Tinjauan Teknis tentang Sintesis dan Aditif Polimer
Plastik dari Bahan Nabati
Awalnya, resin plastik dibuat dari bahan nabati termasuk selulosa dari kapas, furfural dari kulit gandum, minyak dari biji dan berbagai turunan pati. Bakelite (resin fenol formaldehida), salah satu plastik pertama yang terbuat dari komponen sintetis, dikembangkan oleh ahli kimia kelahiran Belgia Leo Backeland di New York pada tahun 1907. Bakelite dibuat melalui reaksi eliminasi fenol dengan formaldehida. Ini awalnya disukai karena sifat non-konduktivitas listrik dan tahan panasnya pada isolator listrik, selubung radio dan telepon. Karena memiliki penampilan yang menyenangkan, ia juga digunakan untuk membuat produk konsumen seperti perhiasan. Namun, saat ini, sebagian besar plastik terbuat dari petrokimia termasuk gas alam.
Sintesis polimer: Bagaimana Plastik Dibuat
Plastik adalah bahan organik yang mengandung unsur-unsur seperti karbon (C), hidrogen (H), nitrogen (N) klorin (Cl) dan belerang (S). Mereka biasanya terbuat dari bahan baku seperti minyak, gas alam dan batu bara. Langkah pertama dalam pembuatan plastik adalah polimerisasi bahan mentah, yang disebut monomer.
Fase Retak
Hidrokarbon dipanaskan dalam "fase retak." Dalam proses ini, dengan adanya katalis, molekul yang lebih besar dipecah menjadi molekul yang lebih kecil seperti etilen (etana) C2H4 propilena (propana) C3 H6 , butana C4 H6 dan hidrokarbon lainnya. Rendemen etilen yang dihasilkan dikendalikan oleh suhu perengkahan dan dapat lebih dari 30% pada suhu 850 °C. Styrene dan vinylchloride dapat diproduksi dalam reaksi selanjutnya.
Dua jenis utama polimerisasi adalah reaksi adisi dan kondensasi. Proses ini dapat terjadi dalam bentuk gas, cair, dan terkadang dalam fase padat dari monomer.
Reaksi Kondensasi
Dalam reaksi kondensasi , dua molekul bergabung dengan hilangnya molekul yang lebih kecil seperti air atau alkohol atau asam. Dalam jenis reaksi ini, monomer satu dan monomer dua keduanya memiliki gugus hidrogen (H) dan hidroksil (OH). Ketika mereka datang bersama-sama dengan katalis satu monomer kehilangan atom hidrogen sementara yang lain kehilangan gugus hidroksil. Hidrogen dan gugus hidroksil bergabung bersama untuk membuat air (H2 ). Elektron yang tersisa membentuk ikatan kovalen antara monomer, membentuk rantai kopolimer yang panjang.
Monomer yang dihasilkan kemudian dapat diikat menjadi rantai kimia yang disebut polimer. Polimer yang berbeda dibuat oleh rantai monomer yang berbeda masing-masing dengan sifat dan karakteristik individu. Keragaman tersebut memungkinkan plastik yang dapat dibentuk menjadi produk yang memenuhi persyaratan aplikasi seperti toleransi panas, ketahanan kimia, kekuatan, dan banyak lagi.
Reaksi Penambahan
Dalam reaksi adisi , elektron dengan ikatan rangkap disusun ulang dalam monomer untuk membentuk ikatan tunggal dengan monomer lainnya. Reaksi adisi di bawah ini antara molekul etana dan molekul klorin menunjukkan pembentukan polimer.
H H Cl Cl
\ / │ │
C =C + Cl – Cl → H C C H
/ \ │
H H H H
Di sini ikatan rangkap antara atom karbon menjadi ikatan tunggal dengan penambahan atom klorin pada setiap ujungnya.
Tambahan
Setelah polimer dasar terbentuk, aditif kimia kemudian dapat dimasukkan untuk meningkatkan karakteristik tertentu. Ini termasuk antioksidan untuk melindungi polimer dari degradasi dari ozon atau oksigen, penghambat api, aditif antistatik, dan pelumas untuk fleksibilitas polimer yang lebih besar. Selain itu, plasticizer untuk meningkatkan fleksibilitas, stabilisator ultraviolet untuk mencegah degradasi dari sinar UV matahari dan pigmen untuk menambah warna disertakan. Komposit dapat dibuat dengan menambahkan kaca, karbon dan serat lainnya ke resin. Plastik dapat menjadi senyawa yang dapat menahan asam kuat, basa dan alkali, menghambat api di perabotan rumah, mengandung pelumas untuk bantalan atau tahan terhadap sinar matahari tropis.
Pertanyaan? Komentar? Beri tahu saya di bagian komentar di bawah.
Mencari informasi lebih lanjut tentang polimer? Unduh panduan materi kinerja tinggi gratis kami!
