8 Sifat Polimer dan Manfaat Pengembangan Modifikasinya

Polimer menjadi sebuah material yang sangat penting dan menunjang berbagai bidang kehidupan. Keberadaan polimer ini sejatinya mampu menggantikan material lain yang terbatas ataupun memiliki kekurangan dalam sifatnya seperti besi, kayu, dan lain lain.

Polimer mampu menggantikan material alami tersebut dengan sifat dan karakteristik yang didesain lebih baik. Saat ini polimer telah dikembangkan untuk memiliki berbagai sifat sehingga dapat digunakan secara luas untuk banyak aplikasi.

Kebutuhan yang tinggi terhadap polimer untuk berbagai aplikasi membutuhkan sifat sifat tertentu pada polimer yang harus dikembangkan. Hal itulah yang mendasari banyak ilmuwan untuk meneliti tentang pengembangan sifat polimer. Adanya pengembangan sifat polimer akan menghasilkan material polimer yang memiliki kegunaan dan aplikasi lebih luas serta memiliki nilai yang lebih tinggi. Saat ini telah dilakukan berbagai penelitian tentang hal tersebut baik untuk kepentingan industri maupun untuk kepentingan penelitian.

Polimer

Polimer merupakan suatu molekul panjang membentuk rantai yang tersusun dari monomer yang berikatan secara berulang. Seperti yang telah diulas pada artikel pengertian polimer bahwa peran monomer sangat penting dalam pembuatan monomer karena jenis monomer, cara monomer berikatan, dan jumlah monomer yang berikatan akan menentukan sifat akhir dari material polimer tersebut.

Sebagai hal dasar, telah kita ketahui bahwa terdapat dua jenis polimer berdasarkan monomernya. Pertama yaitu homopolimer dimana polimer jenis ini adalah polimer yang molekulnya hanya tersusun dari satu jenis monomer yang saling berikatan berulang membentuk rantai penjang.

Jenis lain yaitu kopolimer yang merupakan polimer dengan struktur yang terdiri dari dua atau lebih jenis monomer berbeda yang saling berikatan baik secara teratur atau tidak dalam membentuk rantai polimer.

Sifat Polimer

Adapun untuk beragam macam sifat-sifat yang dimiliki dari polimer ini, antara lain;

1. Fisik

Dalam material polimer, sifat fisik berhubungan dengan berat molekul dan densitas material polimer yang dihasilkan. Pada umumnya, semakin besar berat molekul maka polimer yang dihasilkan semakin baik karena itu berarti bahwa molekul polimer tersebut tersusun dari banyak monomer yang membentuk rantai.

Selain itu, sifat fisik polimer juga mencakup derajat polimerisasi, kristalinitas, dan volume molar dari polimer itu sendiri. Derajat polimerisasi merupakan tingkat monomer yang mengalami polimerisasi dari semua monomer yang ada.

Semakin besar derajat polimerisasi maka berat molekul akan semakin besar pula. Sedangkan untuk kristalinitas material terdiri dari dua jenis yaitu polimer kristalin dan polimer amorf. Polimer yang memiliki kristalinitas tinggi akan memiliki struktur yang rigid dan memiliki titik leleh yang tinggi, namun kelemahannya yaitu ketahanan material tersebut menjadi rendah.

2. Termal

Sifat termal merupakan ketahanan polimer terhadap suhu serta karakteristik polimer pada suhu tertentu. Pada sebagian besar polimer, sifat termal yang berhubungan dengan titik leleh dapat ditingkatkan melalui adanya modifikasi tertentu.

Umumnya, polimer yang memiliki fungsi khusus didesain untuk memiliki titik leleh dan ketahanan panas yang tinggi sehingga dalam aplikasinya material tersebut tidak akan rusak.

Pada sifat termal terutama untuk polimer amorf, terdapat istilah suhu glass transition atau suhu transisi kaca yang merupakan titik dimana pada suhu tersebut suatu material polimer akan berubah dari bentuk padat menjadi bentuk lunak atau rubbery state.

3. Mekanik

Jika kita berbicara material untuk aplikasi yang luas, maka kita tidak akan terlepas dari sifat mekanik yang menentukan kekuatan dan ketahanan dari material tersebut. Dengan sifat mekanik yang baik, umumnya suatu material memiliki ketahanan tinggi dan memiliki nilai yang juga tinggi.

Sifat mekanik yang paling umum yaitu strength atau kekuatan dimana sifat ini menunjukkan kekuatan material polimer dalam mengalami tekanan sampai terjadinya break atau pecah pada material tersebut.

Sifat ini dapat terbagi lagi menjadi tensile strength yang merupakan kekuatan tarik dari material, flexural strength yang merupakan kekuatan tekuk material, impact strength yaitu ketahanan material terhadap pukulan, dan lain sebagainya.

Pada umumnya, jika sifat kekuatan polimer dihubungkan dengan jenis polimer maka urutan kekuatan polimer yaitu polimer linier < polimer bercabang < polimer ikat-silang < polimer network.

4. Kimia

Jika kita berbicara tentang kimia maka suatu material tidak terlepas dari sifat kimia karena adanya sifat kimia yang akan menentukan perubahan dari material tersebut secara struktural. Sifat kimia berhubungan dengan interaksi dan reaktivitas material polimer terhadap molekul lain ataupun terhadap kondisi lingkungan tertentu yang akan mengakibatkan perubahan struktur material tersebut.

Sifat kimia juga berhubungan dengan degradabilitas suatu polimer, degradabilitas adalah perubahan kimia mendasar yang terjadi pada material polimer dimana hal itu akan mengakibatkan kerusakan pada struktur polimer itu sendiri.

Degradasi polimer dapat terjadi karena berbagai hal seperti karena adanya molekul atau senyawa inisiator lain yang bereaksi dengan material atau karena kondisi lingkungan seperti pH dan suhu. Pada umumnya, polimer seperti plastik memiliki sifat degradabilitas yang sangat rendah sehingga di alam plastik akan sangat sulit untuk terurai dan terdegradasi.

Manfaat Pengembangan Sifat Polimer

Polimer yang merupakan suatu material buatan atau hasil sintesis memiliki kemudahan untuk dilakukan modifikasi yang akan menghasilkan sifat yang lebih baik. Hal ini merupakan kelebihan dari material polimer dibandingkan material alam lain seperti besi yang lebih sulit dalam meningkatkan sifatnya.

Untuk meningkatkan sifat polimer dapat dilakukan dengan modifikasi tertentu secara struktural yang akan berimbas pada sifat akhir material tersebut. Saat ini telah dikembangkan beberapa modifikasi yang meningkatkan sifat polimer. Berikut ini adalah contoh beberapa pengembangan dan manfaatnya.

1. Polimer Plastik Tahan Panas

Selama ini kita mengetahui bahwa plastik merupakan material yang tidak tahan panas dan memiliki titik leleh yang rendah. Itulah mengapa jika kita panaskan plastik maka plastik tersebut akan segera meleleh. Saat ini telah dikembangkan material polimer berbasis plastik yang tahan terhadap suhu tinggi.

Inovasi yang dihasilkan ini lahir dari modifikasi pembuatan material polimer tersebut dimana pada pembuatannya dilakukan penambahan zat penahan panas seperti clay, zink, atau filler lain yang dapat menghambat panas. Polimer tahan panas ini memiliki berbagai kegunaan seperti dalam dinding pelapis reaktor nuklir, sebagai bahan bodi mobil, dan lain sebagainya.

2. Polimer Elastis

Sifat lain yang dapat dikembangkan dari polimer yaitu sifat elastisitas yang berhubungan dengan sifat mekanik material. Polimer elastis berarti bahwa polimer tersebut dapat ditarik hingga panjang tertentu dan ditekuk dengan sudut tertentu namun akan kembali lagi ke bentuk semula tanpa adanya kerusakan yang signifikan pada struktur molekul tersebut.

Modifikasi polimer untuk menghasilkan sifat elastisitas yang tinggi pada umumnya juga dilakukan pada tahap sintesis dimana prekursur ditambahkan dengan bahan elastomer yang bersifat elastis seperti rubber atau karet, dalam hal ini elastomer digunakan sebagai filler.

Penambahan elastomer ini akan menyebabkan material akhir polimer yang dihasilkan memiliki elastisitas yang juga tinggi.

3. Modifikasi Kekerasan Polimer

Sifat lain yang berhubungan dengan sifat mekanik yaitu mengenai kekerasan polimer. Pada umunya, polimer dengan penggunaan luar membutuhkan sifat mekanik yang tinggi seperti kekerasannya untuk menjaga ketahanan material tersebut.

Untuk mendapatkan polimer dengan kekerasan dan kekuatan yang tinggi, modifikasi dapat dilakukan melalui penambahan prekursor zat tertentu pada sintesisnya. Pada umumnya, penambahan senyawa cross-linker atau pengikat silang seperti divinil benzena dapat meningkatkan sifat kekerasan dan kekuatan dari polimer.

Hal itu dapat terjadi karena struktur polimer akan menjadi bercabang-cabang dan berikatan secara silang antara satu monomer dengan monomer lain.

4. Plastik Biodegradable

Jika sebelumnya kita tahu bahwa polimer seperti halnya benda yang terbuat dari plastik memiliki tingkat degradabilitas yang rendah dan membuat plastik sulit terurai pada lingkungan. Saat ini telah dikembangkan suatu polimer plastik yang mampu terdegradasi dengan mudah di alam atau disebut dengan biodegradable.

Sifat ini bisa didapatkan dengan menambahkan filler pada polimer dengan menggunakan bahan seperti selulosa yang mudah terdegradasi sehingga menghasilkan plastik yang bersifat biodegradable.

Ditemukannya plastik biodegradable ini menjadi salah satu solusi untuk mengurangi masalah sampah plastik yang semakin hari semakin besar dan plastik biodegradable ini relatif ramah terhadap lingkungan karena pada tempo waktu tertentu, plastik ini dapat mengalami degradasi dan terurai di tanah sehingga tidak akan mencemari dan merusak lingkungan.

Nah, itulah tadi penjelasan secara lengkap yang bisa kami bagikan kepada segenap pembaca terkait dengan macam-macam sifat polimer dan manfaat pengembangan modifikasinya. Semoga melalui artikel ini bisa memberikan wawasan serta penjelasan yang memahamkan.