Upload
vincensius-cahya-dwinanda
View
194
Download
38
Embed Size (px)
DESCRIPTION
degradasi polimer
Citation preview
TUGAS POLIMER & KOMPOSIT
DEGRADASI POLIMER
Disusun oleh :
Vincensius Cahya Dwinanda
NRP. 2412100034
Dosen Pengampu :
Lizda Johar Mawarani, ST, MT
JURUSAN TEKNIK FISIKA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA
2015
1. Pengertian
Degradasi adalah suatu reaksi perubahan kimia atau peruraian suatu senyawa atau
molekul menjadi senyawa atau molekul yang lebih sederhana secara bertahap. Misalnya,
pengurangan panjang polimer makromolekul atau perubahan gula menjadi glukosa dan
akhirnya membentuk alcohol. Degradasi meliputi seluruh pengerusakan sifat-sifat polimer
yang berguna secara komersial seperti pengurangan atau penambahan massa molekul relatif.
Degradasi polimer ditandai dengan pecahnya tulang punggung rantai utama atau ikatan-
ikatan gugus samping. Pada polimer linear, reaksi tersebut mengurangi massa molekul atau
panjang rantainya.
2. Proses Terjadnya Degradasi
Material yang telah mengalami degradasi akan mengalami oksidasi dengan sendirinya
(auto-oksidasi) sehingga membentuk radikal peroksida, kemudian radikal ini akan merusak
rantai polimer lain, sehingga proses perusakannya akan terus terjadi.
Gambar 1. Mekanisme Sirkulasi Degradasi Polimer
Tahap pertama adalah tahap inisiasi, dimana pada tahap ini radikal bebas menginisiasi
terjadinya reaksi oksidas, tahap kedua adalah propagasi dimana radikal bebas yang terbentuk
akan bereaksi dengan oksigen dan diakhiri dengan tahap terminasi atau tahap pengakhiran
dari reaksi oksidasi.
3. Penyebab
Penyebab kerusakan atau degradasi polimer ada beberapa macam, yaitu: kerusakan
termal (panas), fotodegradasi (cahaya), radiasi (energi tinggi), kimia, biologi (biodegradasi)
dan mekanis. Dalam artian peningkatan berat ukuran molekul ikat silang dapat dianggap
lawan degradasi.
Pada kerusakan termal (termokimia) ada peluang aditif, katalis atau pengotor, turut
bereaksi meskipun dari segi istilah seakan-akan tidak ada senyawa lain yang tidak terlibat.
Fotodegradasi polimer lazim melibatkan kromofor yang menyerap daerah uv di bawah 400
nanometer. Radiasi energi tinggi misalnya sinar X, gamma, atau partikel, tidak khas serapan.
Segenap bagian molekul dapat kena dampak, apabila bila didukung oleh faktor oksigen,
aditif, kristalin, atau pelarut tertentu. Degradasi mekanis dapat terjadi saat pemrosesan
maupun ketika produk digunakan oleh gaya geser, dampak benturan dan sebagainya.
4. Fotodegradasi
Fotodegradasi adalah reaksi pemecahan senyawa oleh adanya cahaya. Proses
fotodegradasi memerlukan suatu fotokatalis, yang umumnya adalah TiO2. Fotodegradasi,
sekalinya dimulai, pada dasarnya mengikuti skema yang sama seperti yang ditunjukkan
sebelumnya. Karena fotodegradasi umumnya melibatkan sinar matahari, oksidasi termal
berlangsung secara paralel dengan fotooksidasi.
Fotodegradasi berbeda dari oksidasi termal karena fotodegradasi selalu dimulai dengan
penyerapan sinar UV. Kebanyakan polimer murni secara teoritis mampu menyerap sinar UV
secara langsung. Senyawa dalam jumlah yang kecil didalam polimer, seperti produk
degradasi atau residual katalis sisa polimerisasi, dapat mempercepat proses penyerapan sinar
UV. Untuk alasan ini, maka stabilisasi termal dan pengolahan yang efektif merupakan
prasyarat untuk stabilisasi polimer terhadap cahaya yang efektif dalam jangka waktu yang
panjang
5. Perubahan Akibat Degradasi
Degradasi polimer menyebabkan terjadinya perubahan dalam sifat - kekuatan tarik,
warna, bentuk, dll - dari suatu polimer atau produk berbasis polimer di bawah pengaruh dari
satu atau lebih faktor-faktor lingkungan seperti panas, cahaya atau bahan kimia. Perubahan-
perubahan ini biasanya tidak diinginkan, seperti perubahan selama penggunaan, cracking dan
depolymerisation produk atau, lebih jarang, diinginkan, seperti dalam biodegradasi atau
sengaja menurunkan berat molekul suatu polimer untuk daur ulang. Perubahan dalam sifat
sering disebut "penuaan". Dalam sebuah produk jadi perubahan seperti itu harus dicegah atau
ditunda. Namun degradasi dapat berguna untuk daur ulang / penggunaan kembali limbah
polimer untuk mencegah atau mengurangi lingkungan pencemaran. Degradasi juga dapat
diinduksi dengan sengaja untuk membantu penentuan struktur.
6. Degradasi Kimia
Degradasi kimia adalah suatu reaksi perubahan kimia atau peruraian komponen suatu
polimer karena reaksi dengan polimer sekitarnya berupa tindakan atau proses
penyederhanaan atau meruntuhkan sebuah molekul menjadi lebih sederhana (kecil) baik
secara alami maupun buatan. Degradasi atau penguraian kimia kerangka polimer-polimer
vinil yang tersusun dari rantai-rantai karbon yang tidak mengandung gugus-gugus fungsional
selain ikatan rangkap dua polimer-polimer diena pada prinsipnya terbatas pada reaksi
oksidasi.
Polimer-polimer terurai sangat lambat oleh oksigen dan reaksinya bersifat fotokatalitik.
Reaksi dapat dipercepat oleh penerapan panas atau sinar atau oleh hadirnya beberapa zat
kotor yang mengkatalis proses oksidasi tersebut.
Polimer-polimer tak jenuh mengalami penguraian oksidatif jauh lebih cepat oleh proses-
proses radikal bebas yang rumit, yang melibatkan zat antara peroksida dan hidroperoksida.
Polimer-polimer tak jenuh juga sangat mudah menerima serangan ozon. Penguraian polimer
melalui ozonolisis untuk memperbaiki ketahanan ozon dengan cara menempatkan sebagian
alkena yang diperlukan untuk ikat silang sedemikian rupa sehingga pemutusan ikatan
oksidatif tidak menyebabkan berkurangnya berat molekul.