Polimer
(makromolekul) merupakan molekul besar yang terbentuk dari unit – unit berulang
sederhana. Nama ini diturunkan dari bahasa yunani, yaitu : Poly yang
berarti banyak, dan mer yang berarti bagian (Malcom Steven, 2004).
Dan polimer juga merupakan bahan yang penting dalam pembuatan komposit.
Polimer berfungsi sebagai matriks yang berfungsi mengikat penguat yang
digunakan pada komposit. Beberapa contoh bahan polimer yaitu resin
phenolformaldehyde, urea formaldehyde, poliester, epoksi dan lainnya. Pada
umumnya polimer memiliki sifat yang menguntungkan karena massa jenisnya kecil,
mudah dibentuk, tahan karat (Hyer, 1998). Akan tetapi
polimer memiliki kekurangan seperti kekakuan dan kekuatan rendah. Oleh karena
itu agar diperoleh komposit yang lebih baik, maka polimer tersebut dipadukan
dengan bahan yang lain yang berfungsi sebagai bahan penguat seperti: serat (fiber),
partikel (particulate), lapisan (lamina) dan serpihan (flakes).
Pada saat ini berbagai industri telah menggunakan komposit yang diperkuat oleh
serat mulai dari industri perabot rumah tangga (panel, kursi, meja), industri
kimia (pipa, tangki, selang), alat-alat olah raga, bagian-bagian mobil yang
salah satunya bumper mobil, alat-alat listrik, industri pesawat terbang (badan pesawat,
roda pendarat, sayap dan baling baling helikopter) dan industri perkapalan
(salah satunya body speed boat).
2.2. Material
Komposit
2.2.1. Defenisi
dan Klasifikasi Material Komposit
Material komposit di definisikan sebagai kombinasi antara dua material atau
lebih unsur – unsur penyusun yang berbeda satu sama lain, baik dalam bentuk
komposisinya, dimana material yang satu berperan sebagai penguat dan yang
lainnya sebagai pengikat. Bahan komposit memiliki sifat – sifat yang lebih baik
dan mempunyai keunikan tersendiri jika dibandingkan dengan komponen – komponen
penyusunnya. Menurut keberadaannya komposit ada dua macam yaitu komposit alam
(kayu, gigi, tulang) dan komposit buatan (semen beton, be metal).
Komposit disusun dari dua komponen yaitu matriks atau resin, dan reinforcement
atau penguat dan ada juga yang menyebut dengan filler. Filler ini
nantinya berfungsi sebagai penguat dimana distribusi tegangan yang diterima
oleh komposit akan diteruskan ke filler. Filler ini dapat berupa serat
atau partikel.serat dapat berupa dari alam maupun sintetis. Serat alam dapat
disebut juga dengan biokomposit, contohnya dalah serat jerami, serat eceng
gondok. Dan yang sintetis misalnya adalah serat E-glass ( fiber
glass).
Material komposit
mempunyai beberapa keuntungan diantaranya :
1. Bobot ringan
2. Mempunyai
kekuatan dan kekakuan yang baik
3. Biaya produksi
murah
4. Tahan korosi
2.2.2. Klasifikasi Komposit.
Bahan komposit
dapat diklasifikasikan ke dalam beberapa jenis, bergantung pada penyusunan dan
jenis seratnya. Hal ini dapat dimengerti karena serat merupakan bahan utama
dalam komposit tersebut. Sifat-sifat mekanik bahan komposit seperti kekuatan,
kekakuan, keliatan dan ketahanan tergantung dari penyusunan dan sifat- sifat
seratnya.
Secara garis
besar komposit dapat di klasifikasikan menjadi 3 macam :
1. Fibrous composites materials.
Terdiri dari
dua komponen penyusun yaitu matriks dan serat.
2. Laminated composites
material.
Terdiri sekurang – kurangnya dua
lapis material yang berbeda dan digabung secara bersama – sama . Laminated
composites dibentuk dari berbagai lapisan – lapisan dengan berbagai macam arah
penyusunan serat yang ditentukan yang disebut laminat.
3. Particulate composites
material.
Particulate composites material (material komposit partikel)
terdiri satu atau lebih partikel yang tersuspensi didalam matriks dari matriks
lainnya.
2.3. Serat
Sebagai Penguat
Secara umum dapat dikatakan bahwa fungsi serat adalah sebagai penguat bahan
untuk memperkuat komposit sehingga sifat-sifat mekaniknya lebih kaku, tangguh
dan lebih kokoh bila dibandingkan dengan tanpa serat penguat, selain itu serat
juga menghemat penggunaan resin. Beberapa syarat untuk dapat memperkuat matriks
antara lain :
- Mempunyai modulus elastisitas yang tinggi.
- Kekuatan lentur yang tinggi
- Perbedaan kekuatan diameter serat harus relatif sama
- Mampu menerima perubahan gaya dari matriks dan mampu menerima gaya yang bekerja padanya.
Arah serat
mempengaruhi jumlah serat yang dapat diisikan ke dalam matriks. Makin cermat
penataannya, makin banyak penguat yang dapat dimasukkan. Bila sejajar
berpeluang sampai 90 %, bila separuh-separuh saling tegak lurus peluangnya 75 %
dan tatanan acak hanya memberi peluang pengisian 15 – 50 % .
Arah serat
penguat menentukan kekuatan komposit, sesuai dengan arah kekuatan maksimum.
Arah serat juga mempengaruhi jumlah serat yang dapat diisikan ke dalam matriks.
Makin cermat penataannya, makin banyak penguat dapat dimasukkan. Bila sejajar
berpeluang sampai 90%, bila separuh-separuh saling tegak lurus peluangnya 75%,
dan tatanan acak hanya berpeluang pengisian 15-50%.
Komposit yang diperkuat dengan serat
dapat digolongkan menjadi dua bagian yaitu :
1. Komposit
serat pendek (Short Fiber Composite)
Komposit serat
pendek biasanya seratnya dipotong-potong pendek sekitar 1 mm – 5 mm.
2. Komposit
serat panjang (Long Fiber Composite)
Secara teori serat panjang dapat menyalurkan
pembebanan atau tegangan dari satu titik kebagian lainnya. Komponen serat
panjang mempunyai serat yang lebih baik dari pada serat pendek, tetapi serat
pendek lebih banyak bentuk rancangannya.
• Pengertian Polimer (makromolekul) :kumpulan
molekul-molekul (monomer)yang berikatan secara
kovalen yang sangat panjang yang dapat dihasilkan dari sumber alami atau
sintetik
• Polimerisasi :
reaksi pembentukan polimer
Polimer berdasarkan jenis monomernya
• Homopolimer, yaitu polimer hasil reaksi monomer-monomer yang
sejenis.
Struktur homopolimer adalah
:
---A-A-A-A---
• Kopolimer, yaitu polimer hasil reaksi monomer-monomer yang lebih
dari sejenis.
Struktur kopopolimer adalah :
---A-B-A-B---
Reaksi yang terjadi dalam polimerisasi
• Polimerisasi adisi
Bergabungnya monomer-monomer yang memiliki ikatan rangkap (ikatan
tak jenuh). Ikatan rangkap akan menjadi jenuh saat monomer-monomer tersebut
berikatan satu sama lain. Pada polimerisasi adisi , tidak ada molekul yang
hilang.
Contoh reaksi polimerisasi adisi : pembentukan polivinil klorida
(PVC) dari monomer-monomer vinilklorida
CH2=CH-Cl
CH2=CH-Cl
Vinilklorida Vinilklorida
-CH2- CH- CH2- CH- CH2- CH- CH2- CH-
| | | |
Cl Cl Cl
Cl
Tidak ada komentar:
Posting Komentar