikan dalam polipropilena ini ditimbulkan karena potensial polipropilena ini
dalam aplikasinya seperti pembuatan komposit, bioteknologi, teknologi serbuk, optoelektronik, ko-katalis dalam bioreaktor dan proses pengolahan limbah air,
teknologi permukaan dan pelapisan Paik et.al., 2007. Struktur polipropilena dapat dilihat pada gambar 2.1.
Polipropilena atau polipropena PP adalah polimer termoplastik, dibuat melalui proses industri kimia dan digunakan dalam aplikasi yang sangat luas misalnya
dalam industri tekstil, pengepakan, karpet, alat-alat tulis dan kantor, peralatan laboratorium, komponen otomotif dll. Polimer etilena dapat diperoleh dengan cara
menghilangkan air atau dehidrasi dari etanol atau dengan cara menghidrogenasi gas asetilena.
Polimer etilena diproduksi secara komersil pada tekanan antara 1000 sampai 3000 atom atau sekitar 15.000 – 45.000 psi. Kebanyakan struktur dari propilena
komersil adalah isotaktik dan mempunyai tingkat intermediet dari kristalinitas antara LDPE Low Density Polyethylene dan HDPE High Density Polyethylene.
Proses peleburan polipropilena dapat ditempuh melalui dua cara yaitu ekstruksi dan pengecoran. Metode ekstruksi pada umumnya meliputi produksi serat
pintal ikat dan tiup hembus leleh untuk membentuk yang panjang buat nantinya diubah menjadi beragam produk yang berguna seperti masker muka,penyaring,popok
dan lap Billmeyer, 1970.
Gambar 2.1 Struktur polipropilena C
3
H
6 n
2.4.1 Sifat-sifat polipropilena
Polipropilena merupakan jenis bahan baku plastik yang ringan,dengan densitas 0,90- 0,92gml dan memiliki tingkat 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 temperatur tinggi. Kerapuhan Polipropilena dibawah
o
C dapat dihilangkan dengan penggunaan bahan pengisi. Dengan bantuan pengisi dan penguat, akan terdapat adhesi yang baik Gacther et.al., 1990.
2.4.2 Kegunaan Polipropilena
Polipropilena adalah polimer ideal yang digunakan sebagai lembar kemasan. Daya tahannya yang baik terhadap kelembaban tetapi tidak efektif dalam penghambat
lewatnya oksigen. Gas oksigen yang masuk ke dalam kemasan yang dibungkus dengan polipropilena dapat mempengaruhi makanan dan materi lainnya. Pelapisan
hendaknya dilakukan dalam suasana vakum atau kedap udara untuk melindungi isinya. Modifikasi terhadap polipropilena dilakukan agar adanya pengembangan
aplikasi dari polipropilena.
Studi grafting MA dengan polipropilena dengan menggunakan benzoil peroksida dalam konsentrasi rendah telah dilakukan Pegoraro et.al., 1999.
2.5 Pembentukan Radikal Bebas Pada Bahan Polimer 2.5.1 Radikal Bebas pada polimerisasi
Pada radikal polimerisasi pusat aktif yang dipelajari adalah mengenai pembentukan radikal bebas. Berdasarkan keberadaan dan kehadiran dari elektron yang tidak
berpasangan yang akan menghasilkan suatu radikal bebas yang akan mengakibatkan radikal tersebut dengan mudah bereaksi dengan monomer yang lain, yaitu mengikuti
reaksi pada gambar 2.2
R • + CH
2
= CHX R – CH
2
– CHX • Gambar 2.2 Reaksi Pembentukan Radikal
Salah satu cara pembentukan radikal pada bahan polimer adalah dengan metode inisiasi polimerisasi yaitu dalam hal ini radikal dihadirkan kedalam sistem
dengan tanpa peningkatan nilai dari reaksi tesebut. Radikal tersebut akan masuk kedalam kedudukan bebas atau pada komponen yang terdekomposisi yaitu pada
proses polimerisasi dari radikal bebas suatu zat yang ditambahkan kedalam reaksi tersebut disebut dengan inisiator.
Dekomposisi dari suatu inisiator menjadi suatu radikal bebas menggunakan energi yang lebih sedikit dibandingkan dengan formasi penyusunan aktivasi dari
molekul monomer. Namun demikian, penambahan inisiator secara tajam akan meningkat pada tahap awal formasi pusat aktif dan karenanya akan mempengaruhi
keseluruhan dari reaksi polimerisasi tersebut.
Interaksi antara monomer dengan radikal bebas yang ada kepada sistem atau dekomposisi dari inisiator tersebut adalah dengan suatu tahap awal yaitu membentuk
rantai propagasi. Setelah itu, radikal bebas atau komposisinya secara keseluruhan masuk kedalam bahan polimer dan berinteraksi dengan cara polimerisasi.
Apabila radikal bebas dimasukkan misalnya kedalam suatu sistem, polimerisasi dimulai dengan propagasi dan melewati tahapan inisiasi. Polimerisasi
pada komponen buatan akan terdekomposisi menjadi radikal bebas dibawah kondisi dari reaksi yang mengikuti tiga tahap reaksi,namun pada tahapan yang pertama
formasi pusat aktif hanya akan membutuhkan sedikit energi aktivasi.Proses ketiga tahap reaksi tersebut dijabarkan pada gambar 2.3 Strepikheyev et.al., 1971.
R
2
2R• Terminasi :
R• + A
1
R – A
1
• R – A
1
• + A
1
R – A
2
• ………………………………...................
R – A
m-1
+A
1
R - A
m
•
Propagasi : ` R – A
m
R – A
n
m ≤ n
Gambar 2.3 Tahapan Pembentukan Radikal
2.6 Degradasi Polipopilena
Kategori