BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kehidupan manusia modern saat ini banyak peralatan‐peralatan yang

menggunakan bahan yang sifatnya elastis tidak mudah pecah bila terjadi jatuh dari suatu

tempat. Hal ini meningkatkan kebutuhan akan polimer polietilena (PE). Polietilena

adalah termoplastik yang digunakan secara luas oleh konsumen produk sebagai kantong

plastik. Sekitar 60 juta ton plastik ini diproduksi setiap tahunnya. Polietilena adalah

polimer yang terdiri dari rantai panjang monomer etilena (IUPAC : etena). Dalam

industri polimer, polietilena ditulis dengan singkatan PE.

  Polietilena (PE) adalah salah satu polimer terbesar diproduksi. Selain ringan,

mudah dibentuk, cukup keras, tahan goresan, tahan terhadap zat kimia, dan sedikit

sekali menyerap air, sifatnya yang transparan, dan tembus cahaya. PE memiliki

kekuatan benturan-benturan yang tinggi dan tahan terhadap pelarut organik pada suhu

60oC. Adanya beraneka ragam produk berbahan polietilena disebabkan karena polimer

ini dapat kompatibel dengan sejumlah bahan aditif sehingga polimer ini dapat

menyumbang 22% berat permintaan termoplastik didunia.

1.2 Tujuan

Untuk mengetahui sifat fisika,kimia,kegunaan cara pembuatan polietilena.

BAB 2

PEMBAHASAN

2.1. POLITILEN

2.1.1 Sifat Kimia

Polietilen adalah bahan polimer yang sifat – sifat kimianya cukup stabil tahan

berbagai bahan kimia kecuali halida dan oksida kuat. Karena bersifat non polar,

polietilen tidak mudah diolah dengan merekat dan mencap. Perlu perlakuan tambahan

tertentu seperti oksidasi pada permukaan atau pengubahan struktur permukaannya oleh

sinar elektron yang kuat. kemudian terurai karena termal jika melampaui suhu tersebut.

Tetapi jika dipanaskan dengan disertai adanya oksigen akan teroksidasi walaupun baru

50°C. Karena polietilen lemah terhadap sinar UV, bahan anti oksida seperti turunan

naftilamin atau bahan pengabsorb UV seperti serbuk karbon, bensofenon, ester asam

salisil, dicampurkan untuk memperbaiki ketahanan UV, perlu menjadi perhatian karena

polietilen akan retak di bawah pengaruh tegangan apabila berhubungan dengan berbagai

surfaktan, minyak mineral, alkali, alcohol, dsb.

Terdiri dari rantai panjang monomer etilena (IUPAC: etena). Molekul etena

C2H4 adalah CH2=CH2. Polietilena dibentuk melalui proses polimerisasi dari etena.

Polietilen larut dalam hidrokarbon aromatik dan larutan hidrokarbon yang terklorinasi

di atas suhu 70°C, tetapi tidak ada pelarut yang dapat melarutkan polietilen secara

sempurna pada suhu biasa.   Bersifat non polar, polietilen tidak mudah diolah dengan

merekat dan mencap.  Jika dipanaskan tanpa berhubungan dengan oksigen, hanya

mencair sampai 300°C. Lemah terhadap sinar UV. Film polietilen sangat sukar

ditembus air, tetapi mempunyai permeabilitas cukup tinggi terhadap CO2, pelarut

organic, parfum, dsb.

Polietilen massa jenis tinggi kurang permeabel daripada polietilen dengan massa

jenis rendah.   Polietilena bisa diproduksi melalu proses polimerisasi radikal,

polimerisasi adisi anionik, polimerisasi ion koordinasi, atau polimerisasi adisi kationik

Polietilena terdiri dari berbagai jenis berdasarkan kepadatan dan percabangan

molekul. Sifat mekanis dari polietilena bergantung pada tipe percabangan, struktur

kristal, dan berat molekulnya.Temperatur polietilena bervariasi bergantung pada tipe

polietilena. Pada tingkat komersil, polietilena berdensitas menengah dan tinggi, titik

lelehnya berkisar 120oC hingga 135oC. Titik leleh polietilena berdensitas rendah

berkisar 105oC hingga 115oC.  Kebanyakan LDPE, MDPE, dan HDPE mempunyai

tingkat resistansi kimia yang sangat baik dan tidak larut pada temperatur ruang karena

sifat kristalinitas mereka. Polietilena umumnya bisa dilarutkan pada temperatur yang

tinggi dalam hidrokarbon aromatik seperti toluena atau xilena, atau larutan terklorinasi

seperti trikloroetana atau triklorobenzena. Polietilena bermassa molekul sangat tinggi

(Ultra high molecular weight polyethylene) (UHMWPE) .UHMWPE adalah polietilena

dengan massa molekul sangat tinggi, hingga jutaan. Biasanya berkisar antara 3.1 hingga

5.67 juta. Tingginya massa molekul membuat plastik ini sangat kuat, namun

mengakibatkan pembentukan rantai panjang menjadi struktur kristal tidak efisien dan

memiliki kepadatan lebih rendah dari pada HDPE. UHMWPE bisa dibuat dengan

teknologi katalis, dan katalis Ziegler adalah yang paling umum. Karena ketahanannya

terhadap penyobekan dan pemotongan serta bahan kimia, jenis plastik ini memiliki

aplikasi yang luas. UHMWPE digunakan sebagai onderdil mesin pembawa kaleng dan

botol, bagian yang bergerak dari mesin pemutar, roda gigi, penyambung, pelindung sisi

luar, bahan anti peluru, dan sebagai implan pengganti bagian pinggang dan lutut dalam

operasi. Polietilena berdensitas tinggi (High density polyethylene) (HDPE) .HDPE

dicirikan dengan densitas yang melebihi atau sama dengan 0.941 g/cm3. HDPE

memiliki derajat rendah dalam percabangannya dan memiliki kekuatan antar molekul

yang sangat tinggi dan kekuatan tensil. HDPE bisa diproduksi dengan katalis

kromium/silika, katalis Ziegler-Natta, atau katalis metallocene. HDPE digunakan

sebagai bahan pembuat botol susu, botol/kemasan deterjen, kemasan margarin, pipa air,

dan tempat sampah . Polietilena ''cross-linked'' (Cross-linked polyethylene) (PEX atau

XLPE) .PEX adalah polietilena dengan kepadatan menengah hingga tinggi yang

memiliki sambungan cross-link pada struktur polimernya. Sifat ketahanan terhadap

temperatur tingi meningkat seperti juga ketahanan terhadap bahan kimia. Polietilena

berdensitas menengah (Medium density polyethylene) (MDPE). MDPE dicirikan

dengan densitas antara 0.926–0.940 g/cm3. MDPE bisa diproduksi dengan katalis

kromium/silika, katalis Ziegler-Natta, atau katalis metallocene. MDPE memiliki

ketahanan yang baik terhadap tekanan dan kejatuhan. MDPE biasa digunakan pada pipa

gas. Polietilena berdensitas rendah (Low density polyethylene) (LDPE). LDPE dicirikan

dengan densitas 0.910–0.940 g/cm3. LDPE memiliki derajat tinggi terhadap

percabangan rantai panjang dan pendek, yang berarti tidak akan berubah menjadi

struktur kristal. Ini juga mengindikasikan bahwa LDPE memiliki kekuatan antar

molekul yang rendah. Ini mengakibatkan LDPE memiliki kekuatan tensil yang rendah.

LDPE diproduksi dengan polimerisasi radikal bebas. Polietilena linier berdensitas

rendah (Linear low density polyethylene) (LLDPE) LLDPE dicirikan dengan densitas

antara 0.915–0.925 g/cm3. LLDPE adalah polimer linier dengan percabangan rantai

pendek dengan jumlah yang cukup signifikan. Umumnya dibuat dengan kopolimerisasi

etilena dengan rantai pendek alfa-olefin (1-butena, 1-heksena, 1-oktena, dan

sebagainya). LLDPE memiliki kekuatan tensil yanglebih tinggi dari LDPE, dan

memiliki ketahanan yang lebih tinggi terhadap tekanan. Polietilena berdensitas sangat

rendah (Very low density polyethylene) (VLDPE). VLDPE dcirikan dengan densitas

0.880–0.915 g/cm3. VLDPE adalah polimer linier dengan tingkat percabangan rantai

pendek yang sangat tinggi. Umumnya dibuat dengan kopolimerisasi etilena dengan

rantai pendek alfa-olefin.

2.1.2 Sifat fisika

Melihat kristalinitas dan massa molekul, titik leleh, dan transisi gelas sulit melihat sifat

fisik polietilena. Temperatur titik tersebut sangat bervariasi bergantung pada tipe polietilena.

Pada tingkat komersil, polietilena berdensitas menengah dan tinggi, titik lelehnya berkisar

120oC hingga 135oC. Titik leleh polietilena berdensitas rendah berkisar 105oC hingga 115oC.

Kebanyakan Polietilena berdensitas rendah , Polietilena berdensitas menengah,

dan Polietilena berdensitas tinggi mempunyai tingkat resistansi kimia yang sangat baik

dan tidak larut pada temperatur ruang karena sifat kristalinitas mereka. Polietilena

umumnya bisa dilarutkan pada temperatur yang tinggi dalam hidrokarbon aromatik

seperti toluena atau xilena, atau larutan terklorinasi seperti trikloroetana atau

triklorobenzena.

Selain sifat fisika yang telah dijabarkan, beberapa sifat kimia polietilena

antara lain :

1. Tidak larut dalam pelarut apa pun pada suhu kamar tetapi mengendap oleh

hidrokarbon dan karbon tetraklorida.

2. Tahan terhadap asam dan basa.

3. Dapat dirusak oleh asam sulfat pekat.

4. Tidak tahan terhadap cahaya dan oksigen.

5. Bila dipanasi secara kuat akan membentuk cross linkyang diikuti dengan

pembelahan ikatan secara acak pada suhu lebih tinggi, tetapi

dipolimerisasi tidak terjadi

6. Larutan dari suspense polietilena dengan karbon tetraklorida pada suhu

sekitar 60 ° C dapat direaksikan dengan Cl membentuk produk lunak dan kenyal.

Pemasukan atom Cl secara acak ke dalam rantai dapat

menghancurkan kekristalan polietilena

7. Polietilena termoplastik dapat diubah menjadi elastomer tervulkanisir yang

mengandung sekitar 30% Cl dan 1,5% belerang melalui

pengklorosulfonan.

8. Vulkanisir pada umumnya dilakukan melalui pemanasan dengan oksida

logam tertentu. Hasil akhir berupa hipalon yang tahan terhadap bahan kimia dan cuaca

2.1.3 Proses Pembentukan Polietilena

Pada umumnya, semua polimer dibentuk dari proses polimerisasi. Begitu pula

dengan Polietilena, Polietilena dibentuk dari proses polimerisasi etena. Berikut adalah

proses pembentukan Polietilena.Reaksi polimer adisi adalah reaksi yang sering

dilakukan dalam pembentukan Polietilena. Reaksi ini terdiri dari tiga tahapan, yaitu

inisiasi, propagasi dan terminasi.

1. Inisiasi

Untuk tahap pertama ini dimulai dari penguraian inisiator dan adisi molekul

monomer pada salah satu radikal bebas yang terbentuk. Bila kita nyatakan radikal bebas

yang terbentuk dari inisiator sebagai R’, dan molekul monomer dinyatakan dengan

CH2= CH2, maka tahap

inisiasi dapat digambarkan sebagai berikut (gambar 1 terlampir)

2. Propagasi

Dalam tahap ini terjadi reaksi adisi molekul monomer pada radikal monomer

yang terbentuk dalam tahap inisiasi. (gambar 2 terlampir)

Bila proses dilanjutkan, akan terbentuk molekul polimer yang besar, dimana

ikatan rangkap C= C dalam monomer etilena akan berubah menjadi ikatan tunggal C–C

pada polimer polietilena.

3. Terminasi

Terminasi dapat terjadi melalui reaksi antara radikal polimer yang sedang

tumbuh dengan radikal mula-mula yang terbentuk dari inisiator (R’) CH2– CH2+ R

CH2– CH2-R atau antara radikal polimer yang sedang tumbuh dengan radikal polimer

lainnya, sehingga akan membentuk polimer dengan berat molekul tinggi R-(CH2)n-

CH2+ CH2-(CH2)n-R’ R-(CH2)n-CH2CH2-(CH2)n-R’

2.1.3 Kegunaan Polietilene

Pada suhu rendah bersifat fleksibel tahan impak dan tahan bahan kimia. Karena

itu dipakai untuk berbagai keperluan termasuk untuk permbuatan berbagai wadah, alat

dapur, berbagai barang kecil, botol – botol, tempat minyak tanah, film, pipa, isolator

kabel listrik, serat, kantong tempat sampah dan sebagainya.pada bidang pertanian

polietilen juga di pakai untuk berbagai keperluan.contohnya tanki sprayer untuk

pengendalian hama.tanki ini di bentuk sebagai wadah peampung cairan.

BAB 3

KESIMPULAN DAN SARAN

3.1 Kesimpulan

1. Polietilen adalah bahan polimer yang sifat – sifat kimianya cukup stabil

tahan berbagai bahan kimia kecuali halida dan oksida kuat.

2. Polietilen tidak mudah diolah dengan merekat dan mencap karena bersifat

Non polar.

3. Polietilen Tidak larut dalam pelarut apa pun pada suhu kamar tetapi

mengendap oleh hidrokarbon dan karbon tetraklorida.

4. Polietilen Tidak tahan terhadap cahaya dan oksigen

3.2 Saran

Diharapkan kepada pembaca supaya benar benar memahami isi dari makalah

ini,agar benar benar mengetahui apa itu polietilen,sifat kimia dan fisika,proses

pmbentukan polietilen serta keguanaan polietilen.

DAFTAR PUSTAKA

Fillia Darmawan,Karina.2013. SIFAT FISIK DAN KIMIA POLIMER SINTETIK. http://karinafilliadarmawan.blogspot.co.id/2013/10/bahan-kontruksi-teknik-kimia-part-1.html (di akses pada tanggal 1 november 2015)

Uktica.2011.Pengolahan Plastic (Polyethylene) Pada Pembuatan Wadah Makanan Dan Perabot Rumah (Tugas Pengantar FisikaBahan).http://ukhticha.blogspot.co.id/2011/08/pengolahan-plastic-polyethylene-pada.html (di akses pada tanggal 1 november 2015)

Nurhasiyah,arfin.dkk.2013.Produksi polietilen di indonesia. http://documents.tips/documents/polietilen-tugas-2.html (di akses pada tanggal 1 november 2015)

LAMPIRAN

Gambar 1

Gambar 2