Prosiding Simposium Nasional Polimer V

PERKEMBANGAN ADDITIVE POLIMER

Asmu Wahyu SaptoraharjoPT Tripolyta Indonesia

Jl. Raya Cilegon Km 123, Banten

ABSTRAK

ISSN /4/0-8720

PERKEMBANGAN ADDITIVE POLIMER. Tiga jenis ad itif : Antioxidant, slip dan clarifying yangakhir-akhir ini banyak dipergunakan pada berbagai aplikasi polimer polyolefin dibahas dalam paper ini.Peranan Antioxidant sebagai penangkal pembentukan radikal maupun pengurai hidroperoksida diungkapkandengan harapan memberikan pemahaman tentang zat-zat kimia lain yang dapat berfungsi sebagai Antioxidant.Jenis Antioxidant komersil seperti irganox 1010, irgafos P 168 dan jenis-jenis yang lebih baru lainnyaserta kombinasinya menunjukkan perkembangan yang pesat pada industri aditif ini. Slip agent dipergunakanpaling banyak pada aplikasi blown film. Satu dari kemasan plastik yang sangat besar dikonsumsinya diIndonesia. Saat ini yang paling banyak digunakan sebagai Slip agent adalah oleamida dan urikamida.PE lebih sering menggunakan uriakamida, karena memiliki kestabilan termallebih tinggi. Pada mas a lalu banyakjuga digunakan stearamida maupun wax lainnya, namun saat ini sudah ditinggalkan karena kebutuhankoefisien friksi yang lebih rendah. Dimasa lalu sumber aditif ini berasal dari tulang belulang hewan,namun belakangan, terutama di Indonesia dan negara muslim lainnya bergeser ke sumber vegetal. Aditif ketigayang dibahas adalah Clarifying agent atau juga dikenal sebagai Nucleating agent. Terutama banyak digunakanuntuk Polipropilen kopolimer random. Baik pada aplikasi Injection Molding maupun Blow Molding.Zat aditif ini dapat menaikkan transparansi dari Polipropilen sehingga pada aplikasi Extrusion stretch blowmolding, polimer Polipropilen yang bersifat semikristalin dapat setrasparan PET amorf pada kemasan botol.Sumber utama dari aditif ini adalah Sorbitol. Namun sampai sekarang hanya satu supplier yang mampumembuat aditif ini dengan kesetimbangan sifat tranparasi maupun sifat organoleptic. Terakhir dibahas pulatentang aspek legal dari pemakaian aditif dalam polimer terutama restriksi melalui batasan migrasi spesifiksedangkan FDA-USA lebih menekankan pada ekstrak maksimum dengan beberapa pelarut pad a kondisispesifik.

ANTI OXYDANT, SLIP AGENT DAN CLARIFYING

Contoh additive dalam polimer

Additive HDPElOPELLDPEPPPSPAPET

Clarifying/nucleating

vvv

Lubricant

vvvvv

antistatic

vvvvvvv

Phenolic Antioxydant

vvvvvvv

Organophosphit

vvvv vantioxydant

UV absorber

vvvvvvv

Slip agent

vvvv v

26

Perkembangan Additive Polimer (Asmu Waltyu Saptoraltarjo)

1.Antioxydantpengaruh antioxydant dan kombinasinya

Base

0.04% Irganox 1076

0.04% Irganox 1010

0.04'" Irganox 1010 and0.04% Irgafos 168

0.04% Irganox 1010 and0.08% Irgafos 168

oOnset of Oxidative Induction (minutes)

5 10 15 20 25 30

o 20 40 60 80 100Days to Embrittlement (125°C)

120

Bermacam antioksidant dan suhu kerjanya

t.biIityj

Hindered Amine

Hindered Phenol

Thiosynerglst (& Phenol)

PhosphiteHydroxylamine

a-tocopherol

'No Long reL The""./ Sibilltyj

I II

~~-r·-, II I

Melt pr+cessing s~.~mty

o 50 100 150

Temperature (0C)

200 250 300

27

Prosiding Simposium Nasional PoUmer V

Degradasi Polirner

Polymer

(r

ROOHRad lea I

SC8veng.er

Penangkal proses Degradasi

ISSN 1410-8720

• Donor Proton:

• 2,6-Di-tert.butyl-4­methylphenol(hindered phenol)

• Tocopherol

• Dioctadecyl hydroxylamm

• Alkylated benzofuran• Hindered Amin

Penangkal Proses Degradasi

28

rRH

) Polymer

• Hydroperoxide decomposer(HD):

• dialkyl-thiodipropionate.

• Tris(dodecyl)phosphite

• Aromatic phosphite

• Blending antara tipe donorproton dan HD paling seringdigunakan

• Harga 4-6 USD/kg• Kebutuhan Indonesia: 1000 tonlth

Perkembangan Additive Po/imer (Asmu Wahyu Saptoraharjo)

2.S1ip Agent

• Slip Effect:decrease friction - both film­to-film friction and thatbetween the film and

production equipment

• Slip effect is measured asCoF (Coefficient of Friction)

oleamide migrate faster than erucamide

Penurunan koeffisien friksi

29

Prosiding Simposium Nasional Polimer V

Jenis Slip agent

ISSN 1410-8720

• The most commonly usedslip agents are oleamide anderucamide.

• Oleamide is prepared byamidation of oleic acid

(C18:1).• Direction is now move from

tallow based to vegetablebased.

• Harga; 2-3 USD/kg• Kebutuhan Indonesia: 750

ton/th

3. Clarifying agent

Kenaikkan transparancy70

60

50

~40to:r: 30~o

20

30

o ppHomopolymer

ppRandom copolymer

Perkembangan Additive Polimer (Asmu Wahyu Saptoraharjo)

Menaikkan suhu kristalisasi

MFJ;;4Standard co-additive package

115~(I)!5 110e(I)Q.E 105~5~ 100•.t:!

~b 95(I)

c:::

90a eoo 1200 1800

ppm of Clarifier

2400 3000

Non­

Nucleated

Nucleated

Dengan dan tanpa Clarifying

• Clarifying: cry stallnucleator

• Increase crystalizationtemperature

• Formation of moresmaller and uniform

size of spherulitecrystall

CoolIng

Turunan Sorbitol

R R• 1st Generation : (OBS or

dibenzyl idenesorbitol)

• 2nd Generation : (MOBS ormethyldibenzylidene sorbitol)

• 3rd Generation : (OMOBSdimethyldibenzylidenesorbitol)

• Source: corn, sugar,cassava

• Harga: 3rd 36-39 USO/kg• Kebutuhan: 100 ton/th

31

Prosiding Simposium Nasiollal Polimer V ISSN 1410-8720

Aspek legal additive untuk kemasan makanan

• Regulasi ED :Directive 90/126/EEC, termasuk cara. memperoleh persetujuan food contact di EU :uji migrasi, uji toksikologi dari uji terse but dihasilkan TDI,Tolerable daily Intake dengan satuan mg/kg berat badan.Terakhir TDI dikonversikan ke SML, Spesific Migration Limitberupa TDI x 60 dalam satuan mg additive/kg makanan (ppm).Saat ini restriksi untuk limit migrasi keseluruhan (OML)adalah 60 ppm.

• Directive 82/711/EEC (=basic rule for testing migrationof additive and constituent of plastic intended to come in tocontact with foodstufj) 92/48/EEC,93/9/EEC, dan 96/11/EEC(amandement directive 90)

• EC Directive 94/62/EC limit set untuk heavy metals :Pb,Cd,Hg dan hexavalent chromium

• Regulasi USA (FDA): Title 21 Code of Federal RegulationCFR. Untuk polyolefin : part 177: 1520 :restriksi padamaximum extractable :air, xylene, hexane, pada berbagai suhu

• Regulasi Japan (JHOSP A): mirip degan FDA menggunakanmaximum extractable dan limit set heavy metals.

32