Bentuk dan Struktur Polimer

Materi I. Molecular Shape and Molecular Structure of Polimer

Molecular Shape

Sebelumnya, molekul polimer ditunjukkan sebagai rantai linier dengan mengabaikan susunan zigzag atom-atomnya. Ikatan rantai tunggal mampu berotasi dan membengkok secara tiga dimensi. Berdasarkan rantai atom pada gambar 14.5a, tiga atom karbon dapat mebentuk kerucut dengan sudut 109o terhadap dua atom yang lain. Bentuk yang demikian akan terbentuk sempurna ketika atom yang lain juga berotasi Lihat gambar 14.5b. Selain itu struktur polimer juga dapat bengkok dan terpelintir lihat gambar 14.5c. Hal ini aka membuat rantai polimer dapat melilit-lilit. Jarak awal hingga akhir rantai polimer di definisikan sebagai r. Lihat gambar 14.6.

Molecular Shape
Molecular Shape
Satu rantai polimer
Satu rantai polimer

Sifat mekanik dan termal polimer merupakan fungsi dari kemampuan rantai untuk berotasi sebagai respon terhadap tegangan yang dikenakan atau vibrasi termal. Fleksibilitas rotasi tergantung pada struktur terkecil yang berulang dan sifat kimianya. Contohnya ikatan rangkap biasanya berotasi secara kaku. Dan biasanya atom yang tersusun dengan gugus/struktur yang besar biasanya lebih bisa menahan rotasi. Contohnya polistirena yang memiliki gugus fenol lebih tahan terhadap gerak rotasi daripada rantai polietilen.

Molecular Structure

Karakteristik fisik pollimer tidak hanya tergantung pada molecular weight (Mw) dan molecular shape saja tetapi juga perbedaan struktur pada rantai molekulnya. Teknik sintesis polimer modern dapat mengontrol kemungkinan struktur yang terbentuk. Pada bagian ini akan membahas struktur molekul seperti linier, cabang, ikat silang dan jaringan serta variasi konfigurasi isomer.

1. Polimer Linier

Polimer linier adalah polimer yang tersusun atas monomer yang tersambung dalam rantai tunggal. (lihat gambar 14.7a). Polimer linier memiliki ikatan antarmolekul jenis van der Waals dan ikatan hidrogen. Contoh polimer linier antara lain PE, PVC, PS, dan nylon.

2. Polimer Bercabang

Polimer yang memiliki rantai cabang yang terhubung dengan rantai utama sering disebut polimer bercabang (lihat gambar 14.7b). Dengan adanya cabang polimer maka densitas polimer tersebut akan turun. Contohnya: HDPE (High Density Polyethylene) memiliki rantai lurus saja. Sedangkan LDPE (Low Density Polyethylene) memiliki rantai bercabang.

3. Polimer Ikat silang

Polimer ikat silang terbentuk karena adanya rantai linier yang terhubung satu dengan yang lain oleh ikatan kovalen di berbagai tempat (lihat gambar 14.7c). Biasanya polimer ikat silang terbentuk selama sintesis atau reaksi kimia nonreversible. Biasanya polimer yang demikian terhubung oleh atom atau molekul tambahan yang terikat secara kovalen. Contoh: karet ban ketika divulkanisir.

4. Polimer Jaringan

Monomer multifungsi yang membentuk tiga atau lebih ikatan kovalen aktif akan membentuk jaringan tiga dimensi (lihat gambar 14.7d). Polimer yang demikian itu sering disebut polimer jaringan. Sebenarnya polimer yang sangat banyak terikat silang juga dapat diklasifikasikan sebagai polimer jaringan.

Jenis struktur polimer
Jenis struktur polimer

Material yang demikian memiliki sifat mekanik dan termal khusus seperti epoksi, polyuretanes, dan phenol-formaldehyde. Polimer tidak selalu memiliki satu struktur khusus saja ada juga yang linier dengan sedikit cabang dan ikat silang.

Translated from:

Callister, William D dan David G Rethwisch. 2010. Materials Science and Engineering an Introduction 8th Edition. John Wiley & Sons: USA

Advertisements

One thought on “Bentuk dan Struktur Polimer

Kritik, saran, dan masukan anda sangat berharga bagi kami

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s