Perkembangan teknologi sangatlah pesat, pengembangan berbagai macam produk untuk mempermudah kehidupan manusia terus dilakukan. Namun tentunya dalam pengembangan tersebut diperrlukan pemahaman mengenai material atau bahan yang digunakan, salah satunya adalah polimer sebagai material yang banyak digunakan dalam berbagai macam produk.
Di dalam artikel ini kita akan belajar bersama terkait dengan pengertian polimer, jenis dan sifatnya, serta contoh polimer dalam kehidupan sehari-hari.
Yuk kita mulai..
Daftar Isi
Pengertian Polimer
Polimer adalah material dengan bentuk rantai molekul panjang dan berulang yang dihasilkan dari proses polimerisasi.
Material ini memiliki banyak macam dan setiap jenisnya memiliki karakteristik yang berbeda tergantung pada tipe molekul yang membentuk dan bagaimana proses pembuatannya.
Beberapa polimer memiliki sifat lentur seperti karet dan polyester, sedangkan beberapa lainnya mempunyai sifat keras dan kuat seperti kaca dan epoxy.
Polimer sebenarnya tidak asing dalam kehidupan kita sehari-hari, karena dengan mudah kita temukan, contohnya antara lain : plastik pembungkus, botol plastik, sterofoam, nilon, dan pipa, pralon pvc, dll.
Nah nanti kita akan coba bahas sedikit struktur serta sifat dari polimer-polimer diatas.
Pengertian Polimerisasi
Polimerisasi adalah metode dalam pembuatan polimer sintetis dengan mengkombinasikan molekul-molekul kecil yang bernama monomer. Jadi polimer terdiri dari molekul-molekul kecil yang bernama monomer yang menjadi satu rangkaian molekul yang memiliki ikatan kovalen.
Reaksi kimia yang muncul dari proses ini seperti pemanasan dan tekanan dapat mengubah ikatan kimiawi yang menatukan monomer-monomer tersebut dan kemudian proses tersebut menghasilkan polimer dengan struktur ikatan yang beragam tergantung pada proses dan molekul dasarnya.
Polimer terbentuk dari kata poli dan meros.
Polimer merupakan molekul raksasa yang terdiri dari molekul-molekul kecil yang bernama monomer
Contohnya : polietilena (kantong plastik), polivinil klorida (PVC) yang biasa dipakai pada pipa pipa pralon, politetra fluoro etilena atau teflon yang biasa dipakai pada panci anti lengket.
Contoh Ikatan Polimer
Ikatan pada polypropylene adalah polimer yang tersusun dari monomer propena.
Dapat dilihat pada gambar diatas bentuk monomernya berikut dengan polimernya. Jika kita lihat gambar polimer diatas, terdapat 3 monomer yang terikat yang menjadi polypropylene.
Dalam satu bahan terdiri dari ribuan bahkan jutaan monomer.
Sekali lagi, polimer terdiri dari monomer-monomer yang menjadi satu, dimana bisa dalam satu jenis maupun beda jenis
Jenis-Jenis Polimer
Polimer dapat dibedakan dari beberapa jenis, antara lain :
Berdasarkan Sumbernya
Berdasarkan sumbernya polimer ada yang berasal dari alam dan sintetis,
Polimer Alam
- Karet alam
Yaitu polimer yang terdiri dari monomer isoprena dan sumbernya dari getah pohon karet.
- Protein
Yaitu polimer yang terbentuk dari monomer asam amino dan sumbernya dari rambut, sutra, wol / bulu domba.
- Amilum
Yaitu polimer terbentuk dari glukosa dan sumbernya dari beras, gandum, dan sagu.
- Selulosa
Biasanya pada bahan-bahan yang berserat, polimer ini terbentuk dari glukosa dan sumbernya dari kapas dan kayu.
- Asam nukleat
Yaitu polimer yang terbentuk dari nukleotida dan sumbernya dari DNA atau RNA dari bagian tubuh manusia.
Polimer Sintetis
Polimer ini tidak terdapat di alam, kecuali setelah diolah. Contohnya :
- Polimer polietilena yang terdiri dari etena dan sumbernya dari bungkus plastik. Jadi bungkus plastik ketika diolah akan menjadi polimer polietilena yang terdiri dari monomer etena.
- Polypropylene yang terdiri dari monomer propena dan sumbernya dari botol plastik atau tali plastik.
- Polistirena yang terdiri dari monomer stirena dan sumbernya dari styrofoam.
- PVC atau pipa :PVC yang terdiri dari momoner vinil klorida dan sumbernya dari pelapis lantai atau pipa paralon.
- PTFE atau tefflon yang terdiri dari monomertetrafluoroetena yang sumbernya dari gasket, panci anti lengket. Jadi ketika kita mau melapisi baja supaya tahan lama, tahan lengket, tahan terhadap korosi maka baja tersebut bisa dilapisi dengan menggunakan polimer meskipun yang umum kita ketahui adalah dilapisi dengan krom.
Berdasarkan Monomernya
Homopolimer
Yaitu polimer yang tersusun dari satu jenis monomer. Contohnya :
- Polietilena (etena)
- Polipropilena (propena)
- Politirena (stirena)
- PVC (vinil klorida)
- PVA (vinil asetat)
- Polisoprena (isoprena)
- PAN (akrilonitril)
- dll
Gambar diatas merupakan contoh ikatan hari monomer vinil klorida yang membentuk PVC.
Kopolimer
Yaitu polimer yang tersusun dari dua jenis atau lebih monomer. Jadi di dalam satu polimer terdapat lebih dari satu jenis monomer, bisa 2 atau 3, dll, contohnya :
- Nilon 6,6 yang terdiri dari heksametilendiamina + asam adipat
- Dakron yang terdiri dari asam tereftalat + etilena glikol
- SBR yang terdiri dari stirena + butadiena
- ABS yang terdiri dari akrilonitril + butaiena + stirena
Gambar diatas merupakan contoh kopolimer Nilon 6,6
Berdasarkan Sifatnya
Termoplas
Yaitu polimer yang melunak jika dipanaskan dan dapat dicetak kembali menjadi bentuk lainnya. Sifat ini disebabkan oleh struktur termoplas yang terdiri dari rantai-rantai panjang dengan gaya interaksi antar molekul yang lemah.
Sifat-sifat lain dari termoplas adalah ringan, kuat, dan transparan.
Contoh thermoplas ini adalah polietilena, polipropilena, PET, dan PVC.
Sehingga ketika bahan yang terbuat dari PVC dipanaskan maka bisa dibentuk menjadi produk yang lainnya. Itu sebabnya bahan tersebut bisa didaur ulang.
Termoset
Yaitu polimer yang memiliki bentuk permanen dan tidak menjadi lunak jika dipanaskan. Sifat ini disebabkan oleh ada banyaknya ikatan kovalen yang kuat antara rantai rantai molekul. Pemanasan termoset pada suhu yang terlalu tinggi dapat memutuskan ikatan-ikatan tersebut dan bahkan membuat termostat menjadi terbakar.
Contoh termoset ini adalah bakelit dan melamin.
Ketika melamin dipanaskan maka tidak bisa dibentuk atau didaur ulang, malahan akan menjadi terbakar karena banyaknya ikatan kovalen yang kuat yang tidak bisa dipisahkan.
Elastomer
Yaitu polimer yang elastis, bentuknya dapat diregangkan, namun dapat kembali ke bentuk semula setelah gaya tariknya dihilangkan.
Elastisitas ini disebabkan oleh struktur elastomer yang terdiri dari rantai-rantai yang saling tumpang tindih dengan adanya ikatan silang atau cross link yang akan menarik kembali rantai-rantai tersebut kembali ke susunan tumpang tindihnya.
Contohnya adalah karet alam (polisoprena) dan karet sintetis SBR. Contoh produk yang termasuk dalam jenis polimer ini adalah karet gelang, ban, dll
Info :
Oiya, terkait dengan gaya tarik dan gaya lainnya sebelumnya juga pernah kita bahas dalam artikel berikut : Pengertian Gaya Gravitasi Berikut dengan Contoh Soalnya. Silakan teman-teman baca jika berkenan dan mempunyai waktu luang.
Sifat-Sifat Polimer
Polimer memiliki 4 sifat, yaitu :
- Sifat termal : polimer sebagai isolator mempunyai sifat termal yang baik bisa menahan listrik.
- Sifat kelenturan : karena sifatnya lentur polimer mudah diolah menjadi produk yang diinginkan. Contoh seperti yang diuraikan diatas, yaitu : karet ban atau karet sintetis.
- Sifat ketahanan terhadap mikroorganisme : dimana sifat ini biasanya dimiliki oleh polimer sintetis
- Sifat lainnya : ringan yang dibandingkan dengan material teknik seperti unsur-unsur logam (ferro, dll), tahan korosi, dimensinya stabil dan tidak berubah-ubah. Tidak seperti kayu yang jika terkena sinar matahari terkadang memuai, contohnya : kayu pada pintu dan jendela jika memuai maka susah ditutup, dll.
Beberapa Contoh Polimer dan Kegunaannya
Meskipun diatas sudah disinggung mengenai beberapa contoh polimer, kali ini kita akan lebih fokus jenis polimer tersebut sifatnya seperti apa dan seringkali digunakan untuk membuat apa.
- Polietilena atau Polietena dan Turunannya
Seperti asal katanya polietilena, berarti monomer atau unit penyusunnya etena.
Sifat dari polietilena adalah tidak berbau, tidak berwarna, lentur, dan tidak beracun.
Sifat khas dan kegunaan beberapa turunan polietilena.
-
- Low Density Polyethylene (LDPE)
Polietilena dengan kerapatan atau massa jenis dan titik leleh yang rendah. Biasanya digunakan untuk pembungkus makanan, kantong plastik, jas hujan, dan beberapa peralatan laboratorium seperti botol semprot laboratorium kimia. Polietilena bisa digunakan sebagai bungkus makanan dan minuman karena sifatnya yang tidak beracun.
-
- High Density Polyethylene (HDPE)
Polietilena yang kerapatan dan titik lelehnya tinggi. Sifatnya lebih keras dan lebih kaku, biasanya digunakan untuk botol plastik, mainan, ember, wadah makanan, pelapis kawat kabel, dan beberapa jenis botol laboratorium.
-
- PEX atau XLPE (Crosslink polietilena)
Polietilena jenis ini didalamnya terdapat sambungan silang atau cross link. Banyak digunakan untuk pembungkus kabel tegangan menengah 10 – 50 KV AC, kabel Tegangan Tinggi hingga 380 kVAC, dan beberapa ratus kV DC.
Baca Juga : Pengertian Hambatan dan Tengangan Listrik Berikut Rumusnya
-
- MDPE (Medium Density Polyethylene)
Digunakan untuk pipa gas, pegangan pada perkakas rumah tangga, karung, penggulung film, kemasan film, tas, dll.
-
- LLDPE (Linear Low Density Polyethylene)
Digunakan untuk kantong plastik, lembaran plastik, pelapis kertas, dan karton, sedotan dll.
-
- UHMWPE (Ultra High Molekular Weight Polietilena)
Digunakan untuk baju pelindung anti peluru, tali pancing, senar raket tenis, busur panah, peralatan mendaki, dan peralatan olahraga lain yang membutuhkan kelenturan yang tinggi.
- Polipropilena atau Polipropena
Sesuai dengan namanya, monomernya adalah propena. Polimer ini mempunyai sifatnya lebih keras dibandingkan polietilena atau polietilena. Kegunaannya untuk membuat karung, tali plastik, dan botol minuman.
- Politetrafluoroetilena (PTFE)
Monomernya adalah tetrafluoroetilena atau tetrafluoroetena, sifatnya kuat, keras, kaku, sangat tahan terhadap bahan kimia dan panas yaitu titik lelehnya mencapai 320 °C, licin tidak reaktif, dan tidak dapat terbakar.
Karena sifat-sifat tersebut maka kegunaannya sebagai pelapis barang yang tahan panas (karena titik lelehnya yang sangat tinggi) seperti tangki di pabrik kimia, pelapis panci, dan penggorengan yang anti lengket (karena sifatnya yang licin dan tidak reaktif), serta pelapis dasar setrika.
- Polivinil Klorida atau PVC
Monomernya adalah vinil klorida, Sifat dari PVC ini lebih keras dibandingkan dengan polietilena, kaku, keras, tahan panas, dan tidak mudah terbakar. Kegunaannya untuk membuat pipa paralon, selang yang keras, lapisan lantai, dan piringan hitam.
- Polivinil Alkohol atau PVA
Monomernya adalah vinil alkohol, Merupakan polimerisasi adisi dari 1- hidroksi etena. Sifatnya plastik yang kuat dan tahan tekanan.
Kegunaannya banyak digunakan untuk membuat bak air.
- Poliisoprena atau Karet Alam
Monomernya isoprena atau 2 metil 1,3 butadiena. Sifat dari karet alam ini elastis, lunak, dan lengket pada suhu tinggi.
Karet dapat dikeraskan melalui proses vulkanisasi yaitu karet alam dimasak dengan belerang sehingga terbentuk ikatan silang disulfida antar rantai yang membuat karet menjadi semakin keras.
Ikatan silang adalah ikatan yang menghubungkan beberapa rantai utama.
Jadi pada karet alam ada beberapa rantai utama dihubungkan dengan ikatan disulfida (dua atom sulfur atau belerang) yang menjadi jembatan atau menghubungkan antara rantai utama poliisoprena satu dengan yang lainnya.
- Karet Sintetis (Polibutadiena dan Polikloroprena)
Polibutadiena
Sifat polibutadiena kurang kuat dan tidak tahan terhadap bensin atau minyak sehingga tidak baik digunakan untuk ban.
Polikloroprena atau Neoprena
Neoprena memiliki daya tahan terhadap bensin atau minyak yang lebih baik sehingga digunakan untuk membuat selang oli.
Styrene butadiene Rubber atau SBR
Monomernya 2 jenis yaitu stirena atau vinil benzena dan 1,3 butadiena.
SBR ini masih mengandung ikatan rangkap sehingga masih dapat divulkanisasi atau dimasak dengan belerang sehingga akan memecah ikatan rangkap dari polimer, membentuk jembatan antara rantai satu dengan rantai yang lainnya membentuk ikatan disulfida sehingga polimer akan semakin kuat dan semakin tahan panas.
Memiliki daya tahan yang baik terhadap oksidasi dan abrasi sehingga banyak digunakan sebagai ban kendaraan bermotor.
- Polistirena atau polifenil Ethena
Sifatnya tahan terhadap tekanan tinggi. Kegunaannya sebagai bahan pembuat kendaraan dan pesawat terbang, genting, cangkir, mangkok, sterofom, dan bahan kemasan makanan.
- Polimer Akrilat (PMMA dan ORLON)
PMMA (Polimetilmetakrilat)
Sifatnya plastik bening, keras, dan kuat tetapi ringan dan fleksibel. Kegunaannya digunakan untuk membuat lampu belakang mobil dan jendela pesawat terbang
Orlon
Sifat dari orlon ini keras kaku serta tahan terhadap bahan kimia dan panas titik lelehnya sangat tinggi 320 °C. Banyak digunakan sebagai bahan tekstil yang halus misalnya pakaian dalam.
- Bakelit
Merupakan kopolimer yang tersusun atas dua jenis monomer yang berbeda yaitu fenol dan formaldehida atau metanal.
Kegunaannya sebagai bahan pembuat peralatan listrik, kotak isolator, tolilet, radio, pembuatan lembaran laminasi, perekat plywood.
Baca Juga : Pengertian Listrik Statis Berikut dengan Contohnya
- Terilena
Terilena merupakan kopolimer yang merupakan polimer kondensasi dari dialkohol dan dikarboksilat.
Ikatannya merupakan ikatan ester sehingga disebut juga dengan polyester, contohnya : Dakron yang merupakan kopolimer dari asam tereftalat dan etilen glikol. Gambar diatas merupakan struktur polimer dari dakron.
Kegunaan dakron sebagai serat tekstil dan pita perekam magnetik
- Nylon
Merupakan kopolimer yang merupakan polimer kondensasi yang melibatkan gugus Amina atau -NH2 dan gugus karboksilat atau -COOH.
Ikatannya merupakan ikatan amida sehingga disebut juga dengan poliamida, contohnya nilon 6.6 yang merupakan kopolimer dari asam adipat dan heksaetilendiamida.
Sifat nilon ini kuat dan ringan sehingga banyak digunakan untuk bahan pembuat tali, jala, parasut, jas hujan, dan tenda .
- Kevlar
Merupakan poliamida aromatik yang merupakan kopolimer dari asam tereftalat dan para diaminobenzena.
Sifatnya sangat kuat dan tahan terhadap suhu tinggi. Kegunaannya untuk penguat bagian tertentu mobil dan pesawat terbang, membuat tali yang kekuatannya 20 kali tali baja dengan ukuran yang sama, serta membuat rompi antipeluru.
Kesimpulan
Demikian artikel mengenai pengertian polimer berikut dengan jenis dan sifat-sifatnya, harapannya tentunya dapat memberikan pengetahuan tambahan baik bagi penulis atau teman-teman semua khususnya yang masih di bangku kuliah jurusan teknis, karena polimer ini merupakan salah satu bahasan dalam mata kuliah material teknik.
Dan untuk teman-teman yang bekerja di industri, dengan mengetahui sifat dari jenis-jenis polimer tersebut tentunya dapat melakukan pengembangan terkait dengan produk yang teman-teman hasilkan, misalnya :
- Untuk melakukan pengembangan pada material bahan kemasan primer sehingga menghasilkan kemasan yang tidak mudah retak, tidak mudah bocor, dll
- Untuk membuat botol atau kemasan makanan atau minuman yang lebih tahan panas sehingga tidak mudah rusak, dll
Semoga Bermanfaat.
