POLIMER SENYAWA ORGANIK

Pengertian Polimer dan Sejarahnya

Polimer adalah molekul besar (makromolekul) yang terbangun oleh susunan unit ulangan kimia yang kecil, sederhana dan terikat oleh ikatan kovalen. Unit ulangan ini biasanya setara atau hampir setara dengan monomer yaitu bahan awal dari polimer. Monomer merupakan sebarang zat yang dapat dikonversi menjadi suatu polimer. Untuk contoh, etilena adalah monomer yang dapat dipolimerisasi menjadi polietilena (lihat reaksi berikut). Asam amino termasuk monomer juga, yang dapat dipolimerisasi menjadi polipeptida dengan pelepasan air.

Reaksi : Monomer polimer

Unit ulangan dapat memiliki struktur linear atau bercabang. Unit ulangan bercabang dapat membentuk polimer jaringan tiga dimensi. Tabel 1.2 menunjukkan beberapa contoh polimer, monomer, dan unit ulangannya.

Tabel 1.2 Polimer, monomer, dan unit ulangannya

PolimerMonomerunit ulangan

PolietilenaCH2 = CH2- CH2CH2

poli(vinil klorida)CH2 = CHCl- CH2CHCl

Poliisobutilena

Polistirena

Polikaprolaktam (nylon-6)

Poliisoprena (karet alam)

Sejarah Konsep Polimer

Polimer merupakan molekul besar yang terbentuk dari unit-unit berulang sederhana. Nama ini diturunkan dari bahasa yunani Poly, yang berarti banyak, dan mer, yang berarti bagian. Jika hanya ada beberapa unit monomer yang bergabung bersama, polimer dengan berat molekul rendah yang terjadi, disebut oligomer (bahasa yunani oligos beberapa). Makromolekul merupakan istilah yang sinonim dengan polimer. Polimer sintesis dari moleku-molekul sederhana yang disebut monomer (bagian tunggal).Kata polimer pertama kali digunakan oleh kimiawan Swedia, Berzelius pada tahun 1833. Sepanjang abad 19 para kimiawan bekerja dengan makromolekul tanpa memiliki suatu pengertian yang jelas mengenai strukturnya. Sebenarnya beberapa polimer alam yang termodifikasi telah dikomersialkan. Sebagai contoh, solulosa nitrat dipasarkan di bawah nama-nama celluloid dan guncotton. Sepanjang tahun 1839 dilaporkan mengenai polimerisasi stirena, dan selama 1860-an dipublikasikan sintesis poli (etilena glikol) dan poli (etilena suksinat) bahkan dengan struktur-struktur yang tepat.Kira-kira pada waktu yang sama, isoprena diperoleh sebagai produk degradasi dari karet, meskipun fakta bahwa isoprene tergabung dalam polimer tersebut saat ini belum diketahui. Banyak contoh lain dari kimia makromolekul biasa ditemukan dalam literatur-literatur kimia abad ke-19.Manusia sejak dulu telah berusaha untuk mengembangkan bahan-bahan buatan (sintetik) yang diharapkan dapat memberikan sifat-sifat unggul yang tidak didapatkan dari bahan-bahan alami yang ada disekitarnya. Bahan plastik buatan pertama kali dikembangkan pada abad ke-19, dan saat ini di awal abad ke-21 jenis bahan ini telah ada disekeliling kita dalam bentuk dan kegunaan yang sangat beragam. Cellulose nitrate merupakan salah satu jenis bahan plastik yang pertama-tama dikembangkan. Bahan ini ditemukan oleh Alexander Parkes dipertengahan abad ke-19 dan pertama kali dipamerkan pada suatu Pameran Akbar di London tahun 1862 dalam bentuk sol sepatu dan bola-bola billiard. Pada tahun 1869 John Wesley Hyatt mengembangkan bahan Cellulose nitrate ini lebih lanjut dengan cara mencampurkannya dengan camphor menjadi bahan baru yang kemudian diberi nama Celluloid. Bahan ini menjadi sangat popular digunakan pada produk-produk sisir rambut, kancing pakaian dan gagang pisau.Pada era awal ini, bahan-bahan polimer baru dikembangkan melalui proses modifikasi kimiawi dari bahan polimer alami, dimana bahan rayon (di kenal juga sebagai sutera buatan) merupakan contoh yang paling terkenal. Bahan rayon yang tergolong sebagai bahan semi-sintetik ini dibuat dari bahan dasar selulosa yang dimodifikasi secara kimiawi dan hingga saat ini masih digunakan pada produk-produk karpet, pakaian dan dapat pula diproses menjadi lembaran yang tansparan (cellophane).Salah satu bahan sintetik yang pertama kali dikembangkan adalah Bakelite, yang ditemukan pada tahun 1909 oleh kimiawan kelahiran Belgia Leo Baekeland (yang telah memperoleh banyak sukses dengan penemuannya mengenai kertas foto sennsitif cahaya), dan dikenal komersial sebagai bakelit. Sampai dekade 1920-an bakelit merupakan salah satu jenis dari produk-produk konsumsi yang dipakai luas, dan penemuannya meraih visibilitas yang paling mewah. Bakelite adalah bahan yang saat ini popular dengan nama Phenol formaldehyde, dibuat dari phenol dan formaldehyde yang menghasilkan bahan polimer dengan sifat-sifat keras, ringan, kuat, tahan panas, dapat dicetak dan merupakan isolator listrik yang sangat baik, dan karenanya bahan ini banyak dipakai dalam berbagai aplikasi di industri listrik. Bahan plastik terus mengalami perkembangan sepanjang tahun 1920-an dan 1930-an.Polimer-polimer lainnya khususnya cat alkid (polyester) dan karet polibutadiena, sekitar waktu itu juga diperkenalakan. Namun mesipun tercapai sukses-sikses komersial seperti di atas, kebanyakan ilmuan tidakn memiliki konsep yang jelas mengenai struktur polimer. Teori yang berlaku saat ini adalah bahwa polimer merupakan kumpuln dari molekul-molekul kecil, sangat menyerupai koloid, tetapi terkait berkait bersama melalui suatu gaya sekunder yang misterius.Teori kumpulan atau penggabungan ini akhirnya memberikan jalan, tanpa sedikitpun hambatan, keteori seorang kimiawan Jerman Hermann Staudinger, yang mempertalikan sifat-sifat berharga dari polimer dengan gaya-gaya antar molekul biasa antara molekul-molekul yang mempunyai berat molekul sangat tinggi. Hermann Staudinger (23 Maret 1881 8 September 1965) adalah seorang kimiawan Jerman yang menunjukkan adanya makromolekul yang disebutnya sebagai polimer. Ia merupakan pemenang Nobel Kimia tahun 1953. Ia juga dikenal akan penemuan ketena dan reaksi Staudinger. Ketena adalah kelompok senyawa organik yang mengikuti rumus R2C=C=O. Hermann Staudinger adalah pelopor dalam penelitian ketena. Ketena yang paling sederhana adalah ketika kedua gugus R merupakan atom hidrogen, dan nama ketena juga dapat merujuk kepada senyawa ini. Selama masa ini, Staudinger adalah seorang praktikus kimia organik yang utama, yang sudah menjadi ilmu yang luar biasa dihormati, dipimpin oleh para kimiawan seperti Johann Friedrich Wilhelm Adolf von Baeyer, Hermann Emil Fischer, dan Richard Martin Willsttter. Dari tahun 1914, kimia organik telah menemukan lebih dari 100.000 senyawa sintesis yang digunakan dalam berbagai bidang, teramsuk pewarna dan farmasi. Meski belum berusia 40 tahun, Staudinger dianggap sebagai kimiawan organik terkenal. Selama 1920-an, Staudinger memutuskan untuk meninggalkan persinggahan kimia organik yang prestisius ke ilmu polimer. Semangat rintisan Staudinger mengantarkannya melepaskan diri dari pemikiran kimiawan organik tradisional dan mengembangkan gagasan baru dan revolusioner.Pada tahun 1926, ia ditunjuk ke sebuah kedudukan di Universitas Albert Ludwigs Freiburg, di mana ia mencurahkan semua usahanya untuk mendirikan dan mengembangkan batas-batas ilmu polimer. Topik penelitiannya termasuk karet alami, selulosa, dan polimer sintesis seperti polioksimetilena, polistirena, dan polietilena oksida, yang dianggap Staudinger sebagai sistem contoh bagi biopolimer yang lebih kompleks. Seperti membuat polimer sintesis, Staudinger mencoba menentukan berat molekul polimer dengan menggunakan analisis kelompok akhir, mengukur viskositas larutan polimer, dan menggunakan analisis mikroskop elektron.Hermann Staudinger selalu memelihara hubungan dekat dengan industri untuk mendapatkan dana bagi penelitiannya dan bertindak sebagai penasihat teknis bagi perusahaan yang tertarik dalam plastik dan karet. Selama bertahun-tahun, "Frderverein" (perkumpulan pendukung) Lembaga Kimia Makromolekul menghubungkan manajer riset sejumlah perusahaan yang mendukung riset polimer di Freiburg im Breisgau. Seminar kelompok dalam Staudinger, yang bermula pada tahun 1950, menarik kimiawan akademik dan industri, dan segera menjadi pertemuan polimer terbesar Jerman dengan lebih dari 700 peserta selama 1990-an. Saudinger juga memperkenalkan istilah makromolekul. Makromolekul adalah molekul yang sangat besar. Polimer baik itu alami maupun sintetik merupakan makromolekul, misalnya hemoglobin. Beberapa senyawa non-polimer juga ada yang termasuk ke dalam makromolekul, misalnya lipid. Bagaimanapun juga, sistem jaringan atom besar lainnya seperti ikatan kovalen logam tidak dapat dikatakan sebagai makromolekul. Istilah makromolekul ini pertama kali diperkenalkan oleh pemenang hadiah nobel Hermann Staudinger sekitar tahun 1920-an.Sebagai pengakuan terhadap sumbangannya tersebut, Saudinger memperoleh hadiah nobel dalam bidang kimia pada tahun 1953. Pada tahun1930-an, pekerjaan brilian dari seorang kimiawan Amerika Wallace Hume Carothers menempatkan teori-teori Saudinger sebagai dasar eksperimen yang kuat dan membawa perkembangan seara komersial dari karet neoprene tanpa bukti dan sert-serat poliamida (nilon). Wallace Hume Carothers (27 April 1896 - 29 April 1937) adalah seorang kimiawan Amerika Serikat, yang berasal dari perusahaan industri E.I. du Pont de Nemours and Company, dihormati atas penemuan nilon pada tahun 1935.Perang dunia II membawa perkembangan-perkembangan yang berarti dalam kimia polimer, teristimewa dengan perkembangan karet sintetis karena daerah-daerah penghasil karet alam di timur jauh menjadi tidak bisa dimasuki akibat pendudukan oleh negara-negara sekutu. Banyak bahan-bahan plastik yang baru dikembangkan ini kemudian digunakan pada Perang Dunia II, dan pada tahun 1050-an bahan-bahan ini telah hadir di rumah-rumah dalam berbagai jenis produk. Banyak bahan-bahan plastik yang baru dikembangkan ini kemudian digunakan pada Perang Dunia II, dan pada tahun 1050-an bahan-bahan ini telah hadir di rumah-rumah dalam berbagai jenis produk. Di antara perkembangan-perkembangan yang berarti pada tahun-tahun sesudah perang adalah penemuan katalis-katalis koordinasi baru untuk menginisiasi reksi-reaksi oleh Karl Ziegler di Jerman, dan penerapannya oleh Giulio Natta di Italia dari sistem-sistem baru tersebut ke pengembangan polimer-polimer yang memiliki stereokimia terkontrol. Pekerjaan mereka telah menciptakan suatu revolusi dalm industri polimer, karena inilah maka polimer-polimer yang disebut stereoregular memiliki sifat-sifat mekanik, yang dalam banyak hal lebih baik daripada sifat-sifat polimer yang nonstereoregular. Polietilen merupakan salah satu jenis polimer yang banyak digunakan untuk berbagai aplikasi, seperti membuat isolasi kabel listrik, plastik kantong, tanki, baju anti air, dll. Polietilen merupakan plastik pertama yang produksinya melebihi 1 milyar pound pertahun sejak 1959.Polietilen adalah polimer sintetik yang terdiri dari monomer-monomer molekul etena. Sebelum tahun 1950-an, produksi etilen pada skala industri dilakukan pada tekanan tinggi. Penemuan polietilen peretama kali oleh para ahli kimia Inggris di Imperial Chemicals Industries (ICI) pada tahun 1932. Polietilen yang ditemukan oleh ahli kimia di ICI adalah polietilen bercabang dan bermassa jenis rendah, sehingga polimer tersebut munjadi sulit meleleh dan kurang padat. Polietilen linier (tidak bercabang) berkepadatan tinggi baru diproduksi pada tahun 1950-an dengan metode baru pada tekanan rendah.Pada tahun 1953, Dr. Karl Ziegler melakukan percobaan mencampurkan reagen alkil litium dan organometalik lainnya dengan etilen. Tujuannya untuk mempolimerisasikan etilen pada tekanan rendah. Pada awalnya percobaan ini hanya menghasilkan polietilen dengan jumlah yang sedikit. Pada suatu hari, percobaan ini tidak menghasilkan polimer sama sekali, tetapi hanya terdapat sebuah dimer etilen. Dr. Ziegler dan timnya kebingungan dengan hasil tersebut. Setelah diselidiki, ternyata penyebabnya adalah bejana reaksi yang masih kotor akibat lupa dibersihkan pada percobaan yang lain. Bejana tersebut mengandung sedikit senyawa nikel. Dr. Ziegler dan timnya menyelidiki pengaruh nikel dan logam lainnya terhadap reaksi polimerisasi etilen. Beberapa logam lain menunjukan reaksi yang serupa dengan kehadiran logam nikel yaitu menginhibisi reaksi polimerisasi etilen. Namun, ada satu hal yang mengejutkan senyawa logam klorida (TiCl4) dan senyawa trietil aluminium menjadi kombinasi katalis yang sangat efektif untuk polimerisasi etilen. Polietilen yang dihasilkan mempunyai massa molekul yang tinggi, titik leleh tinggi, dan linier. Polietilen linier ini dapat digunakan untuk keperluan yang lebih luas, seperti perkakas rumah tangga, gelas, piring, dll. Berkat karya penemuannya, Karl Ziegler dianugerahi hadiah nobel kimia pada tahun 1963 bersama Prof. Giulio Natta yang mengembangkan katalis Ziegler lebih lanjut untuk reaksi-reaksi polimerisasi lainnya. Salah satu prinsip yang disampaikan Ziegler adalah Selalu memperhatikan perkembangan-perkembangan tak terduga dan jangan mengabaikan fenomena baru meskipun tidak ada hubungannya dengan proyek utama. Betapa pentingnya penemuan-penemuan mereka, sehingga pada athun 1963 Zigler dan Natta bersama-sama memperoleh hadiah nobel kimia. Sama juga bobotnya adalah karya Paul Flory (hadiah nobel 1974), yang mempelopori suatu dasar kuntitatif untuk sifat-sifat polimer, apakah itu berupa sifat-sifat makromolekul dalam larutan atau dalam badan polimer atau fenomena kimia seperti pengikat silangan dan transfer rantai. Pekerjaan dengan polimer ini dimulai pada polyacetilen. Polimer banyak dipelajari karena struktur, sifat dan mekanismenya yang unik dan atraktif. Penemuan polimer yang dapat menghantarkan arus listrik, dikenal dengan polimer konduktif pada pertengahan tahun 1970-an dan telah melahirkan penelitian yang intensif yang menunjukkan sifat-sifat elektrik pada polimer yang berkisar dari insulating (tidak dapat menghantar), semi konduktif sampai konduktif. Material jenis baru yang bersifat semikonduktif dan konduktif ini dapat disebut gabungan sifat-sifat elektrik dan optic semikonduktor anorganik dengan polimer yang memiliki kelenturan mekanis.Karena semua polimer sintesis dipreparasi melalui monomer-monomer yang terikat bersama, maka beberapa untit kimia akan berulang kembali terus-menerus. Unit demikian ditulis dalam (siku) dan dianggap sebagai unit ulang. Unit-unitn ulang yang terjadi seperti [CH2] dan [CF2], tetapi unit-unit ulang leih lazim ditegaskan dengan istiloah struktur monomer, sedangkan unit-unit ulang paling kecil direferensikan sebagai unit dasar (unit monomer). Saat ini manusia sudah memasuki Era Plastik, dimana pada 50 tahun terakhir volume produksi plastik dunia telah meningkat secara luar biasa, sementara itu tingkat konsumsi bahan plastik telah meningkat dari sekitar satu juta ton pada tahun 1939 menjadi lebih dari 120 juta ton pada tahun 1994. Dewasa ini bahan plastic telah banyak menggantikan bahan-bahan tradisional seperti kayu, logam, gelas, kulit, kertas dan karet karena bahan plastic bias lebih ringan, lebih kuat, lebih tahan karat, lebih tahan terhadap iklim dan merupakan isolator listrik yang sangat baik. Bahan plastik sangat mudah dibentuk menjadi berbagai produk dengan menggunakan mesin cetak dan mesin ekstrusi. Sifat-sifatnya yang unggul dan kemudahan pemrosesannya seringkali menjadikan plastik sebagai bahan yang paling ekonomis untuk digunakan dalam berbagai keperluan. Kini bahan plastik digunakan dalam berbagai industri dan bisnis. Bahan ini telah memenuhi rumah-rumah kita, sekolah-sekolah, rumah sakit dan bahkan bahan ini ada dalam pakaian yang kita kenakan sehari-hari. Banyak dari nama-nama bahan plastik telah menjadi istilah-istilah yang familiar dalam kehidupan sehari-hari: nylon, polyester, dan PVC, misalnya.Dari para ahli kimia diatas, muncullah konsep polimer yang terangkum dalam Kimia Polimer. Sampai saat ini konsep polimer semakin berkembang dengan semakin majunya teknologi. Dan konsep polimer banyak digunakan untuk memenuhi kebutuhan manusia ssuai dengan fungsinya. Dalam tahun-tahun terakhir ini sejumlah kemajuan penting dalam sains polimer. Contoh-contohnya:Polimer yang memiliki kestabilan termal dan oksidasi istimewa, dipakai dalam aplikasi-aplikasi aerospace berkinerja tinggi.Plastik-plastik teknik, polimer yang dirancang untuk menggantikan logam. Serat aromatik berkekuatan tinggi, yang didasarkan pada teknologi Kristal cair, digunakan dalam berbagai aplikasi dari mulai kawat ban sampai kabel-kabel untuk menjangkarkan platform-platform pemboran minyak lepas pantai.Polimer tak dapat nyala, termasuk beberapa yang memancarkan asap beracun dalam jumlah minimum. Polimer-polimer dapat urai, yang tidak hanya membantu mengurangi volume sampah plastic yang menyesakan pandangan tetapi juga memungkinkan terkendealinya penyebaran obat-obatan atau bahan kimia pertanianPolimer untuk aplikasi-aplikasi medis yang berspektrum luas, mulia dari jahitan bedah dapat urai sampai ke organ-organ buatan. Polimer konduktif , polimer-polimer yang memperlihatkan konduktivitas listrik yang sebanding dengan konduktivitas logam-logam.Polimer yang digunakan sebagai zat bantu tak larut untuk katalis-katalis atau untuk sintesis protein otomat atau asam nukleat (Bruce Merrifiekd, yang mempelopori sintesis protein berfasa padat, menerima Hadah Nobel Kimia tahun 1984). Setelah mengetahui kata polimer pertama kali yang digunakan oleh kimiawan Swedia, Berzelius pada tahun 1833 dan terus menerus berkembang konsepnya sesuai dengan kebutuhan manusia.

Tatanama dan Proses Polimerisasi

Tata Nama (Nomenklatur) Jumlah yang sangat besar dari struktur polimer menuntut adanya sistem tata nama yang masuk akal. Berikut ini adalah aturan pemberian nama polimer vinil yang didasarkan atas nama monomer (nama sumber atau umum), taktisitas dan isomer : Nama monomer satu kata : Ditandai dengan melekatkan awalan poli pada nama monomer

Contoh : Polistirena

polietilena

Politetrafluoroetilena (teflon, merk dari du Pont)

Nama monomer lebih dari satu kata atau didahului sebuah huruf atau angkaNama monomer diletakkan dalam kurung diawali poliContoh : Poli(asam akrilat)

Poli(-metil stirena)

Poli(1-pentena)

Untuk taktisitas polimer diawali huruf i untuk isotaktik atau s (sindiotaktik) sebelum poliContoh : i-polistirena (polimer polistirena dengan taktisitas isotaktik)

Untuk isomer struktural dan geometrik Ditunjukkan dengan menggunakan awalan cis atau trans dan 1,2- atau 1,4- sebelum poliContoh : trans-1,4-poli(1,3-butadiena)

IUPAC merekomendasikan nama polimer diturunkan dari struktur unit dasar, atau unit ulang konstitusi (CRU singkatan dari constitutional repeating unit) melalui tahapan sebagai berikut :1. Pengidentifikasian unit struktural terkecil (CRU)2. Sub unit CRU ditetapkan prioritasnya berdasarkan titik pengikatan dan ditulis prioritasnya menurun dari kiri ke kanan (lihat penulisan nama polistirena)

3. Substituen-substituen diberi nomor dari kiri ke kanan4. Nama CRU diletakkan dalam kurung biasa (atau kurung siku dan kurung biasa kalau perlu), dan diawali dengan poli

Tabel 1.3 Contoh pemberian beberapa nama polimer menurut sumber monomernya dan IUPAC

Nama SumberNama IUPAC

PolietilenaPolitetrafluoroetilenaPolistirenaPoli(asam akrilat)Poli(-metilstirena)Poli(1-pentena)Poli(metilena)Poli(difluorometilena)Poli(1-feniletilena)Poli(1-karboksilatoetilena)Poli(1-metil-1-feniletilena)Poli[1-(1-propil)etilena]

Untuk tata nama polimer non vinil seperti polimer kondensasi umumnya lebih rumit darpada polimer vinil. Polimer polimer ini biasanya dinamai sesuai dengan monomer mula-mula atau gugus fungsional dari unit ulangan.

Contoh : nylon, umumnya disebut nylon-6,6 (66 atau 6/6), lebih deskriptif disebut poli(heksametilen adipamida) yang menunjukkan poliamidasi heksametilendiamin (disebut juga 1,6-heksan diamin) dengan asam adipat. Lihat gambar berikut

Mengikuti rekomendasi IUPAC, kopolimer (polimer yang diturunkan dari lebih satu jenis monomer) dinamai dengan cara menggabungkan istilah konektif yang ditulis miring antara nama nama monomer yang dimasukkan dalam kurung atau antara dua atau lebih nama polimer. Istilah konektif menandai jenis kopolimer sebagaimana enam kelas kopolimer yang ditunjukkan dalam tabel 1.4 berikut

Tabel 1.4 Berbagai jenis kopolimerJenis kopolimerKonektifContoh

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

Proses Polimerisasi 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 :

Klasifikasi Polimer atau jenis-jenis polimerPolimer dapat diklasifikasikan atas dasar asalnya (sumbernya), dan strukturnya.a. Asal atau sumbernya1. Polimer Alam : tumbuhan : karet alam, selulosa hewan : wool, sutera mineral2. Polimer Sintetik : hasil polimerisasi kondensasi hasil polimerisasi adisi

b. Struktur Berdasarkan strukturnya polimer dibedakan atas :1. Polimer linearPolimer 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 6.2. Polimer bercabangPolimer bercabang dapat divisualisasi sebagai polimer linear dengan percabangan pada struktur dasar yang sama sebagai rantai utama. Struktur polimer bercabang diilustrasikan sebagai berikutRantai utama(terdiri dari atom-atom skeletal)

3. 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 diswell (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. Lentur2. Berat Molekul relatif kecil3. Termoplastik

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 blokKopolimer 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-Poli(A-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, yang ditunjukkan pada gambar berikut

Poli(A-g-B)

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 AcakDalam 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) Polimer OrganikPolimer merupakan obyek kajian yang menarik dan sekaligus rumit. Karena itu sering dilakukan penggolongan polimer untuk mempermudah mempelajarinya. Tiga macam cara penggolongan polimer adalah berdasarkan sumbernya, keseragaman monomernya, dan proses polimerisasinya. Selain itu juga dikenal cara-cara penggolongan lainnya, misalnya atas dasar pola rantainya, konfigurasinya, reaksinya terhadap panas, atau atas dasar pemakaiannya.Penggunaan polimer tergantung pada sifat-sifatnya, dan sifat-sifat tersebut ditentukan oleh struktur serta massa molekulnya. Tiga faktor utama (dalam kaitannya dengan struktur) yang menentukan sifat polimer adalah komposisi kimiawi, pola rantai, dan penjajaran rantai-rantai polimer dalam produk akhir. Faktor-faktor ini antara lain menentukan titik lebur, kekuatan, kelenturan, kelarutan, serta reaksi polimer terhadap panas, sedangkan massa molekul polimer menentukan kelarutan polimer, ketercetakan dan kekentalan larutan (lelehan) polimer. Pemahaman tentang hubungan antara sifat dan struktur ini, serta kemampuan membangun struktur polimer sesuai dengan sifat-sifat yang diinginkan, merupakan modal penting bagi pengembangan industri polimer.Kelompok polimer sintesis: 1. Berdasarkan Jenis reaksi polimerisasi, yaitu: Polimer Adisi : Terbentuk dari reaksi polimerisasi adisi Polimer Kondensasi : Terbentuk dari reaksi polimerisasi kondensasi 1. Berdasarkan Jenis monomer penyusun, yaitu: Homopolimer : Terdiri dari monomer-monomer sejenis Kopolimer : Terdiri dari setidaknya 2 jenis monomer2. Berdasarkan Sifat karakteristik, yaitu: Termoplas : Lunak jika dipanaskan, dapat dicetak kembali menjadi bentuk lain Termoset : Mempunyai bentuk permanen dan tidak jadi lunak jika dipanaskan Elastomer: Elastis, dapat mulur jika ditarik dan dapat kembali lagi ke bentuk awal

JENIS REAKSI POLIMERISASIa. POLIMERISASI ADISITerbentuk dari penggabungan monomer-monomer melalui reaksi adisi yang melibatkan ikatan rangkap. b. Polimerisasi KondensasiTerbentuk dari penggabungan monomer-monomer melalui reaksi kondensasi di mana dilepaskan molekul kecil, seperti H2O, HCl, CH3OH.

Sifat-sifat Polimer Organik Polimer Alam: Mudah dirombak/ diuraikan oleh mikroorganisme Polimer Sintetik: Sukar diuraikan oleh mikroorganisme, Sifatnya ditentukan oleh strukturnya (Panjang rantai, Gaya antar molekul, Percabangan, Ikatan silang antar rantai molekul).

Contoh-contoh Polimer OrganikPolimer yang berasal dari alam atau polimer organik misalnya: karet alam, sellulosa, protein. Sedangkan yang termasuk polimer anorganik atau polimer sitetis misalnya: PVC dan teflon. Para ahli kimia telah berhasil menggali pengetahuan yang berguna bagi sistesis polimer untuk memenuhi berbagai tujuan dan hal ini menyebabkan industri polimer berkembang dengan pesat di abad ini. Hal ini ditandai dengan semakin merambahnya polimer-polimer sintetik dalam berbagai segi kehidupan. Secara detail dapat dijelaskan contoh-contoh polimer organic seperti yang dibawah ini:1. Plastik Istilah plastik mencakup produk polimerisasi sintetik atau semi-sintetik. Mereka terbentuk dari kondensasi organik atau penambahan polimer dan bisa juga terdiri dari zat lain untuk meningkatkan performa atau ekonomi. Ada beberapa polimer alami yang termasuk plastik. Plastik dapt dibentuk menjadi film atau fiber sintetik. Nama ini berasal dari fakta bahwa banyak dari mereka "malleable", memiliki properti keplastikan. Plastik didesain dengan varias yang sangat banyak dalam properti yang dapat menoleransi panas, keras, "reliency" dan lain-lain. Digabungkan dengan kemampuan adaptasinya, komposisi yang umum dan beratnya yang ringan memastikan plastik digunakan hampir di seluruh bidang industri.Pellet atau bijih plastik yang siap diproses lebih lanjut (injection molding, ekstrusi, dll). Plastik dapat juga menuju ke setiap barang yang memiliki karakter yang deformasi atau gagal karena shear stress-lihat keplastikan (fisika) dan ductile.Plastik dapat dikategorisasikan dengan banyak cara tapi paling umum dengan melihat tulang-belakang polimernya (vinyl{chloride}, polyethylene, acrylic, silicone, urethane, dll.). Klasifikasi lainnya juga umum.Plastik adalah polimer; rantai-panjang atom mengikat satu sama lain. Rantai ini membentuk banyak unit molekul berulang, atau "monomer". Plastik yang umum terdiri dari polimer karbon saja atau dengan oksigen, nitrogen, chlorine atau belerang di tulang belakang. (beberapa minat komersial juga berdasar silikon).

Jenis PlastikSifat fisikanya Termoplastik. Merupakan jenis plastik yang bisa didaur-ulang/dicetak lagi dengan proses pemanasan ulang. Contoh: polietilen (PE), polistiren (PS), ABS, polikarbonat (PC) Termoset. Merupakan jenis plastik yang tidak bisa didaur-ulang/dicetak lagi. Pemanasan ulang akan menyebabkan kerusakan molekul-molekulnya. Contoh: resin epoksi, bakelit, resin melamin, urea-formaldehida. Kinerja dan penggunaanya Plastik komoditas sifat mekanik tidak terlalu bagus tidak tahan panas Contohnya: PE, PS, ABS, PMMA, SAN Aplikasi: barang-barang elektronik, pembungkus makanan, botol minuman Plastik teknik Tahan panas, temperatur operasi di atas 100C Sifat mekanik bagus Contohnya: PA, POM, PC, PBT Aplikasi: komponen otomotif dan elektronik Plastik teknik khusus Temperatur operasi di atas 150C Sifat mekanik sangat bagus (kekuatan tarik di atas 500 Kgf/cm) Contohnya: PSF, PES, PAI, PAR Aplikasi: komponen pesawat Berdasarkan jumlah rantai karbonnya 1 ~ 4 Gas (LPG, LNG) 5 ~ 11 Cair (bensin) 9 ~ 16 Cairan dengan viskositas rendah 16 ~ 25 Cairan dengan viskositas tinggi (oli, gemuk) 25 ~ 30 Padat (parafin, lilin) 1000 ~ 3000 Plastik (polistiren, polietilen, dll) Berdasarkan sumbernya Polimer alami: kayu, kulit binatang, kapas, karet alam, rambut Polimer sintetis: Tidak terdapat secara alami: nylon, poliester, polipropilen, polistiren Terdapat di alam tetapi dibuat oleh proses buatan: karet sintetis Polimer alami yang dimodifikasi: seluloid, cellophane (bahan dasarnya dari selulosa tetapi telah mengalami modifikasi secara radikal sehingga kehilangan sifat-sifat kimia dan fisika asalnya). Proses manufaktur plastik Injection moldingBijih plastik (pellet) yang dilelehkan oleh sekrup di dalam tabung yang berpemanas diinjeksikan ke dalam cetakan. EkstrusiBijih plastik (pellet) yang dilelehkan oleh sekrup di dalam tabung yang berpemanas secara kontinyu ditekan melalui sebuah orifice sehingga menghasilkan penampang yang kontinyu. ThermoformingLembaran plastik yang dipanaskan ditekan ke dalam suatu cetakan. Blow moldingBijih plastik (pellet) yang dilelehkan oleh sekrup di dalam tabung yang berpemanas secara kontinyu diekstrusi membentuk pipa (parison) kemudian ditiup di dalam cetakan.

2. TeflonNama Teflon merupakan nama dagang nama ilmiahnya adalah politetrafluoroetilena (PTFE) dihasilkan dari proses polimerisasi adisi turunan etilen ( tetrafluoroetilena) (CF2 = CF2), tahan terhadap bahan kimia, panas dan sangat licin. Penggunaan teflon sebagai pelapis barang yang panas seperti tangki di pabrik kimia, pelapis panci dan kuali anti lengket di dapur serta pelapis dasar setrika. Teflon merupakan lapisan tipis yang sangat tahan panas dan tahan terhadap bahan kimia. Umumnya digunakan untuk melapisi wajan (panci anti lengket), pelapis tangki di pabrik kimia, pipa anti patah, dan kabel listrik.

3. Pembuatan Elektrode Poli-(O-Fenilen Vinilena) dan Penggunaannya pada Baterai Organik yang Dapat DiisiKembaliKonduktivitas polimer terkonjugasi diperoleh setelah polimer tersebut didop dengan suatu unsur (ion-ion) sehingga dapat membentuk delokalisasi awan elektron di sepanjang rantai polimernya (soliton). Dalam pembuatan polimer ini diperlukan bahan dasar yang sangat sulit diperoleh di pasaran. Untuk mengatasi hal tersebut sekaligus memodifikasi polimer terkonjugasi yang sudah ada maka dilakukan sintesis poli-(O-fenilen vinilena), disingkat OPV. Polimer ini merupakan isomer dari polimer PPV. Penelitian berlangsung dalam dua tahap; pada tahap pertama disintesis polimer OPV dilanjutkan penelitian tahap kedua yakni simulasi baterai rechargeable dengan menggunakan polimer OPV sebagai elektrode.Bahan dasar untuk polimerisasi ialah klorometilbenzaldehida untuk polime-risasi Grignard dan o-tolualdehida untuk polimerisasi kondensasi, sedangkan monomer disintesis melalui reaksi Reimer-Tiemann. Polimerisasi anionik dari pereaksi Grignard atau o-metilbenzaldehida dilaksanakan dalam kondisi refluks. Larutan pekat polimer diperoleh dari ekstrak dalam pelarut diklorometana. Lapisan polimer di atas logam dicetak dari larutan pekat polimer OPV pada suhu 200oC. Identifikasi polimer OPV meliputi analisis difraksi sinar X, resonans magnetik inti (NMR), dan inframerah tertransformasi Fourier (FTIR), resistivitas, dan kelarutan. OPV sebagai elektrode pada prototipe baterai sekunder yang dapat diisi kembali diuji dengan metode Nigrey et al. dengan modifikasi. Dalam proses doping digunakan larutan ZnCl2 dan AlCl3 dalam pelarut propilena karbonat atau air. OPV dilapiskan pada permukaan elektrode karbon atau platina dengan cara penuangan pada suhu 120-200oC dengan aliran gas nitrogen. Sifat charge-discharge diamati menggunakan sistem baterai (+)Pt(OPV)/elektrolit/Al atauZn(-) dan (+)C(OPV)/elektrolit/Al atau Zn(-) dengan arus tetap sebesar 40 Am/cm2. Sel berukuran 5 cm x 5 cm x 2 cm dengan volume elektrolit sekitar 10 ml. Perubahan potensial dipantau dengan komputer melalui interface Cassy-E-LeyBold. Monometer klorometilbenzaldehida telah mengalami hidrasi oleh molekul air membentuk hidroksimetilbenzaldehida yang ditunjukkan oleh spektrum gas kromatografi-spektrometer massa pada m/e 135/136, 107, 91, dan 77. Indeks bias 1.4899 dan bobot jenis 0.9460. Spektrum FT-IR menunjukkan adanya campuran dari isomer orto, meta, dan para. Demikian pula, polimer OPV (reaksi Grignard) menunjukkan adanya campuran geometri trans dan cis dengan nisbah 3:2, sedangkan polimer OPV dari proses kondensasi menunjukkan nisbah trans:cis 4:5. Cetakan polimer OPV cenderung berwarna cokelat kekuningan sampai gelap dengan kesan mengkilap. Pada spektrum NMR terlihat adanya pergeseran kimia di sekitar 2.5 ppm sehingga mungkin polimer OPV ini sebagian masih belum terhidrasi sempurna. Tidak adanya pita serapan pada spektrum difraksi sinar X menunjukkan bahwa polimer OPV bersifat amorf. Polimer-polimer tersebut praktis larut dalam pelarut nonpolar. Resistans polimer OPV sangat tinggi, yaitu sekitar 20 x 104 ohm dan energi celah 0.138 eV untuk polimer OPV hasil reaksi Grignard, sedangkan polimer OPV hasil kondensasi mempunyai resistans 21.18 ohm dan energi celahnya 0.695 eV.Prototipe baterai sekunder yang ditunjukkan oleh sistem (+) Pt (OPV)/ZnCl2 0.3 M:H2O/Zn (-) cukup baik karena potensial discharge maksimum 1 volt dan minimum 0.2 volt pada siklus pertama selama 60 menit dengan kapasitas rata-rata sekitar 0.166-0.9 Ah/kg. Efisiensi energi di atas 100% di sekitar pelepasan 10 menit pertama kemudian turun hampir 40%-nya dengan potensial rata-rata 0.2 volt. Penelitian ini masih perlu dikembangkan lebih lanjut untuk memperoleh system baterai organik yang menggunakan lapisan OPV dengan kapasitas yang lebih efektif. 4. Lampu dioda dari hibridisasi benang nano seng oksida (ZnO) dengan polimer organikPerkembangan teknologi lampu dioda (LED) menggunakan bahan inorganik yang fleksibel dan lentur telah mampu direalisasikan dengan menggunakan ZnO yang berbentuk benang nano yang bertindak sebagai komponen optis.Diawali oleh emisi sinar ultra violet(uv) dengan panjang gelombang 393 nm dari benang nano ZnO, para peneliti kini telah menemukan spectrum yang berada pada rentang cahaya tampak hingga mendekati sinar infra merah (500-1100 nm) mampu dihasilkan oleh LED yang berbasiskan benang nano dari ZnO.

Gambar 1. Diagram dari struktur LED berbasis benang nano pada substrate plastic Penemuan ini di pelopori oleh Prof. Rolf Knenkamp dari Portland State University in Oregon. Hasil penemuannya melaporkan bahwa LED dari bahan inorganik diprediksikan menjadi alternative masa depan untuk menggantikan semua perangkat elektronik dan photonic dari bahan organic.Struktur dari divais LED berbasiskan benang nano yang lentur dapat di lihat pada gambar 1. Dari gambar tersebut benang nano ZnO ditumbuhkan diatas substrate polyethylene terephtalate (bahan plastic) yang telah dilapisi oleh indium tin okside (ITO). Kristal tunggal benang nano tersebut ditumbuhkan dengan metode elektrodeposisi dengan temperature 80oC di atas ITO. Proses penumbuhan kira-kira memakan waktu satu jam dengan arah tumbuh vertical dan m danhomogeny. Dari hasil karakterisasi, panjang benang nano rata-rata 2 diameter 70-120 nm. Lalu benang-benang nano tersebut di lapisi dengan lapisan tipis polysterene sebagai isolator yang mengisi tiap celah diantara benang-benang nano. Lapisan tipis polysterene melapisi benang nano dengan ketebalan kira-kira 10 nm. Proses pengisian celah atau pelapisan benang-benang nano tersebut menggunakan metode spin coating. Lalu bagian atas dilapisi pula menggunakan poly(3,4-ethylene-dioxythiophene) poly(styrenesulfonate), PEDOT/PSS, selanjutnya dilapisi emas (sebagai kontak Ohmic) yang berperan sebagai anoda (elektroda positif). Gambar 2. Benang-benang nano ZnO yang berada dilapisi oleh lapisan tipis polystyreneDari penelitian lebih lanjut, ternyata benang-benang nano ZnO tersebut melekat sangat kuat diatas substrate meskipun dibengkokan dengan jari-jari kelengkungan