PEMBUATAN POLIPROPILENA

KELOMPOK 5

M. Muhajir Syarifudin

Nur Nofiyantika

Puspo Rachmadani Rahayu

Kelas2D – Teknik Kimia Politeknik Negeri Malang

BAB I

PENDAHULUAN

1. Latar Belakang

Polimer merupakan molekul besar yang terbentuk dari unit – unit berulang

sederhana. Nama ini diturunkan dari bahasa Yunani Poly, yang berarti “banyak” dan

mer, yang berarti “bagian”. Sedangkan industry polimer (polimer sintesis) baru

dikembangkan beberapa puluh tahun terakhir ini.

Polimer tersusun atas perulangan monomer menggunakan ikatan kimia tertentu.

Ukuran polimer, dinyatakan dalam massa (massa rata-rata ukuran molekul dan jumlah

rata-rata ukuran molekul) dan tingkat polimerisasi, sangat mempengaruhi sifatnya,

seperti cuhu cair dan viskositasnya terhadap ukuran molekul (missal seri hidrokarbon).

Polimer merupakan molekul besar (makromolekul) yang terbangun oleh susunan

unit ulangan kimia yang kecil, sederhana dan terikat oleh ikatan kovalen. Unit ulangan

ini biasanya setara atau hampir setara dengan monomer yaitu bahan awal dari polimer.

Dalam kehidupan sehari-hari banyak barang-barang yang digunakan merupakan

polimer sintetis mulai dari kantong palstik untuk belanja, plastic pembungkus makanan

dan minuman, kemasan plastic, alat-alat listrik, alat-alat rumah tangga, dan alat-alat

elektronik.

Kata polimer pertama kali digunakan oleh kimiawan Swedia, Berzelius pada tahun

1833, sepanjang abad 19 para kimiawan bekerja dengan makromolekul tanpa memiliki

suatu pengertian yang jelas mengenai strukturnya. Sebenarnya beberapa polimer alam

yang termodifikasi telah dikomersialkan. Sebagai cntoh, selulosa nitrat dipasarkan di

bawah nama-nama “celluloid” dan guncotton. Sepanjang tahun 1839 dilaporkan

mengenai polimerisasi stirena, dan selama 1860-an dipublikasikan sintesis poli (etilena

glikol) dan poli (etilena suksinat) bahkan dengan struktur-struktur yang tepat.

Bahan plastic buatan pertama kali dikembangkan pada abad ke-19, dan saat ini di

awal abad ke-21 jenis bahan ini telah ada di sekeliling kita dalam bentuk dan kegunaan

yang sangat beragam. Cellulose nitrate merupakan salah satu jenis bahan plastic yang

pertama-tama dikembangkan. Ahan ini ditemukan Alexander Parkes di pertengahan

abad ke-19 dan pertama kali dipamerkan pada suatu Pameran Akbar di London tahun

1862 dalam bentuk sol sepatu dan bola-bola billiard. Pada tahun 1869 John Wesley

Hyatt mengembangkan bahan Cellulose nitrate lebih lanjut dengan cara

mencampurkannya dengan camphor menjadi bahan baru yang kemudian diberi nama

Celluloid. Bahan ini menjadi sangat popular digunkan pada produk-produk sisir rambut,

kancing pakaian dan gagang pisau.

BAB II

1. Propilena

Meupakan bahan baku dalam pembuatan polipropilena jenis homopolimer

sedangkan untuk jenis random copolymer dan impact copolymer selain propilena

diperlukan juga etilena dengan komposisi tertentu.

Propilena merupakan hidrokarbon alfatik dengan satu rantainya mempunyai ikatan

rangkap dua atau ikatan tidak jenuh. Polipropilena merupakan golongan olefin yang

diperoleh dari hasil cracking (perengkahan) minyak bumi pada temperature 700-9000 C,

untuk menghilangkan gas nafhtalena dan dilanjutkan dengan proses fraksionasi.

2. Polipropilena

Polipropilena atau polipropena (PP) adalah sebuah polimer termo-plastik yang

dibuat oleh industry kimia dan digunakan dalam berbagai aplikasi, diantaranya

pengemasan, tekstil (contohnya tali, pakaian dalam termal, dan karpet), alat tulis,

berbagai tipe wadah etrpakaikan ulang serta bagian plastic, perengkapan laboratorium,

pengeras suara, komponen otomotif, dan uang kertas polimer. Polimer adisi yang

terbuat dari propilena monomer, permukannya tidak rata serta memiliki sifat resistan

yang tidak biasa terhadap kebanyakan pelarut kimia, basa dan asam.

Struktur molekul propilena dapat dilihat pada gambar berikut.

CH2=CH-CH3

Secara industry, polimerisasi polipropilena dilakukan dengan menggunakan katalis

koordinasi. Proses polimerisasi ini akan menghasilkan suatu rantai linear yang berbetuk

–A-A-A-A-A- , dengan A merupakan propilena. Reaksi polimerisasi dari propilena secara

umum dapat dilihat pada gambar berikut.

Pengolahan lelehnya polipropilena bisa dicapai melalui ekstrusi dan pencetakan.

Metode ekstrusi (peleleran) yang umum menyertakan produksi serta pintal ikat (spun

bond) dan tiup (hembus) leleh untuk membentuk gulungan yang panjang untuk

nantinya diubah menjadi beragam produk yang berguna seperti masker muka,

penyaring, dan lap.

Teknik pembentukan yang paling umum adalah pencetakan suntik, yang digunakan

untuk berbagai bagian seperti cangkir, alat pemotong, botol kecil, topi, wadah,

perabotan, dan suku cadang otomotif seperti baterai. Teknik pencetakan tiup dan

injection-stretch blow molding juga digunakan, yang melibatkan ekstrusi dan

pencetakan.

Ada banyak penerapan penggunaan akhir untuk PP (polipropilena) karena dalam

proses pembuatannya bisa di-tailor grade dengan aditif serta sifat molekul yang spesifik.

Sebagai missal, berbagai aditif antistatic bisa ditambahkan untuk memperkuat resistensi

permukaan polipropilena terhadap debu dan pasir. Kebanyakan teknik penyelesaikan

fisik, seperti permesinan, bisa pula digunakan pada polpropilena. Perawatan permukaan

bisa diterapkan ke berbagai bagia polipropilena untuk meningkatkan adhesi (rekatan)

cat dan tinta cetak.

Gambaran umum Polipropilena :

Penggunaan : Termoplastik, fiber, termoplastik elastomer

Monomer : propilena

Polimerisasi : Ziegler-Natta, metallocene catalyst

Titik leleh : 1650C

Temperature “glass transition” : -170C

3. Manfaat Polipropilena

Karena polipropilena kebal dari lelah, kebanyakan living hinge (engsel fleksibel tipis

yang terbuat dari plastic yang menghubungkan dua bagian dari palstik yang kaku),

seperti yang ada di botol dengan tutup flip top, dibuat dari bahan ini.

Lembar propilena yang sangat tipis dipakai sebagai dielektrik dalam pulsa berdaya

tinggi tertentu serta kondensator frekuesni radio yang kehilangan frekuensinya rendah.

Kebanyakan barang dari palstik untuk keperluan medis atau laboratorium bisa

dibuat dari polipropilena karena mampu menahan panas di dalam autoklaf. Sifat tahan

panas ini menyebabkan digunakan sebagai bahan untuk membuat ketel (ceret) tingkat-

konsumen. Wadah penyimpan makan yang terbuat darinya takkan meleleh di dalam

mesin cuci piring dan selama proses pengisian panas industry berlangsung. Untuk alasan

inilah sebagian besar tong plastic untuk produk susu perahan terbuat dari polpropilena

yang ditutupi dengan foil aluminium (keduanya merupakan bahan tahan panas). Sesuai

produk diinginkan, tabung sering diberi tutup yang terbuat dari bahan yang kurang

tahan panas, seperti polietilena berdensitas rendah (LDPE) atau polistirena. Wadah

seperti ini merupakan contoh yang bagus mengenai perbedaan modulus, karena tampak

jelas beda kekenyalan LDPE (lebih lunak, lebih mudah dilenturkan) dengan polipropilena

yang tebalnya sama. Jadi wadah penyimpan makan dari polpropilena sering memiliki

tutup yang terbuat dari LDPE yang lebih fleksibel agar bisa tertutup rapat-rapat.

Polipropilena juga bisa dibuat menjadi botol sekali pakai untuk menyimpan produk

konsumen berbentuk cairan atau tepung, meski HDPE dan polietilena tereftalatlah yang

umumnya dipakai untuk membuat botol semacam itu. Ember plastic, baterai mobil,

container penyejuk, piring dan kendi sering terbuat dari polipropilena atau HDPE,

keduanya memliki penampilan, rasa, serta sifat yang hampir sama pada suhu ambient.

Polipropilena merupakan sebuah polimer utama dalam barang-barang tak tertenun.

Sekitar 50% digunakan dalam berbagai produk sanitasi yang dipakai untuk menyerap air

(hidrofil), bukan yang secara alami menolak air (hidrofobik). Penggunaan tak tertenun

lainnya yang menarik adalah saringan udara, gas, dan cair dimana serat bisa dibentuk

menjadi lembaran atau jarring yang bisa dilipat untuk membentuk kartrij atau lapisan

yang menyaring dalam batas-batas 0.5 sampai 30 mikron. Aplikasi ini bisa ditemukan di

dalam rumah sebagai saringan air atau saringan tipe pengondisian udara. Wilayah

permukaan tinggi serta polipropilena hidrofobik alami yang tak tertenun merupakan

penyerap tumpahan minyak yang ideal dengan perintang apung yang biasanya

diletakkan di dekat tumpahan minyak di sungai.

Polipropilena juga umum digunakan sebagai polipropilena berorientasi dwi sumbu

Biaxially Oriented Polypropilene (BOPP). Lembaran BOPP ini digunakan untuk membuat

berbagai macam bahan seperti clear bag (tas yang transparan). Saat polipropilena

berorientasi dwi sumbu, ia menjadi sejernih Kristal dan berfungsi sebagai bahan

pengemasan untuk berbagai produk artistic eceran.

Polipropilena yang berwarna-warni banyak dipakai dala pembuatan permadani dan

tatakan untuk digunakan di rumah.

Militer AS pernah menggunakan polipropilena atau “polypro” untuk membuat

lapisan dasar cuaca dingin seperti kaos lengan panjang atau celana dalam yang panjang.

(Saat ini polyester menggantikan polipropilena dalam berbagai aplikasi di militer AS).

Kaos dari polipropilena tidak mudah terbakar, tapi bisa meleleh yang berakibat pada

bekas terbakar pada bagian baju yang terkena apapun jenis ledakan atau api.

Polipropilena digunakan pula sebagai pengganti polivinil klorida (PVC) sebagai

insulasi untuk kabel listrik LSZH (Low Smoke Zero Halogen) dalam lingkungan ventilasi

rendah, terutama sekali terowongan. Ini karena polipropilena mengeluarkan sedikit

asap serta halogen yang tidak beracun, yang akan menghasilkan asam pada suhu tinggi.

4. Struktur Kristalinitas Polipropilena

Kristalinitas merupakan sifat penting yang terdapat pada polimer. Kristalinitas

merupakan ikatan antara rantai molekul sehingga menghasilkan susunan olekul yang

lebih teratur. Pada polimer polipropilena, rantai polimer yang trebentuk dapat tersususn

membentuk daerah kristalin (molekul tersusun teratur) dan bagian lain membentk

daerah amorf (molekul tersusun secara tidak teratur)

Dalam struktur polimer atom-atom karbon terikat secara tetrahedral dengan sudut

ikatan C-C 109.50 dan membentuk rantai zigzag planar sebagai berikut :

Untuk polipropilena struktur zigzag planar dapat terjadi dalam tiga cara yang

berbeda-beda tergantung pada posisi relative gugus metal satu sama lain di dalam

rantai polimernya. Ini menghasilkan struktur isotaktik, ataktik dan sindotaktik.

(a) Struktur isotatik

Dikatakan bersturktur isotaktik jika gugus metal pada posisi yang sama di dalam

polimer tersebut.

(b) Struktur ataktik

Disebut polimer ataktik apabila gugus alkil/fenil yang berada pada rantai

karbonnya berposisi secara random.

(c) Struktur sindotaktik

Sedangkan disebut dengan polimer sindotaktik apabila gugus alkil/fenil memiliki kedudukan yang tidak sama misalnya cis dan trans, namun kedudukan tersebut berubah secara beraturan.

Ketiga struktur polipropilena tersebut pada dasarnya secara kimia berbeda satu

sama lain. Polipropilena ataktik tidak dapat berubah menjadi polipropilena sindotaktik

atau menjadi struktur lainnya tanpa memutuskan dan menyusun kembali beberapa

ikatan kimia. Struktur yang lebih teratur memiliki kecenderungan yang lebih besar untuk

berkristalisasi daripada struktur yang tidak teratur. Jadi, struktur isotaktik dan

sindotaktik lebh cenderung membentuk daerah kristalin daripada ataktik. Polipropilena

berstruktur stereogular seperti isotatik dan sindotaktik adalah sangat kristalin bersifat

keras dan kuat. Dalam struktur polipropilena ataktik gugus metal bertindak seperti

cabang rantai pendek yang muncul pada sisi rantai secara acak. Ini mengakibatkan

sulitnya untuk mendapatkan daerah-daerah rantai yang sama (tersusun) sehingga

mempunyai sifat kristalin rendah menyebabkan tingginya kadar oksigen pada bahan

tersebut sehingga bahan polimer ini mudah terdegradasi oleh pengaruh lingkungan

seperti kelembaban cuaca, radiasi sinar matahari dan lain sebagainya.

5. Sifat – sifat Polipropilena

Polipropilena merupakan bahan baku plastic yang ringan dengan densitas 0.90-0.92 ,

memiliki kekerasan dan kerapuhan yang paling tinggi dan bersifat kurang stabil terhadap

paas dikarenakan adanya hydrogen tersier. Penggunaan pengisi dan penguat

memungkinkan polipropilena memiliki mutu kimia yang baik sebagai bahan polimer dan

tahan terhadap pemecahan karena tekanan (stress-cracking) walaupun pada

temperatur tinggi.

Kerapuhan plipropilena di bawah 00 C dapat dihilangkan dengan penggunaan bahan

pengisis. Dngan bantuan pengisis dan penguat, akan terdapat adisi yang baik.

Polimer yang memiliki konduktivitas rendah seperti polpropilena (konduktivitas =

0.12 W/m) kristalinitasnya sangat rentan terhadap laju pendinginan. Misalnya dalam

suatu proses pencetakan termoplastik membentuk barang jadi yang tebal dan luas,

bagian tengah akan menjadi dingin lebih lambat daipada bagian luar, yang besentuhan

langsung dengan cetakan. Akibatnya akan terjadi perbedaan derajat kristalinitas pada

permukaan dengan bagian tengahnya.

Polipropilena mempunyai tegangan (tensile) yang rendah, kekuatan benturan

(impact strength) yang tinggi dan ketahanan yang tinggi terhadap pelarut organic.

Polipropilena juga mempunyai sifat usolator yang baik, mudah diproses dan sangat

tahan terhadap air karena sedikit sekali menyerap air, dan sifat kekakuan yang tinggi.

Seperti polyolefin lain, polipropilena juga mempunyai ketahanan yang baik terhadap

bahan kimia anorganik non pengoksidasi, deterjen, alcohol dan sebagainya. Tetapi

polipropilena dapat terdegradasi oleh zat pengoksidasi seperti asam nitrat dan hydrogen

peroksida. Sifat kristalinitasnya yang tinggi menyebabkan daya regangannya tinggi, kaku

dan keras.

Sifat fisik polipropilena ditunjukkan pada table berikut :

Parameter Nilai

Berat molekul 42.078

Titik didih ( P=101.3 kPa dlm 0C) 47.7

Titik leleh (0C) 190-20

Temperature kritik (0C) 92

Densitas kritik (g/ml) 0.2333

Tekanan kritik (MPa) 4.3

Lower explosion limit (% V udara) 24

Upper explosion limit (% V udara) 11.1

Temperature autoignition (0C) 224

Kelarutan dalam air (T=200C ; P – 101.3 kPa) 44.6

Bau Bau gas alam

Titik nyala (0C) 08

Densitas uap 1.5

Specific gravity 0.516

Tekanan uap (200 C dlm psig) 132

Indeks bias 1.49

Tensile strength (psi) 4300-5500

Elongation (%) 200-700

Tensile modus (103 , psi) 1.6-2.3

Impact of strength (ft-lb/in of notch) 0.5-2.0

Densitas 0.855 gr/cm3

Titik leleh 1600 C

Sifat kimia polipropilena adalah sebagai berikut :

1. Polipropilena diproduksi melalui system cracking pada proses pmurnian minyak

bumi yang juga menghasilkan etile, metana dan hydrogen. Reaksi yang terjadi

adalah :

2CH3CH2CH3 CH3CH=CH2 + CH2=CH2 + CH4 + H2

2. Reaksi polipropilena dengan ammonia menghasilkan akrilonitrit pada industry

asam akrilit. Reaksi yang terjadi adalah :

CH3CH=CH2+ NH3 + 3/2 O2 CH2CHCN + 3H2O

3. Pada temperature tinggi klorinasi propilen dengan klorida memproduksi gliserol.

Reaksi yang terjadi adalah :

CH3CH=CH2 + Cl2 770 K Ch2=CH2Cl + HCl

5. Pembagian Polipropilena

Berdasarkan monomer penyusunnya polipropilena dapat dibedakan menjadi :

a. Polipropilena Homopolimer, yaitu polipropilena uang disusun hanya oleh

monomer propilena. Sifat utama jenis polipropilena ini adalah kekauannya yang

bahkan juga dimiliki pada temperature tinggi. Jenis polipropilena ini memiliki

temperature transisi gelas 00 C, sehingga polipropilena jenis ini bersifat getas

pada temperature rendah. Pada sifat optis, jeis polipropilena ini memiliki tingkat

kebeningan sedang (translucent). Polipropilena jenis ini juha memiliki sifat

kemengkilapan yang baik. Aplikasinya meliputi kemasan makanan (baik rigid

maupun flexible), peralatan rumah tangga, karung palstik, dan lain-lain.

b. Polipropilena Random Copolimer yaitu polipropilena yang disusun oleh

monomer propilena dan etilena yang tersusun acak dalam ranati polipropilena.

Random copolymer dikenal terutama dari kebeningannya dan kelenturannya

yang tinggi. Karenanya, polipropilena random copolymer banyak digunakan

untuk pembuatan peralatan yang bening, tutup botol jenis flip top dan kemasan

lainnya.

Karakteristik yang penting lainnya adalah polipropilena random copolymer

memiliki temperature leleh yang lebih rendah dibanding polipropilena

homopolymer. Namun kekuatan dan kekerasannya kurang jika dibandingkan

oleh polipropilena homopolimer. Karena karakteristik ini, polipropilena random

copolymer juga digunakan sebagai bahan laminasi (extrusion coating) untuk

aplikasi karung.

c. Polipropilena Impact Copolimer (ICP) yaitu polipropilena yang disusun oleh

monomer propilena dan etilena yang tersusun dalam dua blok fasa, yaitu

polipropilena homopolimer dan ethylene-propylene-rubber (EPR). ICP

menawarkan variasi sifat yang besar, namun terutama dapat dikenali dari

sifatnya yang memiliki ketahanan pembebanan kejut yang sangat baik, termasuk

pada temperature rendah (memiliki temperature transisi gelas -300C) dan

berwarna putih susu doff, berbeda dengan polipropilena homopolimer atau juga

polipropilena random copolymer. Aplikasi polipropilena jenis ini antara lain

bahan baku pembuatan kaleng plastic, pallet, elektronik dan perlengkapan

otomotif.

6. Pembuatan Polipropilena

Polipropilena adalah hasil polimerisasi propena. Polimerisasi adalah penggabungan

molekul – molekul sejenis menjadi molekul raksasa sehingga beranati karbon sangat

panjang. Molekul yang bergabung disebut monomer – monomer. Sedangkan molekul

raksasa yang terbentuk disebut polimer.

Jenis polimerisasi yang terjadi pada pembuatan polipropilena ini adalah polimerisasi

adisi, karena terjadi ikatan antara monomer propilena melalui ikatan rangkapnya.

Pertumbuhan yang terjadi pada polimerisasi ini disebabkan karena adanya penambahan

monomer yang berlangsug secara terus – menerus pada pusat aktif radikal bebas.

Polimerisasi adisi menghasilkan berat molekul yang sama dengan berat semu unit

menome yeng tergabung dalam rantai polimer.

Polimerisasi ini akan berlangsung sampai semua monomer habis bereaksi. Akan

tetapi, terminasinya dapat diatur dengan menambah molekul hydrogen yan

memutuskan pertumbuhan atau perpanjangan rantai polimer. Polimerisasi adisi pada

umumnya berlangsung dalam kondisi tanpa katalisator dan temperature kamar, pada

polimerisasi adisi juga tidak dihasilkan molekul-molekul ringan sebagai produk samping.

Adapun sifat-sifat polimerisasi adalah :

a. Tidak ada hasil samping

b. Mekanisme reaksi adalah reaksi rantai (chain growth) berlangsung cepat

c. Hasilnya pada umumnya adalah polimer termoplastik, artinya dengan

pemanasan dapat melebur lagi, dan dapat berubah menjadi bentuk lain.

nCH2 = CH – CH2 (-CH2 – CH-) n CH3

Mekanisme rekasi yang terjadi terdiri dari 3 tahapan, yaitu :

1. Inisiasi

2. Propagasi, dan

3. Terminasi

Polimerisasi Ziegler-Natta merupakan metode sintesis polimer dengan monomer

yang memliki ikatan rangkap, termasuk jenis polimerisasi adisi, metode ini sesuai

dengan namanya, ditemukan oleh dua ilmuwan yaitu Ziegler dan Natta. Polimerisasi

Ziegler-Natta menggunakan system katalis dank o-katalis dalam reaksi polimerisasinya.

Katalis ini merupakan senyawa komplek dari golongn I-III dengan halide dan turunan

logam transisi golongan IV-VII.

Katalis Ziegler-Natta biasanya adalah senyawa TiCl3 sebagai ko-katalis yang

digunakan adalah TiCl3 dan Al(C2H5)2Cl atau TiCl4 dengan Al(C2H5)3. Reaksi antara katalis

dank o katalis ini akan menghasilkan suatu kompleks yang selanjutnya akan bereaksi

dengan molekul propilena. Pada proses pengakhiran, polimerisasi Ziegler-Natta

dilakukan dengan menambahkan molekul hydrogen akan memutuskan pertumbuhan

rantai polimer.

Sebelum terjadi ketiga tahapan reaksi tersebut, katalis TiCl4 diaktifkan terlebih

dahulu oleh ko-katalis Al(C2H5)3 sehingga akan terbentuk pusat aktif (active center)

katalis seperti pada reaksi berikut :

Setelah katalis diaktifkan oleh ko-katalis membentuk radikal bebas Ti, maka

monomer propilen akan menyerang abgian aktif ini dan berkoordinasi dengan logam

transisi, selanjutnya ia menyisip antara metal dan grup alkil, sehingga mulailah

terbentuk rantai polipropilena.

Radikal propilena yang terbentuk akan menyerang monomer propilena lainnya terus

menerus dan membentuk radikal polimer yang panjang. Pada tahap ini tidak terjadi

pengakhiran, polimerisasi terus berlangsung sampai tidak ada lagi gugs fungsi yang

tersedia untuk berekasi. Cara penghentian reaksi yang biasa dikenal adalah dengan

penghentian ujung atau dengan menggunakan salah satu monomer secara berlebihan.

Pada tahap terminasi ini diinjeksikan sejumlah hydrogen yang berfungsi sebagai

terminator. Hydrogen sebagai terminator akan bergabung dengan sisi aktif katalis

sehingga terjadi pemotongan radkal polimer yang akan menghentikan polimerisasi

propilen.

Dalam pembuatan polipropilena terdapat dua macam bahan baku, yakni

a. Bahan baku utama (feedstock) dari polipropilena adalah propilena (C3H6) yang

diambil dari minyak bumi untuk menjadi polipropilena.

b. Bahan baku penunjang, antara lain :

Katalis (Kaminsk / Ziegler-Natta / metallocene)

Katalis Ziegler-Natta mampu membatasi berbagai monomer

mendatang ke sebuah orientasi yang spesifik, hanya menambahkan

monomer-monomer itu ke rantai polimer jika mereka menghadap ke

arah yang benar. Polipropilena yang paling tersedia secara komersial

dibuat dengan katalis Ziegler-Natta, yang menghasilkan polipropilena

yang ada pada umumnya isotaktik. Dengan gugus metal konsisten di

satu sisi, molekul seperti itu cenderung melingkar ke dalam bentuk

heliks; heliks-heliks ini lalu berjajar bersebelahan untuk membentuk

Kristal yang memberikan sifat-sifat yang diinginkan dari sebuah

polipropilena komersial.

Katalis Kaminsky yang terekayasa dengan lebih presisi menawarkan

tingkat kendali yang lebih besar. Didasarkan pada molekul

metalosena, katalis ini menggunakan gugus organic untuk

mengendalikan monomer yang ditambahkan, sehingga pilihan katalis

yang lebih tepat mampu menghasilkan polipropilena isotaktik,

sindotaktik atau ataktik, atau bahkan kombinasi dari ketiga sifat

tersebut. Selain control kualitatif tadi, katalis Kaminsky membolehkan

control kuantitatif yang lebih baik, dengan jauh lebih baiknya rasio

taktisitas yangdiinginkan daripada teknik Ziegler-Natta sebelumnya.

Katalis ini menghasilka pula distribusi berat molekul yag lebih sempit

daripada katalis Ziegler-Natta yang tradisional, yang mampu

meningkatkan berbagai sifat lebih jauh lagi.

Reaksi kebanyakan katalis metolesena membutuhkan sebuah ko-

katalis untuk pengaktifan. Salah satu ko-katalis yang paling umum

digunakan untuk tujuan ini adalah Methylaluminumoxane (MAO). Ko-

katalis yang lain adalah Al(C2H5)3. Ada sejumlah katalis metalosena

yang bisa digunakan untuk polimerisasi polipropilena. (Sejumlah

katalis metalosena dipakai untuk proses industry, sedangkan yang lain

tidak, dikarenakan harganya yang tinggi). Salah satunya yang paling

sederhana adalah Cp2MCl2 (M=Zr, Hf). Katalis yang berbeda bisa

menghasilkan polimer dengan berat molekul serta sifat yang berbeda.

Katalis metalosena sedang diteliti secara aktif.

Katalis metalosena bereaksi dulu dengan ko-katalis. Jika MAO adalah

ko-katalisnya, langkah pertama adalah menggantikan satu atom Cl d

katalis dengan satu gugus metal dari MAO. Gugus metal di MAO

digantikan oleh Cl dari katalis. MAO lalu menghilangkan Cl lainnya

dari katalis. Ini membuat katalis bermuatan positif dan rentan

terhadap serangan dari propilena.

Begitu katalis diaktifkan, ikatan ganda di propena berkoordinasi

dengan logamnya katalis. Gugus metal di katalis lalu bermigasi ke

propena, dan ikatan ganda terputus. Hal ini memulai polimerisasi.

Begitu metal bermigrasi maka katalis bermuatan positif terbentuk

kembali dan propena yang lain berkoordinasi dengan logam. Propena

kedua berkoordinasi dan migras berlanjut serta sebuah rantai polimer

tumbuh dari katalis metalosena.

Ko katalis Tri Ethyl Aluminium (TEAL), Al(C2H5)3

Ko-katalis berfungsi sebagai pembentuk kompleks katalis aktif yang

digunakan adalah Tri Ethyl Alumunium (TEAL). TEAL berwujud cairan

pada kondisi ruang, bening dan tidak berwarna.

Sifat-sifat fisik TEAL

No Sifat Fisik Nilai

1 Titik didih (0C) 185

2 Titik beku (0C) -58

3 Tekanan uap (mmHg) 0.025

4 Densitas (gr/mL) 0.8324

TEAL merupakan senyawa yang reaktif terhadap air dan udara, dan

dapat menyala secara spontan di udara. Apabila terjadi kebakaran

gunakan dry chemical, vermisalite, atau pasir kering sebagai pemadam.

Jangan gunakan air. Produk dekomposisi TEAL berbahaya, dapat berupa

oksida karbon, oksida alimunium, dan uap flammable yang mengandung

debu. Laju alir TEAL yang diumpankan ditentukan oleh rasio katalis

terhadap ko-katalis dalam reactor.

Selectivity Control Agent (NPTMS)

Hydrogen

Nitrogen

Carbon Monoxide

Aditif

Aditif ditambahkan guna mendapatkan produk polipropilena dengan

sifat tertentu sesuai dengan yang diinginkan. Aditif berbentuk padatan

dan cairan. Aditif ditambahkan dalam resin sebelum proses pelleting.

Aditif padat ditambahkan ke resin pada master mix blender. Sedangkan

aditif cair ditambahkan pada mixer hopper sebelum extruder. Secara

umum fungsi zat aditif antara lain :

Untuk mempengaruhi sifat-sifat dari produk

Untuk mempermudah proses fibrikasi

Untuk mencegah pelapukan material akibat pengaruh sinar

UV atau sinar matahari

Untuk member warna dengan mengatur sifat transparansi

Macam-macam zat aditif yang digunakan yaitu :

o Antioksidan : berfungsi untuk mencegah oksidasi dan

perubahan warna dari polimer maupun penurunan sifat

mekanik.

o Acid acceptor (penetral asam) : berfungsi untuk mencegah

terjadinya degradasi polimer dan korosi pada mesin produksi

dengan menetralisir residu anion yang bersifat asam.

o Heat stabilizer (penstabil panas) : berfungsi mengurangi

kemungkinan kerusakan akiat adanya panas.

o Nucleating and clarifying agent : berfungsi untuk

meningkatkan kejernihan produk dengan mempengaruhi

ukuran Kristal lebih halus dan homogeny. Millad merupakan

clarifying agent yang berbentuk serbuk putih dengan titik

leleh 2700C dan berat molekul 378 gram/mol. Clarifying agent

merupakan perkembangan dari nucleating agent. Nucleating

agent berfungsi untuk membentuk lebih banyak Kristal atau

pertumbuhan inti Kristal.

o Slip agent : berfungsi untuk melicinkan permukaan.

o Anti block agent : berfungsi untuk mencegah lengket.

o Optical brightening agent : berfungsi untuk menigkatkan

keputihan.

Polipropilena dapat dibuat dari monomer propilen melalui proses polimerisasi

menggunakan katalis Ziegler-Natta, Kaminsky, atau metallocene. Pembuatan propilena

terdir dari 4 tahap besar. Pertama, persiapan bahan baku dari minyak mentah untuk

mendapatkan monomer. Kedua, monomer mengalami polimerisasi pada produksi yang

lebih besar. Ketiga, hasil dari polimerisasi terbentuk resin-resin (pelet/butiran).

Keempat, produk resin yang terbentuk akan diolah lebih lanjut untuk menjadi produk

baru.

Berikut adalah diagram alir pembuatan propilena.

Tahapan proses pembuatan Polipropilena

a. Persiapan bahan baku, dimana seperti yang telah dijelaskan jika bahan baku

utama pembuatan polipropilena adalah propena yang diambil dari minyak bumi

untuk menjadi polipropilena.

b. Selanjuutnya bahan dimasukkan ke dalam reactor dimana di dalam rekator

terjadi reaksi polimerisasi propilen menjadi resin propilena dengan

menggunakan fluidized bed reactor fasa gas, reaksi ini terjadi di dalam unggun

resin polipropilena yang terfluidakan dengan menggunakan unggun resin.

c. Product Discharge System merupakan suatu system yang digunakan untuk

mengeluarkan resin yang terbentuk di dalam reactor dan dikirim ke product

receiver.

d. Pada product receiver ini terjadi proses pemisahan campuran gas hidrokarbon,

hydrogen, dan nitrogen dengan resin polipropilene, dari bagian bawah product

receiver dimasukkan gas nitrogen yang berasal dari nitrogen surge tank.

e. Purge bin merupakan alat yang digunakan untuk menetralisir sisa katalis dank o

katalis (TEAL) serta menghilangkan sisa-sisa gas yang masih terdapat di dalam

resin.

f. Pelletizing system dimana untuk proses pembuatan pellet polipropilen dari resin

polipropilena. Resin polipropilene yang berasal dari product purge bin dan aditif

masuk ke dalam polipropilen dan additive dicampur dan diletakkan di dalam long

continous mixer masuk ke dalam melt pump yang berfungsi untuk menaikkan

tekanan polimer agar polimer melewati transition piece1, screen changer

transition piece 2 dan die plate.

g. Hasil dari pelletizing system akan masuk ke dalam silo angd bagging dimana

pellet yang dihasilkan akan dimasukkan ke dalam silo dan untuk proses

pengantongan produk.

Bagan pembuatan Polipropilena dapat diringkas sebagai berikut :

Resin atau biji plastic yan telah terbentuk kemudian diproses lebih lanjut untuk

dijadikan produk baru. Salah satu caranya adalah dengan metode ekstrusi seperti

yang telah dijelaskan sebelumnya. Proses ekstrusi adalah proses mengubah bentuk

dari bahan baku bijih plastic menjadi gulungan-gulungan atau roll plastic. Pertama-

tama bijih plastic dilelehkan pada Ekstruder, kemudian diinjeksikan melalui cetakan,

setelah keluar dari cetakan yang sesuai dengan profil yang diinginkan dimasukkan ke

dalam alat kalibrasi. Keluar dari alat kalibrasi masuk tangki air untuk didinginkan,

setelah dingin dimasukka ke bahan penarik kemudian dipotong-potong sesuai

dengan ukuran yang diminta pada alat potong dan disusun pada alat penyusun.

Berdasarkan kualitasnya, produk polipropilena yang dihasilkan PT Chandra Asri

Petrochemical Polypropylene Plant digolongkan menjadi 3 jenis, yaitu :

a. Primer; merupakan produk yang memenuhi kualitas yang diinginkan

b. Near prime; merupakan produk yang menyimpang sedikit dari kualitas yang

diinginkan

c. Utility; merupakan produk yang tidak memenuhi kualitas yang diinginkan.

Selain ketiga kategori di atas sebagai hasil sisa produk juga dihasilkan enam jenis

hasil sisa (scarp) yang masing-masing memiliki nilai jual tertentu dan disimpan di

gudang pokok. Keenam hasil sisa tersebut adalah :

a. Rebagging ; produk dari tumpahan pellet akibat karung yang rusak atau

berlubang, baik dari proses bagging maupun loading. Produk ini dikemas

dalam karung dan dapat diolah tetapi harus dipertimbangkan adanya

pengotor.

b. Trash ; diperoleh dari proses produksi (ayakan), merupakan pellet over size

atau less than size.

c. Sweeping ; merupakan scarp yang sama dengan rebagging, kandungan

pengotor lebih banyak.

d. Dust ; merupakan ekor pellet yang memang harus dihilangkan dalam proses

produksi.

e. Resin ; berupa bubuk yang merupakan hasil reaksi yang tidak memenuhi

spesifikasi dan kualifikasi sehingga tidak menjadi pellet.

Daftar Pustaka

http:www/firdaus ali POLIPROPILENA (polypropylene).html

http:www/Polimer Polipropilena (Pp), Acrylonitrile Butadiene Styrene (Abs) , Dan

Poliuretan _tommy putra simeulue.html

http:www/200912140808370.BukuSaku-Catatan2-Pengetahuan Dasar Polipropena.pdf

http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-kesehatan/makromolekul/

polimerisasi/

http://www.chandra-asri.com/product_types.php

http://id.wikipedia.org/wiki/Polipropilena