Bagaimana Struktur Polimer

Banyak kelas umum polimer terdiri dari hidrokarbon, senyawa karbon dan hidrogen. Polimer-polimer ini secara khusus terbuat dari atom-atom karbon yang terikat bersama, satu ke yang berikutnya, ke dalam rantai panjang yang disebut sebagai tulang punggung polimer. Karena sifat karbonnya, satu atau lebih atom lainnya dapat dilekatkan pada setiap atom karbon di tulang belakang.

Ada polimer yang hanya mengandung atom karbon dan hidrogen. Polyethylene, polypropylene, polybutylene, polystyrene dan polymethylpentene adalah contohnya. Polyvinyl chloride (PVC) memiliki klor yang melekat pada tulang punggung semua-karbon. Teflon memiliki fluor yang melekat pada tulang punggung semua-karbon.

Polimer yang diproduksi umum lainnya memiliki tulang punggung yang mencakup unsur selain karbon. Nylon mengandung atom nitrogen dalam tulang punggung unit berulang. Poliester dan polikarbonat mengandung oksigen di tulang belakang. Ada juga beberapa polimer yang, alih-alih memiliki tulang belakang karbon, memiliki tulang belakang silikon atau fosfor. Ini dianggap sebagai polimer anorganik. Salah satu polimer berbasis silikon yang lebih terkenal adalah Silly Putty®.

Pengaturan Molekul dari Polimer

Pikirkan bagaimana mie spageti terlihat di atas piring. Ini mirip dengan bagaimana polimer linier dapat diatur jika tidak memiliki urutan spesifik, atau tidak berbentuk. Mengontrol proses polimerisasi dan pendinginan polimer cair dapat menghasilkan organisasi amorf. Susunan molekul amorf tidak memiliki urutan atau bentuk jangka panjang di mana rantai polimer mengatur sendiri. Polimer amorf umumnya transparan. Ini adalah karakteristik penting untuk banyak aplikasi seperti bungkus makanan, jendela plastik, lensa lampu utama, dan lensa kontak.

Jelas tidak semua polimer transparan. Rantai polimer pada objek yang tembus cahaya dan buram mungkin dalam susunan kristal. Menurut definisi, susunan kristal memiliki atom, ion, atau dalam hal ini, molekul tersusun dalam pola yang berbeda. Anda biasanya memikirkan struktur kristal dalam garam meja dan batu permata, tetapi mereka dapat terjadi pada plastik. Sama seperti pendinginan dapat menghasilkan pengaturan amorf, pemrosesan dapat mengontrol tingkat kristalinitas untuk polimer yang mampu mengkristal. Beberapa polimer dirancang untuk tidak pernah dapat mengkristal. Yang lain dirancang untuk dapat dikristalisasi. Semakin tinggi derajat kristalinitas, umumnya, semakin sedikit cahaya yang dapat melewati polimer. Oleh karena itu, tingkat tembus cahaya atau kekaburan polimer dapat secara langsung dipengaruhi oleh kristalinitasnya. Kristalitas menciptakan manfaat dalam kekuatan, kekakuan, ketahanan kimia, dan stabilitas.

Polimer biasanya menggabungkan struktur kristal dan amorf (semi-kristal). Tingkat polimerisasi adalah jumlah rata-rata monomer (mers) dalam molekul polimer. Molekul polimer dapat menggabungkan hingga jutaan monomer (mers) membentuk struktur satu dimensi (rantai), struktur dua dimensi (molekul planar) atau struktur tiga dimensi.

Struktur satu dimensi adalah umum untuk polimer organik. Polimer organik adalah senyawa polimer yang dibangun dari unit monomer basa hidrokarbon. Selain karbon dan Hidrogen, atom-atom berikut dapat digabungkan dalam molekul polimer: Oksigen, Nitrogen, chorine, fluor, silikon, fosfor, dan belerang.

Atom-atom molekul polimer dipegang oleh ikatan kovalen. Rantai tetangga dapat membentuk ikatan sekunder di antara mereka (ikatan silang) yang kurang kuat dari ikatan kovalen antara atom-atom dalam molekul.

Tautan silang memberikan elastisitas pada polimer, mencegah tergelincirnya rantai yang bertetangga saat material diregangkan. Polimer bercabang terdiri dari molekul yang memiliki rantai samping (cabang) yang melekat pada rantai utama.

Kopolimer adalah molekul polimer yang mengandung lebih dari satu jenis monomer. Nylon adalah contoh kopolimer umum. Molekulnya terdiri dari dua monomer yang berganti-ganti: diasid dan diamina. Kopolimer graft adalah sejenis polimer cabang, rantai sampingnya terbuat dari monomer yang berbeda dari monomer rantai utama.

Para ilmuwan dan insinyur selalu memproduksi bahan yang lebih bermanfaat dengan memanipulasi struktur molekul yang memengaruhi polimer akhir yang diproduksi. Produsen dan prosesor memperkenalkan berbagai pengisi, bala bantuan dan aditif ke dalam polimer dasar, memperluas kemungkinan produk.

Tinggalkan Balasan