Pengelompokan dan Kegunaan Polimer

 A.Bagaimana Cara Mengelompokkan Polimer ?

Dari berbagai jenis polimer yang banyak kita jumpai, polimer dapat digolongkan berdasarkan asalnya, pembuatannya, jenis monomer, sifatnya terhadap panas dan reaksi pembentukannya.

a.       Penggolongan polimer berdasarkan asalnya

            Berdasarkan asalnya, polimer dapat dibedakan atas polimer alam dan polimer sintesis.

1)      Polimer Alam

      Polimer alam adalah polimer yang terdapat di alam dan berasal dari makhluk hidup. Contoh polimer alam dapat dilihat pada table di bawah ini

No	Polimer	Monomer	Polimerisasi	Contoh
1.	Pati/amilum	Glukosa	Kondensasi	Biji-bijian, akar umbi
2.	Selulosa	Glukosa	Kondensasi	Sayur, Kayu, Kapas
3.	Protein	Asam amino	Kondensasi	Susu, daging, telur, wol, sutera
4.	Asam nukleat	Nukleotida	Kondensasi	Molekul DNA dan RNA (sel)
5.	Karet alam	Isoprena	Adisi	Getah pohon karet

            Sifat-sifat polimer alam kurang menguntungkan. Contohnya, karet alam kadang-kadang cepat rusak, tidak elastis, dan berombak. Hal tersebut dapat terjadi karena karet alamtidak tahan terhadap minyak bensin atau minyak tanah serta lama terbuka di udara. Contoh lain, sutera dan wol merupakan senyawa protein bahan makanan bakteri, sehingga wol dan sutera cepat rusak. Umumnya polimer alam mempunyai sifat hidrofilik (suka air), sukar dilebur dan sukar dicetak, sehingga sangat sukar mengembangkan fungsi polimer alam untuk tujuan-tujuan yang lebih luas dalam kehidupan masyarakat sehari-hari.

2)      Polimer Sintesis

            Polimer sintesis atau polimer buatan adalah polimer yang tidak terdapat di alam dan harus dibuat oleh manusia. Sampai saat ini, para ahli kimia polimer telah melakukan penelitian struktur molekul alam guna mengembangkan polimer sintesisnya. Dari hasil penelitian tersebut dihasilkan polimer sintesis yang dapat dirancang sifat-sifatnya, seperti tinggi rendahnya titik lebur, kelenturan dan kekerasannya, serta ketahanannya terhadap zat kimia. Tujuannya, agar diperoleh polimer sintesis yang penggunaannya sesuai yang diharapkan. Polimer sintesis yang telah dikembangkan guna kepentingan komersil, misalnya pembentukan serat untuk benang kain dan produksi ban yang elastisterhadap jalan raya. Ahli kimia saat ini sudah berhasil mengembangkan beratus-ratus jenis polimer sintesis untuk tujuan yang lebih luas. Contoh polimer sintesis dapat dilihat pada tabel di bawah ini :

No	Polimer	Monomer	Terdapat pada
1.	Polietena	Etena	Kantung, kabel plastik
2.	Polipropena	Propena	Tali, karung, botol plastik
3.	PVC	Vinil klorida	Pipa paralon, pelapis lantai
4.	Polivinil alcohol	Vinil alcohol	Bak air
5.	Teflon	Tetrafluoroetena	Wajan atau panci anti lengket
6.	Dakron	Metil tereftalat dan etilena glikol	Pipa rekam magnetik, kain atau tekstil (wol sintetis)
7.	Nilon	Asam adipat dan heksametilena diamin	Tekstil
8.	Polibutadiena	Butadiena	Ban motor
9.	Poliester	Ester dan etilena glikol	Ban mobil
10.	Melamin	Fenol formaldehida	Piring dan gelas melamin
11.	Epoksi resin	Metoksi benzena dan alcohol sekunder	Penyalut cat (cat epoksi)

b.      Penggolongan Polimer Berdasarkan Proses Pembentukannya

Reaksi pembentukan polimer dinamakan polimerisasi, jadi reaksi polimerisasi adalah reaksi penggabungan molekul-molekul kecil (monomer) membentuk molekul yang besar (polimer). Ada dua jenis polimerisasi, yaitu polimerisasi adisi dan polimerisasi kondensasi.

1)      Polimer adisi

            Seperti yang telah kita ketahui, bahwa reaksi adisi adalah reaksi pemecahan ikatan rangkap menjadi ikatan tunggal sehingga ada atom yang bertambah di dalam senyawa yang terbentuk. Jadi, polimerisasi adisi adalah reaksi pembentukan polimer dari monomer-monomer yang berikatan rangkap (ikatan tak jenuh). Pada reaksi ini monomer membuka ikatan rangkapnya lalu berikatan dengan monomer lain sehingga menghasilkan polimer yang berikatan tunggal (ikatan jenuh). Artinya, monomer pembentuk polimer adisi adalah senyawa yang ikatan karbon berikatan rangkap seperti alkena, sterina, dan haloalkena. Polimer adisi ini biasanya identik dengan plastik, karena hampir semua plastik dibuat dengan polimerisasi adisi. Misalnya polietena, polipropena, polivinil klorida, teflon dan poliisoprena.

           

Berikut beberapa contoh pembentukannya :

a.   Pembentukan polietena (polietilena) dari etena (etilena)

                                       O₂   

nCH₂  =  CH₂                                                          - (CH₂  -  CH₂)n -

    etena                  tegangan tinggi              polietena

b.  Pembentuka teflon dari tetrafluoro etena

nCF₂  =  CF₂                                         - (CF₂  -  CF₂)n –

tetrafluoroetena                                politetraetilena (teflon)

c.  Pembentukan polivinil dari isoprena (2-metil-1,3-butadiena)

nCH₂  =  CH₂                                        - (CH₂  -  CH)n –

                                                                                       

 Cl                                                                       Cl

d.  Pembentukan polisoprena dari isoprena (2-metil-1,3-butadiena)

    CH₃                                                             CH₃

                                                                                                        

nH₂C  =  C – CH = CH₂                                  - (HC  =  C  -  CH  =  CH)n  -

Pada pembentukan poliisoprena, mula-mula kedua ikatan rangkap dari nomor 1 dan C nomor 3 terbuka, kemudian ikatan tunggal dari C nomor 2 dan C nomor 3 membentuk ikatan rangkap. Dari contoh-contoh reaksi di atas, dapat disimpulkan bahwa pada polimerisasi adisi tidak terbentuk hasil samping dan monomernya harus mengandung ikatan rangkap. Contoh polimer adisi dapat dilihat pada tabel di bawah ini.

Monomer	Polimer	Nama polimer	Kegunaan
		Polietilena	Tas plastik, botol, mainan, isolasi listrik
		Polipropilena	Karpet plastik, botol
		Polistirena	Pernis kayu, styrofoam, isolasi plastik, gelas plastik, mainan, bahan pengepakkan
		Polivinil klorida	Pipa, genteng plastik
		Polivinil dienklorida	Plastik wrap
		Politetraetilena (teflon)	Alat masak, isolasi listrik (penutup kabel)
		Poliakrilonitril	Wig (rambut palsu), cat, benang
		Polivinilasetat	Tekstil, gumresin, cat
		Polimetilmetakrilat	Bahan pembuat gelas, pembuat bola bowling

2) Polimer kondensasi

            Kondensasi merupakan reaksi penggabungab gugus-gugus fungsi antara kedua monomernya. Artinya, polimerisasi kondensasi adalah reaksi pembentukan polimer dari monomer-monomer yang mempunyai dua gugus fungsi. Misalnya, senyawa polipeptida atau protein dan polisakarida merupakan senyawa biomolekul yang dibentuk oleh reaksi polimerisasi kondensasi. Berikut beberapa contoh pembentukan polimerisasi kondensasi :

a) Pembentukan nilon

            Nilon merupakan suatu polimer yang ditemukan oleh Wallace Hume Carothers di tahun 1934 sewaktu bekerja di perusahaan Du Pont. Polimer nilon dibentuk dari monomer asam 6-aminoheksanoat (HOOCCH₂(CH₂)₃CH₂NH₂). Dalam polimerisasi ini, gugus karboksil dari monomer berikatan dengan gugus amino dari monomer tersebut.

 

            Perhatikan reaksi tersebut, setiap dua monomer asam 6-aminoheksanoat akan menghasilkan satu polimer dan dua molekul air.

            Adapun nilon-66 dibentuk dengan heteropolimer (monomernya beragam), yaitu antara heksametilena diamina, (1,6-heksana diamin) dengan asam adipat (asam 1,6-heksanadioat).

            Pada heteropolimer (kopolimer) setiap 2 monomer yang berlainan bersatu akan dihasilkan 2 molekul air.

b) Pembentukan polyester (polietilena tereftalat) atau dakron

            Sama halnya pada nilon-66, polyester dakron dibentuk oleh 2 polimer berlainan, yaitu dari etilena glikol (polialkohol) dengan dimetil tereftalat (senyawa ester).

 

            Dari contoh-contoh reaksi di atas dapat disimpulkan bahwa polimerisasi kondensasi akan menghasilkan molekul kecil air dan monomernya mempunyai gugus fungsi pada kedua ujung rantainya. Apabila dirumuskan, secara umum reaksinya adalah sebagai berikut :

n monomer → 1 polimer +  (n - 1) H₂O

c) Penggolongan polimer berdasarkan jenis monomernya

            Berdasarkan jenis monomernya, polimer dapat terdiri atas homopolimer dan kopolimer.

1) Homopolimer

            Homopolimer adalah polimer yang monomernya sejenis. Contohnya, selulosa dan protein.

(-P-P-P-P-P-P-P-P-)_n

            Pada polimer adisi homopolimer, ikatan rangkapnya terbuka lalu berikatan membentuk polimer yang berikatan tunggal.

Untuk lebih lengkapnya silahkan download disini [Download]


 

Posted in: Material Teknik