(Chapter IV - Polymer) Laporan Praktikum Pembuatan Polyester

BAB I

PENDAHULUAN

A.    LATAR BELAKANG

           

            Unsaturated polyester coating terdiri dari unsaturated polyester resin (UP resin ,polyester resin.Unsaturated ), hardening (curing) agent, akselerator, promotor,   photoinitiators, stabilizer,covering agent, pigment, extender. Sebagian besar  coating  juga mengandung copolymerizable vinil monomer.

            Meskipun stirena adalah monomer reaktiv paling umum digunakan, ester asam  akrilic baru-baru ini telah diperkenalkan, terutama untukaplikasi UV  curing. Monomer-bebas UP resin yang baik dilarutkan dalam pelarut (butil asetat) atau air dispersible  juga menjadi penting.

            Produk komersial UP resin dipasarkan dengan nama dagang berikut alpolit (Hoechst), cristic (scot bader), distitron (alusuisse). Estratil (Rio Rodano), gohselac( Nippon gohsei), ludopal (BASF),polylite (reichhold), roskydal (bayer), silmar (silmar), sinolite (DSM), unidic (Daipopon Ink), vestopal (Huls), viapal (vianova).

B.     TUJUAN PRAKTIKUM

Membuat poly ester yang baik dan benar dan dapat diaplikasikan dengan baik.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Unsaturated polyester resin(biasa dikenal dengan UP) berdasarkan  dengan reaksi cross linkage membentuk plastic yang bersifat thermosetting. Banyak resin UP mempunyai viscositas mulai medium hingga rendah, campuran cairan dalam pembuatan unsaturated polyester merupakan monomer yang mengalami copolymerisasi(biasanya styrene) sebagai cross-linking agent.

Unsaturated polyester dibentuk dari poly condensasi dari asam karboksilat tak jenuh dan asam karboksilat jenuh dengan diols. Resin-resin UP mengeras (cured) atau mengalami cross linked dengan polimerisasi oleh radikal bebas dengan bantuan inisiator (peroksida) dan accelerator pada temperature normal (10-40C), atau dengan peroksida sendiri pada temperature dibawah 80 C. Kelompok-kelompok tak jenuh dari polyester mengalami reaksi addisi dengan ikatan rangkap melalui copolimerisasi monomer pelarut.produk padat yang terbentuk digunakan sebagai bahan molding atau dalam cat. Mereka juga diperkuat dengan fiber atau pengisi, dan digunakan sebagai dempul atau adukan semen.

Resin vinyl ester, yang juga dikenal dengan resin phenacrylat,  merupakan polyadduct dari cairan resin epoxy dan asam acrylic dalam styrene. Strickly berkata, mereka bukan resin polyester tak jenuh, tetapi sejak mereka diproses, mengalami curing dan digunakan, mereka juga mendiskusikannya.

1. Bahan Utama

Sifat dari unsaturated polyester mempertahankan kealamian dan rasio kuantitas dari bahan utama( asam dikarboksilat tak jenuh,asam dikarboksilat jenuh, dan diol),pada kondisi kondensasi. Banyak bahan yang berbeda berdasarkan literature dan petunjuk referensinya. Banyaknya jumlah ikatan rangkap dalam adisi poly ester akan meningkatkan reaktivitas, panas reaksi dilepaskan selama curing, dan kestabilan suhu dalam produk akhir. Pada pembentukan dalam adisi asam dicarboxylic atau diol meningkatkan kelenturan suatu zat.

            Asam dikarboksilat tak jenuh seperti asam maleat dan asam fumarat digunakan sebagai komponen asam tak jenuh yang eksklusif.

Asam maleat anhidrat tidak semahal asam fumarat dan mengandung 1 mol air lebih sedikit daripada asam dikerboksilat bebas.

            Asam fumarat hanya digunakan ketika derajat pembentukan kembali dari asam maleat menjadi asam fumarat tidak cukup untuk sifat dari unsaturated polyester.

            Asam dikarboksilat jenuh. Asam phtalat digunakan secara eksklusif untuk membentuk phtalic anhidrat. Asam isophtalat mempunyai stabilitas panas,kekuatan mechanical, dan ketahanan terhadap bahan kimia yang lebih baik daripada asam phtalat. Asam therephtalat digunakan dalam resin dimana mempunyai kekuatan impact yang tinggi, stabilitas panas dan ketahanan terhadap cuaca yang dibutuhkan. Asam dikarboksilat jenuh yang lain seperti Tetrahydrophalat anhidrat, asam adipat, asam HET, asam tetrabromophtalat.

            Diol yang digunakan dalam pembuatan unsaturated polyester seperti ethylene glikol, 1,2-propanediol, diethylene glycol, 1,3-butanadiol, neopentyl glycol.

            Monomers untuk cross linking resin UP. Monomer yang digunakan seperti vinyl,allyl, dan senyawa acrilat merupakan monomer untuk cross linking dalam resin UP. Styrene adalah monomer yang terlalu jauh untuk produk tersebut. Hasil styrene biasanya diantara 25-45% berat.

2. Pembuatan

                  Resin UP biasanya dihasilkan melalui reaksi kondensasi dari asam dikarboksilat atau anhidrat dengan diol. Dilanjutkan dengan reksi esterifikasi dari asam anhidrat dan epoxy.

                  Bahan utama (seperti maleat anhidrat, phtalic anhidrat, dan propilen oksida) diubah menjadi polyester dengan reaksi selama 20 menit dan pada suhu 200 C,umumnya menggunakan bantuan katalis. Dalam kenyataannya reaksi kondensasi, tidak terdapat air dalam reaksi pembentukannya.

3. Bahan Tambahan
• Inhibitors digunakan untuk menjaga, polimerisasi dini dan memodivikasi waktu reaksi.
• Optical brighteners ditambahkan untuk menghasilkan resin yang berwarna kuning bercahaya untuk kegunaan tertentu ( seperti produk tranparant atau kancing putih). Pewarna biru, untuk proses pewarnaan selama curing, biasanya digunakan sebagai indicator saat curing.
• Stabilizer light (seperti: pengganti benzophenon dan hidroxyphenil triazoles)mencegah penguningan yang terlalu dini pada resin yang keras dibawah sinar matahari.
• Bahan pengisi seperti kapur, tepung quartz,dan pasir quartz. Type dari bahan pengisi dapat mempertahankan kegunaan akhir dan sifat-sifat yang diinginkan pada resin. Resin pengisi disediakan untuk pembuatan dempul, campuran molding, campuran casting, adukan semen.
• Blowing agent digunakan untuk menghasilkan buih polyester, berbagai jenis bahan tambahan dan system digunakan untuk ini seperti azodikarbonamide, tert-buthylhidrazinium chloride dan iron(III) klorida.

4. Curing

Pada suhu normal resin UP dapat mengalami cured dengan bantuan peroksida dan accelerators. System yang penting yang digunakan seperti hydroperoksida( methyl ethyl keton peroksida, siklohexanone peroksida, dan acetylacetone peroksida) dengan kobalt oktanoat atau dapat digunakan vanadium oktanoat atau naphtenate, seperti benzoyl peroksida dengan amina aromatic.

5. Tipe dari  resin UP

·         Resin standart

·         Elastic grades

·         Resin flame-resistant

·         Resin dengan ketahanan terhadap bahan kimia

·         Resin yang digunakan untuk campuran molding

·         Resin untuk pengisi dan dempul

·         Resin untuk campuran molding yang berbentuk serbuk

6. Sifat-sifat UP

Sifat-sifat penting  yang digunakan untuk menunjukkan karakter dari cairan resin:

·         Viscositas pada 23 C : 1.20-1.40 g/cc

·         Flexural strength : 80-160 N/mm2

·         Outer fiber strength : 2-7%

·         Impact strength : 6-15 KJ/m2

·         Tensile strength : 40-90 N/mm2

·         Elongation at break : 1.5-5%

·         dll

7. Kegunaan dan Segi Ekonomi

Resin UP hanya digunakan sebagai pengisi atau zat penguatdalam object dekorasi yang kecil, untuk cat mebel, adhesive, cat, dan resin tuang(resin serap) untuk peralatan sambungan elektronik.

Kegunaan penting dari resin UP adalah :

§  Konsruksi automobile

§  Bangunan industri

§  Industri elektronik

§  Pipa

§  Bangunan perahu dan kapal

§  dll

BAB III

METODOLOGI

A.    ALAT

·         Beaker glass

·         Kuas

·         Pengaduk kayu

·         Botol plastic

·         Glass ukur

·         Seng

B.     BAHAN

·         Resin bening

·         TiO₂

·         ZnO

·         Litopon

·         CaCO₃

·         Styrene

·         Kaolin

·         Talk

·         Mekpo (curing agent)

·         Cobalt

C.     CARA KERJA

1.      Masukan Resin bening ke dalam gelas plastik

2.      Kemudian masukkan TiO2, ZnO, dan litopon satu persatu sambil diaduk rata.

3.      Tambahkan bahan sekunder satu persatu sampai tercampur rata.

4.      Masukkan styrene secukupnya aduk lagi.

5.      Tambah pula cobalt dan MEKPO, aduk lagi.

6.      Aplikasikan pada seng.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A.    HASIL

            Tipe 1 → mulai aplikasi jam : 09.15 curing jam : 14.25

            Tipe 2 → mulai aplikasi jam : 10.24 curing jam : 15.20

            Tipe 3 → mulai aplikasi jam : 10.37 curing jam : 16.30

Hari ke dua memperbaiki tipe 2 :

            Mulai jam : 08.27 curing jam : 13.18

Uji Hardness :

            Tipe 1 :Tergores dengan pensil H

            Tipe 2 :Tergores dengan pensil 2H

                        Tipe 3 :Tergores dengan pensil H

           

Hari ke dua memperbaiki tipe 2 :

            Tergores dengan pensil 2H

B.     PEMBAHASAN

            Dalam pembuatan Unsaturaterd Polyester dengan adanya perbedaan filler ternyata berpengaruh pada saat pengaplikasiannya yaitu Curing Time dan  menghasilkan waktu yang berbeda-beda untuk curingnya. Tetapi Curing time pada saat pengaplikasian cenderung lama, hal itu mungkin disebabkan karena cara pangaplikasian, komposisi bahan yang berbeda ataupun jenis resinya. Karena waktu curing yang lama dibutuhkan oleh ketiga tipe dempul dengan komposisi yang berbeda sehingga yang paling mungkin mempengaruhi dalam curing time ini adalah jenis resin yang digunakan. Pada praktikum yang kami lakukan komposisi bahan tipe II menunjukan curing time yang paling cepat diantara kedua komposisi bahan yang lain.

             Kemudian dilakukan pengujian hardness pada seluruh cat yang sudah curing , hardness pada ketiga jenis komposisi tersebut juga ada yang mengalami perbedaan. Pada komposisi tipe II hardness yang diuji menunjukan paling keras diantara kedua tipe yang lain. Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui tingkat kekerasan lapisan cat.

BAB V

KESIMPULAN

Jadi polyester yang diaplikasikan menjadi dempul dengan komposisi yang berbeda saaat diuji hardness dan curing time menunjukan hasil yang berbeda dan apabila diaplikasi dengan logam dapat mudah dioleskan, kering, serta cukup keras.

           

DAFTAR PUSTAKA

Ullman’s Encyclopedia of Industrial Chemistry vol.A 21. 1992. VCH Lubishers.Inc.

                                                                                                Semarang, 2 mei 2014

Pembimbing,                                                                                       Praktikan,

 (Drs. Singgih Susiono )                                                               (Anton)  (Novitalia)

       LAMPIRAN

§      Basis                                        = 35 gr resin

Resin : 70% x 35 gr : 24,5 gr

Vol.resin :

                : 20,416 ml

PVC       

  25%       :  : 100%

25 vol.pigmen + 25 x 20,416 : 100 x vol.pigmen

                            510,4 ml     : 75 vol.pigmen

                           Vol.pigmen : 6,805 ml

§      Resin                                       = 35 gr

PRIMER 40% :

§      TiO2                                        = 5,716 gr                   

§      ZnO                                         = 3,811

§      Litopon                                   = 2,926 gr

SEKUNDER I

§      Styrene 25% dari resin            = 8,75 gr

§      Mekpo (curing agent)              = 0,5 % . 100   = 0,5 gr

§      Cobalt                                     = 0,175 gr tetes

CURING AGENT

SEKENDER 60% :

I.                   CaCO₃ : 7,295 gr

Talk      : 2,164 gr

II.                Kaolin  : 5,818 gr

Talk      : 3,246 gr

III.             CaCO₃ : 4,559 gr

Kaolin   : 6,788 gr

LAPORAN RESMI

PEMBUATAN POLYESTER

                                  

Disusun oleh:

                             Antonius Yunian Wicaksono          (112002)

                             Novitalia                                 (112028)

AKADEMI KIMIA INDUSTRI SANTO PAULUS
SEMARANG

2014