Macam-Macam Proses Pembuatan Polibisfenol-a Karbonat

2.5.1 Macam-Macam Proses Pembuatan Polibisfenol-a Karbonat

Ada 2 macam proses pembuatan produk polibisfenol-a karbonat, yaitu :

A. Teknologi Interfacial

Proses dasar dari jenis ini ditunjukkan pada gambar 2.1 di bawah ini. Gambar 2.1 Tahap Pembentukan Polikarbonat BPA melalui Sintesis Interfacial Legrand, 2000 BPA mula-mula dimasukkan ke dalam reaktor bersama dengan NaOH dan monohidric fenol untuk mengendalikan berat molekul polimer dan fosgen ditambahkan dalam bentuk gas ke dalam larutan ini. Melalui cara ini akan mencegah terbentuknya produk samping HCl. Penambahan larutan kaustik ini membuat dua fasa sistem cair-cair. Pada pH yang tinggi 9-12, volume fasa organik yang sedikit, dan tingginya konsentrasi BPA, sistem juga mengandung fasa ketiga yaitu monodianion dari BPA. Setelah reaksi selesai, fasa organik dicuci dengan sejumlah asam dan air beberapa kali untuk mengeluarkan residu basa dan garam atau dengan penambahan metilen klorida berlebih untuk memudahkan pemisahan. Resin polikarbonat yang dihasilkan dikumpulkan melalui pergantian pelarut diikuti dengan penguapan evaporasi pelarut, melalui presipitasi steam secara langsung, Universitas Sumatera Utara atau dengan mengendapkan pelarut melalui penambahan anti solven seperti MeOH diikuti dengan filtrasi dan pengeringan. Sejalan dengan temperatur reaksi yang rendah dari prosedur sintetis ini 40 o C, berat molekul rata-rata dari polimer berakhir pada sebuag kinetika distribusi. Variabel yang dominan mempengaruhi komposisi resin adalah linear velocity, rasio volume cair-cair, pH larutan, dan rasio fosgenBPA Legrand, 2000.

B. Proses Transesterifikasi

Proses ini menggunakan katalis basa pada polimerisasi kondensasi dari DPC dengan BPA. Secara umum, reaksinya ditunjukkan dalam gambar 2.2 di bawah ini. Gambar 2.2 Sintetis Melt BPAPC secara Umum Legrand, 2000 Reaksi berlangsung pada temperatur tinggi 150-350 o C yang dimulai dengan pembentukan monomer, oligomer, dan akhirnya polimer. Tekanan reaktor meningkat selama reaksi berlangsung. Range tekanan berkisar antara 150-200 torr. Dengan menggunakan metode ini, resin BPA-PC disiapkan tanpa tambahan pelarut, tahap pengeringan, atau fosgen. Ketika proses dirancang, dan kualitas dari resin akhir secara langsung berhubungan kepada kualitas dan permulaan monomer. Hal ini menjadikan jumlah dari kontaminan sisa dalam resin akhir bisa dikendalikan. Berdasarkan data eksperimental, penambahan anion fenoksi ke dalam link karbonat, diikuti tahap produksi oligomerpolimer. Pertama sekali anion basa fenoksi ditambahkan ke dalam grup karbonat, sebuah anion fenoksi dilepaskan. Pendestilasian fenol dari melt setelah pelepasan anion fenoksi menggantikan sebuah proton dengan grup hidroksi lainnya atau BPA : pergantian proton sangat cepat terjadi dan konstanta keseimbangan untuk reaksi fenoksid dengan BPA umumnya seragam. Konversi dari monomer menjadi BPA-PC dikendalikan oleh pengeluaran konstan fenol dari melt. Pengeluaran fenol ini dari larutan reaksi ditetapkan untuk produksi polimer dengan berat molekul tinggi. Berdasarkan evaluasi dari data yang dipublikasikan, proses kondensasi ini cukup efektif. Kebutuhan katalis untuk menyempurnakan konversi menjadi polimer berada pada range 10-250 ppb. Universitas Sumatera Utara Keuntungan dari proses ini adalah produksi resin memiliki distribusi berat molekul yang seragam sehingga pada kondisi normal, resin anhidrat tidak perlu diredistribusi lagi Legrand, 2000. 2.5.2 Perbandingan Proses Pembuatan Polibisfenol-a Karbonat Tabel 2.4 Perbandingan Proses Pembuatan Polibisfenol-a Karbonat Faktor Teknis Teknologi Interfacial Proses Transesterifikasi Tekanan Operasi atm 1 19 – 26,6 Suhu Operasi o C 25-30 150-350 Jenis Reaktor Stirred reactor Stirred reactor Jumlah Reaktor 2 5 Waktu Tinggal jam 1-1,5 jam 2 jam Konversi reaksi Mencapai 99,83 90-95 Produk samping NaCl Fenol Katalis Cair piridin, tetraetilamin Padat phosgonium Sumber : Legrand, 2000 ; Othmer, 2004, Schnell dkk, 1970 ; Moyer dkk, 1961 Dalam pra rancangan pabrik polibisfenol-a karbonat ini dipilih proses Teknologi Interfacial . Pemilihan proses dipilih dengan memperhatikan :  Pengoperasiannya mudah karena proses yang sederhana.  Konversi reaksi yang tinggi mencapai 99,83 sehingga secara ekonomis layak dibuat dalam skala pabrik.  Pengendalian yang lebih mudah dan murah karna berlangsung pada suhu dan tekanan ruangan.

2.6 Deskripsi Proses Pembuatan Polibisfenol-a Karbonat