Klasifikasi Polimer

Klasifikasi Polimer 

Berdasarkan Jenis Monomernya

A. Homopolimer
Homopolimer merupakan polimer yang terdiri dari satu macam monomer, dengan struktur polimer . . . – A – A – A – A – A – A – . . . Salah satu contoh
pembentukan homopolimer dari pilovinil klorida.

H Cl H Cl H Cl H Cl

C C C C C C C C

H H H H H H H H
Vinil klorida polivinil klorida



B. Kopolimer
Kopolimer adalah suatu polimer yang dibuat dari dua atau lebih monomer yang berlainan. Berikut ini adalah jenis jenis kopolimer yang terbentuk dari monomer pertama (A) dan monomer ke dua (B).
Jenis kopolimer :
1. Kopolimer blok
Kopolimer blok mengandung blok dari satu monomer yang dihubungkan dengan blok monomer yang lain. Kopolimer blok biasanya terbentuk melalui proses polimerisasi ionik. Untuk polimer ini, dua sifat fisik yang khas yang dimiliki dua homopolimer tetap terjaga.
-A-A-A-A-A----------B-B-B-B-B-

2. Kopolimer graft (tempel/cangkok)
Kopolimer graft biasanya dibuat dengan mengikatkan bersama dua polimer yang berbeda. Untuk contoh, homopolimer yang diturunkan dari monomer A dapat diinduksi untuk bereaksi dengan homopolimer yang diturunkan dari monomer B untuk menghasilkan kopolimer graft,
Perkembangan selanjutnya ada yang berbentuk kopolimer sisir (comb copolymer) dan bintang (star copolymer).


3. Kopolimer bergantian (alternating)
Kopolimer yang teratur yang mengandung sequensial (deretan) bergantian dua unit monomer. Polimerisasi olefin yang terjadi lewat mekanisme jenis ionik dapat menghasilkan kopolimer jenis ini.
Poli(A-alt-B)
4. Kopolimer Acak
Dalam kopolimer acak, tidak ada sequensial yang teratur. Kopolimer acak sering terbentuk jika jenis monomer olefin mengalami kopolimerisasi lewat proses jenis radikal bebas. Sifat kopolimer acak sungguh berbeda dari homopolimernya.
poli(A-co-B

Istilah konektif menandai jenis kopolimer sebagaimana enam kelas kopolimer yang ditunjukkan dalam tabel 1.4 berikut.

Jenis kopolimer	Konektif	Contoh
Tak dikhususkan	-co-	Poli[stirena-co-(metil metakrilat)]
Statistik	-stat-	Poli(stirena-stat-butadiena)
Random/acak	-ran-	Poli[etilen-ran-(vinil asetat)]
Alternating (bergantian)	-alt-	Poli(stirena-alt-(maleat anhidrida)]
Blok	-blok-	Polistirena-blok-polibutadiena
Graft (cangkok/tempel)	-graft-	Polibutadiena-graft-polistirena

2.3.2 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 sintesis yang dibuat dari kayu (selulosa). Polimer sintesis adalah polimer yang dibuat dari molekul sederhana (monomer) dalam pabrik.

A. Polimer Sintesis
Polimer sintesis pertama kali dikenal adalah bakelit yaitu hasil kondensasi fenol dengan formaldehida, yang ditemukan oleh kimiawan kelahiran Belgia, Leo Baekeland pada tahun 1907. Bakelit merupakan salah satu jenis dari produk-produk konsumsi yang dipakai secara luas. Beberapa contoh polimer yang dibuat oleh pabrik adalah nylon dan polyester, kantong plastic, dan botol, pita karet, dan masih banyak produk lainnya.

B. Polimer Alam
Laboratorium bukan satu-satunya tempat mensintesis polimer. Sel-sel kehidupan juga merupakan pabrik polimer yang efisien. Protein, DNA, kitin pada kerangka luar serangga, wol, jarring laba-laba, sutera dan kepompong ngengat, adalah polimer-polimer yang disintesis secara alami. Serat-serat selulosa yang kuat menyebabkan batang pohon menjadi kuat dan tegar untuk tumbuh dengan tinggi seratus kaki dibentuk dari monomer-monomer glukosa, yang berupa padatan kristalin yang berasa manis.
Banyak polimer-polimer sintesis dikembangkan sebagai pengganti sutra. Karet juga merupakan polimer alam, terdiri dari 97% cis-1,4-poliisoprena, dikenal sebagai hevea rubber. Karet ini diperoleh dengan menyadap kulit sejenis pohon (hevea brasiliensis) yang tumbuh liar. Hamper semua karet dan sekitar 5% senyawa lain, termasuk asam lemak, gula, protein, sterol, ester, dan garam. Polimer alam lain adalah polisakarida, selulosa, dan lignin yang merupakan bahan dari kayu.
Material biologis dapat menunjang tersediaanya pangan dan dibahas dalam biokimia sedang material non biologis mencakup bahan sintetik. Banyak makromolekul sintetik memiliki struktur yang relatif sederhana, karena mereka terdiri dari unit ulangan yang identik (unit struktural). Inilah sebabnya mereka disebut polimer.
Polimer sangat penting karena dapat menunjang tersedianya pangan, sandang, transportasi dan komunikasi (serat optik). Saat ini polimer telah berkembang pesat. Berdasarkan kegunaannya polimer digolongkan atas :
a. Polimer komersial (commodity polymers)
Polimer ini dihasilkan di negara berkembang, harganya murah dan banyak dipakai dalam kehidupan sehari hari. Kegunaan sehari-hari dari polimer ini ditunjukkan dalam tabel 1.1
Contoh : Polietilen (PE), polipropilen (PP), polistirena (PS), polivinilklorida (PVC), melamin formaldehi

Tabel 2.4 Contoh dan kegunaan polimer komersial

Polimer komersial	Kegunaan atau manfaat
Polietilena massa jenis rendah(LDPE) Polietilena massa jenis rendah(HDPE) Polipropilena (PP) Poli(vinil klorida) (PVC) Polistirena (PS)	Lapisan pengemas, isolasi kawat, dan kabel, barang mainan, botol yang lentur, bahan pelapis Botol, drum, pipa, saluran, lembaran, film, isolasi kawat dan kabel Tali, anyaman, karpet, film Bahan bangunan, pipa tegar, bahan untuk lantaui, isolasi kawat dan kabel Bahan pengemas (busa), perabotan  rumah, barang mainan

 

a.       Polimer teknik (engineering polymers)

Polimer ini sebagian dihasilkan di negara berkembang dan sebagian lagi di negara maju. Polimer ini cukup mahal dan canggih dengan sifat mekanik yang unggul dan daya tahan yang lebih baik. Polimer ini banyak dipakai dalam bidang transportasi (mobil, truk, kapal udara), bahan bangunan (pipa ledeng), barang-barang listrik dan elektronik (mesin bisnis, komputer), mesin-mesin industri dan barang-barang konsumsi

Contoh : Nylon, polikarbonat, polisulfon, poliester

b.      Polimer fungsional (functional polymers)

Polimer  ini dihasilkan dan dikembangkan di negara maju dan dibuat untuk tujuan khusus dengan produksinya dalam skala kecil

Contoh : kevlar, nomex, textura, polimer penghantar arus dan foton, polimer peka cahaya, membran, biopolimer.

2.3.3 Berdasarkan Struktur

Berdasarkan strukturnya polimer dibedakan atas :

A. Polimer linear

            Polimer linear terdiri dari rantai panjang atom-atom skeletal yang dapat mengikat gugus substituen. Polimer ini biasanya dapat larut dalam beberapa pelarut, dan dalam keadaan padat pada temperatur normal. Polimer ini terdapat sebagai elastomer, bahan yang fleksibel (lentur) atau termoplastik seperti gelas).

                                                                      Rantai utama linear

Contoh :

            Polietilena, poli(vinil klorida) atau PVC, poli(metil metakrilat) (juga dikenal sebagai PMMA, Lucite, Plexiglas, atau perspex), poliakrilonitril (orlon atau creslan) dan nylon 66

B. Polimer bercabang

            Polimer bercabang dapat divisualisasi sebagai polimer linear dengan percabangan pada struktur dasar yang sama sebagai rantai utama. Struktur polimer bercabang diilustrasikan sebagai berikut

Rantai utama

(terdiri dari atom-atom skeletal)

 

C. Polimer jaringan tiga dimensi (three-dimension network) 

            Polimer jaringan tiga dimensi adalah polimer dengan ikatan kimianya terdapat antara rantai, seperti digambarkan pada gambar berikut. Bahan ini biasanya di”swell” (digembungkan) oleh pelarut tetapi tidak sampai larut. Ketaklarutan ini dapat digunakan sebagai kriteria dari struktur jaringan. Makin besar persen sambung-silang (cross-links) makin kecil jumlah penggembungannya (swelling).

Jika derajat sambung-silang cukup tinggi, polimer dapat menjadi kaku, titik leleh tinggi, padat yang tak dapat digembungkan, misalnya intan (diamond).

                                                                                                   Ikatan kimia

              

                                   

Polimer linear dan bercabang memiliki sifat :

            1. Lentur

            2. Berat Molekul relatif kecil

            3. Termoplastik

2.3.4 Polimer Berdasarkan Sifat Thermalnya

            Plastik adalah salah satu bentuk polimer yang sangat berguna dalam kehidupan sehari-hari. Beberapa plastic memiliki sifat-sifat khusus, antara lain lebih mudah larut pada pelarut yang sesuai, pada suhu tinggi akan lunak, tetapi akan mengeras kembali jika didinginkan dan struktur molekulnya linier atau bercabang tanpa ikatan silang antar rantai. Proses melunak dan mengeras ini dapat terjadi berulang kali. Sifat ini dijelaskan sebagai sifat termoplastik.

            Bahan-bahan yang bersifat termoplastik mudah untuk diolah kembali karena setiap kali dipanaskan, bahan-bahan tersebut dapat dituangkan ke dalam cetakan yang berbeda untuk membuat produk plastic yang baru. Polietilen (PE) dan polivinilklorida (PVC) merupakan contoh jenis polimer ini.

            Sedangkan beberapa plastic lainnya mempunyai sifat-sifat tidak dapat larut dalam pelarut apapun, tidak meleleh jika dipanaskan, lebih tahan terhadap asam dan basa, jika dipanaskan akan rusak dan tidak dapat kembali seperti semula dan struktur molekulnya mempunyai ikatan silang antar rantai.

Polimer ini disusun secara permanent dalam bentuk pertama kali mereka dicetak, disebut polimer thermosetting. Plastic-plastik thermosetting biasanya bersifat keras karena mereka mempunyai ikatan-ikatan silang. Plastic termoset menjadi lebih keras ketika dipanaskan karena panas itu menyebabkan ikatan-ikatan silang lebih mudah terbentuk.

Tabel 2.5 Perbedaan sifat plastik termoplas dan plastik termoset

Plastik Termoplas	Plastik Termoset
Mudah diregangkan	Keras dan rigid
Fleksibel	Tidak fleksibel
Melunak jika dipanaskan	Mengeras jika dipanaskan
Titik leleh rendah	Tidak meleleh jika dipanaskan
Dapat dibentuk ulang	Tidak dapat dibentuk ulang

 

2.3.5  Polimer Berdasarkan Reaksi Pembentukannya (Polimerisasi)

Polimerisasi adalah reaksi pembentukan rantai polimer organik yang panjang dan berulang. Polimerisasi digolongkan ke beberapa sistem: sistem adisi-kondensasi dan sistem pertumbuhan rantai bertahap. Bentuk lain dari polimerisasi adalah polimerisasi membuka cincin yang serupa dengan polimerisasi rantai

Polimerisasi kondensasi adalah polimerisasi yang disertai dengan pembentukan molekul kecil (H₂O, NH₃).

Contoh :

Alkohol  +  asam                     ester  +  air

 

HOCH₂CH₂OH  +                                      +  H₂O

Polimerisasi adisi adalah polimerisasi yang disertai dengan pemutusan ikatan rangkap diikuti oleh adisi monomer.

Contoh :