Sekedar Berbagi Soal Plastic

Plastik

Plastik adalah suatu polimer yang mempunyai sifat-sifat unik dan luar biasa. Polimer adalah suatu bahan yang terdiri dari unit molekul yang disebut monomer. Jika monomernya sejenis disebut homopolimer, dan jika monomernya berbeda akan menghasilkan kopolimer. Polimer alam yang telah kita kenal antara lain: selulosa, protein, karet alam dan sejenisnya. Pada mulanya manusia menggunakan polimer alam hanya untuk membuat perkakas dan senjata, tetapi keadaan ini hanya bertahan hingga akhir abad 19 dan selanjutnya manusia mulai memodifikasi polimer menjadi plastic. Plastik yang pertama kali dibuat secara komersial adalah nitroselulosa. Material plastik telah berkembang pesat dan sekarang mempunyai peranan yang sangat penting dibidang elektronika, pertanian, tekstil, transportasi, furniture, konstruksi, kemasan kosmetik, mainan anak-anak dan produk-produk industry lainnya.

Plastik merupakan  suatu bahan polimer yang tidak mudah terdekomposisi oleh mikroorganisme pengurai karena sifat-sifat khusus yang dimilikinya yaitu suatu polimer rantai panjang sehingga bobot molekulnya tinggi dimana atom-atom penyusunnya saling mengikat satu sama lain.

Secara garis besar plastik dapat digolongkan menjadi dua golongan besar, yakni plastic yang bersifat thermoplastic dan yang bersifat thermoset. Thermoplastik dapat dibentuk kembali dengan mudah dan diproses menjadi bentuk lain, sedangkan jenis thermoset bila telah mengeras tidak dapat dilunakkan kembali. Plastik yang paling umum digunakan dalam kehidupan sehari-hari adalah dalam bentuk thermoplastik.

Jenis-jenis Plastik

Secara garis besar, plastik dapat dikelompokkan menjadi dua golongan, yaitu: plastik thermoplast dan plastik thermoset. Plastik thermoplast adalah plastik yang dicetak berulang-ulang dengan adanya panas (lihat tabel 1). Yang termasuk plastik thermoplast antaralain: PE, PP, PS, PBS, SAN, nylon, PET, BPT, Polyacetal (POM), PC dll. Sedangkan plastik thermoset adalah plastik yang apabila telah mengalami kondisi tertentu tidak dapat kembali karena bangun polimernya berbentuk jaringan tiga dimensi. Yng termasuk plastik thermoset adalah: PU (Poly Urethene), UF (Urea Formaldehyde), MF (Melamine Formaldehyde), polyester, epoksi dll. Untuk membuat barang-barang plastik agar mempunyai sifat-sifat seperti yang dikehendaki, maka dalam proses pembuatannya selain bahan baku utama diperlukan juga bahan tambahan dan aditif. Penggunaan bahan tambahan ini beraneka ragan tergantung pada bahan baku yang digunakan dan mutu produk  yang akan dihasilkan. Berdasarkan fungsinya, maka bahan tambahan atau bahan pembantu proses dapat dikelompokkan menjadi: bahan pelunak (plasticizer), bahan penstabil (stabilizer), bahan pelumas (lubricant), bahan pengisi (filler), pewarna (colorant), antistatic agent, blowing agent, flame retardant dsb.

1.      Polypropylena (PP)

Polyprophylene merupakan polimer kristalin yang dihasilkan dari proses polimerasi gas propilena. Propilena mempunyai specific gravity rendah dibandingkan dengan jenis plastik lain. Sebagai perbandingan lihat tabel 2. Polypropylene mempunyai titik leleh yang cukup tinggi (190-200 C), sedangkan titik kristalisasinya antara 130-135 C. Polypropylene mempunyai ketahanan terhadap bahan kimia (Chemical Resistance) yang tinggi, tetapi ketahanan pukul (impact strength) nya rendah.

Tabel 1. Perbandingan specific gravity dari berbagai material plastik

Resin	Specific Gravity
PP	0,85-0,90
LDPE	0,91-0,93
HDPE	0,93-0,96
Polistirena	1,05-1,08
ABS	0,99-1,10
PVC	1,15-1,65
Asetil Selulosa	1,23-1,34
Nylon	1,09-1,14
Poli karbonat	1,20
Poli Asetat	1,38

Tabel 2. Temperatur leleh proses thermoplastik

Processing Temperature Rate
Material	C	F
ABS	180 - 240	356 – 464
Acetal	185 –225	365 – 437
Acrylic	180 – 250	356 – 482
Nylon	260 – 290	500 – 554
Poly carbonat	280 – 310	536 - 590
LDPE	160 – 240	320 – 464
HDPE	200 – 280	392 – 536
PP	200 – 300	392 – 572
PS	180 – 260	356 – 500
PVC	160 - 180	320 – 365

Monomer : propena (CH₃ – CH = CH₂)
Unit ulang polimer :

Kegunaan dan sifat :
-  kantong plastik, film, automotif
-  maianan mobil-mobilan, ember, botol
-  lebih tahan panas
-  keras, flexible, dapat tembus cahaya
-  ketahanan kimianya bagus
-  titik lelehnya 165ºC

2.      Polystirene (PS)

Polystirene adalah hasil polimerasi dari monomer-monomer stirena, dimana monomer stirena nya didapat dari hasil proses dehidrogenisasi dari etil benzene (dengan bantuan katalis),  sedangkan etil benzena (dengan bantuan katalis), sedangkan etil benzena nya sendiri merupakan hasil reaksi antara etilena dengan benzena (dengan bantuan katalis).

Sifat-sifat umum dari poli stirena:

1.      Sifat mekanis

Sifat-sifat mekanis yang menonjol dari bahan ini adalah kaku, keras, mempunyai bunyi seperti metallic bila dijatuhkan.

2.      Ketahanan terhadap bahan kimia

Ketahanan PS terhadap bahan kimia umumnya tidak sebaik ketahanan yang dipunyai oleh PP atau PE. PS larut dalam eter, hidrokarbon aromatic dan chlorinated hydrocarbon. PS juga mempunyai daya serap air yang rendah, dibawah 0,25%.

3.      Abrasion resistance

PS mempunyai kekuatan permukaan relative lebih keras dibandingkan dengan jenis termoplastik yang lain. Meskipun demikian, bahan ini mudah tergores.

4.      Transparansi

Sifat optis dari PS adalah mempunyai derajat transparansi yang tinggi, dapat melalui semua panjang gelombang cahaya (A 90%). Disamping itu dapat memberikan kilauan yang baik yang tidak dipunyai oleh jenis plastic lain, dimana bahan ini mempunyai indeks refraksi 1,592.

5.      Sifat elektrikal

Karena mempunyai sifat daya serap sir yang rendah maka PS digunakan untuk keperluan alat-alat listrik. PS foil digunakan untuk spacers, slot liners, dan covering dari kapasitor, koil dan keperluan radar.

6.      Ketahanan panas

PS mempunyai softening point rendah (90 C) sehingga PS tidak digunakan untuk pemakaian pada suhu tinggi, atau misalnya pada makanan yang panas. Suhu maksimum yang boleh dikenakan dalam pemakaian adalah 75 C. Disamping itu, PS mempunyai sifat konduktifitas panas yang rendah.

PS dibuat dalam berbagai grade yang dapat digunakan untuk membuat produk jadi. Pemilihan grade sangat penting dan disesuaikan dengan produk jadinya. Grade-grade PS yang umum dipakai adalah: General purpose, light stabilized, heta resistance, impact grade. Polistirena dapat diproses dengan cara pengolahan yang umum digunakan PP yaitu: cetak injeksi, extrusion, thermoforming.

Monomer : styrene

Kegunaan dan sifat :
-         tidak buram, seperti glass
-         kaku, mudah patah
-         buram terhadap sentuhan
-         meleleh pada 95ºC
-         untuk penggaris, gantungan baju
-         tempat menyimpan dalam kulkas, pembungkus industri minuman
-         catridge printer
Reaksi :

 

3.      Acrylonitrile Butadiene Styrene

Acrylonitrile butadiene styrene (akrilonitril butadiene styrene, ABS) termasuk kelompok engineering thermoplastic yang berisi 3 monomer pembentuk. Akrilonitril bersifat tahan terhadap bahan kimia dan stabil terhadap panas. Butadiene member perbaikan terhadap sifat ketahanan pukul dan sifat liat (toughness). Sedangkan stirena menjamin kekakuan (rigidity) dan mudah diproses. Beberapa grade ABS ada juga yang mempunyai karateristik yang bervariasi, dari kilap tinggi sampai rendah dari yang mempunyai impact resistance tinggi sampai rendah. Berbagai sifat lebih lanjut juga dapat diperoleh dengan penambahan aditif sehingga doperoleh grade ABS yang bersifat menghambat nyala api, transparan, tahan panas tinggi, tahan terhadap sinar UV, dll.

ABS mempunyai sifat-sifat, yaitu: tahan bahan kimia, liat, keras, kaku,tahan korosi, biaya proses rendah, dapat direkatkan, dapat dielektroplanting, dapat didesain menjadi berbagai bentuk, member kilap permukaan yang baik.

ABS dapat diproses dengan teknik cetak injeksi, ekstruksi, thermoforming, cetak tiup, roto moulding dan cetak kompresi. ABS bersifat higrokospis, oleh karena itu harus dikeringkan dulu sebelum proses pelelehan.

Penggunaanya:

1.      Peralatan

Karena keunggulam sifat-sifatnya maka banyak digunakan membuat peralatan seperti: hair dryer, korek api gas, telepon, intercom, body dan komponen mesin ketika elektronik maupun mekanik, mesin hitung, dll.

2.      Otomotif

Karena sifatnya yang ringan, tidak berkarat, tahan minyak bumi, maka ABS digunakan untuk radiator grill, rumah-rumah lampu, emblem, horn grill, tempat kaca spion, dll.

3.      Barang-barang tahan lama:

3.a.  ABS dengan grade tahan nyala api digunakan untuk cabinet TV, kotak penutup video, dll.

3.b.  Grade tahan pukul pada suhu rendah dan tahan fluocarbon dapat digunakan untuk pintu dan body kulkas.

3.c.  Penggunaan lain: komponen AC, kotak kamera, dudukan kipas angin meja, dll.

4.      Bangunan dan perumahan: dudukan kloset, bak air, frame kaca, kran air, gantungan handuk, saringan, dll.

5.      Elektroplated ABS: regulator knob, pegangan pintu kulkas, pegangan paying, spareparts kendaraan bermotor, tutup botol, dll.

4.      Polyvinyl Chloride (PVC)

Polyvinyl chloride (polivinil klorida) merupakan hasil polimerasi monomer vinil klorida dengan bantuan katalis. Pemilihan katalis tergantung pada jenis proses polimerasi yang digunakan.

Untuk mendapatkan produk-produk dari PVC digunakan beberapa proses pengolahan yaitu:

1.      Calendering

Produk akhir: sheet, film, leather cloth dan floor covering.

2.      Ekstruksi

Merupakan cara pengolahan PVC yang banyak digunakan karena dengan proses ini dapat dihasilkan bermacam-macam produk.”Extruder head” dapat diganti dengan bermacam-macam bentuk untuk menghasilkan:

2.a. Pipa, tube, building provile, sheet, floor covering dan monofilament.

2.b. Isolasi kabel listrik dan telepon.

2.c. Barang berongga dan blown film.

3.      Cetak injeksi

Produk yang diperoleh adalah:

3.a. sol sepatu, sepatu, sepatu boot

3.b. container, sleeve ( penguat leher baju), valve

3.c. fitting, electrical an enggeneering parts.

Monomer : Vinyl Chlorida

Kegunaan dan sifat :
- karpet, kayu imitasi
- pipa air (paralon), alat-alat listrik, film
- Jas hujan
- Botol detergen
- Keras dan kaku
- dapat bersatu dengan pelarut
- tititk lelehnya 70 – 140ºC

 

5.      Polyacetal atau Polyoxymethylene

Polyacetal (poliasetal) merupakan salah satu engineering plastic yang penting dan banyak digunakan di bidang elektronik, bangunan dan sector alat-alat teknik. Ada 2 tipe poliasetal yaitu homopolimer dan kopolimer. Asetal homopolimer merupakan polimer kristalin yang dibuat dari formaldehida.

Resin ini disebut secara teknis disebut polioksi metilena (POM). Asetal homopolimer dapat dicampur dengan aditif seperti: antioksidan, lubrikan, filler, pewarna, UV stabilizer, dll. Resi ini aslinya bewarna putih buram.

Sifat-sifat umum resin asetat adalah:

1.      Strength

Tanpa adanya modifikasi, resin ini mempunyai kekuatan fisik, kekuatan kompresi dan ketahanan gesek yang tinggi. Resin ini halus dan defoemasinya rendah jika diberi beban. Resin ini mempunyai batas lelah bengkukan (flexural fatique) yang tinggi sehingga baik digunakan sebagai bahan baku pegas.

2.      Toughness

Resin ini umumnya liat, tahan pukul meskipun pada suhu yang lebih tinggi mencapai 12% dan pada suhu yang lebih tinggi mencapai 18%.

3.      Thermal

Titik leleh homopolimer asetat lebih rendah daripada engineering thermoplastic lainya.

4.      Elektrikal

Sifat elektrikalnya dipengaruhi oleh kandungan uap air. Konstanta dielektrikalnya bervariasi dari frekwensi 102-106 Hz dan dielektrik strength nya tinggi.

5.      Chemical

Tahan terhadap bermacam-macam pelarut, eter, minyak pelumas, minyak, bensin, bahan bakar dari methanol, dll.

6.      Friksi/umur pakai

Sifat pakai dan friksi baik karena permukaanya lebih keras dan koefisien gesekannya rendah.

7.      Flameability

Resin asetal homopolimer ini merupakan material yang terbakar pelan-pelan dan berasap sedikit.

8.      Stabiliants dimensi

Karena asetal menyerap sangat sedikit uap air, maka perubahaan dimensinya pun sangat kecil.

6.      Polycarbonated (PC)

Polycarbonated merupakan engineering plastic yang dibuat dari reaksi kondensasi bisphenol A dengan fosgen dalam media alkali. Polikarbonat mempunyai sifat-sifat: jernih seperti air, impact strengthnya tinggi, mudah diproses, flemeabilitasnya rendah. Untuk menghasilkan produk-produknya melalui proses dengan teknik pengolahan thermoplastic pada umunya, yaitu: cetak injeksi, ekstruksi, cetak tiup, dan structural foam moulding. Sheet polikarbonat dapat diproses dengan teknik thermoforming menggunakan tekanan maupun vakum. PC juga dapat dikenai proses finishing meliputi pelarut dan adhesive bonding, pengecatan, printing, hot-stamping, ultrasonic welding, dll.

Penggunaan PC diberbagai sector sangat luas, antara lain:

1.      Sektor otomotif. PC member performance tinggi pada lensa lampu depan/belakang. PC “opaque grade” digunakan untuk rumah lampu dan komponen elektrik. “Glass reinforced grade” digunakan untuk grill.

2.      Sektor makanan, PC digunakan untuk tempat minuman. Mangkuk pengolah makanan, alat makan/minum, alat masak microvwave, dll, khususnya yang memerlukan produk yang jernih

3.      Bidang medis: filter housing, tubing connector, peralatan operasi yang harus disterilisasi.

4.      Industri elektrikal. PC digunakan untuk membuat konektor, pemutus arus, tutup baterai, “light concentrating panels” untuk display Kristal cair, dll.

            5.      Alat/mesin bisnis. PC dapat digunakan untuk membuat: rumah dan  komponen  bagian dalam dari printer, mesin fotokopi, konektor telepon, dll.

         7.  PE (Poly Etylene)
Monomer : etena (CH₂ = CH₂)

Polyetylene ada 2 jenis, yaitu linier dan bercabang dengan struktur sebagai berikut

Kegunaan dan sifat :
-  kantong plastik, botol plastik, film, cetakan
-  pembungkus kabel modern
-  tidak tahan panas
-  fleksibel, permukaannya licin
-  tidak tembus cahaya (buram) dan ada yang tembus cahaya
-  titik lelehnya 115ºC

        8.  PET (Polyethylene Terephtalate)
Monomer : ethyl terephtalate

Kegunaan dan sifat :
-  jelas, keras, tahan terhadap pelarut
-  tititk lelehnya 85ºC
-  botol minuman berkarbonasi
-  botol juice buah
-  tas bantal dan peralatan tidur
-  fiber tekstile
Unit ulang polimer :

Gambar 16.61  Unit Ulang PET

http://kimiaringgostar.blogspot.com/2012/05/plastik.html#!/2012/05/plastik.html

             Plastik telah menjadi bagian tak terpisahkan dari kehidupan modern selama beberapa dekade.

Dari alat rumah tangga hingga suku cadang mobil, plastik telah menyediakan bahan terjangkau namun kuat untuk berbagai peralatan yang digunakan manusia.

Meskipun umum ditemukan, banyak orang masih bertanya-tanya bagaimana plastik dibuat.

Sementara proses akan bervariasi tergantung pada jenis produk akhir, ada beberapa langkah dasar yang sama dalam pembuatan berbagai jenis barang plastik.

Untuk menjawab pertanyaan “bagaimana plastik dibuat”, penting untuk mengetahui apa sebenarnya plastik itu sendiri.

Plastik adalah salah satu bentuk polimer yang terdiri dari rantai panjang atau rangkaian molekul yang lebih kecil yang dikenal sebagai monomer.

Monomer tersusun dari atom yang biasanya diambil dari bahan alami atau organik dan sering diklasifikasikan sebagai petrokimia.

Segala macam monomer dapat dimanfaatkan dalam pembuatan plastik.

             Minyak mentah dan gas alam merupakan sumber pembuat monomer populer yang meliputi jenis stirena, vinil klorida, dan vinil asetat.

Polimer dibuat dengan merangkaikan rantai monomer yang dapat dilakukan dengan metode thermosetting dan thermoplastic.

Pada metode thermosetting, monomer cair dituangkan ke dalam cetakan dan dibiarkan dingin.

Monomer cair memiliki bentuk permanen sehingga produk yang dihasilkan bersifat tahan lama.

Dengan pendekatan thermoplastic, monomer cair dipanaskan dan perlahan-lahan dibentuk sesuai dengan kebutuhan.

Setelah itu, produk kemudian didinginkan hingga menjadi item yang diinginkan.

Sementara plastik umumnya dianggap sebagai produk yang murah, plastik dapat pula diproses menjadi sesuatu yang bernilai tinggi.

Plastik dapat diolah lebih lanjut sehingga memiliki karakteristik tahan panas maupun dingin.

Komponen mobil atau pesawat terbang merupakan contoh plastik yang memiliki kualitas tinggi.[http://oketips.com/14515/bahan-pembuat-plastik-bagaimana-cara-membuat-plastik/]