Download - bahan konstruksi alat proses dan korosi
BAHAN KONSTRUKSI
NON LOGAM SINTETIS
A. Pendahuluan
Sintetis adalah campuran beberapa bahan kimia untuk membentuk zat baru
yang dapat mengurangi kekurangan sifat bahan bahan pembuatnya. Bahan konstruksi
sintetis adalah bahan konstruksi yang terbuat dari beberapa campuran zat kimia untuk
menghilangkan kekurangan sifat suatu bahan dengan merubahnya menjadi lebih praktis,
dapat merubanya sesuai bentuk yang kita inginkan, maupun menjadikannya lebih
ekonomis dibandingkan dengan menggunakan bahan yang alami. Disebut bahan sintetis
karena telah melalui serangkaian proses yang di rancang dan dilakukan oleh manusia
sehingga menjadi suatu produk olahan baru.
Seiring berkembangnya teknologi, hampir semua bahan konstruksi baik di
industri maupun skala rumah tangga yang menggunakan bahan sintetis. Bahan
konstruksi sintetis sering digunakan sebagai pelapis maupun campuran sebagai
konstruksi suatu alat-alat yang digunakan dalam industri kimia. Bahan konstruksi
sintetis dapat dibedakan beberapa macam seperti Keramik, Polimer dan maupun bahan
alam yang diproses lebih lanjut seperti genteng tanah liat yang dibakar baik alami dari
tanah liat maupun dengan bahan campuran lain, contoh lain yaitu olahan kayu yang
disertai polimer atau plastic pelapis sehingga terlihat lebih menarik dan anti air serta
banyak lagi contoh – contoh lain.
B. Contoh – Contoh Bahan Kontruksi Non Logam Sintetis
1. KERAMIK
a. Bentuk Keramik
Keramik adalah bahan padat anorganik yang bukan logam. Pada
umumnya proses pembuatan keramik adalah dengan cara dibakar, demikian
dinamakan keramik tradisional. Dalam hal ini keramik dapat dibagi menjadi
berikut:
1) Keramik Putih.
Keramik putih yang dimaksud adalah keramik yang terdiri dari tiga komponen
utama, yaitu: lempung – felspar – flinit. Keramik putih disini dibagi menjadi tiga
bagian, yaitu:
a. Keramik tanah.
Benda bakar yang putih, tidak bersifat seperti kaca dan strukturnya rapat.
Gambar 1. Keramik tanah
b. Keramik batu.
Benda bakar yang rapat dan tidak tembus cahaya.
Gambar 2. Keramik batu
c. Porselen.
Benda yang rapat dan kedap udara serta nampak lebih jernih, dikarenakan
unsur kacanya yang lebih banyak.
Gambar 3. Porselen
b. Sifat Keramik
Si f a t yang umum dan mudah d i l i ha t s eca r a f i s i k pada
kebanyakan j en i s keramik adalah britle atau rapuh, hal ini dapat kita lihat
pada keramik jenis tradisionals epe r t i ba r ang pecah be l ah , ge l a s ,
kend i , ge r abah dan s ebaga inya , walaupun sifat ini tidak berlaku pada
jenis keramik tertentu, terutama jenis keramik hasil sintering, dan
campuran sintering antara keramik dengan logam.sifat lainya adalah
tahan suhu tinggi, sebagai contoh keramik tradisional yang terdiridari clay,
flint dan feldfar tahan sampai dengan suhu 1200 C, keramik
engineeringseperti keramik oksida mampu tahan sampai dengan
suhu 2000 C. kekuatan tekantinggi, sifat ini merupakan salah satu faktor
yang membuat penelitian tentang keramik terus berkembang.
c. Kegunaan Keramik
Hampir sebagian besar orang telah menggunakan produk-produk yang
terbuat dari keramik,entah itu untuk kebutuhan rumah tangga seperti mangkok,
piring, cangkir,teko,tempayan dll. Atau keramik yang digunakan untuk bahan
bangunan, seperti batu-bata,genteng keramik, tegel keramik , pipa-pipa
keramik untuk pembuangan. Ada juga keramik yang digunakan untuk
keperluan keperluan khusus dan dibuat secara khusus pula misalnya keramik
isolator yang digunakan untuk kebutuhan industri perlistrikkan
d. Perkembangan Teknologi Keramik
Dengan berkembangnya teknologi maka kini bahkan keramik telah
digunakan didalam berbagai keperluan bidang science seperti bidang
kedokteran yang dikenal dengan bio ceramics, misalnya beberapa organ tubuh
manusia yang rusak ternyata dapat digantikan dengan bahan keramik seperti
tulang dan gigi.
Keramik juga banyak digunakan di dalam dunia elektronik. Ternyata
banyak bagian dari dari produk elektronik yang dibuat dari bahan keramik .
Dalam bidang teknologi kedirgantaraan maupun antariksa, ternyata
bagian-bagian tertentu dari pesawat terbang maupun pesawat luar angkasa
terbuat dari bahan keramik. Sebagai contoh, pesawat antariksa ulang alik
Columbia dan Discovery ternyata seluruh badan pesawat bagian luarnya
dilapisi dengan mantel yang tahan api yang terbuat dari keramik yang ringan
(light refractory brick) yang tahan terhadap suhu yang sangat tinggi. Tanpa
dilapisi bahan keramik tersebut maka pesawat antariksa tidaklah mungkin
dapat terbang menjelajah luar angkasa, karena ketika kembali ke bumi akan
mengalami gesekan dengan atmosfir yang mengakibatkan terjadinya suhu
yang sangat tinggi itu.
Bahan keramik juga digunakan dibidang teknologi nuklir. Hal ini
disebabkan karena bahan keramik, selain tahan terhadap suhu yang sangat
tinggi, juga sekaligus penghantar panas yang sangat buruk . Bahkan bahan
keramik merupakan bahan satu satunya yang tahan terhadap radiasi
nuklir,sehingga reactor nuklir dimanapun menggunakan bahan keramik
sebagai pelindung, agar radiasi tidak menyebar kemana-mana karena sangat
membahayakan .
Jadi keramik yang telah kita kenal bukan hanya melulu tegel ,saniter atau
barang pecah saja
2. SEMEN DAN BETON
SEMEN
a. Bentuk dan Kegunaan Semen
Semen adalah bahan anorganik yang mengeras pada pencampuran
dengan air atau larutan garam. Semen terdiri dari batu kapur/gamping yang
mengandung kalsium oksida (CaO), tanah liat (lempung) yang mengandung
silika oksida (SiO2), aluminium oksida (Al2O3), besi oksida(Fe2O3) dan gips
yang berfungsi untuk mengontrol pengerasan.
Jenis-jenis semen yang sering digunakan yaitu :
a) Semen Portland Pozolan (SPP)
Semen ini merupakan hasil dari semen Portland di tambah dengan pozolan, yang
mana pozolan yang di tambahkan bekrisar 10-30%. Nama lain dari semen ini
Traz Portland Cement, semen ini sering dipakai di Negara Jerman. Tras yang di
gunakan adalah Tras Andernach.
Gambar 4. Semen Portland Pozolan
b) Semen Putih
Campuran semen ini memiliki kadar Fe2O3-nya rendah, karna warna abu-abu
pada semen portland disebabkan oleh serbuk besi. Semen ini dibuat dari batu
kapur dan tanah liat putih (kaolin), kadar Fe2O3 tidak boleh lebih dari 1,5%.
Pengolahannya sama dengan pengolahan semen biasa, tapi tidak menggunakan
alat-alat yang mengandung besi.
Gambar 5. Semen putih
c) Mansory semen
Semen ini berfungsi untuk pasangan tembok dan plasteran. Semen ini dibuat
dari semen Portland dan di campur dengan hasil gilingan batu kapur. Namun
semen tipe I lebih baik dibandingkan dengan semen ini.
d) Semen sumur minyak
Berfungsi untuk menyemen pipa pengeboran minyak, melapisi bocoran air atau
gas. Semen ini di pakai dalam bentuk bubur cair yang di pompakan dengan
tekanan tinggi yang mencapai 1200 kg/cm2 dengan suhu rata-rata lebih dari 170o
dalam keadaan belum mengeras.
e) Hidropobic semen
Klinker yang di giling dengan tambahan asam oleat atau asam streat.
f) Waterproofed semen
Semen yang digunakan di Inggris yang terbuat dari semen Portland yang
ditambahkan calsium, aluminium, atau sterat logam lainnya.
g) Semen alumina
Terbuat dari batu kapur dicampur dengan bauksit dengan kadar campuran 60-
70% (batu kapur), dan 30-40% (bauksit). Campuran dibakar pada suhu 1600oC
dalam tungku listrik sampai cair, kemudian hasil baker tadi di tambahkan gips.
b. Sifat Semen
Semen memiliki 4 unsur pokok, yaitu :
1. Batu kapur (Cao) sebagai sumber utama, terkadang terkotori oleh SiO2,
Al2O3, dan Fe2O3.
2. Tanah liat yang mengandung senyawa SiO2, Al2O3, dan Fe2O3.
3. Bila perlu ditambahkan pasir kwarsa / batu silika, ini di tambahkan apabila
pada tanah liat mengandung sedikit SiO2.
4. Pasir besi / biji besi, ini ditambahkan apabila tanah liat mengandung sedikit
Fe2O3.
Tipe-tipe semen, dan penggunaan sesuai tipenya:
Tipe I, merupakan semen yang digunakan untuk bangunan umum tanpa
syarat khusus. Nama lain dari semen ini adalah Ordinary Portland Cement
(OPC).
Tipe II, dapat digunakan bila ada gangguan dari sulfat yang sedang dan
panas hidrasi sedang.
Tipe III, semen ini memiliki proses pengerasan yang cepat. Biasanya
digunakan untuk pembangunan yang penyelesaiannya cepat atau di batasi
waktu.
Tipe IV, semen yang panas hidrasinya rendah.
Tipe V, semen ini digunakan apabila pembangunan ada di sekitar tepian
pantai atau bangunan tersebut memiliki gangguan sulfat yang tinggi.
c. Perkembangan Teknologi Semen
Perkembangan teknologi semen saat ini bertujuan mengurangi
kandungan clinker, yang mulai menurun kuantitas produksinya akibat
terbatasnya sumber daya yang ada, dengan bahan lain. PCC (Portland
Composite Cement) merupakan jenis semen yang mencampurkan clinker
dengan substansi tambahan seperti fly ash, pozzolan, material (natural &
artificial) dan kapur kualitas tinggi.
BETON
a. Bentuk Beton
Beton adalah sebuah bahan bangunan komposit yang terbuat dari
kombinasi agregat dan pengikat semen.
Gambar 6. Beton
b. Sifat – sifat Beton
Sifat beton berubah sesuai dengan pencampurnya. Sifat-sifat yang harus
dipenuhi dalam pembuatannya adalah beton harus sangat padat dan serta dapat
diolah. Semakin kecil perbandingan air dan semen, maka akan semakin besar
kekuatan beton. Hal-hal yang mempengaruhi kekuatan beton adalah bahan yang
akan dipakai dalam pembuatan beton itu sendiri, diantaranya beton terbuat dari:
- Semen
- Agregat
Adalah campuran yang dimasukkan dalam pembuatan beton, pada umumnya
pasir alam, batu alam, pasir halus. Agregat yang baik mempunyai sifat sebagai
berikut:
a. Keras dan kuat
b. Bersih
c. Tahan lama
c. Kegunaan Beton
Sekarng ini penggunaan beton banayk digunakn untuk sebagai kontruksi,
misalnya jalan, jembatan, lapangan terbang, waduk, bendungan dan lainnya.
d. Perkembangan Teknologi dari Beton
Akhir-akhir ini teknologi beton mengalami perkembangan yang sangat
pesat dimana inovasi-inovasi baru banyak dihasilkan baik dengan
menambahkan bahan tambahan kimia ataupun pozolanik material dan juga
komposisi dari campuran beton.
3. GELAS KACA
a. Bentuk dan Sifat Gelas Kaca
Gelas adalah benda yang transparan, lumayan kuat, biasanya tidak
bereaksi dengan barang kimia, dan tidak aktif secara biologi yang bisa dibentuk
dengan permukaan yang sangat halus dan kedap air. Oleh karena sifatnya yang
sangat ideal gelas banyak digunakan di banyak bidang kehidupan. Tetapi gelas
bisa pecah menjadi pecahan yang tajam. Sifat kaca ini bisa dimodifikasi dan
bahkan bisa diubah seluruhnya dengan proses kimia atau dengan pemanasan.
Gambar 7. Gelas Kaca
Gelas adalah zat padat amorf terbentuk pada waktu transformasi dari cair
menjadi kristal. Sifat dari gelas antara lain:
a. Sifat estetika
b. Sifat tembus pandang
c. Sifat elastik
d. Sifat ketahanan terhadap reaksi zat kimia.
Kaca adalah zat padat yang relatif kuat, bening dan transparan, dengan
menggunakan proses kristalisasi. Kaca adalah salah satu produk industri kimia yang
paling akrab dengan kehidupan kita sehari-hari. Dipandang dari segi fisika kaca
merupakan zat cair yang sangat dingin. Disebut demikian karena struktur partikel-
partikel penyusunnya yang saling berjauhan seperti dalam zat cair namun dia sendiri
berwujud padat. Ini terjadi akibat proses pendinginan (cooling) yang sangat cepat,
sehingga partikel-partikel silika tidak “sempat” menyusun diri secara teratur. Dari segi
kimia, kaca adalah gabungan dari berbagai oksida anorganik yang tidak mudah
menguap, yang dihasilkan dari dekomposisi dan peleburan senyawa alkali dan alkali
tanah, pasir serta berbagai penyusun lainnya. Kaca memiliki sifat-sifat yang khas
dibanding dengan golongan keramik lainnya. Kekhasan sifat-sifat kaca ini terutama
dipengaruhi oleh keunikan silika (SiO2) dan proses pembentukannya.
Beberapa sifat-sifat kaca secara umum adalah:
a. Padatan amorf (short range order).
b. Berwujud padat tapi susunan atom-atomnya seperti pada zat cair.
c. Tidak memiliki titik lebur yang pasti (ada range tertentu)
d. Mempunyai viskositas cukup tinggi (lebih besar dari 1012 Pa.s)
e. Transparan, tahan terhadap serangan kimia, kecuali hidrogen fluorida. Karena
itulah kaca banyak dipakai untuk peralatan laboratorium.
f. Efektif sebagai isolator.
g. Mampu menahan vakum tetapi rapuh terhadap benturan.
Jenis - Jenis dari Gelas dan Kaca
Secara umum, kaca komersial dapat dikelompokkan menjadi beberapa golongan:
1. Silika lebur. Silika lebur atau silika vitreo dibuat melalui pirolisis silikon
tetraklorida pada suhu tinggi, atau dari peleburan kuarsa atau pasir murni. Secara
salah kaprah, kaca ini sering disebut kaca kuarsa (quartz glass). Kaca ini
mempunyai ciri-ciri nilai ekspansi rendah dan titik pelunakan tinggi. Karena itu,
kaca ini mempunyai ketahanan termal lebih tinggi daripada kaca lain. Kaca ini
juga sangat transparan terhadap radiasi ultraviolet. Kaca jenis inilah yang sering
digunakan sebagai kuvet untuk spektrometer UV-Visible yang harganya sekitar
dua jutaan per kuvet.
2. Alkali silikat. Alkali silikat adalah satu-satunya kaca dua komponen yang secara
komersial, penting. Untuk membuatnya, pasir dan soda dilebur bersama-sama,
dan hasilnya disebut Natrium silikat. Larutan silikat soda juga dikenal sebagai
kaca larut air (water soluble glass) banyak dipakai sebagai adhesif dalam
pembuatan kotak-kotak karton gelombang serta memberi sifat tahan api.
3. Kaca soda gamping. Kaca soda gamping (soda-lime glass) merupakan 95 persen
dari semua kaca yang dihasilkan. Kaca ini digunakan untuk membuat segala
macam bejana, kaca lembaran, jendela mobil dan barang pecah belah.
4. Kaca timbal. Dengan menggunakan oksida timbal sebagai pengganti kalsium
dalam campuran kaca cair, didapatlah kaca timbal (lead glass). Kaca ini sangat
penting dalam bidang optik, karena mempunyai indeks refraksi dan dispersi
yang tinggi. Kandungan timbalnya bisa mencapai 82% (densitas 8,0, indeks bias
2,2). Kandungan timbal inilah yang memberikan kecemerlangan pada “kaca
potong” (cut glass). Kaca ini juga digunakan dalam jumlah besar untuk
membuat bola lampu, lampu reklame neon, radiotron, terutama karena kaca ini
mempunyai tahanan (resistance) listrik tinggi. Kaca ini juga cocok dipakai
sebagai perisai radiasi nuklir.
5. Kaca borosilikat. Kaca borosilikat biasanya mengandung 10 sampai 20% B2O3,
80% sampai 87% silika, dan kurang dari 10% Na2O. Kaca jenis ini mempunyai
koefisien ekspansi termal rendah, lebih tahan terhadap kejutan dan mempunyai
stabilitas kimia tinggi, serta tahanan listrik tinggi. Perabot laboratorium yang
dibuat dari kaca ini dikenal dengan nama dagang pyrex. Kaca borosilikat juga
digunakan sebagai isolator tegangan tinggi, pipa lensa teleskop seperti misalnya
lensa 500 cm di Mt. Palomer (AS).
6. Kaca khusus. Kaca berwarna, bersalut, opal, translusen, kaca keselamatan,
fitokrom, kaca optik dan kaca keramik semuanya termasuk kaca khusus.
Komposisinya berbeda-beda tergantung pada produk akhir yang diinginkan.
7. Serat kaca (fiber glass). Serat kaca dibuat dari komposisi kaca khusus, yang
tahan terhadap kondisi cuaca. Kaca ini biasanya mempunyai kandungan silika
sekitar 55%, dan alkali lebih rendah.
b. Kegunaan Gelas Kaca
Produk-produk yang terbuat dari glas dan kaca sering kita jumpai di
dalam kehidupan sehari – hari, sebab tampilannya yang berwarna transparan
yang menjadikannya terlihat lebih menawan.
c. Perkembangan Teknologi Gelas Kaca
Pada tahun 1914, di Belgia dikembangkan proses Fourcault untuk
menarik kaca plat secara kontiniu. Selama 50 tahun berikutnya para ilmuwan
dan insinyur telah berhasil menciptakan berbagai modifiklasi terhadap proses
penarikan kaca dengan tujuan untuk memperkecil distorsi optik kaca lembaran
(kaca jendela) dan menurunkan biaya pembuatan.
Reaksi yang terjadi dalam pembuatan kaca secara ringkas adalah sebagai
berikut:
Na2CO3 + aSiO2 Na2O.aSiO2 + CO2
CaCO3 + bSiO2 CaO.bSiO2 + CO2
Na2SO4 + cSiO2 + C Na2O.cSiO2 + SO2 + SO2 + CO
Walaupun saat ini terdapat ribuan macam formulasi kaca yang
dikembangkan dalam 30 tahun terakhir ini namun gamping, silika dan soda
masih merupakan bahan baku dari 90 persen kaca yang diproduksi di dunia.
Kuarsa (SiO2), salah satu bentuk polimorfi silika.
4. POLIMER
Polimer adalah suatu ikatan yang saling bersambung dari monomer-monomer.
Polimer sendiri dibagi menjadi 2 yaitu:
1. Thermosetting
Thermosetting adalah plastik yang dalam proses pembentukannya memerlukan
panas (untuk melunakan bahan plastiknya) dan dengan menambahkan unsur kimia
tertentu akan menimbulkan akan menimbulkan perubahan kimawi (polimerisasi),
sesudah itu plastik mengeras dan tidak akan melunak walaupun dipanaskan kembali.
Ciri-ciri dari thermosetting adalah tidak dapat didaur ulang, reaksi pengerasan cepat,
dan dipasarkan dalam bentuk cairan atau campuran yang terpolimerisasi sebagian.
Contoh dari thermosetting terbagi beberapa macam yaitu silikon, bakelit.
2. Thermoplastik
Thermoplastik adalah plastik yang akan menjadi lunak bila menerima
pemanasan, dan keras kembali jika suhu diturunkan. Karena itu thermoplastik mudah
dibentuk dan dapat didaur ulang beberapa kali dengan melakukan pemanasan setiap kali
membentuknya. Ciri-ciri dari thermoplastik adalah dapat didaur ulang, reaksi
pengerasan lambat, dipasarkan dalam bentuk butiran dan dicampur dalam keadaan
padat. Thermoplastik dibagi menjadi beberapa jenis, salah satunya PVC dan
poliurethane.
1) Polivinil khlorida (PVC)
a. Bentuk, Sifat dan Pembuatan PVC
Polivinil klorida (IUPAC: Poli(kloroetanadiol)), biasa disingkat PVC, adalah
polimer termoplastik urutan ketiga dalam hal jumlah pemakaian di dunia, setelah
polietilena dan polipropilena. Di seluruh dunia, lebih dari 50% PVC yang
diproduksi dipakai dalam konstruksi. Sebagai bahan bangunan, PVC relatif murah,
tahan lama, dan mudah dirangkai. PVC bisa dibuat lebih elastis dan fleksibel dengan
menambahkan plasticizer, umumnya ftalat. PVC yang fleksibel umumnya dipakai
sebagai bahan pakaian, perpipaan, atap, dan insulasi kabel listrik. PVC diproduksi
dengan cara polimerisasi monomer vinil klorida (CH2=CHCl). PVC adalah polimer
yang menggunakan bahan baku minyak bumi terendah di antara polimer lainnya.
Plastik jenis ini mempunyai sifat keras, kuat, tahan terhadap bahan kimia, dan dapat
diperoleh dalam berbagai warna. Jenis plastik ini dapat dibuat dari yang keras
sampai yang kaku keras. Banyak barang yang dahulu dapat dibuat dari karet
sekarang dibuat dari PVC. Penggunaan PVC terutama untuk membuat jas hujan,
kantong kemas, isolator kabel listrik, ubin lantai, piringan hitam, fiber, kulit imitasi
untuk dompet, dan pembalut kabel. PVC dapat diproses dengan berbagai cara untuk
memenuhi ratusan jenis penggunaan yang berbeda, misalnya:
a. PVC dapat diekstrusi, artinya dipanaskan dan dialirkan melalui suatu cetakan
berbagai bentuk, sehingga dihasilkan produk memanjang yang profilnya
mengikuti bentuk cerakan tersebut, misalnya produk pipa, kabel dan lain-lain.
b. PVC juga dapat di lelehkan dan disuntikkan (cetak-injeksi) ke dalam suatu ruang
cetakan tiga dimensi untuk menghasilkan produk seperti botol, dash board,
housing bagi produk-produk elektronik seperti TV, computer, monitor dll.
c. Proses kalendering menghasilkan produk berupa film dan lembaran dengan
berbagai tingkat ketebalan, biasanya dipakai untuk produk alas lantai, wall
paper, dll.
d. Dalam teknik cetak-tiup (blow molding), lelehan PVC ditiup di dalam suatu
cetakan sehingga membentuk produk botol, misalnya.
e. Resin PVC yang terdispersi dalam larutan juga dapat digunakan sebagai bahan
pelapis/coating, misalnya untuk lapisan bawah karpet dll.
Tidak seperti umumnya bahan plastik yang merupakan 100% turunan dari
minyak bumi, sekitar 50% berat PVC adalah dari komponen klor-nya, yang
menjadikannya sebagai bahan plastik yang paling sedikit mengkonsumsi minyak
bumi dalam proses pembuatannya. Relatif rendahnya komponen minyak bumi
dalam PVC menjadikannya secara ekonomis lebih tahan terhadap krisis minyak
bumi yang akan terjadi di masa datang serta menjadikannya sebagai salah satu
bahan yang paling ramah lingkungan. Walaupun PVC merupakan bahan plastik
dengan volume pemakaian ketiga terbesar di dunia, sampah padat di negara-negara
maju yang paling banyak menggunakan PVC pun hanya mengandung 0,5% PVC.
Hal ini dikarenakan volume pemakaian terbesar PVC adalah untuk aplikasi-aplikasi
berumur panjang, seperti pipa dan kabel.
Sampah PVC juga dapat diolah secara konvensional, seperti daur-ulang,
ditanam dan dibakar dalam insinerator (termasuk pembakaran untuk menghasilkan
energi). PVC juga dianggap menguntungkan untuk aplikasi sebagai pembungkus
(packaging). Suatu studi pada tahun 1992 tentang pengkajian daur-hidup berbagai
pembungkus/wadah dari gelas, kertas kardus, kertas serta berbagai jenis bahan
plastik termasuk PVC menyimpulkan bahwa PVC ternyata merupakan bahan yang
memerlukan energi produksi terendah, emisi karbon dioksida terendah, serta
konsumsi bahan bakar dan bahan baku terendah diantara bahan plastik lainnya.
Bahkan sebuah kelompok pecinta lingkungan Norwegia, Bellona, menyimpulkan
bahwa pengurangan penggunaan bahan PVC secara umum akan memperburuk
kualitas lingkungan hidup.
b. Kegunaan PVC
Kini mayoritas penggunaan PVC adalah pada aplikasi tanpa plasticizer tersebut
terutama di bidang konstruksi, seperti berbagai jenis pipa untuk air bersih maupun
untuk air limbah domestik, pembungkus (isolator) berbagai macam kabel, jendela,
lantai, pelapis dinding (wall paper) dan sebagainya, serta porsi yang jauh lebih kecil
untuk produk-produk botol plastik, plastik pembungkus dan sebagainya. Bisa
dibilang PVC merupakan bahan plastik yang paling luwes karena dapat diformulasi
dan diproses menjadi produk dengan sifat yang sangat berbeda, mulai dari yang
paling keras seperti pipa, hingga yang lunak dan fleksibel.
c. Perkembangan Teknologi PVC
Polyvinyl klorida (PVC) pertama kali ditemukan pada tahun 1872, ketika secara
tak sengaja orang menemukan serbuk putih dalam botol berisi gas vinil klorida yang
terekspos oleh sinar Matahari, orang harus menunggu 54 tahun berikutnya hingga
ditemukannya teknik pemanfaatan polivinil klorida, serbuk putih yang biasa disebut
PVC itu. Usaha pemanfaatan PVC pada awalnya banyak menemui jalan buntu
karena sifatnya yang mudah rusak jika dipanaskan padahal pemanasan merupakan
cara pengolahan yang paling logis, mengikuti analogi pengolahan besi, gelas serta
beberapa bahan polimer organik yang ketika itu sudah ditemukan. Pada tahun 1926,
seorang peneliti pada perusahaan ban BF Goodyear dalam usaha mencari formulasi
lem untuk merekatkan karet ke logam menemukan bahan elastomer thermoplastik
pertama di dunia (bahan elastis yang dapat diubah bentuknya jika dipanaskan)
ketika memanaskan PVC dalam cairan tricresyl phosphate atau dalam dibutyl
phthalate. Yang terjadi adalah bahwa PVC dapat bercampur secara sempurna
(miscible) dengan masing-masing zat yang kemudian lazim disebut sebagai
plasticizer itu, menghasilkan bahan baru dengan sifat yang dapat direkayasa, mulai
dari yang keras, ketika hanya sedikit plasticizer dicampurkan dengan PVC, hingga
yang sangat elastis, ketika komponen terbesar dalam campuran itu adalah plasticizer
. Terobosan teknis ini merupakan awal dari revolusi penggunaan PVC sebagai
commodity plastics, yang melibatkan penggunaan plasticizer (misalnya tricresyl
phosphate atau dibutyl phthalate seperti dalam kisah diatas) guna mempermudah
pemrosesannya serta memberinya sifat elastis yang cocok untuk berbagai aplikasi
seperti kulit imitasi, plastik untuk alas meja, dan sebagainya. Terobosan teknis
kedua berupa berkembangnya teknologi formulasi PVC dengan penggunaan zat-zat
yang lazim disebut stabilizer, processing aid dan sebagainya, dan yang tak kalah
penting, perkembangan teknologi mesin pemroses PVC sehingga dimungkinkan
pemrosesan PVC tanpa kandungan plasticizer (rigid application).
2) Poliurethane
a. Bentuk Poliuretan
Poliuretan umumnya disingkat dengan PU, adalah polimer dari sebuah rantai
unit organik yang dihubungkan oleh tautan uretana. Polimer poliuretan dibentuk
oleh pereaksian sebuah monomer yang mengandung setidaknya dua gugus
fungsional isosianat dengan monomer lainnya yang mengandung setidaknya dua
gugus alkohol dalam kehadiran sebuah katalis.
b. Sifat Poliuretan
Perumusan poliuretan ini meliputi kekakuan dan kepadatannya. Bahan –
bahan ini diantaranya adalah:
- Busa fleksibel berdensitas rendah.
- Busa kaku berdensitas rendah yang digunakan untuk isolasi thermal dan
dhasboard mobil.
- Elastomer padat yang empuk dan digunakan untuk bantalan gel serta
penggilingan cetakan.
- Plastik padat yang keras dan digunakan sebagai bagian struktural dari
instrumen elektronik.
c. Perkembangan Teknologi dari Poliuretan
Poliurethane memiliki sejarah yang panjang. Dan jika dituliskan, maka akan
terbagi menjadi beberapa periode, yaitu:
1. Periode 1950-an
Tepatnya pada tahun 1952 mulai muncul poliisosianat sebagai bahan
baku pembuatan poliurethan. Namun dalam skala percobaan, sehingga
produksinya masih terbatas. Produksi komersial dimulai pada tahun 1954.
Dimana pada saat itu mulai muncul pula poliol poliester dan toluena
diisosianat (TDI).
2. Periode 1960-an
Mulai dikembangkan reaksi antara bahan – bahan tersebut. Sementara
produk yang dihasilkan adalah sebagai pelapis cat pada pesawat terbang. Hal
ini difungsikan untuk keperluan perang.
Pada tahun 1973, seorang yang bernama Otto Bayer dari laboratorium LG di
Farben, Leverkusen – Jerman mulai memperkenalkan polimer poliurethan.
Mereka menggunakan prinsip polimerisasi adisi untuk menghasilkan polimer
poliurethan dari diisosianat cair dan poliester cair atau diol poliester. Awalnya
produk yang dihasilkan hanya sebatas kepada serat dan busa fleksibel.
3. Periode 1980-an
Pada era ini lebih dari 45.000 ton busa poliurethan diproduksi. Seiring
dengan perkembangan zaman, tersedianya bahan klorofluoroalkana, poliol
polieter yang tak mahal menjadi bukti sebagai pembuatan busa kaku
poliurethan sebagai bahan isolator berkinerja tinggi. Busa ini menawarkan
karakteristik pembakaran dan stabilitas suhu yang lebih baik.
Tahun 1989, perusahaan mobil Bayer AG memamerkan sebuah mobil yang
hampir semua komponennya terbuat dari plastik di Jerman. Komponen mobil
tersebut dibuat dengan teknologi baru yang dinamakan RIM (Reaction
Injection Molding). Teknologi ini menggunakan tumbukan bertekanan tinggi
dari komponen cair yang dilanjutkan dengan mengalirkan campuran reaksi
dengan cepat pada rongga cetak. Bagian – bagian besar seperti panel bodi
dapat dibuat dari cara tersebut.
d. Kegunaan Poliuretan
Aplikasi poliuretan paling banyak yaitu sekitar 70 % adalah sebagai bahan
busa, kemudian diikuti dengan elastomer, setelah itu sebagai lem dan pelapis. Jika
yang digunakan poliuretan bersifat lunak maka dapat dihasilkan busa lunak seperti
kasur busa, alas kursi ,dan jacket pada alat - alat.
Poliuretan dibagi menjadi 2 jenis yaitu:
1. Poliuretan bersifat lunak berupa:
- Kasur busa
- Alas kursi
- Jok mobil
2. Poliuretan bersifat kaku:
- Insulasi dinding
- Insulasi lemari es
- Insulasi kedap suara
Saat ini aplikasi terbaru yang sedang dikembangkan dan giat dipromosikan
adalah sebagai pelapis untuk cat. Dalam hal ini yang digunakan bukan sifat
elastisnya, melainkan sifat tahan gores. Poliuretan yang keras dapat dibuat
menjadi lapisan sangat tipis dan memiliki efek tahan gores, sehingga cocok untuk
aplikasi pada cat.
Selain untuk itu, juga dapat digunakan sebagai bahan elastomer yang
digunakan untuk melapisi bahan yang terkena tekanan mekanik secara
berkelanjutan. Contoh penggunaan ini adalah pelapis roda gigi, pelapis rol pada
mesin.
5. Fiber
Fiber terdiri dari lapisan-lapisan kertas yang diimpregnasikan (dijenuhkan) dengan damar buatan. Fiber digunakan sebagai paking pelat.
Gambar 7. fiber
6. Karet Sintetik
Karet alam dan jenis karet sintetis karena kekenyalannya yang besar
masih termasuk bahan paking yang terbaik. Akan tetapi bahan ini hanya sesuai
untuk media tertentu, yaitu pada suhu, tekanan, dan kecepatan yang tidak
terlampau tinggi. Karet dipakai sebagai paking pelat dan sebagai paking untuk
perapat batang. Paking pelat ada yang diberi lapisan dalam dari linen dan ada
yang dibuat tanpa lapisan tersebut.
Gambar 8. Karet
7. Asbes
Asbes adalah silikat magnesium yang ditemukan di alam dalam bentuk
serat. Dalam bentuk itu daya tahan suhunya kira-kira 500°C, akan tetapi, asbes
biasanya diberi campuran karet dan grafit. Asbes digunakan sebagai paking pelat
dan paking sumbat tabung. Paking sumbat asbes disediakan dalam berbagai
bentuk.
Gambar 9.. Asbes