Pengertian Polimer

Polimer adalah senyawa molekul besar berbentuk rantai atau jaringan yang tersusun dari gabungan ribuan hingga jutaan unit pembangun yang berulang. Plastik pembungkus, botol plastik, styrofoam, nilon, dan pipa paralon termasuk material yang disebut polimer.

Unit kecil berulang yang membangun polimer disebut monomer. Sebagai contoh, polipropilena (PP) adalah polimer yang tersusun dari monomer propena.

Jenis-jenis Polimer

Jenis polimer berdasarkan sumbernya

• Polimer alam,

yaitu polimer yang terdapat di alam. Contoh:

• Polimer sintetis,

yaitu polimer yang tidak terdapat di alam. Contoh:

Jenis polimer berdasarkan monomer penyusunnya

• Homopolimer,

yaitu polimer yang tersusun dari satu jenis monomer. Contoh: polietilena (etena), polipropilena (propena), polistirena (stirena), PVC (vinil klorida), PVA (vinil asetat), poliisoprena (isoprena), dan PAN (akrilonitril).

• Kopolimer,

yaitu polimer yang tersusun dari dua jenis atau lebih monomer. Contoh: nilon 6,6 (heksametilendiamina + asam adipat), dakron (asam tereftalat + etilena glikol), SBR (stirena + butadiena), dan ABS (akrilonitril + butadiena + stirena).

Jenis polimer berdasarkan sifatnya

1. Termoplas

yaitu polimer yang melunak jika dipanaskan, dan dapat dicetak kembali menjadi bentuk lain. Sifat ini disebabkan oleh struktur termoplas yang terdiri dari rantai-rantai panjang dengan gaya interaksi antar molekul yang lemah. Sifat-sifat lain dari termoplas adalah ringan, kuat, dan transparan. Contoh termoplas adalah polietilena, polipropilena, PET, dan PVC.

2. Termoset

yaitu polimer yang memiliki bentuk permanen dan tidak menjadi lunak jika dipanaskan. Sifat ini disebabkan oleh ada banyaknya ikatan kovalen yang kuat antara rantai-rantai molekul. Pemanasan termoset pada suhu yang terlalu tinggi dapat memutuskan ikatan-ikatan tersebut dan bahkan membuat termoset menjadi terbakar. Contoh termoset adalah bakelit dan melamin.

3. Elastomer

yaitu polimer yang elastis; bentuknya dapat diregangkan, namun dapat kembali ke bentuk semula setelah gaya tariknya dihilangkan. Elastisitas ini disebabkan oleh struktur elastomer yang terdiri dari rantai-rantai yang saling tumpang tindih dengan adanya ikatan silang (cross-link) yang akan menarik kembali rantai-rantai tersebut kembali ke susunan tumpang tindihnya. Contoh elastomer adalah karet alam (poliisoprena) dan karet sintetis SBR.

Reaksi Polimerisasi

Reaksi pembentukan polimer dari monomernya disebut reaksi polimerisasi. Reaksi polimerisasi dibedakan menjadi dua jenis, yaitu:

Polimerisasi adisi

Polimerisasi adisi umumnya terjadi pada monomer yang mempunyai ikatan rangkap. Umumnya monomer yang direaksikan dalam polimerisasi adisi adalah senyawa alkena dan turunannya. Dari reaksi polimerisasi adisi dihasilkan polimer adisi sebagai produk tunggal. Contoh reaksi polimerisasi adisi:

a. Pembentukan polietilena (PE) dari etena

b. Pembentukan PVC dari vinil klorida

c. Pembentukan poliisoprena dari isoprena

Polimerisasi kondensasi

Polimerisasi kondensasi merupakan penggabungan monomer dengan reaksi kimia yang terjadi antara dua gugus fungsi berbeda dari masing-masing monomer. Polimerisasi ini terjadi pada monomer yang masing-masing mempunyai setidaknya dua gugus fungsi reaktif. Dari hasil polimerisasi kondensasi dihasilkan polimer dan juga molekul-molekul kecil, seperti H₂O, HCl, dan CH₃OH. Polimer seperti poliester, poliamida, polikarbonat, dan poliuretana disintesis melalui reaksi polimerisasi kondensasi. Contoh reaksi polimerisasi adisi:

a. Pembentukan poliester: PET dari dimetil tereftalat dan etilena glikol

b. Pembentukan poliamida: nilon 66 dari asam adipat dan heksametilendiamina

Aplikasi Polimer Sintetis

1. PVC

Poli(vinil klorida) (PVC) yang bersifat lunak digunakan untuk selang air, jas hujan, dan insulasi listrik. Sedangkan, PVC yang bersifat kaku digunakan untuk pipa dan pelapis lantai.

2. PS

Polistirena (PS) memiliki beberapa macam bentuk. Polistirena yang berbentuk kaku dan mudah pecah digunakan untuk kotak kaset, peralatan makan—sendok, garpu, dan pisau—plastik. Polistirena berbentuk foam, yakni styrofoam, memiliki sifat insulator panas yang baik. Oleh karena itu, styrofoam banyak digunakan untuk wadah makanan/minuman dan juga gabus penahan benturan dalam kemasan alat elektronik.

3. PE (LDPE dan HDPE)

Polietilena (PE) memiliki beragam bentuk. HDPE (high-density polyethylene) adalah polietilena dengan sifat lebih kuat dan kaku yang banyak digunakan untuk botol plastik dan mainan. LDPE (low-density polyethylene) adalah polietilena dengan sifat lebih plastis dan titik leleh lebih rendah dibanding HDPE. LDPE banyak digunakan untuk plastik lembaran, kantong plastik, dan pembungkus kabel.

4. PP

Polipropilena (PP) digunakan untuk botol plastik, tali, karung plastik, karpet, peralatan laboratorium, dan mainan.

5. PTFE

Politetrafluoroetilena (PTFE) yang dikenal juga dengan nama dagang Teflon, memiliki sifat kuat, tidak reaktif, dan tahan panas. PTFE digunakan sebagai gasket, pelapis tangki bahan kimia, dan pelapis panci anti lengket.

6. PMMA

Poli(metil metakrilat) (PMMA) yang dikenal juga dengan nama dagang Plexiglas atau Lucite atau Perspex, memiliki sifat kuat, keras, ringan, dan transparan. PMMA digunakan untuk alat optik, kaca jendela pesawat terbang, furnitur, dan glove box.

7. PET

Poli(etilena tereftalat) (PET) yang dikenal juga dengan nama dagang Dacron atau Terylene, banyak digunakan sebagai serat tekstil. Selain itu, PET juga banyak digunakan sebagai botol minuman. Dalam bentuk film tipis, PET dengan nama dagang Mylar bersifat kuat dan tahan terhadap robekan, sehingga digunakan untuk pita perekam magnetik, layar perahu, dan kemasan barang.

8. Nilon

Nilon merupakan polimer berbentuk serat yang bersifat kuat, ringan, dan tahan terhadap tegangan. Oleh karena itu, nilon banyak digunakan untuk membuat tali, jala, parasut, tenda, jas hujan, karpet, dan sebagainya.

Contoh Soal Polimer dan Pembahasan

Soal 1

Tentukan struktur monomer penyusun polimer berikut:

Pembahasan:

Dari struktur polimer tersebut, terdapat tiga unit struktur yang berulang. Polimer tersebut tergolong polimer adisi, sebagaimana tidak terdapatnya ikatan ester, amida, karbonat, ataupun uretana pada rantai utama. Struktur monomer dari polimer adisi umumnya hampir sama dengan satu unit struktur yang berulang.

Jadi, struktur monomer dari polimer tersebut yaitu:

Soal 2

Di antara polimer berikut:

a. bakelit

b. nilon

c. teflon

d. dakron

e. styrofoam

yang termasuk polimer kondensasi adalah …

a. 1 dan 3

b. 2 dan 4

c. 3 dan 5

d. 1, 2, dan 3

e. semua jawaban di atas salah

Jawab:

b. 2 dan 4

Nilon dan dakron keduanya disintesis melalui polimerisasi kondensasi. Nilon merupakan poliamida, dan dakron (PET) merupakan poliester.

Soal 3

Senyawa berikut yang bukan monomer dari polimer alam adalah …

a. isoprena

b. glukosa

c. asam amino

d. akrilonitril

e. nukleotida

Jawab:

d. akrilonitril

Akrilonitril merupakan monomer dari polimer sintetis PAN (poliakrilonitril).

Polimer – Sumber Referensi

Atkins, Peter & Jones, Loretta. 2010. Chemical Principles: The Quest for Insight (5^th edition). New York: W.H. Freeman & Company

Bruice, Paula Y. 2014. Organic Chemistry (7^th edition). New Jersey: Pearson Education, Inc.

Carey, Francis A. & Giuliano, Robert M. 2014. Organic Chemistry (9^th edition). New York: McGraw-Hill Education

Chang, Raymond & Goldsby, Kenneth A. 2016. Chemistry (12^th edition). New York: McGraw-Hill Education

Johari, J.M.C. & Rachmawati, M. 2008. Kimia SMA dan MA untuk Kelas XII Jilid 3. Jakarta: Esis

Petrucci, Ralph H. et al. 2017. General Chemistry: Principles and Modern Applications (11^th edition). Toronto: Pearson Canada Inc.

Purba, Michael. 2007. Kimia 3A untuk SMA Kelas XII. Jakarta: Erlangga

Silberberg, Martin S. & Amateis, Patricia. 2015. Chemistry: The Molecular Nature of Matter and Change (7^th edition). New York: McGraw-Hill Education

Artikel: Polimer

Kontributor: Nirwan Susianto, S.Si.

Alumni Kimia FMIPA UI

Materi StudioBelajar.com lainnya:

1. Termokimia dan Hukum Hess
2. Teori Atom Dalton, Rutherford, Bohr
3. Korosi