BAB 4 MODIFIKASI POLIMER 4. 1 Pendahuluan
Polimer, sebenarnya sudah ada dan digunakan manusia sejak berabad-abad yang lalu. Polimer-polimer yang sudah digunakan itu adalah jenis polimer alam sepert sepertii selu selulo losa, sa, pati pati,, prot protei ein, n, wol, wol, dan dan kare karet. t. Istil Istilah ah polim polimer er pert pertam amaa kali kali digunakan digunakan oleh kimiawan kimiawan dari Swedia, Swedia, Berzelius Berzelius (1!!". (1!!". Polimer Polimer merupakan merupakan moleku molekull besar besar yang yang terben terbentuk tuk dari unit unit # unit unit berula berulang ng sederh sederhana ana.. $ama $ama ini diturunkan dari bahasa %unani Poly %unani Poly,, yang berarti &banyak' dan mer , yang berarti &bagia &bagian'. n'. Sedang Sedangkan kan indust industri ri polime polimerr (polim (polimer er sintesi sintesis" s" baru baru dikemb dikembang angkan kan beberapa puluh tahun terakhir ini. Berkembangnya industri polimer ini diawali ketika harles )oodyear dari *merika Serikat berhasil menemukan +ulkanisasi pada tahun 1!. Setelah itu berbagai modiikasi polimer pun mulai berkembang seperti pada tahun 1/ 0odiikasi selulosa dengan asam nitrat, lalu pada tahun 1/ itemukan damar enolik, tahun 1!/ itemukan poli enol etena atau polistirena dan pada tahun 1!! ditemukan polietena atau polietilena di laboratorium II di 2innington, hesire. Seja Sejak k saat saat itu itu seju sejuml mlah ah tero terobo bosa san n baru baru bany banyak ak dila dilaku kuka kan n untu untuk k men3iptakan berbagai sistim polimer baru maupun pengembangan sistim polimer yang telah ada. 4asilnya tampak sebagai produk industri polimer yang begitu beragam sebagaimana yang terlihat sekarang ini. 4ingga pada tahun 1/ sudah terdapat lebih dari 56 produk polimer, dan pada tahun 1/ polimer men3apai 5 juta m! tiap tahunnya, melebihi produksi kayu kayu dan baja. baja. engan engan berkem berkemban bangny gnyaa indust industri ri polime polimer, r, terny ternyata ata membaw membawaa dampak positi terhadap jumlah pengangguran. 4al ini disebabkan karena industri polimer menyerap benyak tenaga kerja. 7arena siatnya yang karakteristik maka bahan polimer sangat disukai. Siat - siat polimer yang karakteristik ini antara lain mudah diolah untuk berbagai ma3am produk pada suhu rendah dengan biaya mura murah, h, ring ringan an88 maks maksud udny nyaa rasio rasio bobo bobot9 t9+o +olu lumn mny ya ke3il ke3il,, tahan tahan koro korosi si dan dan kerusakan terhadap lingkungan yang agresi, bersiat isolator yang baik terhadap
1
panas dan listrik, berguna untuk bahan komponen khusus karena siatnya yang elastis dan plastis. plastis. Berdasarkan Berdasarkan siat- siat daripada daripada polimer yang banyak banyak disukai disukai oleh produsen, mendorong para ahli untuk terus melakukan modiikasi terhadap polimer sehingga diperoleh siat-siat baru terhadap polimer itu sendiri. 0odii 0odiikas kasii polime polimerr sangat sangat menari menarik k untuk untuk dipelaj dipelajari ari.. engan engan adanya adanya modiikasi pada polimer kita dapat meran3ang polimer itu sendiri sesuai dengan keinginan keinginan kita. 0isalnya 0isalnya polimer polimer yang bersiat keras dapat dimodiikasi dimodiikasi menjadi lebi lebih h lent lentur ur deng dengan an pena penamb mbah ahan an plastisizer sehingga sehingga terbentuklah terbentuklah kantong plastik. 0odiikasi polimer juga men3iptakan siat baru pada ban. Polomer karet alam yang yang bersia bersiatt lentur lentur dimodi dimodiik ikasi asi dengan dengan penamb penambaha ahan n sulur sulur sehing sehingga ga bersiat keras sehingga ter3iptalah ban. Banyak 3ontoh lainnya dari modiikasi polimer seperti baju anti peluru, aspal modiikasi, dan lain sebagainya. Polimer Polimer (makromolek (makromolekul" ul" merupakan merupakan molekul molekul besar yang terbentuk terbentuk dari unit-unit unit-unit berulang berulang sederhana. sederhana. 0olekul polimer polimer dapat diandaikan diandaikan dengan dengan sabuah rantai yang setiap mata rantainya mewakili satu unit pembangun. :nit pembangun itu berasal dari molekul sederhana yang disebut monomer. ;eaksi pembentukan polimer dari monomernya disebut sebagai polimerisasi (Purba, 5//1". 5//1". Polimer memiliki siat - siat yang karakteristik, antara lain< o
mudah diolah untuk berbagai ma3am produk pada suhu rendah dengan biaya
o
murah, ringan, maksudnya rasio bobot9 +olumenya ke3il, tahan korosi dan kerusakan terhadap lingkungan yang agresi, bersiat isolator yang baik terhadap panas dan listrik, berguna untuk bahan komponen khusus karena siatnya yang elastis dan
o
plastis, berat molekulnya besar sehingga kestabilan dimensinya tinggi.
o o o
0odiikasi polimer merupakan suatu upaya untuk memperbaiki siat-siat polimer sehingga menjadi polimer baru dengan mutu yang lebih baik. Sebagai 3ont 3ontoh oh adal adalah ah poli polime merr poli poliet etil ilen en yang yang bias biasaa dike dikena nall seba sebaga gaii sala salah h satu satu termop termoplast lastik ik dan sering sering diguna digunakan kan untuk untuk bahan bahan pembun pembungku gkus, s, ternyat ternyataa dapat dapat
2
dimodi dimodiik ikasi asi sehing sehingga ga dapat dapat dipaka dipakaii sebagai sebagai bahan bahan isolasi isolasi kabel kabel yang yang tahan tahan terhadap panas (*nonim, 5/1!". Banyak monomer yang diubah menjadi homopolimer yang sesuai. $amun, untuk untuk memenu memenuhi hi kebutu kebutuhan han dari dari jenis jenis polime polimerr yang yang baru baru maka maka dilaku dilakukan kanlah lah modiikasi polimer yang sudah ada. Polimer yang akan digunakan harus berungsi dengan dengan baik dalam aplikasi aplikasi tertentu. tertentu. 7inerja dari dari polimer ditentukan ditentukan terutama terutama oleh komposisi dan struktur molekul polimer. Selain itu juga siat kimia, isik, dan karakteristik lain dari bahan polimer. =leh karena itu modiikasi komposisi unit struktural merupakan salah satu pendekatan utama untuk melakukan modiikasi polimer. Selain siat kimia dan komposisi unit struktural yang merupakan bagian utama polimer, arsitektur molekul juga berkontribusi terhadap siat utama dari produk polimer. engan demikian modiikasi polimer dapat di3apai dengan menggunakan satu atau lebih dari teknik berikut< a. 7opoli 7opolimer merisas isasii lebih lebih dari dari satu satu monom monomer er b. Pengendalian arsitektur molekul 3. ;eaksi ;eaksi paska paska polime polimerisa risasi si dengan dengan melibatka melibatkan n gugus gugus reakti reakti atau ungsi ungsi yang dimasukkan dengan bebas ke rantai utama polimer atau gugus samping. >eknik >eknik modiikasi modiikasi di atas terkait dengan kontrol bahan kimia, komposisi, komposisi, dan siat struktural struktural dari polimer, polimer, yang mempengaruhi mempengaruhi terutama selama proses polimerisasi. $amun, beberapa polimer yang digunakan dalam teknologi adalah polimer dalam bentuk kimia murni. 4ampir semua bahan polimer komersial yang tersedia adalah kombinasi dari satu atau lebih sistem polimer dengan penambahan berbagai bahan aditi, dengan pertimbangan karena aktor biaya, untuk menghasilkan siat yang optimal perlu aplikasi khusus. 4. 2 Kopolimerisasi
Poli Polime merr yang ang pali paling ng sede sederh rhan anaa iala ialah h homo homopo poli lime merr yang yang kesa kesatu tuan an berulangnya memiliki struktur yang sama. ?ika dua ma3am atau lebih monomer
3
mempolimer bersama dan menghasilkan polimer yang mengandung lebih dari satu ma3am kesatuan struktur, maka dapat terbentuk kopolimer (owd, 15". 0akrom 0akromole olekul kul yang yang dihasi dihasilkan lkan dari dari polimer polimerisas isasii telah telah mengha menghasilk silkan an sejumlah sejumlah polimer polimer komersial komersial yang penting. 7omposisi 7omposisi kopolimer kopolimer dapat ber+ariasi ber+ariasi sehingga membutuhkan berbagai bahan dan proses yang tidak terbata s. 7opolimer * dapat dapat terdiri dari jumlah yang sebanding dari monomer konstituen. Siat dari kopolimer kopolimer yang dihasilkan akan jauh berbeda berbeda dari homopolimer. homopolimer. i sisi lain, kopolimer mungkin hanya berisi sebagian ke3il jumlah dari monomer. Prinsip prinsip kopolimer dalam beberapa 3ontoh< 4. 2. 1 Kopol Kopolime imerr Sir Siren ena!B a!Bua uadie diena na Polibutadie Polibutadiena na merupakan merupakan bahan elastomer elastomer dengan dengan siat elastis, memiliki ketangguhan dan ketahanan yang baik. $amun, polibutadiena memiliki resistensi yang relati ke3il untuk bahan seperti minyak, pelarut, oksidasi, dan abrasi. isisi lain polistire polistirena na tidak tidak bereak bereaksi si atau tahan tahan terhad terhadap ap bahan bahan berupa berupa alkali, alkali, asam halida, halida, pengoksida pengoksidasi si dan pereduksi. pereduksi. Sehingga Sehingga menyebabka menyebabkan n polistirena polistirena mudah untuk diproses. Polistirena 3ukup rapuh dengan suhu panas deleksi rendah (5- @". 7opolimer stirena-butadiena dapat memberikan ilustrasi garis lintang yang 3ukup besar dalam +ariasi siat polimer yang dapat di3apai dengan manipulasi komposisi kopolimer dan distribusi komponen ini. Stirena dan butadiena dapat dikopolimerisasi untuk menghasilkan kopolimer a3ak atau blok. 7opolimer a3ak stire stirena na-b -but utadi adien enaa
menu menunj njuk ukka kan n
satu satu
asa asa
homo homoge gen n
dan dan
memi memili liki ki
siat siat
homopolimer. Sebagian besar kekurangan dari homopolimer polibutadiena dapat diatasi dengan dengan penggabun penggabungan gan 5A stirena ke dalam kopolimer. kopolimer. Siat SB; yang baik membuat membuat SB; banyak digunakan dalam aplikasi aplikasi seperti belting , sela selan ng, dan dan barang 3etakan dan +ulkanisir lembar dan lantai. 7aret sol sepatu dibuat hampir se3ara se3ara keselu keseluruh ruhan an dari dari SB;. SB;. 7opoli 7opolimer mer berisi berisi sekita sekitarr 56A stirena stirena sebagai sebagai perekat. ?ika rasio stirena-butadiena berada pada kisaran /
4
SB; mimiliki siat yang tidak kristalin. Struktur dari kopolimer ini dapat dilihat pada )ambar 5.1. SB; komersial diproduksi oleh kopolimerisasi emulsi atau larutan butadiena dan stirena. 7opolimerisasi emulsi dapat dibuat melalui proses dingin (C1 @D" atau proses proses panas panas (155 (155 @D". @D". 7opoli 7opolimer mer dari dari proses proses panas panas dan dingin dingin memiliki memiliki perbedaan perbedaan utama dalam berat molekul, molekul, distribusi berat molekul, molekul, dan mikro, mikro, seperti yang ditunjukka ditunjukkan n pada >abel >abel 5.1. Proses kopolimerisa kopolimerisasi si untuk untuk produksi SB; melibatkan penggunaan katalis alkilitium. SB; umumnya memiliki berat molekul yang lebih leb ih tinggi, distribusi berat bera t molekul yang ke3il, dan memiliki cis-diene cis-diene yang lebih banyak daripada emulsi SB;.
)am$ar 4. 1 Struktur SB;. ( Sumber : Robert, O. Ebewele, Polymers Science
and Technology, igeria, !""".# *a$el 4. 1 Perbedaan Si$at antara S%R S%R panas dan dingin dingin Si+a!si+a Panas Din,in Bera mole(ul 16/-C//./// 5/./// -is(osias raa!raa 56/-C6/./// 6//./// Bera raa!raa umlah raa!raa !/-1//./// 11/-5/./// Sru(ur Mi(ro 1/4 %'is& 16 1 1/ 4 %rans& 6 5 5! 1/ 2 %0inil& Sumber < ;obert, =. Ebewele, Polymers Ebewele, Polymers Science and Techno Technology logy,,
$igeria, 5///.
4. 2. Kopoli Kopolimer mer Blo( Blo( Sire Sirena# na#Bu Buadi adien ena a
7opo 7opoli lime merr
blok blok
stir stiren enaa-bu buta tadi dien enaa
terg tergol olon ong g
ke
dala dalam m
elas elasto tom mer
termoplastik (>PE". Produk yang terbuat dari polimer ini memiliki siat yang sama sama dengan dengan karet karet yang yang di+ulk di+ulkani anisir sir,, namun namun kopoli kopolimer mer jenis jenis ini dibuat dibuat dari dari peralatan yang digunakan untuk abrikasi polimer termoplastik. Proses ini berjalan
5
dengan 3epat dan melibatkan pendinginan dan lelehan sehingga produk menjadi bentuk karet yang seperti padatan. 7epingan produk produk ini dapat di daur ulang. 7opo 7opoli lime merr
blok blok
stir stiren enaa-bu buta tadi dien enaa
terg tergol olon ong g
ke
dala dalam m
elas elasto tom mer
termop termoplast lastik ik jenis jenis *-B-* *-B-*.. Plasti Plastik k stirena stirena dan blok blok disebu disebutt sebaga sebagaii domain domain,, berungsi sebagai pengun3i cross&lin' pada cross&lin' pada karet. Se3ara Se3ara komersi komersial, al, karet karet termopl termoplasti astik k SBS memili memiliki ki propor proporsi si yang yang lebih lebih ke3il ke3il dengan dengan rasio rasio stirena stirena-bu -butad tadien ienaa (endbloc' endbloc' to midbloc' midbloc' " di kisar kisaran an 16< 16<6 6 sampai C/</ berat. 7isaran suhu dari kopolimer SBS ini terletak di antara >g dari polibutadiena dan polistrirena. alam penggunaan suhu normal, kopolimer blok SBS akan mempertahank mempertahankan an thermoplasticity thermoplasticity dari stirena serta ketangguhan dan ketahanan unit elastomer. 4. 2. 4 Kop Kopoli olime merr Ei Eile lena na ow&density polyethylene (FPE" (FPE" diproduksi diproduksi di bawah tekanan tekanan dan suhu
tinggi dan dapat ditemukan pada aplikasi dalam ilm dan produk seperti kabel. Siat isiknya ditentukan oleh tiga +ariabel struktural< densitas, berat molekul, dan berat molekul distribusi. Seiring dengan peningkatan kepadatan, siat penghalang, keke kekera rasa san, n, abra abrasi si,, pana panas, s, dan dan keta ketaha hana nan n kimi kimia, a, keku kekuat atan an,, dan dan peni pening ngka kata tan n permukaan Cgloss. *a$el 4.2 Beberapa 7opolimer Etilen
Sumber : Robert, O. Ebewele, Polymers Science and Technology, Technology, igeria, !""" Penurunan Penurunan densitas densitas akan
meningkatkan meningkatkan ketangg ketangguhan, uhan, leksibil leksibilitas, itas, dan
perpanjangan, berkurangnya 3reep dan penyusutan 3etakan. 7opolimerisasi etilena dengan kutub G-olein memungkinkan untuk menghasilkan berbagai bahan seperti karet untuk produk yang memiliki titik leleh rendah, dan menunjukkan menunjukkan ketangguhan luar biasa serta leksibilitasnya. 7opolimer dapat digambarkan pada rumus tersebut dimana ; adalah gugus polar (>abel C.5".
6
4. 2. A(rilon A(riloniril iril!Bu !Buadien adiena!S a!Sire irena na %ABS& %ABS& *BS adalah termoplastik rekayasa yang dihasilkan oleh kombinasi dari tiga
mono monome mer< r< akri akrilo loni nitr tril il,,
buta butadi dien ena, a, dan dan
stir stiren ena. a. ;esi ;esist sten ensi si kimi kimiaa
poli polime mer r
dan panas serta stabilitas tergantung pada akrilonitril. 7etangguhan, retensi pada suhu suhu rend rendah ah terga tergant ntun ung g pada pada buta butadi dien ena. a. Seme Sement ntara ara keka kekaku kuan an kopo kopolim limer er penampilan permukaan glossy, glossy, dan kemudahan proses merupakan kontribusi dari stirena. Siat terpolimer dikendalikan oleh rasio manipulasi dan distribusi dari tiga komponen tersebut. ;esin *BS terdiri dari dua ase< ase karet yang tersebar dalam matriks gelas se3ara terus menerus dari stirena-akrilonitril kopolimer melalui lapisan batas S*$. Dase karet yang tersebar adalah karet yang dipolimerisasi dari butadiena. Stirena dan akrilonitril dipolimerisasi menjadi karet sehingga membentuk lapisan batas antara ase terdispersi karet dan matriks gelas se3ara terus menerus. Peni Pening ngka katan tan berat berat molek molekul ul S*$ S*$ akan akan meni mening ngka katk tkan an keku kekuat atan an prod produk uk dan dan kemudahan proses, sedangkan konsentrasi, ukuran, dan distribusi partikel karet mempengaruhi
ketangguhan
produk
dan
kekuatan.
dengan
luas
berbagai siat telah dikembangkan. 4. 2. 3 Polimer Kondensasi
Sejumlah besar polimer kondensasi komersial adalah sebagai homopolimer yang bergantung pada kristalinitas dalam aplikasi seperti pada nilon dan serat pembentuk poliester, dan sebagian besar seperti s eperti bahan thermosetting (enolat dan urea-ormaldehida resin". alam banyak aplikasi, polimer kondensasi digunakan sebagai kopolimer. Beberapa 3ontoh polimer kondensasi adalah< 1. Kopo Kopoli lime merr Ase Asea all 7opolimer asetal memiliki built&in built&in stabilisasi panas yang dihasilkan dari proses kopolimerisasi trioksan dengan sejumlah ke3il komonomer, biasanya eter siklik seperti etilen oksida atau 1,!-diozolane.
7
Proses Proses ini akan akan mengha menghasilk silkan an distrib distribusi usi a3ak ikatan ikatan - dalam dalam rantai rantai polimer. epolimerisasi dari unit etilen oksida jauh lebih sulit daripada unit o)imethilen. o)imethilen. 7opolimerisasi memberikan stabilitas termal pada kopolimer asetal. 7opolimer menunjukkan retensi yang baik ketika terkena udara panas pada suhu hingga 55/ @ D atau air pada suhu 1/ @ D untuk jangka waktu yang lama. :ntuk penggunaan intermittent , suhu yang lebih tinggi dapat ditoleransi. 2. Epo(si Epoksi Epoksi adalah adalah bahan bahan polime polimerr yang yang di dalam dalam nya nya terdap terdapat at kelomp kelompok ok
epoksida epoksida terminal reakti. ;esin epoksi yang sering digunakan digunakan adalah eter diglisidil * bisphenol ()EB*" ()ambar C.5".
)am$ar 4.2 *iglycidyl ether o$ bisphenol + (*E%+#. (Sumber : Robert, O.
Ebewele, Polymers Science and Technolog Technology, y, igeria, igeria, !""".#
EpoHy EpoHy resin digunakan digunakan dalam berbagai berbagai aplikasi seperti dalam lapisan pelindung, perekat, laminasi, dan plastik dan perangkat listrik dan elektronik. EpoHy resin memiliki memiliki ketahanan ketahanan panas yang rendah dibandingk dibandingkan an phenolics karena unit aromatik lebih rendah dalam strukturnya. Epo)y&no-ola' strukturnya. Epo)y&no-ola' merupakan merupakan tipe resin epoksi multiungsi yang berdasarkan modiikasi resin epoksi dengan phenolics no-ola' ()am ()amba barr 5.!" 5.!".. ala alam m sist sistem em ini, ini, komp kompon onen en eno enoli lik k
8
memberi memberikan kan stabili stabilitas tas termal, termal, sedangk sedangkan an kelom kelompok pok epoksi epoksida da menjadi menjadi cross& lin'ing .
)am$ar 4. Struktur ;esin no-ola'&modi$ied epo)y. (Sumber :
Robert, O. Ebewele, Polymers Science and Technolog Technology, y, igeria, !""".# . Resin Resin re rea a Forma Formalde ldeh"d h"de! e!%F %F&& ontoh ontoh lain dari peningkatan peningkatan
siat
polimer polimer
kondensasi kondensasi
melalui
kopolimerisasi adalah pada resin urea-ormaldehida (:D". Ikatan dengan dengan resin :D merupa merupakan kan ikatan ikatan yang yang murah murah dan dapat dapat dilaku dilakukan kan di berbag berbagai ai kondis kondisii luas. luas. $amun, penggunaannya penggunaannya dibatasai untuk interior dan aplikasi nonstruktural saja. Beberapa aktor struktur molekul yang berkontribusi terhadap proses ini adalah (1" distribusi distribusi rendah dan ketidakseragaman ketidakseragaman cross&lin' dalam dalam resin :D (5" kerapuhan dari resin. :ntuk meminimalkan kekurangan ini, turunan urea leksibel di dan dan tri triun un3ti 3tion onal al amin aminaa dima dimasu sukk kkan an ke dalam dalam struk struktu turr resin resin :D mela melalui lui kopoli kopolimer merisas isasii ()ambar ()ambar 5.C". 5.C". *mina *mina yang yang diguna digunakan kan dalam dalam kasus kasus ini adalah adalah turunan urea propilena oksida berbasis triamin.
Struktur propylene o)ide& berdasarkan berdasarkan modiikasi tiamin. (Sumber: )am$ar 4.4 Struktur propylene Robert, O. Ebewele, Polymers Science and Technolo Technology, gy, igeria, igeria, !""".#
4. Rea(si Pas(a Polimerisasi
9
;eaksi paska polimerisasi merupakan reaksi yang baik untuk meningkatkan siat polimer. ;eaksi-reaksi ini dapat terjadi pada gugus reakti yang tersebar dalam polimer rantai. ;eaksi tersebut diantaranya diantaranya adalah ekstensi ekstensi rantai, rantai, cross& lin'ing , serta bentuk kopolimer blok dan 3angkok. ;eaksi dari tipe ini adalah haloge halogenasi nasi,, sulon sulonasi asi,, hidrol hidrolisis isis,, epoksid epoksidasi, asi, permuk permukaan aan,, dan reaksi reaksi lain dari dari polimer. alam reaksi r eaksi paska ini polimer diubah menjadi yang baru dan atau siat yang lebih baik. 4.. 4..1 1 Rea( Rea(si si Pol Polis isa( a(ar arid ida a 1. *uruna runan n Selu Selulo losa sa ?aringa ?aringan n bersera berseratt dalam dalam dindin dinding g sel mengan mengandun dung g polisa polisakari karida da selulo selulosa. sa. Polisakarida ini adalah polimer alam yang paling banyak terdapat dan paling ters terseb ebar ar di alam alam.. Sumb Sumber er utam utamaa selu selulo losa sa adal adalah ah kay kayu. :mum :mumny nyaa kay kayu mengan mengandun dung g sekitar sekitar 6/A selulos selulosa, a, bersam bersamaa dengan dengan penyu penyusun sun lainnya lainnya seperti seperti lignin (owd, 15". Seluos Seluosaa dibang dibangun un oleh oleh rantai rantai glukos glukosaa yang yang tersam tersambun bung g melalu melaluii -1,C. -1,C. ;umus molekul glukosa adalah 415=. Selulosa adalah polisakarida-polimer alami yang terdiri dari 3in3in glucosidic 3in3in glucosidic yang yang terhubung melalui jembatan oksigen jembatan ()ambar 5.6". :nit pengulangnya memiliki tiga gugus hidroksil dan acetal acetal lin'age lin'age.. Ika Ikatan -(1 -(1JC" antar unit anhydro&*&glucose anhydro&*&glucose memberikan linearitas pada molekul selulosa (owd, 15".
)am$ar 4. Struktur Selulosa (Sumber : Robert, O. Ebewele, Polymers Science
and Technology, igeria, !""".# :ntuk membuat selulosa processable selulosa processable maka maka harus mengurangi titik leleh di bawah suhu dekomposisi dengan 3ara deri+atisasi. alam penyusunan turunan selulosa selulosa pengendalia pengendalian n tingkat tingkat substitusi substitusi dari tiga hidroksil hidroksil sangat diperlukan diperlukan.. ;eaksi lengkap dari tiga hidroksil umumnya tidak diinginkan. 7etika bereaksi dengan selulosa, reagen biasanya menyerang (bentuk non-kristalin". =leh karena itu, jika reaksi dihentikan dihentikan kelompok kelompok yang bereaksi bereaksi akan terkonsentrasi terkonsentrasi di daerah tertentu daripada didistribusikan se3ara a3ak dalam struktur selulosa.
10
>urunan selulosa yang paling penting adalah selulosa ester dan eter. Ester selulosa dibuat oleh reaksi dari selulosa yang diaktikan dengan asam karboksilat yang sesuai, anhidrida asam, atau asam halida. Esteriikasi diambil sampai selesai (triester" (triester" dan kemudian kemudian dihidrolisi dihidrolisiss kembali. kembali. Kiskosit Kiskositas as dikendalika dikendalikan n dengan dengan menahan reaksi pada tahap asam sampai berat molekul berkurang pada tingkat yang yang diingi diinginka nkan. n. :ntuk :ntuk plastik plastik,, berat berat moleku molekull relati relati tinggi tinggi yang yang diingi diinginka nkan, n, sedangkan untuk aplikasi perekat, pernis, berat molekul yang lebih rendah yang lebih 3o3ok. Etil selulosa merupakan paling penting dari eter selulosa. 7omersial etil selulosa, yang sekitar 5,C-5,6 grup etoksi per residu glukosa merupakan bahan 3etakan yang panasnya stabil dan memiliki siat mudah terbakar yang rendah dan kekuatan yang tinggi. Sehingga etil selulosa lebih leksibel dan kuat bahkan pada suhu rendah, namun memiliki penyerapan air yang relati tinggi. 2. Pai Pai dan dan De( De(s sri rin n
Pati adalah polimer alam berumus molekul (41/=6"n. Pati terdapat dalam terigu, beras, kentang, tumbuhan hijau. Pati mengandung dua ma3am polimer yang yang stru strukt ktur ur dan dan mass massaa mole moleku kull nisb nisbin iny ya berb berbed eda, a, yakni akni amil amilos osaa dan dan amilopektin. amilopektin. *milosa *milosa yang menyusun menyusun 5/-6/ A pati alam dibentuk dibentuk dari kesatuan kesatuan glukosa glukosa yang bergabun bergabung g melalui ikatan G-1,C G-1,C ()ambar ()ambar C.".
7omponen 7omponen pati
lainnya adalah amilopektin, yaitu polimer rantai ber3abang yang memiliki ikatan glikosida G-1, disamping G-1,C ()ambar C." (owd, 15".
)am$ar 4.3 Struktur *milosa (Sumber : Robert, O. Ebewele, Polymers Science
and Technology, igeria, !""".#
11
)am$ar 4.5 Struktur *milopektin (Sumber : Robert, O. Ebewele, Polymers
Science and Technology, igeria, !"""." !""" ."
Sepe Sepert rtii selu selulo losa, sa, pati pati juga juga meru merupa paka kan n poli polisak sakari arida da yang yang pada pada pros proses es hidrolisis menghasilkan unit glukosa. $amun, ada dua perbedaan yang signiikan antara pati dan selulosa. >idak seperti di selulosa, anhydro&*&glucose unit anhydro&*&glucose unit di pati terhub terhubung ung melalui melalui G-(1JC" G-(1JC" glikos glikosidi idik. k. Strukt Struktur ur pati pati merupa merupakan kan 3ampur 3ampuran an molekul amilosa linier dan rantai ber3abang amilopektin. ekstrin merupakan produk degradasi pati yang dihasilkan oleh pemanasan pati dengan adanya atau tidak adanya agen hidrolitik. Berdasarkan pada kondisi kon+er kon+ersi, si, terdapat terdapat tiga tiga jenis jenis dekstri dekstrin n yang yang dihasil dihasilkan kan<< dekstri dekstrin n putih, putih, kuning kuning (kenari", dan gusi Inggris. 7on+ersi mekanismenya kompleks, tetapi melibatkan peme3ahan hidrolitik dari molekul pati menjadi ragmen lebih ke3il diikuti dengan dengan penataan ulang9 repolymerization ke repolymerization ke dalam struktur polimer ber3abang ()ambar C.".
12
pati. )am$ar 4. 6 4idrolisis dan polimerisasi ulang selama dekstrinisasi pati. (Sumber : arowen'o, /.,0andboo' /.,0andboo' o$ +dhesi-es, !nd ed., e d., S'eist, 1., Ed., 2an ostrand Reinhold, ew 3or', 4566.# 4. . 2 Rea(si Silan, 1. Polie Polies ser er a( a( 7enu 7enuh h alam reaksi ini, poliester tak jenuh di3ampur dengan monomer dan katalis.
amp ampura uran n yang yang diha dihasil silka kan n bias biasany anyaa 3aira 3airan n kent kental al yang yang dapa dapatt ditu dituan angk gkan an,, disemprot, atau dibentuk menjadi bentuk yang diinginkan dan kemudian berubah menjadi padatan thermosetting oleh reaksi silang Prepolimer poliester tak jenuh diperoleh dari kondensasi alkohol polihidrat dan asam basa. *sam basa terdiri dari satu atau lebih asam jenuh dan9 atau asam tak jenuh. jenuh. *sam *sam jenuh jenuh berasal berasal dari anhidr anhidrida ida talat, talat, asam adipat, adipat, atau atau asam isotalik, sedangkan asam tak jenuh biasanya dari anhidrida maleat atau asam umarat. *lkohol polihidrat yang umum digunakan adalah glikol (seperti etilen glikol, propilen glikol, dietilen glikol", gliserol, sorbitol, dan pentaeritritol. ;eaksi silang dapat dilihat melalui persamaan berikut<
2. -ul(a l(anisa nisasi si
Kulkanisasi merupakan istilah umum yang digunakan ke reaksi ikat silang polimer-polimer, khususnya elastomer. Kulkanisasi Kulkanisasi adalah proses dimana suatu jaringan lintas-link di gunakan dalam elastomer atau reaksi kimia yang
13
menyebabkan molekul elastomer yang linear mengalami reaksi sambung silang (crosslin'ing# sehingga menjadi molekul polimer yang membentuk rangkaian tiga dimensi. dimensi. ;eaksi merubah merubah karet yang bersiat plastis (lembut" dan lemah menjadi karet karet yang yang elasti elastis, s, keras keras dan dan kuat. kuat. Kulkan lkanisa isasi si juga juga dike dikena nall deng dengan an pros proses es pematangan, dan molekul elastomer yang sudah tersambung silang dirujuk sebagai sebagai +ulkan +ulkanisas isasii elastom elastomer er.. Kulkan ulkanisa isasi si menuru menurunk nkan an aliran aliran elastom elastomer er dan meningkatkan kekuatan tarik dan modulus, namun mempertahankan diperpanjang nya (Ste+ens, 1". Kulkanisasi, ditemukan oleh )oodyear pada tahun 1!, yakni pemanasan elastomer elastomer dengan dengan belerang belerang merupakan merupakan proses yang lambat dan tidak eisien. 4al ini dapat dapat diper3e diper3epat pat dan limbah limbah sulur sulur dikura dikurang ngii se3ara se3ara substan substansial sial dengan dengan penambahan sejumlah ke3il senyawa organik dan anorganik yang disebut akselerator. *kselerator membutuhkan keberadaan akti+ator atau promotor untuk berungsi optimal. Beberapa akselerator yang digunakan meliputi senyawa yang mengandung sulur dan beberapa senyawa nonsulur, seperti yang ditunjukkan pada >abel >abel 5.!. *a$el 4. Beberapa akselarator yang digunakan dalam Kulkanisasi Kulkanisasi(Sumber (Sumber :
Robert, O. Ebewele, Polymers Science and Technolo Technology, gy, igeria, igeria, !""".#
*kti+a *kti+ator tor biasany biasanyaa adalah adalah oksid oksidaa logam logam seperti seperti zinc o)ide. o)ide. Penggunaan Penggunaan akseler akselerato atorr dan akti+a akti+ator tor mening meningkat katkan kan eisien eisiensi si cross&lin'ing dalam beberapa kasus menjadi kurang dari dua atom sulur per cross&lin' . a. 7aret 7are 7arett meru merupa paka kan n poli polite terp rpen enaa yang ang disi disint ntes esis is se3a se3ara ra alam alamii mela melalu luii polimerisasi
enzimatik
isopentil
piroosat.
:nit
ulangnya adalah
sama
14
sebagaimana sebagaimana 1,C-poliiso 1,C-poliisoprena. prena. imana imana isoprena isoprena merupakan merupakan produk produk degradasi degradasi utama karet. Bentuk Bentuk utama utama dari dari karet karet alam, alam, yang yang terdiri terdiri dari dari A 3is-1,C 3is-1,C-iso -isopre prena, na, dikenal sebagai 0e-ea sebagai 0e-ea Rubber . 4ampir semua karet alam diperoleh sebagai lateks yang yang terdiri terdiri dari dari !5-!6A !5-!6A karet dan sekitar sekitar 6A senyawa senyawa lain, lain, termasu termasuk k asam lemak, gula, protein, protein, sterol ester dan garam. Fateks biasa dikon+ersikan dikon+ersikan ke karet busa dengan aerasi mekanik yang diikuti oleh +ulkanisasi. +ulkanisasi.
(Sumber : Robert, O. Ebewele, Polymers Science and Technology, Technology, igeria, !""".# 7aret 7aret alam alam memili memiliki ki siat siat-si -sia att anta antara ra lain, lain, warn warnany anyaa agak agak ke3o ke3okl klat at-3oklatan, tembus 3ahaya atau setengah tembus 3ahaya, dengan berat jenis /,1/!. /!. Siat Siat mekani mekanikny knyaa tergan tergantun tung g pada pada derajat derajat +ulkan +ulkanisas isasi, i, sehing sehingga ga dapat dapat diha dihasil silka kan n bany banyak ak jenis jenis sampa sampaii jenis jenis yang yang kaku kaku sepe sepert rtii ebonite. ebonite. >empera >emperatur tur penggunaan yang paling tinggi sekitar @, melunak pada 1!/ @ dan terurai sekitar 5// @. Siat isolasi listriknya berbeda karena pen3ampuran dengan aditi. $amun demikian, karakteristik listrik pada rekuensi r ekuensi tinggi, jelek. Siat kimianya jelek terhadap ketahanan minyak dan ketahanan pelarut. Lat tersebut dapat larut dalam hidrokarbon, ester asam asetat, dan sebagainya. 7aret yang kenyal agar mudah didegradasi oleh sinar :K dan ozon. 7ebany 7ebanyaka akan n bahan bahan elastis elastis seperti seperti logam logam yang yang diguna digunakan kan sebagai sebagai per, per, perilaku elastis disebabkan oleh distorsi ikatan. 7etika gaya bekerja, panjang ikata ikatan n meny menyim impa pang ng dari dari keset kesetim imba bang ngan an dan dan ener energi gi tarik tarik disim disimpa pan n se3ar se3araa elektrostatistik. 7aret sering diasumsikan memiliki perilaku yang sama dengan hal tersebut tapi hal ini merupakan gambaran yang kurang tepat. 7aret merupakan material yang sangat unik karena energi tarik disimpan melalui panas. alam keadaan relaksasi, relaksasi, karet memanjang, menggulung menggulung rantai polimer polimer yang saling berhubungan di bagian dalam (interlin'# pada (interlin'# pada beberapa titik. iantara pasangan rantai polimer yang saling berhubungan setiap monomer dapat dengan bebas berotasi dengan ikatan lainnya. Pada temperatur kamar, karet menyimpan
15
ener energi gi kinet kinetik ik yang yang 3uku 3ukup p jadi jadi setia setiap p bagi bagian an bero berosil silasi asi sepe seperti rti tali tali yang yang digoyangkan se3ara 3epat. 7etika 7etika karet karet ditarik, ditarik, interlin' menegang dan tidak dapat berosilasi lagi. Energi kintiknya didapatkan sebagai panas yang berlebih. =leh karenanya entropi akan berkurang ketika karet berubah dari keadaan relaksasi ke keadaan tertarik. ;elaksasi karet bersiat endotermis dan karena alasan ini gaya yang digunakan saat sepotong karet memanjang akan bertambah terhadap temperatur.
b. Poliolein dan Polisiloksan Polyethylene, kopolimer kopolimer etilena-prop etilena-propilena, ilena, dan polisiloksa polisiloksan n dihubungk dihubungkan an se3a se3ara ra cross&lin'ed dengan dengan peroks peroksida ida dan pemana pemanasan. san. Proses Proses ini melibat melibatkan kan pembentukan polimer radikal diikuti oleh radikal kopling seperti pada persamaan persa maan berikut<
(Sumber : Robert, O. Ebewele, Polymers Science and Technology, Technology, igeria, !""".# Eisiensi dari proses ini biasanya kurang dari satu cross&lin' per molekul molekul peroksida terdekomposid. :ntuk meningkatkan eisiensi reaksi silang, sebagian ke3il molekul tidak jenuh dimasukkan ke dalam struktur polimer. :ntuk polisiloksan, kopolimerisasi dari sebgian ke3il +inil-metilsilanol akan meningkatkan lintas lin'ability seperti lin'ability seperti pada persamaan di bawah ini.
(Sumber : Robert, O. Ebewele, Polymers Science and Technology, Technology, igeria, !""".# . 8idrolisis.
Poli (+inil alkohol" (PK*" dibuat dari proses hidrolisis (atau lebih tepatnya alkoholisis" dari poli (+inil asetat" dengan metanol atau etanol. ;eaksi dikatalisis oleh asam dan basa. $amun, katalis basa biasanya digunakan karena lebih 3epat dan bebas dari reaksi samping.
16
(Sumber : Robert, O. Ebewele, Polymers Science and Technology, Technology, igeria, !""".# 7arena kelarutannya dalam air, poli (+inil alkohol" digunakan sebagai agen penebalan untuk berbagai emulsi dan sistem suspensi. engan kadar hidroksil yang yang tinggi tinggi,, PK* PK* diguna digunakan kan se3ara se3ara luas luas sebagai sebagai perekat perekat air-laru air-larutan tan dengan dengan kapasitas mengikat yang sangat baik untuk bahan selulosa seperti kertas. Sebagian Sebagian hidrolisis poli (+inil (+inil asetat" mengandung mengandung gugus gugus hidroksil hidroksil dan asetat asetat.. 7eti 7etika ka gugu guguss =4 se3ar se3araa parsi parsial al meng menghi hidr drol olis isis is poli poli (+in (+inil il aseta asetat" t" dikondens dikondensasikan asikan dengan aldehida aldehida kemudian kemudian unit asetal akan terbentuk. Polimer yang yang dihasi dihasilka lkan n mengan mengandun dung g gugus gugus asetal, asetal, hidrok hidroksil, sil, dan asetat asetat dan dikena dikenall sebagai poli (+inilasetal".
(Sumber : Robert, O. Ebewele, Polymers Science and Technology, Technology, igeria, !""".#
;eaksi butiraldehida butiraldehida atau ormaldehida ormaldehida menghasilkan menghasilkan poli (+inil butiral" butiral" atau poli (+inil ormal. %ang %ang paling penting dari poli (+inilasetal" adalah poli (+inil butiral". )ugus residual =4 di kondensasi dengan gugus metilol dalam resin PD, 0D, dan :D.
4.. Pem$enu(an Kopolimer Blo( dan 9an,(o(
7opo 7opoli lime merr blok blok dan dan 3ang 3angko kok k meru merupa paka kan n pros proses es yang yang sanga sangatt serin sering g digunakan dalam membuat produk polimer. 0etode ini sangat baik digunakan untuk memperbaiki beberapa siat yang berbeda dari homopolimer atau polimer 17
tunggalnya. 7opolimer blok atau 3angkok digunakan sangat luas dalam berbagai kebutu kebutuhan han termasu termasuk k membua membuatt materia materiall yang yang tahan tahan bentur benturan, an, thermo thermopla plasti stik k elastom elastomer, er, kompat kompatibi ibilize lizer, r, polime polimerr emulsi emulsiier ier,, membra membran n dan sebaga sebagaii sistem sistem pembawa dalam sistem transportasi obat. Struktur blok atau 3angkok memberikan sumban sumbangan gan yang yang besar besar untuk untuk diprod diproduks uksii se3ara se3ara komersi komersial al dan hal ini sangat sangat penting bagi industri karena kemudahan dalam pengendaliannya baik melalui proses bulk atau larutan.
1. Kopo Kopoli lime meri risa sasi si Blo( Blo(
7opolimer blok mengandung blok dari satu monomer yang dihubungkan dengan blok monomer yang lain. 7opolimer blok biasanya terbentuk melalui proses polimerisasi ionik. :ntuk polimer ini, dua siat isik yang khas yang dimiliki dua homopolimer tetap terjaga. 7opolimer blok dapat dibuat melalui beraneka metode. Salah satu diantaranya melibatkan mekanisme anion. Pada taha tahap p pert pertama ama satu satu ma3am ma3am mono monome merr mempo mempolim limer er se3ara se3ara anio anion n dan dan reak reaksi si dibiarkan berlangsung sampai monomer itu habis. 7epada polimer yang sedang tumbuh kemudian ditambahkan monomer kedua yang lalu bergabung pada rantai membentuk membentuk blok kedua. kedua. Proses ini berulang berulang sebanyak sebanyak diperlukan. diperlukan. 7opolimer 7opolimer balok yang banyak diperdagangkan adalah eniletena-buta-1,!-diena, yang ber3irikan karet lentuk-bahang (owd, 15". Pembua Pembuatan tan kopolim kopolimer er blok blok membut membutuhk uhkan an kehadi kehadiran ran kelomp kelompok ok reakti reakti terminal. 7opolimer blok dari butil akrilat-stirena dan akrilonitril-stirena telah disusun oleh penyinaran butil akrilat atau akrilonitril yang mengandung inisiator otosensiti otosensiti (misalnya, (misalnya, 1-azo-bis.1-3 1-azo-bis.1-3yano yano3y3loh 3y3loheHane" eHane" dengan dengan radiasi :K yang intens intensi. i. Sehingga Sehingga
men3ip men3iptak takan an radika radikall kaya kaya monome monomerr yang yang bila bila di3amp di3ampur ur
dengan stirena akan menghasilkan kopolimer blok yang sesuai. 7eberhasilan 7eberhasilan teknik kopolimer kopolimer blok ini tergantun tergantung g pada keadaan isik polimer. >abel 5.C menunjukkan beberapa kopolimer blok yang digunakan dalam teknik ini. *a$el *a$el 4.4 Jenis 4.4 Jenis Kopolimer Blok ni Polimer A(rilamida
Monomer *krilonitril
18
Iso$uilena
Meil A(rila Mea(riloniril Mea(riloniril!'o!0inil Mea(riloniril!'o!0inil (lorida Meil mea(rila
Meilmea(rila!'o!mea(lironiril Sirena -inil Asea -inil Klorida
*krilonitril Stirena Kililidena Kililidena 7lorida Kinil 7lorida Kinilidena Kinilidena 7lorida *krilonitril 0etil 0etraklirat 0etakrilonitril Striena Kinilidena Kinilidena 7lorida Stirena 0etil 0etrakrilat Kinilidena Kinilidena 7lorida Kinil 7lorida 0etil Kinil 7eton
Sumber: 7etters, E. 8., Ed., 9hemical Reaction o$ Polymers, 1nterscience, ew 3or', 3or', 45;. >eknik >eknik umum dari kopolimer blok adalah memasukkan kelompok peroksida ke dalam polimer kelompok kelompok akhir sebagai stabil. Polimer tersebut kemudian di3ampur dengan monomer segar, dan kelompok peroksida yang terdekomposisi di bawah kondisi kondisi yang tepat menghasilka menghasilkan n kopolimer kopolimer blok. 0isalnya, 0isalnya, polimer phthaloyl peroksida yang dipolimerisasi sampai batas tertentu dengan stirena. Polimer Polimer yang dihasilkan dihasilkan di3ampur di3ampur dengan metil metakrilat. Pada dekomposisi, dekomposisi, kelomp kelompok ok intern internal al dan peroks peroksid id memben membentuk tuk radika radikall yang yang mempra memprakar karsai sai polimerisasi metil metakrilat. 2. Kopolimerisasi 9an,(o( %Graft %Graft &
7opolimerisasi gra$t 7opolimerisasi gra$t merupakan merupakan teknik untuk memodiikasi siat kimia dan siat siat isik isikaa dari dari polim polimer. er. *da *da tiga tiga ma3am ma3am meto metode de kopo kopolim limeri erisas sasii gra$t yaitu ra$ting 7rom, 7rom , ra$ting To To dan ra$ting Through. Through . 7opolimeris 7opolimerisasi asi gra$ting gra$ting $rom $rom adalah pen3angkokan rantai 3abang ( gra$t ( gra$t " pada sisi akti yang terdapat pada rantai utama (bac'bone (bac'bone". ". Sedangkan Sedangkan pada metode gra$ting metode gra$ting to, to , pembawa sisi akti adalah rantai rantai 3abang. Pada metode metode gra$ting through, through, adanya makromer dengan B0 rendah dan sisi yang tidak jenuh sehingga polimer yang sedang tumbuh dapat bereaksi pada sisi yang tidak jenuh menghasilkan kopolimer kopolimer gra$t gra$t .
19
0eka 0ekani nism smee pemb pembuat uatan an rant rantai ai gra$t yang yang umum umum adalah adalah menggu menggunak nakan an polimerisasi radikal bebas yang mempunyai tiga tahapan proses, diantaranya inisias inisiasi, i, propag propagasi asi dan termina terminasi si Proses Proses inisias inisiasii adalah adalah proses proses pemben pembentuk tukan an radi radika kall beba bebass dari dari inis inisiat iator or.. Seda Sedang ngka kan n pros proses es prop propag agasi asi adala adalah h pros proses es pertumbuhan polimer sebagai akibat dari penggabungan monomer-monomer monomer-monomer ke dalam rantai radikal akti yang kemudian dilanjutkan dengan proses terminasi yang merupakan proses penghentian propagasi. *da tiga metode umum untuk mereparasi merepara si kopolimer-kopolimer 3angkok< (1" monomer dipolimerisasi dalam hadirnya suatu polimer dengan per3abangan yang terjadi dari transer transer rantai. (5" monomer monomer dipolimerisasi dipolimerisasi dalam hadirnya hadirnya polimer yang yang memi memili liki ki gugu gugus-g s-gug ugus us ung ungsio siona nall reakt reakti i atau atau letak letak-le -letak tak yang yang bisa bisa diaktikan, misalnya, oleh radiasi. (!" dua polimer yang memiliki gugus-gugus ungsional reakti direaksikan bersama (Ste+ens, 1". iperlu iperlukan kan tiga tiga kompon komponen en untuk untuk berlang berlangsun sungny gnyaa pen3an pen3angko gkokan kan lewat lewat transer rantai8 polimer, monomer, dan inisiator. Dungsi inisiator adalah untuk mempol mempolime imerisa risasi si monome monomerr sehingg sehinggaa memban membantu tu radika radikal, l, ion atau atau komple kompleks ks koordinasi polimerik yang kemudian bisa menyerang polimer asal, atau untuk bereaksi dengan polimer asal sehingga membentuk spesies inisiator dia tas kerangka polimer, yang menginisiasi polimerisasi monomer. Sebagaimana dengan kopo kopoli lime meri risa sasi si
bias biasa, a,
rasi rasio o
reak reakti ti+i +ita tass
mono monome merr-mo mono nome merr
juga juga
perl perlu u
dipertimbangkan untuk memastikan bahwa pen3angkokan akan terjadi. ?uga perlu memperh memperhatik atikan an rekuensi rekuensi transer transer untuk menetap menetapkan kan
jumlah jumlah 3angkok 3angkokan. an.
Biasany Biasanya, a, 3ampur 3ampuran an homopo homopolim limerer-hom homopo opolim limer er terjadi terjadi bersam bersamaan aan dengan dengan kopolimer 3angkok (Ste+ens, 1". 7opolimer 3angkok dapat dihasilkan dengan memi3u polimerisasi monomer B disertai adanya homopolimer homopolimer dari monomer monomer *. ;adikal ;adikal bebas yang dihasilkan mengeluarkan atom-atom sepanjang rantai poli(*", sehingga menghasilkan sisi radikal pada rantai itu sendiri. Pada sisi radikal itu poli(B" tumbuh. ara lain pembentukan kopolimer 3angkok adalah melalui penyinaran
dengan sinar
ultra+i ultra+iole olett yang yang diguna digunakan kan untuk untuk memben membentuk tuk radikal radikal bebas bebas sepanj sepanjang ang rantai rantai hopolimer.
20
Semua kopolimer 3angkok disusun dari polimer kerangka dasar dan rantai 3abang yang berasal dari monomer lain. alam reaksi kopolimerisasi, karet alam bertindak sebagai induk (ba3kbone", sedangkan monomer metil metakrilat bertindak sebagai monomer 3angkok (grat".
)am$ar 4.: 0odel Sistematika 7opolimer angkok (Sumber : Robert, O.
Ebewele, Polymers Science and Technolog Technology, y, igeria, igeria, !""".# 7euntungan dari proses kopolimerisasi 3angkok adalah terbentuknya ikatan antara dua monomer yang lebih kuat dibandingkan penggabungan yang terjadi hanya se3ara isik. Eisiensi proses kopolimerisasi se3ara umum dipengaruhi oleh berat molekul primer, temperatur, konsentrasi monomer, serta s erta +iskositas internal kopolimer yang terbentuk.
4. 4 Polimer!polimer Fun,si 4. 4. 1 Poliurean
Poliur Poliuretan etan merupa merupakan kan polimer polimer piliha pilihan n untuk untuk berbag berbagai ai ma3am ma3am aplika aplikasi si biomedis. Poliuretan
digunakan se3ara luas dalam perangkat seperti prostesis
+askular, membran, kateter, operasi plastik, katup jantung, dan organ buatan. *lasan utama keberhasilan penerapan poliuretan sebagai biomaterial adalah siat biokompatibilitas dan ormulasi leksibilitasnya. 0odiikasi kimia dan9 atau biologi dari permukaan poliuretan, seperti gra$ting hidrogel seperti akrilamida atau poli poli (hidro (hidroksi ksietil etil metakri metakrilat" lat" akan akan mening meningkat katkan kan kompat kompatibi ibilita litass darah. darah. Biok Biokom ompa pati tibi bili lita tass
dan dan
komp kompat atib ibil ilit itas as
dara darah h
dapa dapatt
diti diting ngka katk tkan an
deng dengan an
memperlakukan permukaan polimer dengan larutan albumin atau gelatin diikuti oleh reaksi silang dengan gluteraldehida atau ormaldehida.
21
4. 4. 2 Sa$ilisaor I(aan I(aan Polimer 1. *ntioksidan
5,5,-di dite terti rtiary arybu buty tyl-1 l-1,,
C-+i C-+iny nyll
eno enoll
atau atau C-iso C-isopr prop open enil il enol enol muda mudah h
berpolimerisasi dengan isoprena, butadiene, stirena, dan metil metakrilat. 7opolimer yang dihasilkan merupakan antioksidan yang baik untuk polimer induknya pada komposisi kopolimer 1/ sampai 16 molA dari antioksidan yang dipolimerisasi. 2. Penghambatan nyala Pengha Penghamba mbatan tan nyala nyala biasany biasanyaa haloge halogen n yang yang mengan mengandun dung g bahan bahan 5,C, 5,C,
>ribromo >ribromopheny phenyl, l, pentabromo pentabromopheny phenyl, l, dan 5,!-dibrom 5,!-dibromoprop opropil il turunan turunan ester akri akrila latt
dan dan
metak etakri rila latt
dapat apat
den dengan gan
mudah udah
dipo ipolim limeris erisas asii
atau atau
dikopolimer dikopolimerisasi isasi dengan dengan stirena, stirena, metil metakrilat, metakrilat, akrilonitril akrilonitril dan untuk menghasilkan polimer. . Stabilisator :ltra+iolet Stab Stabil ilis isat ator or ultr ultra+ a+io iole lett menj menjad adii seny senyaw awaa yang yang pali paling ng eek eekti ti untu untuk k melindungi bahan polimer dari ultra+iolet dan otodegradasi. 4. 4. Polimer Dalam O$a
unia medis tidak pernah lepas dari yang namanya polimer sintesis.Polimer sintesis banyak digunakan untuk dijadikan bahan implantasi dan obat-obatan Pada umumny umumnyaa Polim Polimer er yang yang biasany biasanyaa diguna digunakan kan dalam dalam pemberi pemberian an obat obat adalah adalah berbagai turunan selulosa, poliakrilat, poli (+inil pirolidon", polioksietilena, poli (+inil alkohol", dan poli (+inil asetat". 1. 0eng 0engon ontro troll pelep pelepasa asan n obat obat Beberap Beberapaa jenis jenis obat obat akan akan bersia bersiatt inakti inakti saat terkena terkena dengan dengan senyawa senyawa tertentu pada tubuh. 0isalnya obat yang ditargetkan untuk dilepas di usus halu haluss yang ang berb berbah ahan an dasa dasarr poli polime merr Eudragit E&cationic. E&cationic. Poli Polime merr ini ini memiliki kelemahan yaitu larut pada p4 asam 5, 6. 4al ini tentu akan menu menuru runk nkan an kine kinerja rja obat obat jika jika terke terkena na asam asam lambu lambung ng.. $amu $amun n deng dengan an melakukan modiikasi, kita bisa mengubah kopolimer kation ini menjadi kopolimer anion yang tidak larut pada p4 asam, yaitu menjadi Eudragit E& anioni anionic. c. ?enis polimer ini tahan terhadap asam lambung dan hanya akan dilepaskan pada target yaitu usus halus.
22
)ambar C. 1/ Eudragit 1/ Eudragit E&cationic (Sumber :
6.# 45>6.#
)ambar C. 11 Polimer eudragit anionic: (# ?9OO0@?O90A B 4@4C (S# ? 9OO0@?O90A B 4@!. (Sumber : 6.# >ujua >ujuanny nnyaa
adalah adalah untuk menghila menghilangk ngkan an atau setidakn setidaknya ya mengur mengurang angii
bahaya o+erdosis, dengan risiko eek samping. 5. Pengir Pengirima iman n obat obat langs langsung ung ke tempa tempatt Polimer dalam pengiriman obat bertindak hanya sebagai pembawa tanpa adanya adanya akti+itas akti+itas armakologi armakologiss intrinsik intrinsik atau eek terapi. engan adanya adanya gugus-gugus tertentu pada polimer ini, ia memiliki ligan-ligan tertentu pada biomolekul pada tubuh. Sehingga Sehingga reaksi pada tubuh dapat bersiat spesiik.
*a$el 4. 0odiikasi 7imia pada Polimer Sintetik untuk Berikatan se3ara
7o+alen pada ligan biomakromolekul. )u,us Fun,si
-=4
Polimer Modi+i(asi
Sianogen Bromida >riazines
Li,an Bioma(romole(ul pada *u$uh -$45 -$45
23
Periodates oHidation BenzoMuinon EpoHida Silamization ;eagen terkarboksilasi -$45 #==4
-==4, -$45 arbodiimides
-$45 -$45 -$45 , -==4, -=4, -S4 -$45 , 46-;, -==4 -$45
*silasi Ester akti
-$45 , -==4 -$45 , -==4 -4= -$45 iazotation reagents -4C-;, 4istidin, !9384!R >riptoan -S4 >hiol-disulida eH3hange -S4 Sumber < 7alal, ?., 8a'romol. ?., 8a'romol. 9hem. 8acromol. 8acromol. Symp., 15, 56, 1.
4. Penuup 4. . 1 Simpulan
1. 0odiikasi 0odiikasi polimer merupakan merupakan 0odiikasi 0odiikasi polimer merupakan merupakan suatu upaya untuk memperbaiki siat-siat polimer sehingga menjadi polimer baru dengan mutu yang yang lebih baik. 5. modiikasi polimer polimer dapat di3apai dengan menggunakan menggunakan satu atau lebih dari teknik berikut< a.
7opolimer imeriisasi sasi lebih dari sa satu monomer
b.
Pengendalian arsitektur molekul
3.
;eak eaksi pask paskaa poli polim meris erisas asii deng engan meli melib batka atkan n gug gugus reak reakti ti atau atau
ungsi yang dimasukkan dengan bebas ke rantai utama polimer atau gugus samping. !. >ujuan juan dari dari modi modii ika kasi si poli polime merr ini ini digu diguna naka kan n pada pada obatobat-ob obata atan, n, poliuretan, dan stabilisator ikatan polimer
DAF*AR PS*AKA
owd.. 0. *. 15. Polymer owd 15. Polymer 9hemistry. 9hemistry. Fondon< ?hon 0urray Publisher Ftd.
24
Ebewele, ;. =. 5///. Polymer 5///. Polymer and Science Technology Technology.. :nited States o *meri3a< *meri3a< ; Press FF. ?arowenko, 2., 0andboo' ., Kan $ostrand 0andboo' o$ +dhesi-es, +dhesi-es, !nd ed., S'eist, 1., Ed ., ;einhold, $ew %ork, 1. 7alal, ?., ?., 8a'romol. 9hem. 8acromol . Symp., 15, 56, 1. Purba.. 0i3hael. 5//1.
25