-makalah-polimer-thermosetting (repaired).docx

MAKALAH PENGETAHUAN BAHAN TEKNIK POLIMER THERMOSETTING

Disusun Oleh : Muhammad Aswan Nur : 331 17 001 Sabil

: 331 17 024

Kelas

:2 A

Dosen Pembimbing

: Joice Manga, S.T,M.T

JURUSAN TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG MAKASSAR 2018

1

DAFAR ISI

Contents Kata Pengantar ................................................................................................................................... 3 BAB 1 .................................................................................................................................................. 4 PENDAHULUAN .................................................................................................................................. 4 1.

Latar belakang ........................................................................................................................ 4

2.

Rumusan masalah .................................................................................................................. 4

3.

Tujuan percobaan .................................................................................................................. 4

BAB II .................................................................................................................................................. 5 ISI ........................................................................................................................................................ 5 1.

POLIMER............................................................................................................................. 5

2.

POLIMER THERMOSETTING ............................................................................................... 6 a. Resin Urea Formaldehid…………….....……………………………………………………………………………8 b. Resin phenol…………………………………………………………………………………………………………….11 c. Resin amino…………………………………………………………………………………………….……………….12 d. Polyester…………………………………………………………………………………………………………………16 e. Resin Epoksida…………………………………………………………………………………………………….….18

BAB III ............................................................................................................................................... 24 KESIMPULAN .................................................................................................................................... 24

2

Kata Pengantar Assalamu’alaikum warahmatullahi wabarakatuh Segala puji bagi Allah SWT yang telah memberikan kami kemudahan sehingga kami dapat menyelesaikan makalah ini dengan tepat waktu. Tanpa pertolongan-Nya tentunya kami tidak akan sanggup untuk menyelesaikan makalah ini dengan baik. Shalawat serta salam semoga terlimpah curahkan kepada baginda tercinta kita yaitu Nabi Muhammad SAW yang kita nanti-natikan syafa’atnya di akhirat nanti. Penulis mengucapkan syukur kepada Allah SWT atas limpahan nikmat sehat-Nya, baik itu berupa sehar fisik maupun akal pikiran, sehingga penulis mampu untuk menyelesaikan pembuatan makalah dengan judul “Polimer Termosetting”. Penulis tentu menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari kata sempurna dan masih banyak terdapat kesalahan serta kekurangan di dalamnya. Untuk itu, penulis mengharapkan kritik serta saran dari pembaca untuk makalah ini, supaya makalah ini nantinya dapat menjadi makalah yang lebih baik lagi. Demikian, dan apabila terdapat banyak kesalahan pada makalah ini penulis mohon maaf yang sebesar-besarnya. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada semua dalam menulis makalah ini. Demikian, semoga makalah ini dapat bermanfaat. Terima kasih.

Makassar, 8 Desember 2018

Penyusun

3

BAB 1 PENDAHULUAN 1. Latar belakang Polimer merupakan makro molekul besar yang dibangun oleh pengulangan kesatuan kimia yang kecil (monomernya) yang berakibat umumnya molekul polimer memiliki massa molekul yang relative besar. Akhir-akhir ini perkembangan industri tentang pemanfaatan teknologi polimer sangat pesat sekali. Polimer memiliki banyak kegunaan dan manfaat yang luar biasa dalam kehidupan manusia. Polimer sangat berguna dalam kehidupan sehari-hari, karena sangat menunjang di berbagai bidang seperti aneka produk dan barang, di rumah tangga, kantor, dan sebagainya, sehingga semua orang mengenalnya. Polimer mencakup plastic, karet, serat sampai perekat. Polimer merupakan ilmu yang sangat dinamis. Oleh karena itu, sangat dibutuhkan pengetahuan yang baik tentang konsep-konsep dasar polimer, guna dapat memahami dan mengembangkan ilmu polimer. Dengan adanya praktikum ini diharapkan mahasiswa mampu mengetahi sifat-sifat dari polimer termoplastik dan thermoset sehingga mahasiswa dapat membedakannya.

2. Rumusan masalah Adapun rumusan masalah dari prcobaan ini adalah sebagai berikut: a. Bagaimana mengenal bahan polimer? b. Bagaimana sifat-sifat polimer dan jeni-jenis thermoset? c. Bagaimana proses pembuatan polimer termoset?

3. Tujuan percobaan Adapun tujuan dari dilakukannya percobaan ini adalah sebagai berikut: a. Mengenal bahan polimer b. Mengetahui sifat-sifat polimer thermoset. c. Mengetahui proses pembuatan polimer termoset

4

BAB II ISI A. POLIMER THERMOSETTING

1. POLIMER Polimer disebut juga dengan makromolekul merupakan molekul besar yang dibangun dengan pengulangan oleh molekul sederhana yang disebut monomer. Polimer merupakan molekul raksasa (makromolekul) yang terbentuk dari susunan ulang ratusan bahkan ribuan molekul sederhana yang disebut monomer. Oleh karena itu polimer mempunyai massa molekul relatif yang sangat basar.Polimer (polymer) berasal dari dua kata, yaitu poly (banyak) dan meros (bagian – bagian). karakteristik polimer secara umum yaitu sebagai berikut : •

Densitas yang rendah, dibandingkan dengan logam dan keramik.

•

Rasio kekuatan terhadap berat (strength to weight) yang baik untuk beberapa jenis polimer.

•

Ketahanan korosi yang tinggi.

•

Konduktivitas listrik dan panas yang rendah

Klasifikasi polimer dapat dibedakan berdasarkan ketahanan terhadap panas (termal) dan berdasarkan asalnya. 1. Polimer berdasarkan asalnya Berdasarkan asalnya, polimer dibedakan atas polimer alam dan polimer buatan. Polimer alam telah dikenal sejak ribuan tahun yang lalu, seperti amilum, selulosa, kapas, karet, wol, dan sutra. Polimer buatan dapat berupa polimer regenerasi dan polimer sintetis. Polimer regenerasi adalah polimer alam yang dimodifikasi. Contohnya rayon, yaitu serat sintetis yang dibuat dari kayu (selulosa). Polimer sintetis adalah polimer yang dibuat dari molekul sederhana (monomer) dalam pabrik 2. Polimer berdasarkan ketahan terhadap panas  polimer termoplastik  polimer termoseting 5

2. POLIMER THERMOSETTING Polimer termoseting adalah polimer yang mempunyai sifat tahan terhadap panas. Jika polimer ini dipanaskan, maka tidak dapat meleleh. Sehingga tidak dapat dibentuk ulang kembali. Susunan polimer ini bersifat permanen pada bentuk cetak pertama kali (pada saat pembuatan). Bila polimer ini rusak/pecah, maka tidak dapat disambung atau diperbaiki lagi. Polimer ini terdiri dari molekul rantai lurus dengan ikatan yang kuat antarsesamanya Atau bisa dikatakan Polimer thermosetting adalah polimer network. Polimer ini menjadi keras secara permanen selama pembentukannya dan tidak melunak ketika dipanaskan. Polimer network mempunyai crosslink kovalen di antara rantai polimer yang berdekatan. Selama pemanasan, ikatan ini mengikat rantai polimer menjadi satu untuk menahan gerakan vibrasi dan rotasi rantai pada temperature tinggi. Hal inilah yang menjadi penyebab mengapa material tidak melunak ketika dipanaskan. Polimer termoseting memiliki ikatan – ikatan silang yang mudah dibentuk pada waktu dipanaskan. Hal ini membuat polimer menjadi kaku dan keras. Semakin banyak ikatan silang pada polimer ini, maka semakin kaku dan mudah patah. Bila polimer ini dipanaskan untuk kedua kalinya, maka akan menyebabkan rusak atau lepasnya ikatan silang antar rantai polimer. Hanya pemanasan yang berlebih yang akan menyebabkan beberapa ikatan crosslink dan polimer itu sendiri mengalami degradasi. Polimer termoset biasanya lebih keras dan kuat daripada termoplastik dan mempunyai stabilitas dimensional yang lebih baik. Kebanyakan polimer crosslink dan network termasuk vulcanized rubbers, epoxies, dan phenolics and beberapa resin polyester adalah termosetting

Tidak dapat menerima siklus pemanasan-pendinginan seperti termoplastik: Ketika dipanaskan pada tahap awal, termoset melunak dan mampu mengalir di dalam cetakan.

6

• Tapi pada temperatur yang tinggi, terjadi reaksi kimia yang mengeraskan material sehingga akhirnya menjadi padatan yang tidak mampu lebur kembali (infusible solid). • Jika dipanaskan ulang, tidak mampu melunak kembali melainkan akan terdegradasi menghasilkan arang.

Bentuk struktur ikatan silang sebagai berikut.

1. SIFAT POLIMER THERMOSETTING Sifat polimer termoseting sebagai berikut. 

Ketika dipanaskan pada tahap awal, termoset melunak dan mampu mengalir di dalam cetakan.



Tapi pada temperatur yang tinggi, terjadi reaksi kimia yang mengeraskan material sehingga akhirnya menjadi padatan yang tidak mampu lebur kembali (infusible solid).



Jika dipanaskan ulang, tidak mampu melunak kembali melainkan akan terdegradasi menghasilkan arang.



Keras dan kaku (tidak fleksibel)



Tidak dapat dibentuk ulang (sukar didaur ulang).



Tidak dapat larut dalam pelarut apapun.



Tahan terhadap asam basa.



Mempunyai ikatan silang antar rantai molekul.

7

2. JENIS-JENIS THERMOSETTING a. Resin Urea formaldehid (Resin Amino)

Resin Urea formaldehid adalah hasil polimerisasi kondensasi urea dengan formaldehid. Resin ini termasuk dalam kelas resin thermosetting yang mempunyai sifat tahan terhadap asam ,basa , tidak dapat melarut dan tidak dapat meleleh. Karena sifat-sifat tersebut, aplikasi resin urea-formaldehid yang sangat luas sehingga industri ureaformaldehid berkembang pesat. Resin urea ini dapat dicetak tekan, memiliki permukaan yang keras dan mempunyai nilai dielektrik yang tinggi dan dapat diberi berbagai warna. Contoh industri yang menggunakan industri formaldehid adalah laminating, coating, tekstil resin finishing. Jenis resin ini banyak juga digunakan untuk mencegah berkerut dan kusut nya kain katun dan untuk mencegah menyusutnya kayu. Polimer termoset seperti urea formaldehid (UF) dan melamin formaldehid merupakan resin yang paling banyak digunakan dari resin amino. Namun demikian, penerimaan dari resin amino sebagai bahan pelarut seperti industri pelapisan terhambat oleh beberapa di dalamnya terkandung kualitas yang kurang baik seperti kerapuhan, tahan air yang buruk dan emisi formaldehid. Conner (1996) melaporkan bahwa prosedur untuk sintesis resin UF menawarkan berbagai kondisi yang membuat sintesis resin tidak diawetkan yang mungkin memiliki penting properti seperti gel, taktik waktu dan spreadability. Emisi dan daya tahan formaldehid dari resin yang dikeraskan dapat dikendalikan dan secara khusus disesuaikan untuk tujuan akhir menggunakan dari resin (Osemeahon & Barminas, 2007). Resin urea formaldehid (UF) merupakan produk polikondensasi urea dan formaldehid baik dalam media basa atau netral atau asam atau alkali / asam. Moulding ke partikel bubuk UF atau ikatan dengan resin UF biasanya menghasilkan produk unggulan sebanding dengan kondensasi formaldehid lain (petrokimia) plastik, tetapi hanya dapat digunakan dalam interior non-struktural aplikasi. Resin UF memiliki warna jelas, proses curing yang cepat, dan membentuk ikatan yang kuat di bawah berbagai kondisi yang lebih luas. Juga, karena biaya pembuatan urea - formaldehid resin relatif paling murah, dan bahan baku yang mudah diperoleh, resin UF mungkin adalah perekat petrokimia sintetis yang paling murah.

8

Polikondensasi urea dengan formaldehid biasanya menghasilkan obligasi hydrolytically yang sensitif, rantai ikatan hidrogen yang kuat, dan kepadatan sambung silang yang selalu meningkatkan kepekaan sensitivitas dalam aplikasi stress – bearing. Sebagai akibatnya, produk UF – kayu terikat ini biasanya terbatas pada interior, aplikasi non - struktural karena kecenderungannnya untuk terhidrolisis bila dalam kelembaban tinggi dan atau suhu yang tinggi pula (Obichukwu, 2006). Nilai pH, kepadatan isi, dan katalis resin urea formaldehid memainkan peran penting dalam menyediakan gabungan pH lingkungan di antara kayu dan resin urea formaldehid. Untuk mendapatkan kekuatan yang optimum, waktu pemberian tekanan dan suhu harus disesuaikan dengan pH lingkungan. Dengan demikian, investigasi dari efek nilai pH, kepadatan isi, dan katalis resin urea formaldehid di waktu gel sangat penting untuk parameter efektif untuk diaplikasikan pada komposit kayu dasar .

Pembuatan Resin Urea Formaldehid Resin formaldehid dibuat dengan mereaksikan formaldehid dengan berbagai zat-zat seperti urea dan fenol. Reagen-reagen tersebut dicampur untuk membentuk polimer termoset sambung silang yang digunakan dalam kayu yang disusun kembali (misalnya kayu lapis) dan perekat kayu . Resin formaldehid terbentuk oleh reaksi dengan urea formaldehid, fenol, melamin atau resorsinol, dan digunakan sebagai perekat.

Gambar 2.1 Beberapa Senyawa yang Dapat Dibuat Resin Formaldehid

Formaldehid ini diproduksi oleh Resin ICI oleh katalis perak pada oksidasi metanol :

Gambar 2.2 Pembentukan Formaldehid

9

Proses resinifikasi untuk urea formaldehid itu terjadi dalam dua tahap utama, yaitu metilolasi dan kondensasi. Pada langkah metilolasi, urea dan formaldehid yang bereaksi di bawah kondisi yang terkontrol menggunakan katalis basa. Biasanya, tahap metilolasi dilakukan pada pH sekitar 8,0. Tahap metilolasi biasanya menghasilkan padatan terlarut dalam campuran metilol, monometilol urea, dan dimetilol urea dan trimetilol urea.

Gambar 2.3 Reaksi Metilolasi Urea Formaldehid

Reaksi

metilolasi

urea

dikendalikan

sehingga

1

mol

urea

digabung dengan 2 mol formaldehid untuk menghasilkan dimetilol urea yang dominan. Tahap kedua dari proses resinifikasi melibatkan kondensasi dari jenis metilolasi dengan adanya katalis asam, yang bila dilakukan sampai selesai, hasil dalam resin, sepenuhnya mengeras dapat dicairkan dengan jembatan metilen. Hasil reaksi kondensasi yang telah ditentukan titik akhirnya, dan resin intermediate didinginkan. Resin intermediate distabilkan dengan menyesuaikan pH sampai sekitar 7,0-8,0. Kondensasi dari metilolasi setara dengan 2 mol urea bereaksi dengan 1 mol formaldehid untuk membentuk resin urea formaldehid .

Gambar 2.4 Reaksi Pembentukan Resin Urea Formaldehid

10

Lapisan resin urea formaldehid mempunyai tahap curing lebih cepat tetapi memiliki kelembaban lebih rendah dibandingkan dari lapisan resin melamin formaldehid. Secara umum, melamin berbasis resin lapisan memiliki kinerja lebih baik secara keseluruhan, tapi, sekali lagi, biaya yang lebih tinggi membatasi penggunaannya. Hal ini secara umum untuk penggunaan kombinasi urea/melamin berbasis resin untuk mencapai keseimbangan yang tepat dari properti, biaya, dan kinerja

b. Fenol-formaldehida/bakelit (Resin Phenol)

Polimer merupakan suatu senyawa penyusun makro molekul yang berulang. Polimer juga dibedakan berdasarkan asalnya yaitu polimer alam dan polimer sintesis. Ada polimer yang dibedakan berdasarkan pembentukannya yaitu adisi dan kondensasi. Ada juga polimer yang berdasarkan jenis monomernya yaitu homopolimer dan kopolimer. Selain itu ada juga polimer yang dibedakan berdasarkan sifatnya, yaitu termoplas dan termoset. Bakelit atau fenol formaldehida pertama kali disentesis oleh Leo Baekeland. Bakelit sendiri merupakan salah satu contoh dari polimer yang berdasarkan asalnya, polimer sintesis. Polimer sintesis sendiri artinya adalah polimer yang di buat di pabrik. Selain itu bakelit mempunyai sifat polimer yang tidak dapat melunak dan dibentuk ulang. Jika dipanaskan pada suhu tinggi, maka plastik ini akan terurai dan rusak. PROSES PEMBUATAN BAKELIT Proses pembentukan bakelit adalah polimer kondensasi. Kondensasi merupakan reaksi penggabungan monomer – monomer dengan melepas molekul kecil, seperti H2O dan CH3OH. Reaksi kondensasi berlangsung lebih lambat, tahap demi tahap sehingga sering disebut sebagai reaksi pertumbuhan tahap demi tahap. Produk utama dari reaksi ini, terbentuk 11

dari phenol dan formal dehide. Phenol dan formal dehide bergabung ( dimen ) kemudian mengalami polimerisasi kendensasi. Bakelit digunakan untuk instalasi listrik dan alat-alat yang tahan suhu tinggi, misalnya asbak dan fiting lampu listrik. Merupakan

resin

sintetik

yang

dibuat

dengan

mereaksikan

phenol

denganformaldehida, wujud nya keras, kuat, awet dan dapat dicetak pada berbegai kondisi.Bahan ini mempunyai daya tahan panas dan air yang baik dan dapat diberi macam-macam warna,sering digunakan sebagai bahan pelapis dan laminating, pengikat batu gerinda, pengikat logam ataugelas, dapat dicetak menjadi kotak, isolator listrik, tutup botol dan tangkai pisau, plastik yang digunakan untuk peralatan listrik seperti fitting lampu listrik, steker listrik, peralatan fotografi, radio, perekat plywood.

c. Melamin-formaldehida.(Resin Amino)

Resin melamin-formaldehida diperkenalkan di Jerman oleh Henkel pada tahun 1935. Resin ini termasuk dalam golongan resin amino yang diproduksi melalui reaksi polikondensasi antara melamin dan formaldehida. Dibanding resin amino lainnya, seperti

resin

urea-formaldehida,

mempunyai

kelebihan

yakni

transparan;

kekerasan(hardeness) yang lebih baik; stabilitas termal yang tinggi; tahan terhadap air, bahan kimia, dan goresan; dan bersifat sebagai flame retardant. Dari kelebihan ini, penggunaan resin ini sangat luas, seperti pada industri perekat, tekstil, laminasi, kertas, pelapisaan permukaan ( surface coatings), moulding dan sebagainya. Amerika saerikat, Eropa dan Asia Tenggara adalah pasar terbesar dari melamin. Permintaan akan material ini di Amerika Serikat dan Eropa Barat tumbuh sekitar 3% pertahun dalam kurung waktu 2001 – 2006 dan secara global diprediksi tumbuh sekitar 4,5% pertahun. Laju pertumbuhan akan permintaan di Asia Tenggara diharapkan akan lebih cepat karena peningkatan produksi laminat untuk keperluan domestic dan ekspor.

ASPEK KIMIAWI

Reaksi pembentukan resin melamin-formaldehida merupakan reaksi polikondensasi yang sampai pada tahap akhir penggunaannya terdiri dari tiga tahap. Tahap pertama adalah reaksi metilolasi dengan formaldehida membentuk melamin termetilolasi

12

(gambar 1).

Molekul melamin mengandung tiga gugus amina primer dan setiap gugus tersebut mempunyai potensi untuk bereaksi dengan dua mol formaldehida hingga dapat membentuk produk heksametilolmelamin, jika rasio formaldehida/melamin cukup tinggi. Dalam medium alkali (pH >9) maka produk yang dihasilkan secara esensial adalah trimetilolmelamin dan heksametilolmelamin

Tahap kedua adalah tahap kondensasi membentuk jembatan eter dan melepaskan air atau pembentukan jembatan metilen dengan melepaskan formaldehida, bergantung pada pH. Sebagai contoh kondensasi dari molekul monometilolmelamin

Tahap akhir adalah tahap kondensasi lanjut yang pada akhirnya membentuk produk polimer terikat silang dengan struktur jejaring tiga dimensi Parameter yang sangat penting dalam pembentukan resin melamin-formaldehida adalah: - rasio molar atau rasio massa dari bahan baku (melamin dan formaldehida) -

kemurnian bahan baku

-

pH

-

waktu dan

13

-

temperature

PROSES PRODUKSI Resin melamin-formaldehida biasanya dipreparasi secara batch (5 – 20 m3). Proses kontinu juga dapat dilakukan, terutama untuk produksi resin perekat (lem).

a.

Produksi Batchwise Prosedur batchwise adalah metode yang paling banyak digunakan untuk produksi resin melamin-formaldehida secara industrial. Walaupun kapasitas produksi relative kecil, proses ini dapat dilakukan perluasan varitas produk dan setiap saat dapat dilakukan perubahan produk. Gambar 1 menyajikan diagram pabrik untuk produksi resin dalam bentuk larutan berair (aqueous solutions). Reaksi dilakukan dengan dua atau lebih tahapan dalam reaktor (stainless steel, No. St. 1.4541 atau St. 1.4571) berpengaduk (berbentuk piringan atau jangkar). Reaktor ini juga dilengkapi dengan alat pemanas dan pendingin,serta alat ukur pH dan temperatur. Pada tahap pertama (reaksi hidroksimetilasi atau metilolasi) dilakukan pada pH, temperatur dan waktu tertentu, bergantung pada sifat produk yang diinginkan. Tahap berikutnya adalah reaksi kondensasi dengan pengadukan dan pemanasan secara refluks. pH larutan dipertahankan pada nilai tertentu dan lamanya refluks bergantung dari sifat produk yang diinginkan.Setelah kondensasi selesai, produk dievaporasi dengan tekanan tereduksi untuk memproteksi resin terhadap oksidasi/deteorisasi. Evaporasi dilakukan hingga diperoleh larutan dengan konsentrasi tertentu. Kualitas resin yang dihasilkan kemudian dibandingkan dengan spesifikasinya dan selanjutnya dimasukkan kedalam tangki penyimpan (wadah produk final). Sebagai contoh, pembuatan resin untuk impragnasi kertas yang digunakan dalam memproduksi bahan laminasi dekoratif. 126 bagian (berbasis massa) melamin dimasukkan ke dalam larutan yang diaduk berisi 120 bagian formaldehida 40% dan 70 bagian air pada temperature ruang. Campuran reaksi dibawa ke pH 9 dengan penambahan larutan natrium hidroksida dan dipanaskan secara cepat (20 – 30 menit) sampai temperature 100oC. Setelah melamin terlarut, proses berlangsung secara eksotermal, penambahan larutan natrium hidroksida dilakukan secara kontinu, untuk memelihara pH 8,5 – 8,8 sampai sepanjang proses kondensasi. Kondensasi dilakukan 14

dengan cara refluk dan pengadukan secara kuat. Indikator bahwa kondensasi selesai yakni dengan mengambil sampel, kemudian diuji kompatibilitasnya dengan air. Jika pada rasio 1 : 1,5 masih kompatibel, dicirikan dengan sedikit kekeruhan ketika air yang ditambahkan sebanyak 1,5 kali dari jumlah larutan sampel pada suhu 20oC. Selanjutnya, larutan didinginkan secara cepat dan pH dibawa ke nilai 9,5 – 10 pada temperature ruang. Produk yang dihasilkan mempunyai kandungan padatan 55% dan biasanya jernih.

Resin melamin-formaldehida dapat juga diproduksi dalam bentuk bubuk/padatan . Dalam hal ini, pertama-tama dibuat larutan resin aqueous dan kemudian diumpankan/dimasukkan ke dalam spray drier, dimana ia akan teratomisasi oleh suatuspray disk atau nozzle.

Tetesan (droplets) yang dihasilkan dipanaskan dalam aliran gas panas yang dibangkitkan melalui pemanasan udara tak langsung dalam suatu heat exchanger atau dengan campuran gas buangan panas dengan udara. Bubuk dikumpul pada menara dan dialirkan kedalam pemisah siklon atau filter. Selanjutnya dilewatkan ke wadah pencampur (mixing bin) dan penyaring vibrasi untuk kemudian dikemas dalam kantong atau drum.

b. Produksi Kontinu (Sinambung)

Industri produksi kontinu dari resin melamin-formaldehida diselenggarakan untuk memperbesar kapasitas karena adanya peningkatan permintaan. Kekurangan dari produksi kontinu adalah bahwa banyaknya yang diproduksi per satuan waktu pada pabrik tertentu hanya dapat bervariasi dalam batas yang relatif sempit. Merubah produk juga bukan hal yang mudah. Dilain pihak, prosedur kontinu memberikan kualitas produksi sangat seragam. Dari berbagai proses kontinu yang dipatenkan, umumnya menunjukkan perbedaan dalam variasi temperature, pH, konsentrasi atau modifier. Aliran proses dan produk tetap tidak berubah. Gambar 3 menyajikan diagram prose produksi kontinu untuk larutan resin aqueous. Dibanding dengan proses batch, perbedaan utama nampak pada seri reaktor yang digunakan dalam proses kontinu. 15

Produksi resin dalam bentuk bubuk juga dapat dilakukan dengan proses kontinu, yakni larutan resin dalam wadah temporer diumpankan secara kontinu ke spray tower dan selanjutnya seperti dalam pembentukan bubuk dalam proses batch.

APPLIKASI Aplikasi dari resin melamin-formaldehida sangat luas meliputi: a.

Bahan perekat dalam industri pengerjaan kayu (woodworking industry)

b.

Pembuatan kertas untuk tujuan dekoratif

c.

Bahan cetakan (molding materials)

d.

Bahan baku untuk pelapis permukaan (surface coatings)

e.

Bahan peningkat daya regang/rentang dan kekuatan basah(wet strength) dalam industry kertas

f.

Sebagai textile auxiliaries dan leather auxiliaries

g.

Sebagai flameproofing agents

D. POLYESTERS

PENGERTIAN POLIESTER Poliester merupakan bahan baku produksi plastik jenis termoset. Poliester memiliki berat molekul yang tinggi dan titik lebur yang tinggi. Poliester sering digabungkan dengan polimer lain untuk menambah kualitasnya, seperti pada poliester resin yang digabungkan dengan gelas fiber, dapat diperoleh polimer plastik yang kuat, kokoh, tahan terhadap suhu atau tidak mudah meleleh. Contoh pada perahu boat, alatalat olah raga, dan alat-alat listrik . Salah satu jenis poliester adalah polifenil ester. Polimer ini di proses melalui metode polimerisasi kondensasi dengan reaksi sebagai berikut: HOOROH + R’ (COCl)2

H[OROCOR’CO]nCl + HCl

Dengan R’ merupakan aril radikal B. TIGA RUTE KONDENSASI PADA POLIESTER

16

Tidak seperti polimerisasi adisi, pada reaksi polimerisasi ini, tidak terjadi tahap inisiasi dan terminasi. Rantai polimer yang bertumbuh ketika reaksi terjadi merupakan reaksi random antara dua grup reaktif dengan menghasilkan senyawa sederhana sebagai hasil samping.

Jenis reaksi ini termasuk dalam step-growth polymerization dan polimer yang dihasilkan melalui reaksi ini disebut dengan step-growth polymer. Sebagian besar reaksi dalam polimerisasi kondensasi melibatkan reaksi kondensasi seperti esterifikasi, pertukaran ester, atau amidasi. Pada proses pembentukan poliester aromatik seperti poly(ethylene terephthalate) atau PET, terdapat dua rute reaksi yaitu poliesterifikasi antara terephthalic acid dan ethylene glycol atau reaksi poli-inter-esterifikasi antara dimethyl terephthalate dengan ethylene glycol. Kedua jenis reaksi tersebut terjadi dengan melibatkan monomer yang bersifat bifungsional dan memiliki gugus fungsi yang sama di setiap ujungnya. Oleh karena itu terdapat istilah A-A/B-B step-growth condensation-polymerization.

17

Jenis reaksi yang lain, misalnya reaksi pembentukan polyester alifatik seperti polycaprolactone, terjadi melalui self-condensation dari ω-hydrocaproic acid. Pada reaksi ini, monomer yang digunakan hanya satu jenis yang memiliki gugus fungsi berbeda di kedua ujungnya. Sehingga untuk reaksi ini kadang disebut juga dengan A-B step-growth condensation-polymerization.

Poliester di industri digunakan dalam penguatan ban, tali, kain buat sabuk mesin pengantar (konveyor), sabuk pengaman, kain berlapis dan penguatan plastik dengan tingkat penyerapan energi yang tinggi.Serat-serat poliester juga bisa dicampur dengan serat-serat katun, wol, rayon dan sutera. Sifat-sifat serat poliester adalah sebagai berikut: o Tahan kusut, baik untuk pakaian wanita maupun pria. o Tahan cuci dan tidak kusut kalau dicuci. o Lebih tahan sinar matahari dari pada nylon. o Dapat ditekan dengan setrika panas (150° C), hingga terjadi lipatan tetapi dapat dihilangkan dengan panas yang sama

E. Resin Epoksida

Polimer yang mengandung gugus epoksi, yakni gugus berisi atom oksigen yang terikat pada dua atom karbon berdampingan. Resin epoksi dibuat dengan mengkopolimerisasi bis fenol A dan epiklorohidrin sehingga diperoleh rantai epoksi dengan bobot molekul 18

rendah. Penambahan poliamina atau poliamida akan mematangkan (mengeraskan) polimer dengan terbentuknya hubungan silang dan pemanjangan rantai. Karena tidak adanya produk samping yang mudah menguap, pematangan resin ini tak disertai penyusutan. Resin ini banyak digunakan sebagai perekat, salutan pelindung, dan bahan kerangka, karena memiliki sifat-sifat seperti menempel dengan kuat pada berbagai bahan permukaan, mudah dimatangkan, hampir tak menyusut, secara kimiawi lamban, tahan panas dan ke- lembapan, keras namun lentur, tahan benturan, dan baik sebagai penyekat listrik. Karena ulet dan kuat, resin ini digunakan untuk merekat kulit terluar aluminium pada pesawat terbang berkecepatan tinggi. Selain itu, resin ini juga baik untuk merekat kaca, kayu, kain, keramik, logam, dan bahan lain. Sebagai bahan salutan, resin ini ulet, lentur, tahan panas, dan bersifat melindungi terhadap kebanyakan bahan kimia. Resin jenis ini banyak dipakai untuk keperluan: pengecoran, pelapisan, protektor alatalat listrik, campuran cat dan sebagai adhesif (perekat/lem).Karena alasan resin ini tahan terhadap aus dan beban kejut, maka sering juga digunakan untuk membuat cetakan tekan (metalurgi serbuk), panel sirkuit listrik, tangki dan jig.

3. PROSES PEMBUATAN JENIS-JENIS THERMOSETTING

3.1 Cetak Tekan Prinsip cetak tekan dibambarkan pada gambar di bawah ini. Sejumlah bahan dimasukan dalam cetakan logam yang telah dipanaskan terlebih dahulu. Pada waktu cetakan ditutup, bahan yang telah lunak tertekan sehingga mengalir mengisi rongga cetakan. Bahan yang digunakan dapat berbentuk serbuk atau tablet prabentuk. Tekanan yang lazim digunakan berkisar antara 0,7 sampai 55 Mpa, tergantung pada bahan yang digunakan dan bentuk produk. Suhunya berkisara antara 120 hingga 205˚C. Panas sangat penting bagi resin termosetting, karena pertama-tama diperlukan untuk plastisasi, kemudian untuk polimerisasi atau untuk pengerasan. Serbuk perlu dipanaskan secara merata, suatu hal yang cukup sulit karena daya hantar panas bahan tidak baik. Beberapa jenis bahan diolah dengan penekanan, akan tetapi siklus pemanasan dan pendinginan cetakan yang cepat akan

19

menimbulkan kesulitan. Produk mungkin cacat sewaktu dikeluarkan bila pendonginan cetakan tidak sempurna.

Proses cetak tekan 3.2 Cetak Transfer Pada proses cetak transfer, serbuk termosetting atau benda prabentuk diletakkan pada tempat tersendiri atau alam ruang tekanan di atas rongga cetakan, seperti tampak pada gambar di bawah ini. Di sini bahan mengalami plastisasi akibat panas dan tekanan dan diinjeksikan ke dalam rongga cetakan, sebagai cairan panas, di sini bahan tersebut kemudian mengalami pengerasan. Waktu reaksi pengerasan untuk cetak-transfer lebih singkat dibandingkan proses cetak-tekan. Waktu pengisian pun lebih singkat karena digunakan bahan pembentuk yang lebih besar yang dapat dipanaskan lebih cepat. Proses ini sangat cocok untuk membuat bagian-bagian yang memerlukan sisipan logam yang keecil, karena bahan plastik yang panas memasuki rongga cetakan secara bertahap tanpa tekanan yang tinggi. Bentuk yang rumit dan bentuk dengan variasi penampang yang besar dapat juga duhasilkan dengan cara cetak transfer. Keterbatasan dari proses ini ialah: kehilangan bahan dalam saluran pengalir, spru dan harga cetakan yang lebih mahal dibandingkan dengan cetakan pada proses cetak-tekan.

20

Proses cetak transfer

3.3 Cara Injeksi Bahan Thermosett Bahan termosett dalam batas-batas tertentu dapat dibentuk dengan cara cetak-jet. Setelah dimodifikasi mesin cetak-injeksi untuk bahan termoplastik, dapat diubah untuk keprluan cetak jet. Nosel, yang merupakan bahan terpenting dari mesin harus dapat dipanaskan dan didinginkan selama siklus injeksi. Mula-mula resin dipanaskan dalam silinder yang menglilingi penekanan, sampai lunak namun belum terpolimerisasi. Pada waktu penekan menekan resin melalui nosel ke dalam cetakan, terjadi panas tambahan. Pada saat cetakan penuh, nosel didinginkan dengan cepat dengan mengalirkan air untuk mencegah polimerisasi bahan yang tersisa. Mesin ulir umpan balik kini mulai digantikan dengan mesin cetak-jet seperti tampak pada gambar di bawah ini. Bahan masuk, (di bawah pengaruh gravitasi), sementara didorong oleh ulir yang berputar, bahan sekaligus dipanaskan. Pada waktu ulir berputar, bahan terplastisasi di muka ulir, dan masih terhalang oleh plunyer sampai terkumpul sejumlah bahan tertentu. Plunyer kemudian turun, dan ulir memaksa bahan memasuki ruang transfer. Bahan kemudian ditekan memasuki rongga cetakan.

21

Proses dengan reaction injection 3.4 Spraying Pengerjaan plastik dengan spraying menggunakan suatu alat penyemprot yang dikendalikan seorang operator atau control computer. Dan hal ini merupakan paling cukup populer sejak pertengahan abad 21. Pembuatan produk dengan cara spraying sering digunakan sebagai komponen pendukung untuk struktur solid dan aplikasi lainnya. Alat penyemprot itu sendiri biasanya dilengkapi dengan mekanisme yang dapat memotong serat fiber menjadi helaian-helaian dan kemudian di distribusikan sepanjang permukaan cetakan. Kemajuan teknologi dengan cara spraying telah terbukti lebih efisien dan merupakan sistem penyemprotan yang lebih bersih, dengan mengurani emisi stirena, kapasitas penyemprotan yang lebih besar dan keseragaman lebih baik diantara pola penyemprotan. Alat penyemprot dihasilkan dengan konfigurasi yang bemaca-macam, masingmasing dengan kemampuan yang berbeda-beda.

22

Proses dengan spraying 3.5 Pengecoran Bahan termoset yang dicor antara lain adalah phenol, polyester, epoksi dan resinalyl. Yang terakhir ini sangat cocok untuk lensa optik dan penggunaan lainnya yangmemerlukan plastik yang sangat jernih. Resin ini mudah dicor karena memiliki sifatfluiditas yang baik. Akrilik digunakan untuk mengecor benda yang tembus cahaya danlembaranPlastik di cor apabila jumlah tidak seberapa. Sering kali dibuat cetakan terbukadari timah hitam dengan menceluokan mandril baja dengan bentuk tertentu dalam timahhitam cair yang kemudian dilepaskan setelah membeku.Dapat digunakan inti timah hitam, adukan semen atau karet bila diperlukan.Cetakan yang kosong dibuat dengan cara pengecoran ‘slush-casting’ :yaitu bahan bakudituang dalam cetakan, lalu kelebihannya dikeluarkan kembali.Benda padat dapat dibuat dengan menggunakan cetakan dari adukan semen,gelas,kayu, logam, atau karet sintetis

23

BAB III KESIMPULAN 1.

Polimer termoseting adalah polimer yang mempunyai sifat tahan terhadap panas. Jika polimer ini dipanaskan, maka tidak dapat meleleh. Sehingga tidak dapat dibentuk ulang kembali. Susunan polimer ini bersifat permanen pada bentuk cetak pertama kali (pada saat pembuatan).

2.

Jenis-jenis polimer thermoset antara lain adalah Resin Urea formaldehid (Resin Amino) , Fenol-formaldehida/bakelit (Resin Phenol),Polyesters ,Resin Epoksida

3.

Polimer thermoset dapat dibuat dengan beberapa cara antara lain Cetak Tekan , Cetak Transfer , Cara Injeksi Bahan Thermosett , Spraying ,Pengecoran

24

.DAFTAR PUSTAKA

http://www.facebook.com/pages/Poliester/111934102156768 http://www.authorstream.com/Presentation/aninditays-594658-anindita-reggie-xii-ipa-2/ http://hadiyantokimia.guru-indonesia.net/artikel_detail-21224.html http://www.chem-is-try.org/kategori/materi_kimia/kimia-polimer/klasifikasi-polimer/ http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-polimer/klasifikasi-polimer/polimertermoplastik-dan-termosetting/ http://www.blogger-index.com/perbedaan%20termoset%20dan%20termoplastik.html https://www.pdfcoke.com/document/358780637/Polimer-Termoplastik-Dan-Termosetting https://www.academia.edu/9640657/Polimer_Termoplastik_dan_Termosetting https://www.academia.edu/10079178/resin_urea_formaldehid https://id.wikipedia.org/wiki/Resin_Urea-Formaldehid http://putrarajawali76.blogspot.com/2013/02/resin-urea-formaldehid-dan-resin-fenol.html http://alfi-gaemgyusparkyuelf.blogspot.com/2014/10/materi-bakelit.html https://www.kerajinankreatif.com/2017/10/mengenal-karakteristik-resin-polyester.html http://infostudikimia.blogspot.com/2017/09/polimer-bakelit.html http://bilangapax.blogspot.com/2011/02/resin-melamin-formaldehida.html

25

26