Polimer

Tampilan nyata rantai polimer linier seperti yang direkam menggunakan mikroskop gaya atom di permukaan, di bawah media cair. Panjang kontur rantai untuk polimer ini ~ 204 nm; ketebalan ~ 0,4 nm.

Suatu polimer adalah rantai berulang dari atom yang panjang, terbentuk dari pengikat yang berupa molekul identik yang disebut monomer. Sekalipun biasanya merupakan organik (memiliki rantai karbon), ada juga banyak polimer inorganik. Contoh terkenal dari polimer adalah plastik dan DNA. Polimer didefinisikan sebagai substansi yang terdiri dari molekul-molekul yang menyertakan rangkaian satu atau lebih dari satu unit monomer. Manusia sudah berabad-abad menggunakan polimer dalam bentuk minyak, aspal, damar, dan permen karet. Tapi industri polimer modern baru mulai berkembang pada masa revolusi industri. Di akhir 1830-an, Charles Goodyear berhasil memproduksi sebentuk karet alami yang berguna melalui proses yang dikenal sebagai “vulkanisasi”. 40 tahun kemudian, celluloid (sebentuk plastik keras dari nitrocellulose) berhasil dikomersialisasikan. Adalah diperkenalkannya vinyl, neoprene, polystyrene, dan nilon pada tahun 1930-an yang memulai ‘ledakan’ dalam penelitian polimer yang masih berlangsung sampai sekarang.

Sekilas

Polimer berasal dari 2 kata yaitu poly(banyak) dan meros(unit). Meskipun istilah polimer lebih populer menunjuk kepada plastik, tetapi polimer sebenarnya terdiri dari banyak kelas material alami dan sintetik dengan sifat dan kegunaan yang beragam. Bahan polimer alami seperti shellac dan amber telah digunakan selama beberapa abad. Kertas diproduksi dari selulosa, sebuah polisakarida yang terjadi secara alami yang ditemukan dalam tumbuhan. Biopolimer seperti protein dan asam nukleat memainkan peranan penting dalam proses biologi.

Pembuatan Polimer

Polimer dibuat dengan mengikat molekul-molekul kecil yang disebut monomer menjadi polimer dengan proses polimerisasi. Proses ini membentuk ikatan kovalen antar monomer sehingga terbentuk ikatan yang kuat. Dengan katalis atau proses tertentu polimer dapat memiliki struktur yang linier, bercabang, rantai yang pendek, maupun gabungan dari beberapa struktur tersebut.

Klasifikasi Polimer

Teknologi polimer berdasarkan sumbernya dapat dikelompokkan dalam 3 kelompok, yaitu (1) Polimer Alam adalah polimer yang terjadi secara alami seperti karet alam, karbohidrat, protein, selulosa, dan wol. (2) Polimer Semi Sintetik yang diperoleh dari hasil modifikasi polimer alam dan bahan kimia seperti serat rayon dan selulosa nitrat. (3) Polimer Sintesis, yaitu polimer yang dibuat melalui polimerisasi monomer-monomer polimer, seperti etilena (etena) yang dapat membentuk polietilena (PE).

Berdasarkan sumbernya

1. Polimer alami: kayu, kulit binatang, kapas, karet alam, rambut
2. Polimer semisintetis: karet alam tervulkanisir
3. Polimer sintetis
   1. Tidak terdapat secara alami: nylon, poliester, polipropilen, polistiren
   2. Terdapat di alam tetapi dibuat oleh proses buatan: karet sintetis
   3. Polimer alami yang dimodifikasi: seluloid, cellophane (bahan dasarnya dari selulosa tetapi telah mengalami modifikasi secara radikal sehingga kehilangan sifat-sifat kimia dan fisika asalnya.

Berdasarkan sifat terhadap pemanasan atau sifat kekenyalannya (Gaya Intermokuler)

1. Termoplastik, yaitu polimer yang melunak bila dipanaskan dan dapat dibentuk ulang. Termoplastik mempunyai gaya intermolekuler yang sedang. Polimer termoplastik jika mempunyai struktur linier bertekstur keras, sedangkan jika bercabang akan lunak. Pada saat dipanaskan, termoplasik akan menjadi lembut, dan kembali mengeras saat didinginkan. Proses melembut saat pemanasan dan pendinginan dapat diulangi beberapa kali sesuai keinginan tanpa mengubah komposisi kimia polimer. Contoh: PE, PP, polivinil klorida (PVC), teflon, dan polistirena.
2. Termosetting, yaitu polimer yang tidak melunak bila dipanaskan, sehingga tidak dapat dibentuk ulang. Tidak seperti termoplastik, termoset dapat mengalami perubahan komposisi kimia saat mengalami pemanasan. Jika dipanaskan, termoset akan mengeras dan tidak bisa lembut seperti sediakala. Pengerasan saat pemanasan adalah karena ikatan silang yang membentuk jaringan polimer tiga dimensi dan maka dari itu hanya bisa dipanaskan sekali. Sebagai contoh termoset adalah kantung plastik kemasan, Bakelit, resin urea-formaldehida, dll.
3. Elastomer, yaitu polimer yang dapat mulur jika ditarik, tapi akan kembali seperti semula jika gaya tarik ditiadakan, mempunyai gaya tarik menarik paling lemah. Bentuk elastomer adalah amorf, dengan derajat elastisitas sangat tinggi. Elastomer mempunyai kekuatan untuk memanjang sepuluh kali lipat panjang semula dan kembali lagi ke bentuk asal. Contoh: karet alam.

Industri

Polimer memainkan peran penting pada berbagai industri. Saat ini, terdapat ada enam komoditas utama dari polimer yang banyak digunakan, mereka adalah polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polyethylene terephthalate, polystyrene, dan polycarbonate. Mereka membentuk 98% dari seluruh polimer dan plastik yang ditemukan dalam kehidupan sehari-hari. Masing-masing dari polimer tersebut memiliki sifat degradasi dan ketahanan panas, cahaya, dan kimia. Polimer adalah bahan yang juga digunakan pada aplikasi biosendor, biomedis, otomotif, pengemasan, kosmetik, dan berbagai penggunaan lain. Bahan yang digunakan pada polimer mencakup: bahan mentah, senyawa polimer, busa, perekat dan komposit struktural, pengisi, serat, film, membran, emulsi, pelapis, karet, bahan penyegel, resin perekat, pelarut, tinta dan pigmen.

Bahan Bacaan Lebih Lanjut

1. Malcolm, P.S., 2001. Polymer Chemistry: An Introduction, diindonesiakan oleh Lis Sopyan, cetakan pertama, PT Pradnya Paramita: Jakarta

2. Fried, J.R., 1995. Polymer Science and Technology. Prentice Hall PTR: New Jersey

3. Mark, J.E. 1992. Inorganic Polymers. Prentice-Hall International, Inc.: New Jersey

4. Odian, G. 1991. Principles of Polymerization. 3rd edition, John Wiley & Sons, Inc: New York

5. Van Krevelen, D.W., 1990. Properties of Polymers. Elsevier Science B.V: Amsterdam

6. Sperling, L.H., 1986. Introduction to Physical Polymer Science. John Wiley & Sons, Inc: New York

7. Billmeyer, F.W., 1984. TextBook of Polymer Science. 3rd edition, Joh Willey & Sons Inc: New York

8. McCaffery, E.L., 1970. Laboratory Preparation for Macromolecular Chemistry. McGraw-Hill Book Company: New Yorkoplok

Daftar pustaka

• Strong, A. Brent (2006). "Plastics: Materials and Processing". Pearson Prentice Hall ISBN 0-13-114558-4
• Odian, George (2004). "Priciples of Polymerization" John Wiley & Sons, Inc.